Giáo trình Cấu kiện điện tử - Chương 4: Tranzito trường








−=
−=
=
)(
)21( 2
2
GSDSSS
P
DSSS
P
DSSS
UIRc
U
IRb
U
IR
a
 (5-34) 
Đối với E-MOSFET: 
0)()21( 22 =−+−+ GTSGSTSGSS UUKRUUKRUKR (5-35) 
Đặt: 





−=
−=
=
)(
)21(
2
GTS
TS
S
UUKRc
UKRb
KRa
 (5-36) 
Giải ph−ơng trình (5-33 ) hay (5-35 ) sẽ cho giá trị của UGSQ: 
a
acbbUGSQ 2
42
2,1
−±−
= (5-37) 
Trong đó a, b, c là các hệ số theo ký hiệu đE ghi ở trong ph−ơng trình (5-34) hoặc (5-36). 
Chọn 1 trong 2 giá trị UGSQ 1, 2 sao cho đảm bảo điều kiện sau: 
 33 
Đối với JFET: Kênh N: UP < UGS < 0 
 Kênh P: 0 < UGS < UP 
Đối với D-MOSFET (kênh đặt sẵn): Kênh N: UGS > UP 
 Kênh P: UGS < UP 
Đối với E-MOSFET (kênh cảm ứng): KênhN: UGS > UP > 0 
 Kênh P: UGS < UP < 0 
Tính đ−ợc UGSQ theo (5-37). Biết UGSQ sẽ tính đ−ợc IDQ theo công thức (5-30). Giá trị UDSQ dựa 
theo ph−ơng trình mạch ra: 
EDS = IDQRD + UDSQ + IDQRS (5-38) 
Rút ra: 
UDSQ = EDS - IDQ(RD + RS) (5-39) 
Nh− vậy xác định điểm làm việc tĩnh Q(UGSQ, IDQ, UDSQ). Ngoài ra chúng ta có thể dùng ph−ơng 
pháp vẽ đồ thị để xác đinh điểm Q. 
Dùng ph−ơng pháp đồ thị để xác định điểm Q: Điểm Q có thể xác định bằng giao điểm giữa 2 
đồ thị của ph−ơng trình mạch vào UGS = UG - IDRS và ph−ơng trình truyền đạt constUGSD DSUfI == )( 
 a) JFET, D-MOSFET kênh N b) E-MOSFET kênh N 
Hình 4 - 30: Tìm điểm Q bằng ph−ơng pháp đồ thị 
4.4.4. Phân cực bằng hồi tiếp điện áp 
Phân cực bằng hồi tiếp điện áp đ−ợc thực hiện bằng cách lấy điện áp từ cực D đ−a qua một điện 
trở về cực G t−ơng tự nh− đối với BJT. Tuy nhiên đối với FET không phải loại nào cũng dùng đ−ợc 
ph−ơng pháp này do đòi hỏi cực tính của điện áp cực G phải phù hợp. Vì vậy ph−ơng pháp phân cực 
này sẽ áp dụng nh− sau: 
JFET: Không dùng đ−ợc vì cực tính cực G và D là trái dấu. 
D-MOSFET: Có thể dùng đ−ợc nh−ng chỉ sử dụng cho D-MOSFET làm việc ở chế độ giàu (cực 
tính của cực G và D cùng nhau). 
ID 
 UG 
Q 
UP 
UGSQ 
IDQ 
IDSS 
 UGS 
ID 
 UGS 
UGSQ UT 
IDQ Q 
 UG 
 34 
E-MOSFET: Dùng đ−ợc. 
Trên thực tế loại phân cực bằng hồi tiếp điện áp th−ờng chỉ áp dụng cho loại E-MOSFET. Trên 
hình 4-31 mô tả loại phân cực bằng hồi tiếp điện áp áp dụng cho E-MOSFET. 
Hình 4-31: Phân cực bằng hồi tiếp điện áp cho E-MOSFET kênh N 
Căn cứ theo mạch hình 4-31, dòng chảy qua điện trở RG là dòng cực cửa và có thể coi bằng 
không: IG = 0. Do vậy, điện áp UGS (tại điểm làm việc Q) sẽ bằng: 
UGS = UDS = EDS - IDRD (5-40) 
Nếu biết các giá trị IDon, UGon, UT có thể tính đ−ợc IDQ, UGSQ. 
Sử dụng ph−ơng trình Shockley dùng cho E-MOSFET ta có: 
ID = K(UGS - UT)
2 (5-41) 
Với K = 2)( TGSon
Don
UU
I
−
Rút ID từ ph−ơng trình (5-40) ta đ−ợc: 
ID = (EDS - UGS)/RD (5-42) 
Thay ID từ (5-41) vào (5-42) ta có: 
(EDS - UGS)/RD = K(UGS - UT)
2 
Suy ra: 
0)21( 22 =−+−+
D
DS
TT
D
GSGS R
E
KUKU
R
UKU 
Đặt: 









−=
−=
=
D
DS
T
T
D
R
E
KUc
KU
R
b
Ka
2
)21( 
Từ đó ta có: 
G 
D 
S 
+EDS 
RD 
UGS 
ID 
RG 
 35 
02 =++ cbUaU GSGS (5-43) 
Giải ph−ơng trình (5-43) ta đ−ợc: 
a
acbbUGS 2
42
2,1
−±−
= (5-44) 
Chọn 1 trong 2 giá trị của UGS làm UGSQ với điều kiện |UGSQ| > |UT| (lấy điều kiện giá trị tuyệt 
đối là để áp dụng cho cả kênh N và kênh P). 
Biết UGSQ ta sẽ tính đ−ợc IDQ theo ph−ơng trình (5-42). Giá trị của UDSQ sẽ bằng: 
UDSQ = ED - IDQRD = UGSQ (5-45) 
Nh− vậy ta tìm đ−ợc điểm Q(UGSQ, IDQ, UDSQ). Ngoài ra chúng ta có thể dùng ph−ơng pháp vẽ 
đồ thị để xác đinh điểm Q. 
Tìm Q bằng ph−ơng pháp đồ thị: Trên hình 4 - 32 mô tả 2 đồ thị của ph−ơng trình mạch vào và 
đặc tuyến truyền đạt constUGSD DSUfI == )( . Hai đồ thị này cắt nhau sẽ cho điểm Q. 
Hình 4 - 32: Tìm điểm làm việc Q bằng ph−ơng pháp đồ thị cho E-MOSFET kênh N 
Ví dụ 4-3: Xây dựng đặc tuyến truyền đạt của JFET kênh N sử dụng ph−ơng pháp 4 điểm. Cho 
biết các tham số của JFET: IDSS = 12mA, UP = - 6V. 
Giải: Xác định 4 điểm đặc biệt theo công thức trong JFET ta có : 







−=
DSS
D
PGS I
IUU 1 
Điểm 1: ID = IDSS 12mA, UGS = 0 
Điểm 2: ID = 0, UGS = UP = - 6V 
Điểm 3: ID = IDSS/2 = 6mA, UGS = 0,3UP = - 1,8V 
Điểm 4: ID = IDSS/4 = 3mA, UGS = UP/2 = - 3V 
Theo các điểm đE tính ở trên, đặc tuyến truyền đạt constUGSD DSUfI == )( của JFET đ−ợc xây 
dựng nh− hình 4-33. 
ID 
 UGS 
UGSQ 
IDQ Q 
 EDS 
 36 
Hình 4-33: Xây dựng đặc tuyến truyền đạt của JFET kênh N 
bằng ph−ơng pháp 4 điểm cho ví dụ 4-3 
Ví dụ 4-4: Xây dựng đặc tuyến truyền đạt của E-MOSFET kênh N, biết UT = 2V, IDon = 10mA, 
UGson = 8V. 
Giải: Theo ph−ơng trình xác định dòng ID của E-MOSFET ta có: 
ID = K(UGS - UT)
2 Với K = 2)( TGSon
Don
UU
I
−
Tính hệ số K: 232 /10.278,0)48(
10 VA
VV
mAK −=
−
= 
Do đó ID bằng: ID = 0,278.10
-3.(UGS - 2)
2 
Để vẽ đặc tuyến truyền đạt của E-MOSFET theo dữ liệu đE cho, tìm 4 điểm: 
Điểm 1: UGS = UT = 2V, ID = 0 
Điểm 2: UGS = UGson = 8V, ID = IDon = 10mA 
Điểm 3: Cho UGS = 4V, ta có ID = 1,1mA 
Điểm 4: Cho UGS = 10V, ta có ID = 17,8mA 
Đặc tuyến xây dựng theo 4 điểm tính toán đ−ợc mô tả trên hình 4-34. 
