Bài giảng Kỹ thuật xung số - Chương 7: Các thiết bị điện cơ bản

Nội dung text: Bài giảng Kỹ thuật xung số - Chương 7: Các thiết bị điện cơ bản

1. Các thiết bị điện tử cơ bản 7.1 Điện trở – cuộn dây – tụ điện 7.2 Relay đĩng ngắt 7.3 Diode 7.4 Transistor 7.5 Dao động ký
2. 7.1 Điện trở – cuộn dây – tụ điện
3. 7.1.1. Điện trở ( Resistor ) Điện trở là phần tử cĩ chức năng ngăn cản dịng điện trong mạch. Mức độ ngăn cản dịng điện được đặc trưng bởi trị số điện trở R. Đơn vị đo: mΩ, Ω, kΩ,MΩ Các ký hiệu của điện trở Điện trở thường Biến trở
4. 7.1.1. Điện trở ( Resistor ) Cách ghi và đọc tham số trên thân điện trở Cách ghi trực tiếp: ghi đầy đủ các tham số chính và đơn vị đo trên thân của điện trở, ví dụ: 220KΩ 10%, 2W. Cách ghi theo quy ước: cĩ rất nhiều các quy ước khác nhau. Xét một số cách quy ước thơng dụng: + Quy ước đơn giản: Khơng ghi đơn vị Ơm, R (hoặc E) = Ω, M = MΩ, K = KΩ Ví dụ: 2M=2MΩ; 0K47 =0,47KΩ = 470Ω; 100K = 100 KΩ, 220E = 220Ω, R47 = 0,47Ω
5. 7.1.1. Điện trở ( Resistor ) + Quy ước theo mã: Mã này gồm các chữ số và một chữ cái để chỉ % dung sai. Trong các chữ số thì chữ số cuối cùng chỉ số con số 0 cần thêm vào. Các chữ cái chỉ % dung sai qui ước: F = 1%, G = 2%, J = 5%, K = 10%, M = 20 %. Ví dụ: 103F = 10.103 = 10000 Ω ± 1% = 10K ± 1 % 153G = 15000 Ω± 2% = 15 KΩ± 2 % 4703J = 470000 Ω± 5% = 470KΩ± 5%
6. 7.1.1. Điện trở ( Resistor ) + Quy ước theo mã màu: Loại 4 vịng màu:
7. 7.1.1. Điện trở ( Resistor ) + Quy ước theo mã màu: Loại 5 vịng màu:
8. 7.1.1. Điện trở ( Resistor ) - Các trị số điện trở thơng dụng. Khơng cĩ một điện trở cĩ trị số bất kỳ, các nhà sản xuất chỉ đưa ra khoảng 150 loại trị số điện trở thơng dụng , bảng dưới đây là mầu sắc và trị số của các điện trở thơng dụng.
9. 7.1.1. Điện trở ( Resistor ) Trị số của điện trở (Resistance [Ohm]-Ω): Trong đĩ: ρ - là điện trở suất của vật liệu dây dẫn cản điện l - là chiều dài dây dẫn S- là tiết diện của dây dẫn
10. 7.1.1. Điện trở ( Resistor ) Dung sai hay sai số (Resistor Tolerance): Biểu thị mức độ chênh lệch của trị số thực tế so với trị số danh định của điện trở và tính theo %. Tùy theo dung sai phân chia điện trở thành 5 cấp chính xác (tolerance levels): Cấp 005: cĩ sai số ± 0,5 % Cấp II: cĩ sai số ± 10 % Cấp 01: cĩ sai số ± 1 % Cấp III: cĩ sai số ± 20 % Cấp I: cĩ sai số ± 5 %
11. 7.1.1. Điện trở ( Resistor ) Cơng suất danh định Pt.t.max là cơng suất điện cao nhất mà điện trở cĩ thể chịu đựng được trong điều kiện bình thường, làm việc trong một thời gian dài khơng bị hỏng. • Cơng suất tiêu tán danh định tiêu chuẩn cho các điện trở dây quấn nằm trong khoảng từ 1W đến 10W hoặc cao hơn nhiều. Để tỏa nhiệt phát sinh ra yêu cầu diện tích bề mặt của điện trở phải lớn, do vậy, các điện trở cơng suất cao đều cĩ kích thước lớn. • Các điện trở than là các linh kiện cĩ cơng suất tiêu tán danh định thấp, nằm trong khoảng 0,125W; 0,25W; 0,5W; 1W và 2W.
