Tài liệu Nghề sửa chữa thiết bị điện công nghiệp

160 trang vanle 2110

Download

Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Tài liệu Nghề sửa chữa thiết bị điện công nghiệp", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

tai_lieu_nghe_sua_chua_thiet_bi_dien_cong_nghiep.doc

Nội dung text: Tài liệu Nghề sửa chữa thiết bị điện công nghiệp

BΩ LAO ĐΩNG - THƯƠNG BINH Và Xã HạI TΩNG CΩC DΩY NGHΩ DΩ án Giáo dΩc KΩ thuΩt và DΩy nghΩ (VTEP) Logo Giáo trình Môn học: ĐIệN Tử CƠ BảN Mã số: CIE 0109 00 NghΩ sΩa chΩa thiΩt bΩ điΩn công nghiΩp Trình đạ: Lành nghạ 5 Hà NΩi - 2007
(Mặt sau trang bìa) Tuyên bạ bạn quyạn: Tài liΩu này thuΩc loΩi sách giáo trình Cho nên các nguΩn thông tin có thΩ đưΩc phép dùng nguyên bΩn hoΩc trích dùng cho các mΩc đích vΩ đào tΩo và tham khΩo . MΩi mΩc đích khác có ý đΩ lΩch lΩc hoΩc sΩ dΩng vΩi mΩc đích kinh doanh thiΩu lành mΩnh sΩ bΩ nghiêm cΩm. TΩng CΩc DΩy nghΩ sΩ làm mΩi cách đΩ bΩo vΩ bΩn quyΩn cΩa mình. TΩng CΩc DΩy NghΩ cám ơn và hoan nghênh các thông tin giúp cho viΩc tu sΩa và hoàn thiΩn tΩt hơn tàI liΩu này. Đạa chạ liên hạ: DΩ án giáo dΩc kΩ thuΩt và nghΩ nghiΩp TiΩu Ban Phát triΩn Chương trình HΩc liΩu Mã tàI liΩu: Mã quΩc tΩ ISBN: 2
Lời tựa (Vài nét giại thiạu xuạt xạ cạa chương trình và tài liạu) Tài liΩu này là mΩt trong các kΩt quΩ cΩa DΩ án GDKT-DN (Tóm tạt nại dung cạa Dạ án) (Vài nét giại thiạu quá trình hình thành tài liạu và các thành phạn tham gia) (Lại cạm ơn các cơ quan liên quan, các đơn vạ và cá nhân đã tham gia) (Giới thiệu tài liệu và thực trạng) Tài liΩu này đưΩc thiΩt kΩ theo tΩng mô đun/ môn hΩc thuΩc hΩ thΩng mô đun/môn hΩc cΩa mΩt chương trình, đΩ đào tΩo hoàn chΩnh Nghạ Sạa chạa thiạt bạ điạn công nghiạp ạ cạp trình đạlành nghạ và đưΩc dùng làm Giáo trình cho hΩc viên trong các khoá đào tΩo, cũng có thΩ đưΩc sΩ dΩng cho đào tΩo ngΩn hΩn hoΩc cho các công nhân kΩ thuΩt, các nhà quΩn lý và ngưΩi sΩ dΩng nhân lΩc tham khΩo. Đây là tài liΩu thΩ nghiΩm sΩ đưΩc hoàn chΩnh đΩ trΩ thành giáo trình chính thΩc trong hΩ thΩng dΩy nghΩ. Hà nΩi, ngày tháng . năm Giám đΩc DΩ án quΩc gia 3
Mạc lạc tt NΩi dung Trang 1 LΩi tΩa 3 2 MΩc 4 lΩc 3 GiΩi thiΩu vΩ môn 5 hΩc 4 Sơ đΩ quan hΩ theo trình tΩ hΩc 6 nghΩ 5 Các hình thΩc hoΩt đΩng hΩc tΩp chính trong môn 8 hΩc 6 Bài 1: Các khái niΩm cơ 9 bΩn 7 Bài 2: LΩnh kiΩn thΩ 21 đΩng 8 Bài 3: Linh kiΩn bán 38 dΩn 9 Bài 4: Các mΩch khuΩch đΩi dùng Tranzítor 71 10 Bài 5: MΩch Ωng dΩng dùng 99 BJT 11 TrΩ lΩi các câu hΩi và bài 121 tΩp 12 Tài liΩu tham 129 khΩo 4
Giại thiạu vạ mô đun/môn hạc Vạ trí, ý nghĩa, vai trò mô đun/môn hạc: VΩi sΩ phát triΩn và hoàn thiΩn không ngΩng cΩa thiΩt bΩ điΩn trên mΩi lĩnh vΩc đΩi sΩng xã hΩi, mΩch điΩn tΩ trΩ thành mΩt thành phΩn không thΩ thiΩu đưΩc trong các thiΩt bΩ điΩn, công dΩng chính cΩa nó là đΩ điΩu khiΩn khΩng chΩ các thiΩt bΩ điΩn, thay thΩ mΩt sΩ khí cΩ điΩn có đΩ nhΩy cao. NhΩm mΩc đích: gΩn hóa các thiΩt bΩ điΩn, giΩm tiêu hao năng lưΩng trên thiΩt bΩ, tăng đΩ nhΩy làm viΩc, tăng tuΩi thΩ cΩa thiΩt bΩ Do đó, nhΩn dΩng đưΩc các linh kiΩn, mΩch điΩn tΩ, kiΩm tra, thay thΩ, đưΩc các linh kiΩn, mΩch điΩn hư hΩng là mΩt yêu cΩu quan trΩng không thΩ thiΩu đưΩc, nhΩt là trong lĩnh vΩc điΩn tΩ công nghiΩp, khi mà các dây chuyΩn công nghiΩp đưΩc hình thành và phát triΩn mΩnh trên phΩm vi cΩ nưΩc. Mạc tiêu thạc hiạn cạa môn hạc: Sau khi hoàn tạt môn hạc này, hạc viên có năng lạc: . Phân biΩt đưΩc hình dΩng, ký hiΩu, cΩu tΩo, nguyên lí làm viΩc cΩa các linh kiΩn điΩn tΩ thông dΩng theo các tiêu chuΩn đã đưΩc hΩc. . Ωng dΩng các linh kiΩn điΩn tΩ, mΩch điΩn tΩ cơ bΩn và thΩc tΩ theo yêu cΩu kΩ thuΩt. .SΩ dΩng máy đo VOM đΩ phân loΩi, đo kiΩm tra xác đΩnh chΩt lưΩng linh kiΩn và mΩch điΩn tΩ cơ bΩn trong công nghiΩp theo các đΩc tính linh kiΩn và mΩch điΩn tΩ Nại dung chính cạa môn hạc: Môn hΩc này có năm bài, hΩc trong 90 giΩ, trong đó 40 giΩ lý thuyΩt và 50 giΩ thΩc hành. Các bài hΩc như sau: Bài 1: Các kháI niΩm cơ bΩn Bài 2: Linh kiΩn thΩ đΩng Bài 3: Linh kiΩn bán dΩn Bài 4: Các mΩch khuyΩch đΩi dùng tranzito Bài 5: Các mΩch Ωng dΩng dùng tranzito 5