Hình 4-34: Xây dựng đặc tuyến truyền đạt của E-MOSFET kênh N cho ví dụ 4-4 
Ví dụ 4-5: Tìm điểm công tác tĩnh Q của JFET kênh N với ph−ơng pháp tự phân cực hình 5-
35, biết IDSS = 8mA, UP = - 6V, EDS = 20V, RD = 3,3KΩ, RS = 1KΩ, RG = 1MΩ. 
ID(mA) 
 UGS(V) 
- 6 
12 
- 3 
- 1,8 
6 
3 
ID(mA) 
 UGS(V) 
20 
10 
10 2 4 6 8 
 37 
HEy tìm điểm công tác tĩnh Q bằng ph−ơng pháp toán học và bằng đồ thị. 
Hình 4-35: Xác định điểm công tác tĩnh Q của JFET kênh N cho ví dụ 4-5 
Giải: 
a) Tính Q bằng các biểu thức toán học: 
Căn cứ theo kết quả tính toán từ ph−ơng trình Shockley cho JFET tự phân cực (5-25) có: 
a
acbbUGS 2
42
2,1
−±−
= 
Trong đó: 
a = RSIDSS/UP
2 = 103Ω.8.10-3A/36 = 0,22 
b = 1- 2RSIDSS/UP = 1- 2.10
3Ω.8.10-3A/(- 6) = 3,66 
c = RSIDSS = 10
3Ω.8.10-3A = 8 
Thay vào ta đ−ợc: 
VU
VU
GS
GS
14
22,0.2
8.22,0.436,366,3
6,2
22,0.2
8.22,0.436,366,3
2
2
2
1
−=
−−−
=
−=
−+−
=
Giá trị UGS2 bị loại vì điều kiện UGS2 < UP < 0 nằm ngoài vùng đặc tuyến truyền đạt. Vậy ta có 
UGSQ = UGS1 = -2,6V. Từ đó có thể tính IDQ theo ph−ơng trình Shockley: 
mA
V
V
mA
U
U
II
P
GSQ
DSSDQ 6,2)6
6,21(8)1( 22 =
−
−
−=−= 
Hoặc có thể tính IDQ từ ph−ơng trình phân cực đầu vào: 
UGS = - IDRS 
Vậy: IDQ = mAK
V
R
U
S
GSQ 6,2
1
6,2
=
Ω
−
−=− 
(Trùng với kết quả tính theo ph−ơng trình Shockley) 
G 
D 
S 
+EDS 
RD 
RG 
RS 
 38 
Giá trị UDSQ có thể tính theo công thức sau (với giả thiết IG = 0 -> ID = IS): 
EDS = UDSQ + IDQ(RD + RS) (5-46) 
-> UDSQ = EDS - IDQ(RD + RS) = 20V - 2,6mA(3,3KΩ + 1KΩ) = 8,8V 
Vậy điểm công tác tĩnh Q đ−ợc xác định là Q(UGSQ = -2,6V, IDQ = 2,6mA, UDSQ = 8,8V). 
b) Tìm điểm Q bằng ph−ơng pháp đồ thị: 
Điểm Q là giao điểm của 2 đồ thị: đ−ờng đặc tuyến truyền đạt constUGSD DSUfI == )( và 
ph−ơng trình tải đầu vào. 
* Xác định đặc tuyến truyền đạt constUGSD DSUfI == )( : Dùng ph−ơng pháp 4 điểm nêu ở ví 
dụ 4-3: 
Điểm 1: ID = IDSS = 8mA, UGS = 0V 
Điểm 2: ID = 0, UGS = UP = - 6V 
Điểm 3: ID = IDSS/2 = 4mA, UGS = 0,3UP = - 1,8V 
Điểm 4: ID = IDSS/4 = 2mA, UGS = 0,5UP = -3V 
* Xác định đ−ờng tải mạch vào: 
UGS = IGRG - IDRS 
Do IG = 0 nên UGS = - IDRS 
Lấy 2 điểm đặc biệt: 
Điểm 1: ID = 0, UGS = 0 
Điểm 2: ID = 5mA, UGS = -5V 
Vẽ 2 đồ thị này trên cùng trục tọa độ, giao của 2 đồ thị này cho điểm Q nh− hình 4-36. Theo 
đồ thị cho thấy điểm Q có tọa độ sau: 
UGSQ = 2,6V 
IDQ = 2,6mA 
Biết 2 giá trị này, theo công thức mạch ra có thể tính UDSQ theo biểu thức (4-46) nh− tính ở trên 
và cho kết quả UDSQ = 8,8V. Kết quả trùng với tính toán bằng các biểu thức toán học. 