12. 7.1.1. Điện trở ( Resistor ) Các loại điện trở:
13. 7.1.1. Điện trở ( Resistor ) Các loại điện trở:
14. 7.1.1. Điện trở ( Resistor ) Các loại điện trở:
15. 7.1.1. Điện trở ( Resistor ) - Điện trở mắc nối tiếp . Các điện trở mắc nối tiếp cĩ giá trị tương đương bằng tổng các điện trở thành phần cộng lại. Rtd = R1 + R2 + R3 Dịng điện chạy qua các điện trở mắc nối tiếp cĩ giá trị bằng nhau và bằng I I = ( U1 / R1) = ( U2 / R2) = ( U3 / R3 ) Từ cơng thức trên ta thấy rằng , sụt áp trên các điện trở mắc nối tiếp tỷ lệ thuận với giá trị điệnt trở .
16. 7.1.1. Điện trở ( Resistor ) Điện trở mắc song song. Các điện trở mắc song song cĩ giá trị tương đương Rtd được tính bởi cơng thức (1 / Rtd) = (1 / R1) + (1 / R2) + (1 / R3) Nếu mạch chỉ cĩ 2 điện trở song song thì Rtd = R1.R2 / ( R1 + R2) Dịng điện chạy qua các điện trở mắc song song tỷ lệ nghịch với giá trị điện trở I1 = ( U / R1),I2 = ( U / R2) ,I3 =( U / R3 ) Điện áp trên các điện trở mắc song song luơn bằng nhau
17. 7.1.1. Điện trở ( Resistor ) Điện trở mắc hỗn hợp
18. 7.1.2 Tụ điện (Capacitors) Định nghĩa, ký hiệu của tụ điện Một tụ điện gồm hai tấm kim loại tách ra bởi một vật liệu cách điện 1F=106uF 1uF=103nF 1nF=103pF Đơn vị của điện dung: Farad (F). thường sử dụng m F, nF & pF. C =  A / d Farad (F). Trong đĩ  = các hằng số điện mơi của vật liệu, d = khoảng cách giữa các bản cực, và A = diện tích của tấm kim loại. Lưu ý: Diện tích càng lớn C càng lớn. d càng nhỏ, C càng lớn .  càng lớn , C càng lớn .
19. 7.1.2 Tụ điện (Capacitors) -Tụ điện là linh kiện dùng để chứa điện tích. Một tụ điện lý tưởng cĩ điện tích ở bản cực tỉ lệ thuận với hiệu điện thế đặt trên nĩ theo cơng thức: Q: Điện tích nạp vào tụ (Coulombs (C)) Q = C.U [culơng] C: Điện dung của tụ điện C [F] U: Hiệu điện thế đặt vào tụ (volt) Lưu ý: 1) C lớn hơn, điện năng lưu trữ (Q) lớn hơn. 2) C lớn hơn, Q lớn hơn. 3) Một tụ điện được sử dụng như một bộ lưu trữ năng lượng tạm thời
20. 7.1.2 Tụ điện (Capacitors) Tụ điện phân cực và khơng phân cực (a) tụ khơng phân cực (b) tụ phân cực Tụ được chia làm 2 loại tụ điện phân cực hoặc tụ điện khơng phân cực (a) Tụ điện phân cực (nhơm hoặc tantal) được phân cực với các thiết bị điện dung giá trị cao. Giá trị thường nằm trong khoảng từ 1 mF cho hơn 10.000 m F. (b) tụ điện khơng phân cực chúng thường được phân biệt bằng các vật liệu điện mơi, ví dụ như khơng khí, nhựa, giấy, mica, gốm, vv Giá trị thường nằm trong khoảng từ 1 pF đến 1 mF.
