Transistor BJT là gì?
BJT (Bipolar Junction Transistor) là transistor lưỡng cực, dùng dòng điện ở cực Base (B) để điều khiển dòng lớn hơn chạy từ Collector (C) sang Emitter (E). Tỷ số I_C / I_B = β (hFE) gọi là hệ số khuếch đại dòng. Transistor có 2 tiếp giáp P-N: BE và BC.
NPN và PNP
| Thông số | NPN | PNP |
|---|---|---|
| Cấu trúc | N-P-N | P-N-P |
| Điều kiện mở | V_BE ≥ +0,6 V | V_EB ≥ +0,6 V (V_BE ≤ −0,6 V) |
| Dòng collector | Chạy vào C | Chạy ra C |
| Ký hiệu mũi tên Emitter | Hướng ra ngoài | Hướng vào trong |
| Mã phổ biến | BC547, BC337, TIP122, 2N3055 | BC557, BC327, TIP127 |
Ba vùng hoạt động
- Vùng cắt (Cutoff): V_BE < 0,6 V, I_B = 0, I_C ≈ 0. Transistor hở mạch — dùng làm switch tắt.
- Vùng khuếch đại (Active): V_BE ≈ 0,6–0,7 V, I_C = β × I_B. Dùng để khuếch đại tín hiệu.
- Vùng bão hòa (Saturation): I_B tăng đủ lớn, V_CE(sat) ≈ 0,2–0,3 V. Transistor gần như nối tắt C-E — dùng làm switch bật.
Các mã transistor phổ biến
| Mã | Loại | V_CEO | I_C(max) | β điển hình | Ứng dụng |
|---|---|---|---|---|---|
| BC547 | NPN | 45 V | 100 mA | 110–800 | Khuếch đại nhỏ, đóng LED/relay nhỏ |
| BC557 | PNP | −45 V | −100 mA | 110–800 | Tương đương BC547 nhưng PNP |
| BC337 | NPN | 45 V | 800 mA | 100–600 | Motor nhỏ, solenoid 12 V |
| TIP122 | NPN Darlington | 100 V | 5 A | ≥1000 | Driver relay lớn, motor DC 12/24 V |
| TIP127 | PNP Darlington | −100 V | −5 A | ≥1000 | High-side switch, load trên V+ |
| 2N3055 | NPN | 60 V | 15 A | 20–70 | Nguồn tuyến tính, khuếch đại công suất âm thanh |
Tính toán mạch switch đơn giản
Bài toán: Dùng BC547 (β ≥ 110) để bật/tắt relay 12 V/50 mA từ vi điều khiển 3,3 V:
I_C = 50 mA (dòng relay) I_B(sat) = I_C / β × hệ số an toàn = 50 / 110 × 5 = 2,27 mA → lấy 3 mA R_B = (V_io - V_BE) / I_B = (3,3 - 0,7) / 0,003 = 867 Ω → dùng 820 Ω hoặc 1 kΩ
Thêm diode freewheeling 1N4007 song song với cuộn relay, cathode lên phía dương nguồn.