Hình 4-36: Xác định điểm Q bằng ph−ơng pháp đồ thị cho ví dụ 4-5 
ID(mA) 
 UGS(V) 
Q 
- 6 UGSQ = 2,6 
IDQ = 2,6 
8 
 39 
Ví dụ 4-6: Xác định điểm làm việc tĩnh Q của E-MOSFET kênh N với ph−ơng pháp phân cực 
bằng phân áp (hình 4-37). Cho biết E-MOSFET có các tham số sau: IDon = 3mA, UGson = 10V, UT = 5V, 
EDS = 40V, RD = 3KΩ, RS = 1KΩ, R1 = 22MΩ, R2 = 18MΩ. 
Giải: 
Sử dụng ph−ơng trình tính dòng ID dùng cho loại E-MOSFET: 
Hình 4-37: Xác định điểm làm việc tĩnh Q cho ví dụ 4-6 
Với E-MOSFET ta có: ID = K(UGS - UT)
2 
Với K = 2)( TGSon
Don
UU
I
−
Đặt giá trị của IDon và UGson vào biểu thức tính K ta đ−ợc: 
23
2
3
/10.12,0)510(
10.3 VA
VV
AK −
−
=
−
= 
Vậy ID = 0,12.10
-3(UGS - 5)
2 (5-47) 
Theo tính toán ở trên đối với E-MOSFET phân cực bằng phân áp, công thức (5-37) cho kết 
quả: 
a
acbbUGS 2
42
2,1
−±−
= với 





−=
−=
=
)(
)21(
2
GTS
TS
S
UUKRc
UKRb
KRa
Và VV
RR
REU DSG 1810.1810.22
10.18.40
66
6
21
2
=
Ω+Ω
Ω
=
+
= 
Từ đó các hệ số a, b, c sẽ đ−ợc tính nh− sau: 
a = KRS = 0,12.10
-3A/V2.103Ω = 0,12 1/V 
b = 1 - 2KRSUT = 1 - 2.0,12.10-3A/V
2.103Ω.5V = -0,2 
c = KRSUT
2 - UG = 0,12.10
-3A/V2.103Ω.25V2 - 18V = -15V 
G 
D 
S 
+EDS 
RD 
R2 
UGS 
RS 
IS 
ID 
R1 
IP 
 40 
Vậy: 
VUGS 1212,0.2
)15.(12,0.4)2,0(2,0 2
1 =
−−−+
= 
VUGS 4,1012,0.2
)15.(12,0.4)2,0(2,0 2
1 −=
−−−−
= 
Giá trị của UGS2 nằm ngoài vùng làm việc của E-MOSFET (UGS2 < 0) nên bị loại. Giá trị UGS1 = 
12V > UT = 5V nên phù hợp. Vậy: 
UGSQ = UGS1 = 12V 
Biết UGSQ có thể tính đ−ợc IDQ theo biểu thức: 
ID = K(UGS - UT)
2 -> IDQ = K(UGSQ - UT)
2 
-> IDQ = 0,12.10
-3A/V2(12V - 5V)2 = 5,88mA 
Giá trị UDSQ tính từ ph−ơng trình ra: 
UDSQ = EDS - IDSQ(RD + RS) = 40V - 5,88mA(3KΩ + 1KΩ) = 16,5V 
Vậy điểm làm việc tĩnh Q của E-MOSFET theo mạch đE xét là: Q(UGSQ = 12V, IDQ = 5,88mA, 
UDSQ = 16,5V). 
L−u ý: Điểm Q có thể tìm bằng ph−ơng pháp đồ thị t−ơng tự nh− ví dụ 4-5. Đầu tiên cần xây 
dựng đặc tuyến truyền đạt constUGSD DSUfI == )( nh− trong ví dụ 4-4. Sau đó vẽ đồ thị ph−ơng trình 
đ−ờng tải mạch vào: UGS = UG - IDRS. Giao điểm của 2 đồ thị này sẽ cho tọa độ của điểm làm việc Q. 
Thực hiện theo ph−ơng pháp đồ thị cũng sẽ cho kết quả t−ơng tự nh− trên.