1

Asst. Prof. Dr. Montree Siripruchyanun

Asst. Prof. Dr. Montree Siripruchyanun and Matheepot

Pattanasak

1

221308 Engineering Electronics I

Bipolar Junction Transistors Bipolar Junction Transistors ((BJTsBJTs) and Biasing) and Biasing

Asst. Prof. Dr. Montree SiripruchyanunMatheepot Pattanasak

Dept. of Teacher Training in Electrical EngineeringFaculty of Technical Education

King Mongkut’s Institiute of Technology North Bangkok

BJT ป พ.ศ. 2490

คิดคนโดย

• William Shockley • Walter Braittan• John Bardeen

2

Asst. Prof. Dr. Montree Siripruchyanun

โครงสราง สัญญลักษณ

การทํางาน (NPN)

3

Asst. Prof. Dr. Montree Siripruchyanun

การทํางาน (NPN)

การทํางาน (NPN)

4

Asst. Prof. Dr. Montree Siripruchyanun

การทํางาน (NPN)⎛ ⎞

= − ≅⎜ ⎟⎜ ⎟⎝ ⎠

1BE BE

T T

V VV V

E S Si I e I e

α α= =BE

T

VV

C F E F Si I I e

αBE

T

VV

Bi e

β=CF

B

ii

αβ

=BE

T

VVF

B SF

i I e

ความสัมพันธของกระแสของ BJT

( )

( )

( )

( )

β

β

β

β

ββ

= +

=

= +

= − = −+

⎛ ⎞= −⎜ ⎟+⎝ ⎠

⎛ ⎞= ⎜ ⎟+⎝ ⎠

1

1

111

1

E B C

C B

E B

EC E B E

E

C E

i i i

i i

i i

ii i i i

i

i i

βα

β

αβ

α

=+

=−

1

1

FF

F

FF

F

5

Asst. Prof. Dr. Montree Siripruchyanun

การทํางาน (PNP)

ภาวะ (Mode) ของการไบแอส

6

Asst. Prof. Dr. Montree Siripruchyanun

การจัดวงจร BJT

Figure 3.10 การตอวงจรแบบ Common-emitter

Common-emitter circuits: (a) with an npn transistor, (b) with a pnp transistor, and (c) with a pnp transistor biased with a positive voltage source

7

Asst. Prof. Dr. Montree Siripruchyanun

B BEI f V=

Figure 3.13

Transistor current-voltage characteristics of the common-emitter circuit

8

Asst. Prof. Dr. Montree Siripruchyanun

การใชงานBJT

วงจรขยาย

สวติช (Logic gate, Switching)

การวิเคราะหวงจรทรานซิสเตอรเมือ่พิจารณาในสวนไฟฟากระแสตรง

Piecewise linear modelLoad line

9

Asst. Prof. Dr. Montree Siripruchyanun

วงจรสมมูล Figure 3.18

(a) Common-emitter circuit with an npn transistor and (b) dc equivalent circuit, with piecewise linear parameters

Example 3.3

กําหนดให จงใช piecewise linear model ชวยในการวิเคราะหหาคากระแสตางๆ ในวงจร

β = 200

10

Asst. Prof. Dr. Montree Siripruchyanun

Circuit for Example 3.4 กําหนดให

จงใช piecewise linear model ชวยในการวิเคราะหหาคากระแสตางๆ ในวงจร และหาคา

β = =( )

100, 0.6BE onV V

CR

Load line(a) base-emitter junction characteristics and the input load line and (b) common-emitter transistor characteristics and the collector-emitter load line

11

Asst. Prof. Dr. Montree Siripruchyanun

Example 3.5 วงจรทรานซิสเตอรในสภาวะอิ่มตัว

Circuit for Example 3.4 กําหนดให

จงใช piecewise linear model ชวยในการวิเคราะหหาคากระแสและแรงดันที่จุดตางๆ ในวงจร( )

β = = =( )

100, 0.7 , 0.2CE satBE on

V V V V

12

Asst. Prof. Dr. Montree Siripruchyanun

Example 3.6 จากวงจร (a) จงคํานวณคา และ , ,B C EI I I CEV

Example 3.8 จากวงจร (a) จงคํานวณคา และ , ,B C EI I I CEV

13

Asst. Prof. Dr. Montree Siripruchyanun

จากวงจร จงออกแบบวงจรให เมื่อกําหนดให

1.5 , 4CQ CI mAV V= =100β =

การใช BJT ทําหนาที่เปนวงจรขยาย

(a) A bipolar inverter used as an amplifier; (b) the inverter voltage transfer characteristics

14

Asst. Prof. Dr. Montree Siripruchyanun

Figure 3.45

(a) The inverter circuit with both a dc and an ac input signal; (b) the dc voltage transfer characteristics, Q-point, and sinusoidal input and output signals; (c) the transfer characteristics showing improper dc biasing

การใช BJT ทําหนาที่เปนสวิตช

จากวงจร ตองการขับ LED ทีม่ี ใหติดและดับ เมื่อ BJT มี

จงคํานวณคา เพื่อไมใหกระแส LED เกิน เมื่อ BJT ทํางานในภาวะอิ่มตัว

คํานวณคา ที่ทาํให กําหนดให

50Fβ =1.5v Vγ =

R 15mA

BR 20C

B

II

= 5iv V=

15

Asst. Prof. Dr. Montree Siripruchyanun

การไบอัส BJT ใหพรอมทํางานเปนวงจรขยาย

16

Asst. Prof. Dr. Montree Siripruchyanun

จากวงจร Collector feedback Biasing จงหา ในเทอมของ CQI β

17

Asst. Prof. Dr. Montree Siripruchyanun

จากวงจร กําหนดให

จงออกแบบใหได 120, 1.2 , 300C ER k Rβ = = Ω = Ω

5CEQV V=