21. 7.1.2 Tụ điện (Capacitors) Các tham số kỹ thuật chính của tụ điện ◦ Trị số dung lượng (C) ◦ Điện áp làm việc: Điện áp cực đại cĩ thể cung cấp cho tụ điện hay cịn gọi là "điện áp làm việc một chiều“, nếu quá điện áp này lớp cách điện sẽ bị đánh thủng và làm hỏng tụ. ◦ Dải nhiệt độ làm việc: Mỗi một loại tụ điện chịu một ảnh hưởng với khoảng nhiệt độ do nhà sản xuất xác định. Khoảng nhiệt độ tiêu chuẩn thường từ: -200C đến +650C; -400C đến +650C -550C đến +1250C
22. 7.1.2 Tụ điện (Capacitors) Cách đọc và ghi trị số trên tụ Hai tham số quan trọng nhất thường được ghi trên thân tụ điện là trị số điện dung (kèm theo dung sai sản xuất) và điện áp làm việc (điện áp lớn nhất). Cĩ 2 cách ghi cơ bản: Ghi trực tiếp: cách ghi đầy đủ các tham số và đơn vị đo của chúng. Cách này chỉ dùng cho các loại tụ điện cĩ kích thước lớn. Ví dụ: Trên thân một tụ mi ca cĩ ghi: 5.000PF ± 20 % 600V Cách ghi gián tiếp theo qui ước : + Ghi theo qui ước số: Cách ghi này thường gặp ở các tụ Pơlystylen Ví dụ: Trên thân tụ cĩ ghi 47/630:  C = 47 pF, và điện áp làm việc một chiều là 630 Vdc. + Quy ước theo mã: Giống như điện trở: Ví dụ: 123K/50V C = 12000 pF ± 10% và điện áp làm việc lớn nhất 50 Vdc.
23. 7.1.2 Tụ điện (Capacitors) Phân loại và ứng dụng của tụ điện - Phân loại theo chất điện mơi hoặc phân loại theo trị số điện dung cố định hoặc thay đổi a. Tụ điện cĩ trị số điện dung cố định + Tụ giấy: chất điện mơi là giấy, thường cĩ trị số điện dung khoảng từ 500pF đến 50μF và điện áp làm việc đến 600 Vdc. Tụ giấy cĩ giá thành rẻ nhất so với các loại tụ cĩ cùng trị số điện dung. Ưu điểm: kích thước nhỏ, điện dung lớn. Nhược điểm: Tổn hao điện mơi lớn,
24. 7.1.2 Tụ điện (Capacitors) Phân loại và ứng dụng của tụ điện + Tụ màng chất dẻo: chất điện mơi là chất dẻo, cĩ điện trở cách điện lớn hơn 100000 MΩ. Điện áp làm việc cao khoảng 600V. Dung sai tiêu chuẩn của tụ là ± 2,5%; Tụ màng chất dẻo nhỏ hơn tụ giấy nhưng đắt hơn. Giá trị điện dung của tụ tiêu chuẩn nằm trong khoảng từ 5pF đến 0,47 μF.
25. 7.1.2 Tụ điện (Capacitors) Tụ mi ca: chất điện mơi là mi ca, giá trị điện dung khoảng từ 1pF đến 0,1μF và điện áp làm việc cao cĩ thể đến 3500V. Tổn hao điện mơi nhỏ, Điện trở cách điện rất cao, chịu được nhiệt độ. Giá thành của tụ cao
26. 7.1.2 Tụ điện (Capacitors) + Tụ gốm: chất điện mơi là gốm. Giá trị điện dung của tụ gốm tiêu chuẩn khoảng từ 1pF đến 0,1μF, với điện áp làm việc một chiều đến 1000 Vdc Đặc điểm của tụ gốm là kích thước nhỏ, điện dung lớn, cĩ tính ổn định rất tốt, cĩ thể làm việc lâu dài mà khơng lão hố.