2.4. sơ đồ mối liên hệ giữa các mô-đun và môn học trong chương trình máy đIạn -17 cung cạp đIạn 1 - 19 vạ kt cơ khí- 10 q -dây máy đIạn -18 trang bạ đạn 2 - 26 kạ thuạt nguại - 12 trang bạ đIạn 1 - 21 Plc cơ bạn -27 kỹ thuật đIện - 08 ĐΩU RA kạ thuạt sạ - 25 vạt liạu đIạn -13 Thạc tạp sạn suạt k-thuạt cạm biạn - 24 khí cụ đIện - 14 Chính trạ - 01 đIạn tạ ạng dạng - 23 đo lường đIện 1 - 16 kt lạp đạt đIạn - 20 PHáP LUậT - 02 vẽ đIện - 11 THể CHấT - 03 t-h trang bạ đIạn 1 - 22 đIạn tạ cơ bạn - 09 Q. phòNG - 04 thiạt bạ đIạn gd - 15 TIN HọC - 05 ANH VĂN - 06 Mạt mô-đun bạ trạ Atlđ - 07 6
Ghi chú: Môn hΩc ĐiΩn tΩ cơ bΩn cung cΩp nhΩng kiΩn thΩc cơ sΩ đΩ hΩc viên có thΩ phân tích hoΩt đΩng, lΩp ráp và sΩa chΩa cΩa các mΩch điΩn tΩΩtng thiΩt bΩ điΩn, Khí cΩ điΩn. Môn hΩc này có tΩm quan trΩng không thΩ thiΩu đưΩc trong phΩn đào tΩo tay nghΩ cho công nhân hoΩt đΩng trong lĩnh vΩc điΩn. Khi hΩc viên hΩc tΩp và thΩc hành môn hΩc này, nΩu phΩn nào không đΩt yêu cΩu, cΩn phΩi đưΩc hΩc lΩi và kiΩm tra kiΩn thΩc và thΩc hành vΩ phΩn chưa đΩt đó. Khi chuyΩn trưΩng, chuyΩn ngành, hΩc viên nΩu đã hΩc Ω mΩt cơ sΩ đào tΩo khác rΩi thì phΩi xuΩt trình giΩy chΩng nhΩn; Trong mΩt sΩ trưΩng hΩp có thΩ vΩn phΩi qua sát hΩch lΩi. 7
Các hoạt động học tập chính trong môn học Hoạt đạng hΩc trên lΩp có thΩo luΩn. Hoạt đạng tΩ hΩc, tΩ sưu tΩm các tài liΩu liên quan và làm các bài tΩp vΩ môn hΩc ĐiΩn tΩ cơ bΩn. Hoạt đạng thΩc hành tΩi xưΩng vΩ các mΩch điΩn tΩ cơ bΩn đã hΩc, lΩp ráp và phát hiΩn nhΩng sai lΩi cΩa các mΩch điΩn tΩ cơ bΩn. Yêu cầu về đánh giá hoàn thành môn học  Nại dung kiạm tra viạt: Trình bày cΩu tΩo, nguyên lí hoΩt đΩng, Ωng dΩng các linh kiΩn điΩn tΩ cơ bΩn. Trình bày Ωng dΩng cΩa các mΩch điΩn tΩ cơ bΩn. Phân tích các mΩch điΩn tΩ cơ bΩn.  Nại dung kiạm tra thạc hành: KiΩm tra kΩ năng thΩc hành lΩp ráp, sΩa chΩa, thay thΩ các linh kiΩn đưΩc đánh giá theo các tiêu chuΩn: -ĐΩ chính xác cΩa các dΩng tín hiΩu Ω ngõ ra, sau khi lΩp ráp, sΩa chΩa. - Tính thΩm mΩ cΩa mΩch lΩp ráp, sΩa chΩa .  Các vΩt liΩu khi thΩc hành: Các linh kiΩn điΩn tΩ thΩ đΩng và bán dΩn các loΩi theo yêu cΩu mΩch điΩn thΩc tΩ 8
Bài 1 Các kháI niạm cơ bạn mã bài: cie 01 09 01 Giại thiạu: NΩn tΩng cơ sΩ cΩa hΩ thΩng điΩn nói chung và điΩn kΩ thuΩt nói riêng xoay quanh vΩn đΩ dΩn điΩn, cách điΩn cΩa vΩt chΩt gΩi là vΩt liΩu điΩn. Do đó hiΩu đưΩc bΩn chΩt cΩa vΩt liΩu điΩn, vΩn đΩ dΩn điΩn và cách điΩn cΩa vΩt liΩu, linh kiΩn là mΩt nΩi dung không thΩ thiΩu đưΩc trong kiΩn thΩc cΩa ngưΩi thΩ điΩn, điΩn tΩ. Đó chính là nΩi dung cΩa bài hΩc này. Mạc tiêu thạc hiạn: HΩc xong bài hΩc này, hΩc viên có năng lΩc: Đánh giá / xác đΩnh tính dΩn điΩn trên mΩch điΩn, linh kiΩn phù hΩp theo yêu cΩu kΩ thuΩt. Phát biΩu tính chΩt, điΩu kiΩn làm viΩc cΩa dòng điΩn trên các linh kiΩn điΩn tΩ khác nhau theo nΩi dung đã hΩc. Tinh toán điΩn trΩ, dòng điΩn, điΩn áp trên các mΩch điΩn mΩt chiΩu theo điΩu kiΩn cho trưΩc. Nại dung: VΩt dΩn điΩn và cách điΩn Các hΩt mang điΩn và dòng điΩn trong các môi trưΩng Hoạt đạng I: Hạc lí thuyạt trên lạp 1.1.Vạt dạn điạn và cách điạn: 1.1.1 Vạt dạn điạn và cách điạn: Trong kΩ thuΩt ngưΩi ta chia vΩt liΩu thành hai loΩi chính: VΩt cho phép dòng điΩn đi qua gΩi là vΩt dΩn điΩn VΩt không cho phép dòng điΩn đi qua gΩi là vΩt cách điΩn Tuy nhiên khái niΩm này chΩ mang tính tương đΩi. Chúng phΩ thuΩc vào cΩu tΩo vΩt chΩt, các điΩu kiΩn bên ngoài tác đΩng lên vΩt chΩt VΩ cΩu tΩo: vΩt chΩt đưΩc cΩu tΩo tΩ các nguyên tΩ. Nguyên tΩ đưΩc cΩu tΩo gΩm hai phΩn chính là hΩt nhân mang điΩn tích dương (+) và các electron mang điΩn 9
tích âm e gΩi là lΩp vΩ cΩa ngưyên tΩ. VΩt chΩt đưΩc cΩu tΩo tΩ mΩi liên kΩt giΩa các nguyên tΩ vΩi nhau tΩo thành tính bΩn vΩng cΩa vΩt chΩt. Hình1.1 Hình 1.1: CΩu trúc mΩng liên kΩt nguyên tΩ cΩa vΩt chΩt Các liên kΩt tΩo cho lΩp vΩ ngoài cùng có 8 e , vΩi trΩng thái đó nguyên tΩ mang tính bΩn vΩng và đưΩc gΩi là trung hoà vΩ điΩn. Các chΩt loΩi này không có tính dΩn điΩn, gΩi là chΩt cách điΩn Các liên kΩt tΩo cho lΩp vΩ ngoài cùng không đΩ 8 e , vΩi trΩng thái này chúng dΩ cho và nhΩn điΩn tΩ, các chΩt này gΩi là chΩt dΩn điΩn Vạ nhiạt đạ môi trưạng: Trong điΩu kiΩn nhiΩt đΩ bình thưΩng (< 250C) các nguyên tΩ liên kΩt bΩn vΩng. Khi tăng nhiΩt đΩ, đΩng năng trung bình cΩa các nguyên tΩ gia tăng làm các liên kΩt yΩu dΩn, mΩt sΩ e thoát khΩi liên kΩt trΩ thành e tΩ do, lúc này nΩu có điΩn trưΩng ngoài tác đΩng vào, vΩt chΩt có khΩ năng dΩn điΩn. Vạ điạn trưạng ngoài: Trên bΩ mΩt vΩt chΩt, khi đΩt mΩt điΩn trưΩng hai bên chúng sΩ xuΩt hiΩn mΩt lΩc điΩn trưΩng E. Các e sΩ chΩu tác đΩng cΩa lΩc điΩn trưΩng này, nΩu lΩc điΩn trưΩng đΩ lΩn, các e sΩ chuyΩn đΩng ngưΩc chiΩu điΩn trưΩng, tΩo thành dòng điΩn. ĐΩ lΩn cΩa lΩc điΩn trưΩng phΩ thuΩc vào hiΩu điΩn thΩ giΩa hai điΩm đΩt và đΩ dày cΩa vΩt dΩn. Tóm lại: SΩ dΩn điΩn hay cách điΩn cΩa vΩt chΩt phΩ thuΩc nhiΩu vào 4 yΩu tΩ: CΩu tΩo nguyên tΩ cΩa vΩt chΩt NhiΩt đΩ cΩa môi trưΩng làm viΩc HiΩu điΩn thΩ giΩa hai điΩm đΩt lên vΩt chΩt ĐΩ dày cΩa vΩt chΩt a. VΩt dΩn điΩn: Trong thΩc tΩ, ngưΩi ta coi vΩt liΩu dΩn điΩn là vΩt chΩt Ω trΩng thái bình thưΩng có khΩ năng dΩn điΩn. Nói cách khác, là chΩt Ω trΩng tháI bình thưΩng có sΩn các điΩn tích tΩ do đΩ tΩo thành dòng điΩn Các đΩc tính cΩa vΩt liΩu dΩn điΩn là: - ĐiΩn trΩ suΩt - HΩ sΩ nhiΩt - NhiΩt đΩ nóng chΩy 10
- TΩ trΩng Các thông sΩ và phΩm vi Ωng dΩng cΩa các vΩt liΩu dΩn điΩn thông thưΩng đưΩc giΩi thiΩu trong Bạng 1.1: 11
Bạng 1.1: Vạt liạu dạn điạn Điện trở suẩt Hệ số nhiệt Nhiạt đạ Tỷ nóng tt Tên vật liệu mm2/m trọng Hạp kim Phạm vi ứng dụng Ghi chú chạy t0C 1 Đồng đỏ hay 0,0175 0,004 1080 8,9 ChΩ yΩu dùng làm dây dΩn đồng kỹ thuật 2 Thau (0,03 - 0,06) 0,002 900 3,5 đΩng vΩi - Các lá tiΩp xúc kΩm - Các đΩu nΩi dây 3 Nhôm 0,028 0,0049 660 2,7 - Làm dây dΩn điΩn - BΩ ôxyt hoá nhanh, tΩo - Làm lá nhôm trong tΩ xoay thành lΩp bΩo vΩ, nên khó hàn, khó ăn mòn - Làm cánh toΩ nhiΩt - BΩ hơi nưΩc mΩn ăn mòn - Dùng làm tΩ điΩn (tΩ hoá) 4 Bạc 960 10,5 - MΩ vΩ ngoài dây dΩn đΩ sΩ dΩng hiΩu Ωng mΩt ngoài trong lĩnh vΩc siêu cao tΩn 5 Nic ken 0,07 0,006 1450 8,8 - MΩ vΩ ngoài dây dΩn đΩ Có giá thành rΩ hơn bΩc sΩ dΩng hiΩu Ωng mΩt ngoài trong lĩnh vΩc siêu cao tΩn 6 Thiếc 0,115 0,0012 230 7,3 HΩp chΩt - Hàn dây dΩn. ChΩt hàn dùng đΩ hàn 12
dùng đΩ làm - HΩp kim thiΩc và chì có trong khi lΩp ráp linh kiΩn chΩt hàn nhiΩt đΩ nóng chΩy thΩp điΩn tΩ gΩm: hơn nhiΩt đΩ nóng chΩy cΩa - ThiΩc 60% tΩng kim loΩi thiΩc và chì - Chì 40% 7 Chì 0,21 0,004 330 11,4 - CΩu chì bΩo vΩ quá dòng Dùng làm chát hàn (xem - Dùng trong ac qui chì phΩn trên) - VΩ bΩc cáp chôn 8 Sắt 0,098 0,0062 1520 7,8 - Dây săt mΩ kem làm dây - Dây sΩt mΩ kΩm giá dΩn vΩi tΩi nhΩ thành hΩ hơn dây đΩng - Dây lưΩng kim gΩm lõi sΩt - Dây lưΩng kim dΩn điΩn vΩ bΩc đΩng làm dây dΩn gΩn như dây đΩng do có chΩu lΩc cơ hΩc lΩn hiΩu Ωng mΩt ngoài 9 Maganin 0,5 0,00005 1200 8,4 HΩp chΩt Dây điΩn trΩ gΩm: - 80% đΩng - 12% mangan - 2% nic ken 10 Contantan 0,5 0,000005 1270 8,9 HΩp chΩt Dây điΩn trΩ nung nóng gΩm: - 60% đΩng - # 40% nic 13
ken - # 1% Mangan 11 Niken - Crôm 1,1 0,00015 1400 8,2 HΩp chΩt - Dùng làm dây đΩt nóng (nhiΩt gΩm: (dây mΩ hàn, dây bΩp điΩn, đΩ làm - 67% Nicken dây bàn là) viΩc: - 16% săt 900) - 15% crôm - 1,5% mangan 14
Các đΩc tính cΩa vΩt liΩu cách điΩn gΩm: -ĐΩ bΩn vΩ điΩn. - NhiΩt đΩ chΩu đΩng. - HΩng sΩ điΩn môi. - Góc tΩn hao. -TΩ trΩng. Các thông sΩ và phΩm vi Ωng dΩng đưΩc trình bày Ω BΩng 1.2: 1.2 Điạn trạ cách điạn cạa linh kiạn và mạch điạn tạ: - ĐiΩn trΩ cách điΩn cΩa mΩch điΩn là điΩn trΩ khi có điΩn áp lΩn nhΩt cho phép đΩt vào giΩa mà linh kiΩn không bΩ đánh thΩng (phóng điΩn). Các linh kiΩn có giá trΩ điΩn áp ghi trên thân linh kiΩn kèm theo các đΩi lưΩng đΩc trưng. Ví dΩ: TΩ điΩn đưΩc ghi trên thân như sau: 47/25vV, có nghĩa là Giá trΩ là 47 và điΩn áp lΩn nhΩt có thΩ chΩu đΩng đưΩc không quá 25v. Các linh kiΩn không ghi giá trΩ điΩn áp trên thân thưΩng có tác dΩng cho dòng điΩn mΩt chiΩu (DC) và xoay chiΩu (AC) đi qua nên điΩn áp đánh thΩng có tương quan vΩi dòng điΩn nên thưΩng đưΩc ghi bΩng công suΩt. Ví dΩ: ĐiΩn trΩ đưΩc ghi trên thân như sau: 100/ 2W Có nghĩa là Giá trΩ là 100 và công suΩt chΩu đΩng trên điΩn trΩ là 2W, chính là tΩ sΩ giΩa điΩn áp đΩt lên hai đΩu điΩn trΩ và dòng điΩn đi qua nó (U/I). U càng lΩn thì I càng nhΩ và ngưΩc lΩi. Các linh kiΩn bán dΩn do các thông sΩ kΩ thuΩt rΩt nhiΩu và kích thưΩc lΩi nhΩ nên các thông sΩ kΩ thuΩt đưΩc ghi trong bΩng tra mà không ghi trên thân nên muΩn xác đΩnh điΩn trΩ cách điΩn cΩn phΩi tra bΩng. ĐiΩn trΩ cách điΩn cΩa mΩch điΩn là điΩn áp lΩn nhΩt cho phép giΩa hai mΩch dΩn đΩt gΩn nhau mà không sΩy ra hiΩn tưΩng phóng điΩn, hay dΩn điΩn. Trong thΩc tΩ khi thiΩt kΩ mΩch điΩn có điΩn áp càng cao thì khoΩng cách giΩa các mΩch điΩn càng lΩn. Trong sΩa chΩa thưΩng không quan tâm đΩn yΩu tΩ này tuy nhiên khi mΩch điΩn bΩ Ωm ưΩt, bΩ bΩi Ωm thì cΩn quan tâm đΩn yΩu tΩ này đΩ tránh tình trΩng mΩch bΩ dΩn điΩn do yΩu tΩ môi trưΩng. 1.2. Các hạt mang điạn và dòng điạn trong các môi trưạng: 1.2.1. Khái niạm hạt mang điạn: 15
