1. Đường tải
Hình 3-12 là mạch transistor nối CE. Cho các giá trị của RB,được chúng ta có thể tính dòng IC và thế VCE.
Sự phân cực base. Hình 3-12 là một ví dụ về mạch phân cực base mà nó có nghĩa là tạo ra một dòng base cố định. Ví dụ, nếu RB=1MΩ thì dòng base bằng 14.3µA (gần đúng bậc 2). Dòng này luôn xấp xỉ giá trị 14.3µA khi chúng ta thay thế transistor khác và ngay cả khi nhiệt độ thay đổi. Nếu dc=100 thì dòng collector xấp xỉ 1.43mA và thế collector – base bằng:
VCE = VCC – ICRC =15V – (1.43mA).(3KΩ) = 10.7V
Vậy điểm tĩnh Q (quiescent) xác định dòng và thế trên transistor là IC = 1.43mA và VCE=10.7V.
Phương pháp đồ thị. Chúng ta có thể tìm điểm Q bằng phương pháp đồ thị dựa trên đường tải (load line) của transistor. Đường tải là đường cong cho quan hệ IC và VCE của một transistor theo phương trình sau
VCE = VCC – ICRC Hay IC = (VCC -VCE)/ RC (3-8).
(3-8) là một phương trình tuyến tính và đồ thị của nó là một đường thẳng. Đường này gọi là đường tải vì nó phản ánh sự ảnh hưởng của RC lên IC và VCE.
Theo (3-8), với VCC =15V, RE = 3KΩ đường tải cắt trục tung tại
IC = VCC/RE = 15V/3KΩ = 5mA và cắt trục hoành tại VCE =VCC =15V
Hình 3-13 cho thấy đường thẳng này.
Đường tải cho thấy điểm tĩnh Q có thể nhận những giá trị khả dĩ nào. Nói cách khác, đường tải cho biết tất cả các khả năng khả dĩ của điểm Q.
Điểm bão hoà. Khi RB bé dòng IC rất lớn làm cho thế VCE của transistor đạt giá trị xấp xỉ 0V. Trong trường hợp này, transistor đã ở trạng thái bão hoà, nghĩa là dòng IC đã tăng đến giá trị cực đại khả dĩ.
Điểm bão hoà là điểm mà ở đó đường tải tiệm cận với vùng bão hoà của transistor. Vì VCE rất bé nên điểm bão hoà nằm gần đầu trên của đường tải. Điểm bão hoà cho thấy dòng collector đã đạt được giá trị cực đại khả dĩ đối với mạch đang xét. Ví dụ, trên mạch hình 3-14a transistor ở vào trạng thái bão hoà khi IC =5mA, lúc này VCE xấp xỉ 0V.
Để tìm ra dòng IC bão hoà chúng ta hình dung ngắn mạch cực C và cực E của transistor như hình 3-14b. Vì VCE = 0V nên toàn bộ nguồn VCC=15V được đặt lên RC. Vậy dòng IC bão hoà bằng 5mA.
Biểu thức tính dòng bão hoà của transistor là: IC(sat) = VCC / RE (3-9)
Điểm ngưng dẫn (CUTOFF POINT). Điểm ngưng dẫn là điểm mà tại đó đường tải tiệm cận với vùng ngưng dẫn của transistor. Vì dòng collector tại điểm cutoff rất bé nên điểm cutoff gần với đầu cuối phía dưới của đường tải như hình 3-13. Điểm cutoff cho thấy thế VCE cực đại đối với một mạch. Để tìm điểm cutoff chúng ta hình dung transistor hở mạch giữa cực C và cực E như hình 3-14c, khi đó thế VCE cực đại khả dĩ là 15V, bằng giá trị của nguồn cung cấp VCC. Không có dòng IC nên nguồn VCC đặt hết lên cực C và E của transistor.
VCE(cutoff) = VCC (3-10)
Ví dụ: Tính dòng bão hoà và thế cutoff cho mạch hình 3-15
IC(sat) = VCC / RE = 30V / 3KΩ = 10mA
VCE(cutoff) = VCC =30V