27. 7.1.2 Tụ điện (Capacitors) + Tụ dầu: chất điện mơi là dầu. Tụ dầu cĩ điện dung lớn, chịu được điện áp cao. Cĩ tính năng cách điện tốt, cĩ thể chế tạo thành tụ cao áp. Kết cấu đơn giản, dễ sản xuất.
28. 7.1.2 Tụ điện (Capacitors) Tụ điện giải nhơm (tụ hĩa): Cấu trúc cơ bản là giống tụ giấy. Hai lá nhơm mỏng làm hai bản cực đặt cách nhau bằng lớp vải mỏng được tẩm chất điện phân (dung dịch điện phân), sau đĩ được quấn lại và cho vào trong một khối trụ bằng nhơm để bảo vệ. Các tụ điện giải nhơm thơng dụng thường làm việc với điện áp một chiều lớn hơn 400Vdc, trong trường hợp này, điện dung khơng quá 100μF. Điện áp làm việc thấp và dịng rị tương đối lớn
29. 7.1.2 Tụ điện (Capacitors) + Tụ tantan: (chất điện giải Tantan) Đây là một loại tụ điện giải, Bột tantan được cơ đặc thành dạng hình trụ, sau đĩ được nhấn chìm vào một hộp chứa chất điện phân. Dung dịch điện phân sẽ thấm vào chất tantan. Khi đặt một điện áp một chiều lên hai chân tụ thì một lớp oxit mỏng được tạo thành ở vùng tiếp xúc của chất điện phân và tantan. Tụ tantan cĩ điện áp làm việc lên đến 630Vdc nhưng giá trị điện dung chỉ khoảng 3,5μF.
30. 7.1.2 Tụ điện (Capacitors) Tụ điện cĩ trị số điện dung thay đổi + Loại đa dụng cịn gọi là tụ xoay: Tụ xoay được dùng làm tụ điều chỉnh thu sĩng trong các máy thu thanh, v.v Tụ xoay cĩ thể cĩ 1 ngăn hoặc nhiều ngăn. Mỗi ngăn cĩ các lá động xen kẽ, đối nhau với các lá tĩnh (lá giữ cố định) chế tạo từ nhơm. Chất điện mơi cĩ thể là khơng khí, mi ca, màng chất dẻo, gốm, v.v + Tụ vi điều chỉnh (thường gọi tắt là Trimcap), cĩ nhiều kiểu. Chất điện mơi cũng dùng nhiều loại như khơng khí, màng chất dẻo, thuỷ tinh hình ống Trong các loại Trimcap chuyên dùng, thường gặp nhất là loại chất điện mơi gốm. Để thay đổi trị số điện dung ta thay đổi vị trí giữa hai lá động và lá tĩnh. Khoảng điều chỉnh của tụ từ 1,5pF đến 3pF, hoặc từ 7pF đến 45pF và từ 20pF đến 120pF tuỳ theo hệ số nhiệt cần thiết.
31. 7.1.2 Tụ điện (Capacitors) Ứng dụng của tụ điện + Tụ khơng cho dịng điện một chiều qua nhưng lại dẫn dịng điện xoay chiều, nên tụ thường dùng để cho qua tín hiệu xoay chiều đồng thời vẫn ngăn cách được dịng một chiều giữa mạch này với mạch khác, gọi là tụ liên lạc. + Tụ dùng để triệt bỏ tín hiệu khơng cần thiết từ một điểm trên mạch xuống đất (ví dụ như tạp âm), gọi là tụ thốt. + Tụ dùng làm phần tử dung kháng trong các mạch cộng hưởng LC gọi là tụ cộng hưởng. + Tụ dùng trong mạch lọc gọi là tụ lọc. Tụ dùng trong các mạch chia dải tần làm việc, tụ cộng hưởng v.v Tụ dùng cho mục đích này thuộc nhĩm chính xác.