HΩt mang điΩn là phΩn tΩ cơ bΩn cΩa vΩt chΩt có mang điΩn, nói cách khác đó là các hΩt cơ sΩ cΩa vΩt chΩt mà có tác dΩng vΩi các lΩc điΩn trưΩng, tΩ trưΩng. Trong kΩ thuΩt tuΩ vào môi trưΩng mà tΩn tΩi các loΩi hΩt mang điΩn khác nhau, Chúng bao gΩm các loΩi hΩt mang điΩn chính sau: - e (electron) Là các điΩn tích nΩm Ω lΩp vΩ cΩa nguyên tΩ cΩu tΩo nên vΩt chΩt, khi nΩm Ω lΩp vΩ ngoài cùng lΩc liên kΩt giΩa vΩ và hΩt nhân yΩu dΩ bΩt ra khΩi nguyên tΩ đΩ tΩo thành các hΩt mang điΩn Ω trΩng thái tΩ do dΩ dàng di chuyΩn trong môi trưΩng. - ion+ Là các nguyên tΩ cΩu tΩo nên vΩt chΩt khi mΩt điΩn tΩ Ω lΩp ngoài cùng chúng có xu hưΩng lΩy thêm điΩn tΩ đΩ trΩ vΩ trΩng thái trung hoà vΩ điΩn nên dΩ dàng chΩu tác dΩng cΩa lΩc điΩn, nΩu Ω trΩng thái tΩ do thì dΩ dàng di chuyΩn trong môi trưΩng. - ion Là các nguyên tΩ cΩu tΩo nên vΩt chΩt khi thΩa điΩn tΩ Ω lΩp ngoài cùng chúng có xu hưΩng cho bΩt điΩn tΩ đΩ trΩ vΩ trΩng thái trung hoà vΩ điΩn nên dΩ bΩ tác dΩng cΩa các lΩc điΩn, nΩu Ω trΩng thái tΩ do thì chúng dΩ dàng chuyΩn đΩng trong môi trưΩng. 16
bạng 1.2: Vạt liạu cách điạn Độ bền về t0C chịu Hạng sạ Góc tổn TT Tên v t li u Tạ trạng c i m Ph m vi ng d ng ậ ệ điện (kV/mm) đựng điạn môi hao Đặ đ ể ạ ứ ụ 1 Mi ca 50-100 600 6-8 0,0004 2,8 Tách đưΩc thành - Dùng trong tΩ điΩn tΩng mΩnh rΩt mΩng - Dùng làm vΩt cách điΩn trong thiΩt bΩ nung nóng (VD:bàn là) 2 SΩ 20-28 1500-1700 6-7 0,03 2,5 - Giá đΩ cách điΩn cho đưΩng dây dΩn - Dùng trong tΩ điΩn, đΩ đèn, cΩt cuΩn dây 3 ThuΩ tinh 20-30 500-1700 4-10 0,0005- 2,2-4 0,001 4 GΩm không chΩu không 1700-4500 0,02-0,03 4 - Kích thưΩc nhΩ - Dùng trong tΩ điΩn đưΩc điΩn áp chΩu đưΩc nhưng điΩn dung lΩn cao nhiΩt đΩ lΩn 5 Bakêlit 10-40 4-4,6 0,05-0,12 1,2 6 Êbônit 20-30 50-60 2,7-3 0,01-0,015 1,2-1,4 7 Pretspan 9-12 100 3-4 0,15 1,6 Dùng làm cΩt biΩn áp 8 GiΩy làm tΩ 20 100 3,5 0,01 1-1,2 Dùng trong tΩ điΩn điΩn 9 Cao su 20 55 3 0,15 1,6 - Làm vΩ bΩc dây dΩn - Làm tΩm cách điΩn LΩa cách điΩn 8-60 105 3,8-4,5 0,04-0,08 1,5 Dùng trong biΩn áp Sáp 20-25 65 2,5 0,0002 0,95 Dùng làm chΩt tΩm sΩy biΩn áp, đΩng cơ điΩn đΩ chΩng Ωm Paraphin 20-30 49-55 1,9-2,2 Dùng làm chΩt tΩm sΩy biΩn áp, đΩng cơ điΩn 17
đΩ chΩng Ωm NhΩa thông 10-15 60-70 3,5 0,01 1,1 - Dùng làm sΩch mΩi hàn - HΩn hΩp paraphin và nhΩa thông dùng làm chΩt tΩm sΩy biΩn áp, đΩng cơ điΩn đΩ chΩng Ωm Êpoxi 18-20 1460 3,7-3,9 0,013 1,1-1,2 Hàn gΩn các bΩ kiΩn điΩn-điΩn tΩ Các loΩi plastic Dùng làm chΩt cách điΩn (polyetylen, polyclovinin) 18
1.2.2 Dòng điạn trong các môi trưạng: Dòng điΩn là dòng chuyΩn dΩi có hưΩng cΩa các hΩt mang điΩn dưΩi tác dΩng cΩa điΩn trưΩng ngoài. a. Dòng điạn trong kim loại: Do kim loΩi Ω thΩ rΩn cΩu trúc mΩng tinh thΩ bΩn vΩng nên các nguyên tΩ kim loΩi liên kΩt bΩn vΩng, chΩ có các e - Ω trΩng thái tΩ do. Khi có điΩn trΩơng ngoài tác đΩng các e- sΩ chuyΩn đΩng dưΩi tác tác dΩng cΩa lΩc điΩn trưΩng đΩ tΩo thành dòng điΩn. VΩy: Dòng điạn trong kim loại là dòng chuyạn đạng có hưạng cạa các e- dưại tác dạng cạa điạn trưạng ngoài. Trong kĩ thuΩt điΩn ngưΩi ta qui ưΩc chiΩu cΩa dòng điΩn là chiΩu chuyΩn đΩng cΩa các hΩt mang điΩn dương nên dòng điΩn trong kim loΩi thΩc tΩ ngưΩc vΩi chiΩu cΩa dòng điΩn qui ưΩc. b. Dòng điạn trong chạt điạn phân: ChΩt điΩn phân là chΩt Ω dΩng dung dΩch có khΩ năng dΩn điΩn đưΩc gΩi là chΩt điΩn phân. Trong thΩc tΩ chΩt điΩn phân thưΩng là các dung dΩch muΩi, axit, bazơ. Khi Ω dΩng dung dΩch (hoà tan vào nưΩc) chúng dΩ dàng tách ra thành các ion trái dΩu. Vi dΩ: Phân tΩ NaCl khi hoà tan trong nưΩc chúng tách ra thành Na + và Cl- riêng rΩ. Quá trình này gΩi là sΩ phân li cΩa phân tΩ hoà tan trong dung dΩch. Khi không có điΩn trưΩng ngoài các ion chuyΩn đΩng hΩn loΩn trong dung dΩch gΩi là chuyΩn đΩng nhiΩt tΩ do. Khi có điΩn trưΩng mΩt chiΩu ngoài bΩng cách cho hai điΩn cΩc vào trong bình điΩn phân các ion chΩu tác dΩng cΩa lΩc điΩn chuyΩn đΩng có hưΩng tΩo thành dòng điΩn hình thành nên dòng điΩn trong chΩt điΩn phân. Sơ đΩ mô tΩ hoΩt đΩng đưΩc trình bày Ω hình 1.2 Hình 1.2: Dòng điΩn trong chΩt điΩn phân 19
