Transistor BJT làm công tắc và khuếch đại ra sao?

• Chân base
• Chân collector
• Chân emitter

Bạn sẽ học được gì

• Gọi đúng tên ba chân của BJT.
• Giải thích được BJT làm công tắc ở hai chế độ nào.
• Nêu được BJT khuếch đại tín hiệu ra sao.

Cần biết trước

Nên biết dòng điện, điện áp và diode là gì.

BJT có những chân và loại nào?

Phần giới thiệu này nêu transistor lưỡng cực (BJT) và transistor hiệu ứng trường oxit kim loại (MOSFET) như hai loại cơ bản, rồi tập trung vào BJT. Ba chân của BJT được gọi là collector (C), base (B) và emitter (E).

BJT có hai phiên bản là NPN và PNP. Trên ký hiệu, hướng mũi tên ở emitter khác nhau; ở chế độ active hoặc bão hòa, dòng điện quy ước chính của PNP đi từ emitter sang collector, ngược với NPN.

• Mũi tên chỉ ra, NPN
• Mũi tên chỉ vào, PNP

BJT làm công tắc như thế nào?

Transistor giống một van nước, một cơ chế để điều khiển lưu lượng. Với ví dụ NPN, chân base giống tay vặn điều chỉnh lượng electron chảy từ emitter sang collector. Ở chế độ active hoặc bão hòa, dòng điện quy ước chính ở NPN đi từ collector sang emitter; ở PNP đi từ emitter sang collector.

Trong mô hình lý tưởng ở chế độ ngắt (cutoff), dòng collector và emitter bằng không; linh kiện thật vẫn có dòng rò nhỏ. Trong mô hình công tắc đơn giản, BJT bão hòa gần như một đoạn đoản mạch giữa collector và emitter, dù linh kiện thật vẫn có điện áp nhỏ giữa hai chân. Khi chạy ở một trong hai chế độ này, transistor tạo ra hiệu ứng bật tắt nhị phân của một công tắc.

• Tắt (ngắt)
• Dẫn (bão hòa)
• Tải được bật

BJT khuếch đại tín hiệu như thế nào?

Transistor có thể khuếch đại tín hiệu điện, tạo tín hiệu đầu ra có dạng gần giống nhưng công suất cao hơn. Ở chế độ khuếch đại thuận (active), độ lớn dòng collector xấp xỉ tỷ lệ với dòng base; hệ số phụ thuộc linh kiện và điều kiện hoạt động. Đầu ra có thể đảo pha tùy cấu hình.

Transistor là linh kiện phi tuyến, không như điện trở giữ quan hệ tuyến tính giữa điện áp và dòng. Vì thế cần xem điện áp ở từng chân để biết nó đang ở chế độ nào.

• Tín hiệu nhỏ ở base
• Transistor
• Tín hiệu mạnh hơn

Ví dụ trong đời sống

Hãy cùng người lớn nhìn một mạch điều khiển đèn báo. Vi điều khiển cấp tín hiệu vào base, còn transistor bật tắt phần mạch có đèn. Điện trở nối tiếp ở base giới hạn dòng; cần chọn trị số phù hợp với transistor và tín hiệu điều khiển.

Hiểu lầm thường gặp

Transistor chỉ là công tắc. Transistor có thể khuếch đại tín hiệu điện, biến tín hiệu công suất thấp thành tín hiệu mạnh hơn.

BJT luôn hoạt động như một điện trở cố định. BJT là linh kiện phi tuyến; trạng thái của nó phụ thuộc vào vùng hoạt động và dòng base.

Câu hỏi thường gặp

BJT có mấy chân và tên là gì?

BJT có ba chân là collector, base và emitter.

NPN và PNP khác nhau thế nào?

Trên ký hiệu, hướng mũi tên ở emitter khác nhau; ở chế độ active hoặc bão hòa, dòng điện quy ước chính của PNP đi từ emitter sang collector, ngược với NPN.

Khi nào transistor là công tắc?

Khi nó chạy ở chế độ ngắt hoặc bão hòa, transistor tạo ra hiệu ứng bật tắt của một công tắc.

Chân base làm gì?

Trong ví dụ NPN, base điều chỉnh lượng electron chảy từ emitter sang collector; dòng điện quy ước chính ở PNP active hoặc bão hòa đi từ emitter sang collector.

Tóm tắt

• BJT có ba chân collector, base, emitter và hai phiên bản NPN, PNP.
• Ở chế độ ngắt hoặc bão hòa, BJT làm công tắc bật tắt.
• Ở chế độ khuếch đại, độ lớn dòng collector xấp xỉ tỷ lệ với dòng base, nên tín hiệu yếu thành tín hiệu mạnh hơn.