32. 7.1.2 Tụ điện (Capacitors) + Các tụ trong nhĩm đa dụng dùng để liên lạc, lọc nguồn điện, thốt tín hiệu ngồi ra tụ cịn dùng để trữ năng lượng, định thời + Do cĩ tính nạp điện và phĩng điện, tụ dùng để tạo mạch định giờ, mạch tạo xung răng cưa, mạch vi phân và tích phân
33. 7.1.2 Tụ điện (Capacitors) Một số hình ảnh của tụ điện
34. 7.1.2 Tụ điện (Capacitors)
35. 7.1.2 Tụ điện (Capacitors)
36. Điện dung tương đương: 1/C = 1/C1 + 1/C2 + 1/C3 Điện dung tương đương: C = C1 + C2 + C3
37. 7.1.3 Cuộn cảm (Inductor) Khái niệm. • Cuộn cảm là phần tử sinh ra hiện tượng tự cảm khi cĩ dịng điện biến thiên chạy qua nĩ. Khi dịng điện qua cuộn cảm biến thiên sẽ tạo ra từ thơng thay đổi và một sức điện từ được cảm ứng ngay trong cuộn cảm hoặc cĩ thể cảm ứng một sức điện từ sang cuộn cảm kề cận với nĩ. • Mức độ cảm ứng trong mỗi trường hợp phụ thuộc vào độ tự cảm của cuộn cảm hoặc sự hỗ cảm giữa hai cuộn cảm. Các cuộn cảm được cấu trúc để cĩ giá trị độ cảm ứng xác định. • Cuộn cảm cũng cĩ thể đấu nối tiếp hoặc song song. Ngay cả một đoạn dây dẫn ngắn nhất cũng cĩ sự cảm ứng.
38. 7.1.3 Cuộn cảm (Inductor) Ký hiệu và một số hình ảnh của cuộn cảm
39. 7.1.3 Cuộn cảm (Inductor) Các tham số kỹ thuật đặc trưng của cuộn cảm a) Độ tự cảm (L) Trong đĩ: S - là tiết diện của cuộn dây (m2) N - là số vịng dây l - là chiều dài của cuộn dây (m) μ- độ từ thẩm tuyệt đối của vật liệu lõi (H/ m) •Đơn vị đo: H (Henry) •Độ từ thẩm tuyệt đối của một số loại vật liệu Nickel 7.54x10-4 H/m Chân khơng: 4π x 10-7 H/m Ferrite T38 1.26x10-2 H/m Khơng khí: 1.257x10-6 H/m Ferrite U M33 9.42x10-4 H/m
40. 7.1.3 Cuộn cảm (Inductor) Cách ghi và đọc tham số trên cuộn cảm - Ghi trực tiếp: cách ghi đầy đủ các tham số độ tự cảm L, dung sai, loại lõi cuộn cảm Cách này chỉ dùng cho các loại cuộn cảm cĩ kích thước lớn. - Cách ghi gián tiếp theo qui ước : + Ghi quy ước theo mầu: Dùng cho các cuộn cảm nhỏ Vịng màu 1: chỉ số cĩ nghĩa thứ nhất hoặc chấm thập phân Vịng màu 2: chỉ số cĩ nghĩa thứ hai hoặc chấm thập phân Vịng màu 3: chỉ số 0 cần thêm vào, đơn vị đo là μH. Vịng màu 4: chỉ dung sai %.