Các ion+ chuyΩn đΩng cùng chiΩu điΩn trưΩng đΩ vΩ cΩc âm, các ion - chuyΩn đΩng ngưΩc chiΩu điΩn trưòng vΩ cΩc dương và bám vào bΩn cΩc. LΩi dΩng tính chΩt này cΩa chΩt điΩn phân mà trong thΩc tΩ ngưΩi ta dùng đΩ mΩ kim loΩi, đúc kim loΩi. VΩy: Dòng điạn trong chạt điạn phân là dòng chuyạn dại có hưạng cạa các ion dương và âm dưại tác dạng cạa điạn trưạng ngoài. c. Dòng điạn trong chạt khí: ChΩt khí là hΩn hΩp nhiΩu loΩi nguyên tΩ hay phân tΩ khí kΩt hΩp tΩn tΩi trong môi trưΩng. Ω trΩng thái bình thưΩng các nguyên tΩ, phân tΩ trung hoà vΩ điΩn. Vì vΩy chΩt khí là điΩn môi. ĐΩ chΩt khí trΩ thành các hΩt mang điΩn ngưΩi ta dùng nguΩn năng lưΩng tΩ bên ngoài tác đΩng lên chΩt khí như đΩt nóng hoΩc bΩc xΩ bΩng tia tΩ ngoΩi hoΩc tia Rơn ghen MΩt sΩ nguyên tΩ hoΩc phân tΩ khí mΩt điΩn tΩ Ω lΩp ngoài trΩ thành điΩn tΩ tΩ do và các nguyên tΩ hoΩc phân tΩ mΩt điΩn tΩ trΩ thành các ion + , đΩng thΩi các điΩn tΩ tΩ do có thΩ liên kΩt vΩi các nguyên tΩ hoΩc phân tΩ trung hoà đΩ trΩ thành các ion - . Như vΩy lúc này trong môi trưΩng khí sΩ tΩn tΩi các thành phΩn nguyên tΩ hoΩc phân tΩ khí trung hoà vΩ điΩn, ion+ , ion- . Lúc này chΩt khí đưΩc gΩi đΩ bΩ ion hoá. Khi không có điΩn trưΩng ngoài các hΩt mang điΩn chuyΩn đΩng tΩ do hΩn loΩn gΩi là chuyΩn đΩng nhiΩt không xuΩt hiΩn dòng điΩn. Khi có điΩn trưΩng ngoài đΩ lΩn các ion và điΩn tΩ tΩ do chΩu tác dΩng cΩa điΩn trưΩng ngoài tΩo thành dòng điΩn gΩi là sΩ phóng điΩn trong chΩt khí. VΩy: Dòng điạn trong chạt khí là dòng chuyạn dại có hưạng cạa các ion dương, âm và các điạn tạ tạ do, dưại tác dạng cạa điạn trưạng ngoài. Các ion dương chuyΩn đΩng cùng chiΩu điΩn trưΩng, các ion âm và điΩn tΩ tΩ do chuyΩn đΩng ngưΩc chiΩu điΩn trưòng ngoài. Sơ đΩ mô tΩ thí nghiΩm đưΩc trình bày Ω hình 1.3: Hình 1.3: Sơ đΩ mô tΩ thí nghiΩm dòng điΩn trong chΩt khí. 20
Ω áp suΩt thΩp chΩt khí dΩ bΩ ion hoá đΩ tΩo thành dòng điΩn gΩi là dòng điΩn trong khí kém. Trong kĩ thuΩt Ωng dΩng tính chΩt dΩn điΩn trong khí kém mà ngưΩi ta chΩ tΩo nên đèn neon và mΩt só loΩi đèn khác, đΩc biΩt trong kĩ thuΩt điΩn tΩ ngưΩi ta chΩ tΩo ra các đèn chΩng đΩi cao áp Ω các nơi có điΩn áp cao gΩi là (spac). d. Dòng điạn trong chân không: Chân không là môi trưΩng hoàn toàn không có nguyên tΩ khí hoΩc phân tΩ khí có nghĩa áp suΩt không khí trong môi trưΩng = 0 at (at : atmôt phe là đơn vΩ đo lưΩng cΩa áp suΩt). Trong thΩc tΩ không thΩ tΩo ra đưΩc môi trưΩng chân không lí tưΩng. Môi trưΩng chân không thΩc tΩ có áp suΩt khoΩng 0,001 at, lúc này sΩ lưΩng nguyên tΩ, phân tΩ khí trong môi trưΩng còn rΩt ít có thΩ chuyΩn đΩng tΩ do trong môi trưΩng mà không sΩy ra sΩ va chΩm lΩn nhau. ĐΩ tΩo ra đưΩc môI trưΩng này trong thΩc tΩ ngưΩi ta hút chân không cΩa mΩt bình kín nào đó, bên trong đΩt sΩn hai bΩn cΩc gΩi là Anod và katot. Khi đΩt mΩt điΩn áp bΩt kì vào hai cΩc thì không có dòng điΩn đI qua vì môi trưΩng chân không là môi trưΩng cách điΩn lí tưΩng. Khi sưΩi nóng catôt bΩng mΩt nguΩn điΩn bên ngoài thì trên bΩ mΩt catôt xuΩt hiΩn các e- bΩc xΩ tΩ catôt. Khi đΩt mΩt điΩn áp mΩt chiΩu (DC) tương đΩi lΩn khoΩng vài trăm votl vào hai cΩc cΩa bình chân không. VΩi điΩn áp âm đΩt vào Anod và điΩn áp Dương đΩt vào catôt thì không xuΩt hiΩn dòng điΩn. Khi đΩi chiΩu đΩt điΩn áp; Dương đΩt vào Anod và Âm đΩt vào catôt thì xuΩt hiΩn dòn điΩn đI qua môi trưΩng chân không trong bình. Ta nói đã có dòng điΩn trong môi trưΩng chân không đó là các e- bΩc xΩ tΩ catôt di chuyΩn ngưΩc chiΩu điΩn trưΩng vΩ Anod. VΩy: Dòng điạn trong môI trưạng chân không là dòng chuyạn dại có hưạng cạa các e - dưại tác dạng cạa điạn trưạng ngoài. Trong kĩ thuΩt, dòng điΩn trong chân không đưΩc Ωng dΩng đΩ chΩ tΩo ra các đèn điΩn tΩ chân không, hiΩn nay vΩi sΩ xuΩt hiΩn cΩ linh kiΩn bán dΩn đèn điΩn tΩ chân không trΩ nên lΩc hΩu do cΩng kΩnh dΩ vΩ khi rung sóc va đΩp, tΩn hao công suΩt lΩn, điΩn áp làm viΩc cao. Tuy nhiên trong mΩt sΩ mΩch điΩn có công suΩt cΩc lΩn, tΩng trΩ làm viΩc cao,hay cΩn đưΩc phát sáng trong qua trình làm viΩc thì vΩ phΩi dùng đèn điΩn tΩ chân không. Như đèn hinh, đèn công suΩt. e. Dòng điạn trong chạt bán dạn: ChΩt bán dΩn là chΩt nΩm giΩa chΩt cách điΩn và chΩt dΩn điΩn, cΩu trúc nguyên tΩ có bΩn điΩn tΩ Ω lΩp ngoài cùng nên dΩ liên kΩt vΩi nhau tΩo thành cΩu trúc bΩn vΩng. ĐΩng thΩi cũng dΩ phá vΩ dưΩi tác dΩng nhiΩt đΩ tΩo thành các hΩt mang điΩn. Khi bΩ phá vΩ các mΩi liên kΩt, chúng trΩ thành các hΩt mang điΩn dương do thiΩu điΩn tΩ Ω lΩp ngoài cùng gΩi là lΩ trΩng. Các điΩn tΩ Ω lΩp vΩ dΩ dàng bΩt khΩi nguyên tΩ đΩ trΩ thành các điΩn tΩ tΩ do. 21
Khi đΩt điΩn trưΩng ngoài lên chΩt bán dΩn các e - chuyΩn đΩng ngưΩc chiΩu điΩn trưΩng, Các lΩ trΩng chuyΩn đΩng cùng chiΩu điΩn trưΩng đΩ tΩo thành dòng điΩn trong chΩt bán dΩn. VΩy: dòng điạn trong chạt bán dạn là dòng chuyạn dại có hưạng cạa các e- và các lạ trạng dưại tác dạng cạa điạn trưạng ngoài. ChΩt bán dΩn đưΩc trình bày Ω trên đưΩc gΩi là chΩt bán dΩn thuΩn không đưΩc Ωng dΩng trong kĩ thuΩt vì phΩi có các điΩu kiΩn kèm theo như nhiΩt đΩ điΩn áp khi chΩ tΩo linh kiΩn. Trong thΩc tΩ đΩ chΩ tΩo linh kiΩn bán dΩn ngưΩi ta dùng chΩt bán dΩn pha thêm các chΩt khác gΩi là tΩp chΩt đΩ tΩo thành chΩt bán dΩn loΩi P và loΩi N ChΩt bán dΩn loΩi P là chΩt bán dΩn mà dòng điΩn chΩ yΩu trong chΩt bán dΩn là các lΩ trΩng nhΩ chúng đưΩc pha thêm vào các chΩt có 3 e - Ω lΩp ngoài cùng nên chúng thiΩu điΩn tΩ trong mΩi liên kΩt hoá trΩ tΩo thành lΩ trΩng trong cΩu trúc tinh thΩ. ChΩt bán dΩn loΩi N là chΩt bán dΩn mà dòng điΩn chΩ yΩu là các e - nhΩ đưΩc pha thêm các tΩp chΩt có 5 e- Ω lΩp ngoài cùng nên chúng thΩa điΩn tΩ trong mΩi liên kΩt hoá trΩ trong cΩu trúc tinh thΩ đΩ tΩo thành chΩt bán dΩn loΩi N có dòng điΩn đi qua là các e- . Linh kiΩn bán dΩn trong kĩ thuΩt đưΩc cΩu tΩo tΩ các mΩi liên kΩt P, N. TΩ các mΩi nΩi P, N này mà ngưΩi ta có thΩ chΩ tΩo đưΩc rΩt nhiΩu loΩi linh kiΩn khác nhau. TuyΩt đΩi đa sΩ các mΩch điΩn tΩ hiΩn nay đΩu đưΩc cΩu tΩo tΩ linh kiΩn bán dΩn, các linh kiΩn đưΩc chΩ tΩo có chΩc năng đΩc lΩp như Diót, tran zitor đưΩc gΩi là các linh kiΩn đơn hay linh kiΩn rΩi rΩc, các linh kiΩn bán dΩn đưΩc chΩ tΩo kΩt hΩp vΩi nhau và vΩi các linh kiΩn khác đΩ thΩc hiΩn hoàn chΩnh mΩt chΩc năng nào đó và đưΩc đóng kín thành mΩt khΩi đưΩc gΩi là mΩch tΩ hΩp (IC: Integrated Circuits). Các IC đưΩc sΩ dΩng trong các mΩch tín hiΩu biΩn đΩi liên tΩc gΩi là IC tương tΩ, các IC sΩ dΩng trong các mΩch điΩn tΩ sΩ đưΩc gΩi là IC sΩ. Trong kĩ thuΩt hiΩn nay ngoài cách phân chia IC tương tΩ và IC sΩ ngưΩi ta còn phân chia IC theo hai nhóm chính là IC hàn xuyên lΩ và IC hàn bΩ mΩt SMD: Surface Mount Device, Chúng khác nhau vΩ kích thưΩc và nhiΩt đΩ chΩu đΩng trên linh kiΩn. Xu hưΩng phát triΩn cΩa kΩ thuΩt điΩn tΩ là không ngΩng chΩ tΩo ra các linh kiΩn mΩi, mΩch điΩn mΩi trong đó chΩ yΩu là công nghΩ chΩ tΩo linh kiΩn mà nΩn tΩng là công nghΩ bán dΩn. Câu hại và bài tạp: Câu hại trạc nghiạm: Hãy lạa chạn phương án đúng đạ trạ lại các câu hại dưại đây bạng cách tô đen vào ô vuông thích hạp: 22
tt Nại dung câu hại a b c d 1.1 Thạ nào là vạt dạn điạn? a. VΩt có khΩ năng cho dòng điΩn đi qua. □ □ □ □ b. VΩt có các hΩt mang điΩn tΩ do. c. VΩt có cΩu trúc mΩng tinh thΩ d. CΩ a,b. 1.2 Thạ nào là vạt cách điạn? a. VΩt không có hΩt mang điΩn tΩ do. □ □ □ □ b. VΩt không cho dòng điΩn đi qua. c. VΩt Ω trΩng thái trung hoà vΩ điΩn. d. CΩ ba yΩu tΩ trên 1.3 1. Các yạu tạ nào ạnh hưạng đạn tính dạn điạn cạa vạt chạt? □ □ □ □ a. CΩu tΩo c. ĐiΩn trưΩng ngoài b. NhiΩt đΩ d. CΩ ba yΩu tΩ trên 1.4 2. Dạa vào tính chạt cạu tạo cho biạt chạt nào có khạ năng dạn điạn tạt nhạt? □ □ □ □ a. Nhôm c. BΩc Vàng b. ĐΩng d. SΩt 1.5 3. Dạa vào tính chạt cạu tạo cho biạt chạt nào có khạ năng cách điạn tạt nhạt? □ □ □ □ a. Không khí. c. GΩm. b. ThuΩ tinh. d. Mi ca 1.6 4. Các hạt nào là hạt mang điạn? a. ion+ I c. on □ □ □ □ b. e d. CΩ ba hΩt nêu trên 1.7 5. Dòng điạn trong chạt điạn phân là dòng cạa loại hạt măng điạn nào? □ □ □ □ a. e c. ion- ion+ d. GΩm b và c. 1.8 Dòng điạn trong chạt khí là dòng cạa các hạt mang điạn nào? □ □ □ □ a. e c. ion - b. ion+ d. CΩ a,b,c. 1.9 Dòng điạn trong kim loại là dòng cạa hạt mang điạn nào? □ □ □ □ 23
a. e- c. ion- b. ion+ d. GΩm a,b,c 1.10 Trong chạt bán dạn dòng điạn di chuyạn là dòng cạa hạt mang điạn nào? □ □ □ □ a. e c. on b. ion+ d. lΩ trΩng 24
Hoạt đạng II: Tạ nghiên cạu tài liạu HΩc viên tham khΩo các tài liΩu dưΩi đây : Nguyạn Tạn Phưạc Linh kiΩn điΩn tΩ, NXB TΩng hΩp TP. HCM, 2003 Nguyạn Minh Giáp Sách tra cΩu linh kiΩn điΩn tΩ SMD. NXB Khoa hΩc và Kĩ thuΩt, Hà NΩi, 2003 Nguyạn Kim Giao, Kĩ thuΩt điΩn tΩ 1. NXB Giáo dΩc, Hà NΩi, 2003 Lê Xuân Thạ Giáo trinh linh kiΩn điΩn tΩ, DΩ án GDKT và DN (VTEP), Hà NΩi, 2007 VΩt lí lΩp 11, nxb Giáo dΩc, Hà NΩi. Đạ xuân Thạ Kĩ thuΩt điΩn tΩ, NXB Giáo dΩc, Hà NΩi, 2005. Nại dung cạn nghiên cạu: - Các vΩt liΩu điΩn: Cách điΩn, DΩn điΩn, Bán dΩn - Các yΩu tΩ Ωnh hưΩng đΩn đΩc tính dΩn điΩn cΩa vΩt liΩu. - Dòng điΩn trong các môi trưΩng và Ωng dΩng trong