41. 7.1.3 Cuộn cảm (Inductor) Phân loại và ứng dụng Dựa theo ứng dụng: + Cuộn cộng hưởng – cuộn cảm dùng trong các mạch cộng hưởng LC. + Cuộn lọc – cuộn cảm dùng trong các bộ lọc một chiều. + Cuộn chặn dùng để ngăn cản dịng cao tần, v.v
42. 7.1.3 Cuộn cảm (Inductor) Phân loại và ứng dụng Dựa vào loại lõi của cuộn cảm: + Cuộn dây lõi khơng khí: Loại cuộn dây khơng lõi hoặc cuốn trên các cốt khơng từ tính, thường dùng là các cuộn cộng hưởng làm việc ở tần số cao và siêu cao. + Cuộn cảm lõi sắt bụi: Dùng bột sắt nguyên chất trộn với chất dính kết khơng từ tính là lõi cuộn cảm, thường dùng ở tần số cao và trung tần. Cuộn dây lõi sắt bụi cĩ tổn thất thấp, đặc biệt là tổn thất do dịng điện xốy ngược, và độ từ thẩm thấp hơn nhiều so với loại lõi sắt từ. + Cuộn cảm lõi Ferit : thường là các cuộn cảm làm việc ở tần số cao và trung tần. Lõi Ferit cĩ nhiều hình dạng khác nhau như: thanh, ống, hình chữ E, chữ C, hình xuyến, hình nồi, hạt đậu,v.v Dùng lõi hình xuyến dễ tạo điện cảm cao, tuy vậy lại dễ bị bão hịa từ khi cĩ thành phần một chiều. + Cuộn cảm lõi sắt từ: Lõi của cuộn cảm thường hợp chất sắt - silic, hoặc sắt- niken . Đây là các cuộn cảm làm việc ở tần số thấp. Dùng dây đồng đã được tráng men cách điện quấn thành nhiều lớp cĩ cách điện giữa các lớp và được tẩm chống ẩm.
43. 7.1.3 Cuộn cảm (Inductor) Ứng dụng: Loa ( Speaker )
44. 7.1.3 Cuộn cảm (Inductor) Biến áp Biến áp là thiết bị để biến đổi điện áp xoay chiều, cấu tạo bao gồm một cuộn sơ cấp ( đưa điện áp vào ) và một hay nhiều cuộn thứ cấp ( lấy điện áp ra sử dụng) cùng quấn trên một lõi từ cĩ thể là lá thép hoặc lõi ferit .
45. Biến áp cách ly Biến áp tự ngẫu
46. 7.1.3 Cuộn cảm (Inductor) Biến áp nguồn thường gặp trong Cassete, Âmply , biến áp này hoạt động ở tần số điện lưới 50Hz , lõi biến áp sử dụng các lá Tơnsilic hình chữ E và I ghép lại, biến áp này cĩ tỷ số vịng / vol lớn. Biến áp âm tần sử dụng làm biến áp đảo pha và biến áp ra loa trong các mạch khuyếch đại cơng xuất âm tần,biến áp cũng sử dụng lá Tơnsilic làm lõi từ như biến áp nguồn, nhưng lá tơnsilic trong biến áp âm tần mỏng hơn để tránh tổn hao, biến áp âm tần hoạt động ở tần số cao hơn , vì vậy cĩ số vịng vol thấp hơn, khi thiết kế biến áp âm tần người ta thường lấy giá trị tần số trung bình khoảng 1KHz - đến 3KHz.
47. 7.1.3 Cuộn cảm (Inductor) Biến áp xung & Cao áp Biến áp xung là biến áp hoạt động ở tần số cao khoảng vài chục KHz như biến áp trong các bộ nguồn xung , biến áp cao áp . lõi biến áp xung làm bằng ferit , do hoạt động ở tần số cao nên biến áp xung cho cơng suất rất mạnh, so với biến áp nguồn thơng thường cĩ cùng trọng lượng thì biến áp xung cĩ thể cho cơng suất mạnh gấp hàng chục lần.