kĩ thuΩt điΩn, điΩn tΩ. Hoạt đạng iii: hạc tại xưạng trưạng 1.Nại dung: - Phân biΩt chΩt dΩn điΩn cách điΩn, dΩn điΩn. - Nghiên cΩu các đΩc tính cΩa vΩt liΩu trong các điΩu kiΩn khác nhau. a. Hình thạc tạ chạc: TΩ chΩc theo nhóm nhΩ tΩ 2 - 4 hΩc sinh dưΩi sΩ hưΩng dΩn tΩp trung cΩa giáo viên. b. Dạng cạ: c. Máy đo VOM. d. BΩ nguΩn biΩn đΩi có các mΩc điΩn áp khác nhau tΩ 0-1000v e.BΩ dΩng cΩ cΩm tay nghΩ điΩn tΩ. f. Các vΩt liΩu dΩn điΩn và cách điΩn khác nhau. a. Qui trình thạc hiạn: A. Phân biạt chạt cách điạn và dạn điạn: Phát các vΩt liΩu khác nhau hiΩn có trong xưΩng cho hΩc sinh. g. Cho biΩt chΩt nào dΩn điΩn, chΩt nào cách điΩn bΩng cΩm nhΩn khách quan, trình bày lí do. 25
h. Dùng máy đo VOM đΩ xác đΩnh chât cách điΩn, dΩn điΩn trong điΩu kiΩn bình thưΩng. B. Nghiên cạu đạc tính dạn điạn và cách điạn trong các điạu kiạn khác nhau: Trình bày cách mΩc mΩch đo dòng (như hình vΩ), mΩc vΩt liΩu cΩn nghiên cΩu nΩi tiΩp trên mΩch. ĐΩt lên mΩch các điΩn áp khác nhau nΩu xuΩt hiΩn dòng điΩn qua mΩch có nghĩa vΩt dΩn điΩn, NΩu không xuΩt hiΩn dòng điΩn có nghĩa vΩt không dΩn điΩn. +V Nguån cung cÊp cã c¸c gi¸ trÞ thay ®æi kh¸c nhau §iÖn trë h¹n dßng m¸y ®o VOM ë chÕ ®é ®o dßng VËt liÖu cÇn nghiªn cøu 26
Bài 2 Linh kiạn thạ đạng mã bài: cie 01 09 02 Giại thiạu: Các mΩch điΩn tΩ đưΩc tΩo nên tΩ sΩ kΩt nΩi các linh kiΩn điΩn tΩ vΩi nhau bao gΩm hai loΩi linh kiΩn chính là linh kiΩn thΩ đΩng và linh kiΩn tích cΩc trong đó phΩn lΩn là các linh kiΩn thΩ đΩng. Do đó muΩn phân tích nguyên lí hoΩt đΩng, thiΩt kΩ mΩch, kiΩm tra trong sΩa chΩa cΩn phΩi hiΩu rõ cΩu tΩo, nguyên lí hoΩt đΩng cΩa các linh kiΩn điΩn tΩ, trong đó trưΩc hΩt là các linh kiΩn điΩn tΩ thΩ đΩng. Mạc tiêu thạc hiạn: Hạc xong bài hạc này, hạc viên có năng lạc: Phân biΩt điΩn trΩ, tΩ điΩn, cuΩn cΩm vΩi các linh kiΩn khác theo các đΩc tính cΩa linh kiΩn. ĐΩc đúng trΩ sΩ điΩn trΩ, tΩ điΩn, cuΩn cΩm theo qui ưΩc quΩc tΩ. Đo kiΩm tra chΩt lưΩng điΩn trΩ, tΩ điΩn, cuΩn cΩm theo giá trΩ cΩa linh kiΩn. Thay thΩ / thay tương đương điΩn trΩ, tΩ điΩn, cuΩn cΩm theo yêu cΩu kĩ thuΩt cΩa mΩch điΩn. Nại dung: ĐiΩn trΩ TΩ điΩn. CuΩn cΩm. HOạT Đạng I: Hạc lí thuyạt trên lạp có thạo luạn 2.1. Điạn trạ ĐiΩn trΩ là mΩt trong nhΩng linh kiΩn điΩn tΩ dùng trong các mΩch điΩn tΩ đΩ đΩt các giá trΩ dòng điΩn và điΩn áp theo yêu cΩu cΩa mΩch. Chúng có tác dΩng như nhau trong cΩ mΩch điΩn mΩt chiΩu lΩn xoay chiΩu và chΩ đΩ làm viΩc cΩa điΩn trΩ không bΩ Ωnh hưΩng bΩi tΩn sΩ cΩa nguΩn xoay chiΩu. 2.1.1. Cạu tạo các loại điạn trạ TuΩ theo kΩt cΩu cΩa điΩn trΩ mà ngưΩi ta phân loΩi: - Điạn trạ hạp chạt cacbon: 27
ĐiΩn trΩ có cΩu tΩo bΩng bΩt cacbon tán trΩn vΩi chΩt cách điΩn và keo kΩt dính rΩi ép lΩi, nΩi thành tΩng thΩi hai đΩu có dây dΩn ra đΩ hàn. LoΩi điΩn trΩ này rΩ tiΩn, dΩ làm nhưng có nhưΩc điΩm là không Ωn đΩnh, đΩ chính xác thΩp, mΩc đΩ tΩp âm cao. MΩt đΩu trên thân điΩn trΩ có nhΩng vΩch màu hoΩc có chΩm màu. Đó là nhΩng quy đΩnh màu dùng đΩ biΩu thΩ trΩ sΩ điΩn trΩ và cΩp chính xác. Các loΩi điΩn trΩ hΩp chΩt bΩt than này có trΩ sΩ tΩ 10 đΩn hàng chΩc mêgôm, công suΩt tΩ 1/4 W tΩi vài W. - Điạn trạ màng cacbon: Các điΩn trΩ có cΩu tΩo màng cacbon đưΩc giΩi thiΩu trên Hình 2.1. Các điΩn trΩ màng cacbon đã thay thΩ hΩu hΩt các điΩn trΩ hΩp chΩt cacbon trong các mΩch điΩn tΩ. Đáng lΩ lΩp đΩy các hΩp chΩt cacbon, điΩn trΩ màng cacbon gΩm mΩt lΩp chuΩn xác màng cacbon bao quanh mΩt Ωng phΩ gΩm mΩng. ĐΩ dày cΩa lΩp màng bao này tΩo nên trΩ sΩ điΩn trΩ, màng càng dày, trΩ sΩ điΩn trΩ càng nhΩ và ngưΩc lΩi. Các dây dΩn kim loΩi đưΩc kΩt nΩi vΩi các nΩp Ω cΩ hai đΩu điΩn trΩ. Toàn bΩ điΩn trΩ đưΩc bao bΩng mΩt lΩp keo êpôxi, hoΩc bΩng mΩt lΩp gΩm. Các điΩn trΩ màng cacbon có đΩ chính xác cao hơn các điΩn trΩ hΩp chΩt cacbon, vì lΩp màng đưΩc láng mΩt lΩp cacbon chính xác trong quá trình sΩn xuΩt. LoΩi điΩn trΩ này đưΩc dùng phΩ biΩn trong các máy tăng âm, thu thanh, trΩ sΩ tΩ 1 tΩi vài chΩc mêgôm, công suΩt tiêu tán tΩ 1/8 W tΩi hàng chΩc W; có tính Ωn đΩnh cao, tΩp âm nhΩ, nhưng có nhưΩc điΩm là dΩ vΩ. D©y dÉn Líp phñ ªp«xi N¾p kim lo¹i Líp ®iÖn trë Lâi gèm Hình 2.1: MΩt cΩt cΩa điΩn trΩ màng cacbon - Điạn trạ dây quạn: ĐiΩn trΩ này gΩm mΩt Ωng hình trΩ bΩng gΩm cách điΩn, trên đó quΩn dây kim loΩi có điΩn trΩ suΩt cao, hΩ sΩ nhiΩt nhΩ như constantan mangani. Dây điΩn trΩ có thΩ tráng men, hoΩc không tráng men và có thΩ quΩn các vòng sát nhau hoΩc quΩn theo nhΩng rãnh trên thân Ωng. Ngoài cùng có thΩ phun mΩt lΩp men bóng và Ω hai đΩu có dây ra đΩ hàn. Cũng có thΩ trên lΩp men phΩ ngoài có chΩa ra mΩt khoΩng đΩ có thΩ chuyΩn dΩch mΩt con chΩy trên thân điΩn trΩ điΩu chΩnh trΩ sΩ. 28