48. 7.2 Relay đĩng ngắt Rơ le cũng là một ứng dụng của cuộn dây trong sản xuất thiết bị điện tử, nguyên lý hoạt động của Rơle là biến đổi dịng điện thành từ trường thơng qua quộn dây, từ trường lại tạo thành lực cơ học thơng qua lực hút để thực hiện một động tác về cơ khí như đĩng mở cơng tắc, đĩng mở các hành trình của một thiết bị tự động vv
49. 7.2 Relay đĩng ngắt
50. 7.2 Relay đĩng ngắt Các thơng số cơ bản: Điện áp yêu cầu cung cấp cho cuộn dây Giá trị dịng điện cho phép qua tiếp điểm
51. 7.3 Diode Cĩ ba loại vật liệu bán dẫn: Chất bán dẫn tinh khiết: Đây chỉ đơn giản là vật liệu bán dẫn, trong đĩ cĩ vài điện tử mang điện. Vật liệu bán dẫn (ví dụ như silic và gecmani) cĩ 4 nguyên tử giá trị. Chất bán dẫn loại N - (loại âm): Đây là chất bán dẫn được pha với các tạp chất từ nhĩm 5 (ví dụ như Phospho, antimon, vv) được bổ sung vào nĩ. Điều này khiến nĩ cĩ nhiều điện tử tự do.
52. 7.3 Diode Chất bán dẫn loại N Chất bán dẫn loại P (loại dương): Đây là chất bán dẫn được pha với các tạp chất từ nhĩm 3 (ví dụ như Bo, nhơm, Indi, vv) được bổ sung vào nĩ. Điều này khiến nĩ cĩ nhiều trống được coi là mang điện tích dương.
53. 7.3 Diode Mối nối PN Một diode bán dẫn được hình thành một cách đơn giản bằng cách ghép một lớp bàn dẫn loại P và một lớp bàn dẫn loại N-một loại vật liệu bán dẫn với nhau
54. 7.3 Diode
55. 7.3 Diode Quá trình phân cực thuận + Khi nối cực dương của nguồn vào lớp bán dẫn loại P nối cực âm của nguồn vào lớp bán dẫn loại N + Các electron từ lớp bán dẫn loại N hút các điện tích dương và các lỗ trống từ lớp bán dẫn loại P hút các điện tích âm Kết quả là : Cĩ một dịng điện xuất hiện, được gọi là IF (dịng điện tức thời).
56. 7.3 Diode + Khi nối cực dương của nguồn vào lớp bán dẫn loại N nối cực âm của nguồn vào lớp bán dẫn loại P + Các hạt mang điện khơng thể đi qua mối nối , chỉ cĩ một dịng điện ngược rất nhỏ IR Dịng điện này gọi là dịng điện rỉ.thường dịng điện rỉ , IR là một vài µA, nA hoặc pA. Diode bị khĩa và điện trở của nĩ rất lớn (ví dụ: 2 MΩ). - Điện áp qua diode bằng điện áp nguồn cung cấp.
57. 7.3 Diode Đặc tuyến DIODE Vùng phân cực thuận: cĩ một dịng điện rất lớn IF chạy qua khi điện áp V F vượt qua điện áp ngưỡng (điện áp ngưỡng 0.3V cho Ge và 0.7V cho Si). . Vùng phân cực nghịch: chỉ cĩ dịng điện rỉ µ A ~ pA). Tuy nhiên, khi V > V BR, dịng điện giảm đột ngột (Nghĩa là I BR x'V BR> P Dmax), diode bị đánh thủng
58. Các loại diode: Diode nắn điện. Là Diode tiếp mặt dùng để nắn điện trong các bộ chỉnh lưu nguồn AC 50Hz , Diode này thường cĩ 3 loại là 1A, 2A và 5A.
59. Các loại diode: Cầu diode:
60. 7.3 Diode Diode Phát quang ( Light Emiting Diode : LED ) Diode phát phang là Diode phát ra ánh sáng khi được phân cực thuận, điện áp làm việc của LED khoảng 1,7 => 2,2V dịng qua Led khoảng từ 5mA đến 20mA Led được sử dụng để làm đèn báo nguồn, đèn nháy trang trí, báo trạng thái cĩ điện . vv
61. Diode phát quang là 1 linh kiện bán dẫn thuộc nhóm điện quang. Có cấu tạo là 1 chuyển tiếp P-N chế tạo bằng chất bán dẫn có giản đồ vùng năng lượng thích hợp, (Vídụ : GaAs) D Phát sáng được là nhờ khi các mối nối hoá trị bị phá vỡ phóng thích ra các điện tử tự do hoặc khi tái hợp giữa lỗ trống và điện tử của mối nối P-N sẽ phát sinh ra 1 năng lượng ; khi tái hợp hoặc phóng thích mối nối P-N sẽ phát sáng. Tùy theo chất pha vào mà LED phát ra các màu khác nhau
62. 7.4 Transistor BJT 1 Cấu tạo, ký hiệu Transistor lưỡng cực gồm cĩ hai mối P-N nối tiếp nhau, được phát minh năm 1947 bởi hai nhà bác học W.H.Britain và J.Braden, được chế tạo trên cùng một mẫu bán dẫn Germanium hay Silicium.
63. IE = IB+IC IE = IB+IC
64. Cách đọc tên các Transistor: a) Transistor cùa Mỹ : Tên của Transistor thường được bắt đầu là ký tự 2N và theo sau là một chữ số chỉ số thứ tự của một sản phẩm. Ví dụ : 2N3055
65. Cách đọc tên các Transistor: b) Transistor của Nhật : Tên của Transistor thường được bắt đầu là ký tự 2S và theo sau là một ký tự có ý nghĩa của một sản phẩm. Ký mã số: 2SA:(PNP/RF); 2SB:(PNP/AF); 2SC:( NPN/RF); 2SD:(NPN/AF); Ví dụ : 2SA101; 2SA102; 2SB324; 2SC945; 2SD200; 2SD350;
66. Cách đọc tên các Transistor: c) Transistor của Trung Quốc : Tên của Transistor thường được bắt đầu là ký tự 3 và theo sau là gồm 2 ký tự, Ký tự thứ nhất chỉ loại bán dẫn, Ký tự thứ 2 chỉ công dụng và đặc điểm của một sản phẩm. Ký tự thứ nhất : A: PNP(Ge); C: PNP(Si); B: NPN(Ge); D: NPN(Si); Ký tự thứ hai : R : Bán dẫn thông thường Z : Nắn điện V : Dùng cho Viba X : Âm tần công suất nhỏ P : Âm tần công suất lớn C : Cao tần công suất nhỏ A : Cao tần công suất lớn Thí dụ : 3CP25 , 3AP20 vv
67. Các kiểu chân
68. 3 . Thơng số kĩ thuật của transistor - Transistor thuộc loại gì : PNP hay NPN . -Icmax là trị số dịng điện lớn nhất qua cực C . -Ucmax là trị số điện áp lớn nhất đặt vào hai cực CE . -Pcmax là trị số cơng suất lớn nhất tiêu hao trên tiếp giáp CB . - Hệ số khuếch đại dịng điện α hay β cho biết khả năng khuếch đại của transistor . -ICR là trị số dịng colectơ khi mạch vào hở ( IV = 0 ).Dịng này càng nhỏ thì chất lượng transistor càng tốt . - Nhiệt độ làm việc giới hạn cho phép transistor làm việc ổn định . IcR khơng tăng quá mức , Icmax , Ucmax , Pcmax khơng giảm quá mức . - Tần số cắt fc là tần số cao nhất transistor cĩ thể làm việc mà hệ số khuếch đại dịng điện giảm đi cịn 0,7 trị số ban đầu .
69. Vậy transistor PNP hoạt động khi VE > VB và VB>VC Transistor NPN hoạt động được khi cấp nguồn cho B : VB>VE và VB<VC
70. Đo kiểm
71. Các cách mắc Transistor Điện trở vào r : lớn nhất Điện trở vào rI : nhỏ Điện trở vào rI : Trung bình I Điện trở vào r : nhỏ nhất Điện trở vào rO : lớn nhất Điện trở vào rO : lớn O Độ lợi dòng G : lớn nhất Độ lợi dòng Gi : < 1 Độ lợi dòng Gi : lớn i Độ lợi dòng G : < 1 Độ lợi dòng GV : lớn Độ lợi dòng GV : lớn V Tín hiệu vào và ra đồng pha Tín hiệu vào và ra đảo pha Tín hiệu vào và ra đồng pha
72. THE END