Do điΩn trΩ dây quΩn gΩm nhiΩu vòng dây nên có mΩt trΩ sΩ điΩn cΩm. ĐΩ giΩm thiΩu điΩn cΩm này, ngưΩi ta thưΩng quΩn các vòng dây trên mΩt lá cách điΩn dΩt hoΩc quΩn hai dây chΩp mΩt đΩu đΩ cho hai vòng dây liΩn sát nhau có dòng điên chΩy ngưΩc chiΩu nhau. LoΩi điΩn trΩ dây quΩn có ưu điΩm là bΩn, chính xác, chΩu nhiΩt cao do đó có công suΩt tiêu tán lΩn và có mΩc tΩp âm nhΩ. Tuy nhiên, điΩn trΩ loΩi này có giá thành cao. - Điạn trạ màng kim loại: ĐiΩn trΩ màng kim loΩi đưΩc chΩ tΩo theo cách kΩt lΩng màng niken-crôm trên thân gΩm chΩt lưΩng cao, có xΩ rΩnh hình xoΩn Ωc, hai đΩu đưΩc lΩp dây nΩi và thân đưΩc phΩ mΩt lΩp sơn. ĐiΩn trΩ màng kim loΩi Ωn đΩnh hơn điΩn trΩ than nhưng giá thành đΩt gΩp khoΩng 4 lΩn. Công suΩt danh đΩnh khoΩng 1/10W trΩ lên. PhΩn nhiΩu ngưΩi ta dùng loΩi điΩn trΩ màng kim loΩi vΩi công suΩt danh đΩnh 1/2W trΩ lên, dung sai 1% và điΩn áp cΩc đΩi 200 V. - Điạn trạ ôxýt kim loại: ĐiΩn trΩ ôxýt kim loΩi đưΩc chΩ tΩo bΩng cách kΩt lΩng màng ôxýt thiΩc trên thanh thuΩ tinh đΩc biΩt. LoΩi điΩn trΩ này có đΩ Ωm rΩt cao, không bΩ hư hΩng do quá nóng và cũng không bΩ Ωnh hưΩng do Ωm ưΩt. Công suΩt danh đΩnh thưΩng là 1/2W vΩi dung sai 2%. R R Hình 2.2. Kí hiΩu điΩn trΩ trên sơ đΩ mΩch Ngoài cách phân loại như trên, trong thiạt kạ, tuạ theo cách kí hiạu, kích thưạc cạa điạn trạ, ngưại ta còn phân loại theo cạp chính xác như: điạn trạ thưạng, điạn trạ chính xác; hoạc theo công suạt: công suạt nhạ, công suạt lạn. 2.1.2. Cách mạc điạn trạ : Trong mΩch điΩn tuΩ theo nhu cΩu thiΩt kΩ mà ngưΩi ta sΩ dΩng điΩn trΩ có giá trΩ khác nhau, tuy nhiên trong sΩn xuΩt ngưΩi ta không thΩ chΩ tΩo mΩi giá trΩ cΩa điΩn trΩ đưΩc mà chΩ sΩn xuΩt mΩt sΩ điΩn trΩ tiêu biΩu đΩc trưng theo các sΩ như sau: Bạng 2.1: Các giá trạ thông dạng trong sạn xuạt (theo các đơn vạ ôm, fara ) 1 2,2 3,3 4,7 5,6 6,8 8,2 1 2,7 3,9 ,2 1 ,5 1 29
,8 Nên trong sΩ dΩng nhà thiΩt kΩ phΩi sΩ dΩng mΩt trong hai phương án sau: Mạt là phΩi tính toán mΩch điΩn sao cho phù hΩp vΩi các điΩn trΩ có sΩn trên thΩ trưΩng. Hai là tính toán mΩc các điΩn trΩ sao cho phù hΩp vΩi mΩch điΩn. Điạn trạ mạc nại tiạp: Cách này dùng đΩ tăng trΩ sΩ cΩa điΩn trΩ trên mΩch điΩn (Hình 2.5). R1 R2 Rn H×nh 2.5:M¹ch ®iÖn trë m¾c nèi tiÕp Theo công thΩc: Rtđ = R1 + R2 + + Rn (2.1) Rtd: Điạn trạ tương đương cạa mạch điạn Ví dạ: Cho mΩch điΩn như hình vΩ. VΩi R1 = 2,2K, R2 = 4,7K. Tính điΩn trΩ tương đương cΩa mΩch điΩn R1 R2 Giại: TΩ công thΩc (2.1) ta có Rtđ = 2,2 + 4,7 = 6,9K Trong thΩc tΩ, ngưΩi ta chΩ mΩc nΩi tiΩp tΩ 02 đΩn 03 điΩn trΩ đΩ tránh rưΩm rà cho mΩch điΩn. Điạn trạ mạc song song: Cách này dùng đΩ giΩm trΩ sΩ điΩn trΩ trên mΩch điΩn. Trong thΩc tΩ tính toán cΩn ghi nhΩ là điΩn trΩ tương đương cΩa mΩch điΩn luôn nhΩ hơn hoΩc bΩng điΩn trΩ nhΩ nhΩt trên mΩch điΩn, điΩu này rΩt thưΩng sΩy ra sai sót khi thay thΩ tương đương trong khi thΩc hiΩn sΩa chΩa. Ngoài ra, đΩ dΩ dàng trong tính toán, thông thưΩng ngưΩi ta dùng điΩn trΩ cùng trΩ sΩ đΩ mΩc song song, khác vΩi mΩc nΩi tiΩp, mΩch mΩc điΩn trΩ song song có thΩ mΩc nhiΩu điΩn trΩ song song đΩ đΩt trΩ sΩ theo yêu cΩu, đΩng thΩi đΩt đưΩc dòng chΩu tΩi lΩn theo ý mΩn và tăng vùng diΩn tích toΩ nhiΩt trên mΩch điΩn khi công suΩt tΩa nhiΩt cao(Hình 2.6). R1 R2 Rn H×nh2.6:M¹ch ®iÖn trë m¾c song song 1 1 1 1 Theo công thΩc: + + + Rtd R1 R2 Rn 30
Rtd: Điạn thạ tương đương cạa mạch điạn Ví dạ: Cho mΩch điΩn như hình vΩ. VΩi R 1 = 5,6K, R2 = 4,7K. Tính điΩn trΩ tương đương cΩa mΩch điΩn. R1 R2 Giại: TΩ công thΩc ta có R1.R2 5,6.4,7 Rtd = = = 2,55K R1 R2 5,6 4,7 2.1.3. Các thông sạ kạ thuạt cơ bạn cạa điạn trạ: - Công suạt điạn trạ là tích sΩ giΩa dòng điΩn đi qua điΩn trΩ và điΩn áp đΩt lên hai đΩu điΩn trΩ. Trong thΩc tΩ, công suΩt đưΩc qui đΩnh bΩng kích thưΩc điΩn trΩ vΩi các điΩn trΩ màng dΩng tròn, ghi trên thân điΩn trΩ vΩi các loΩi điΩn trΩ lΩn dùng dây quΩn vΩ bΩng sΩ, tra trong bΩng vΩi các loΩi điΩn trΩ hàn bΩ mΩt (SMD). - Sai sạ cạa điạn trạ là khoΩng trΩ sΩ thay đΩi cho phép lΩn nhΩt trên điΩn trΩ. Sai sΩ nàm trong phΩm vi tΩ 1% đΩn 20% tuΩ theo nhà sΩn xuΩt và đưΩc ghi bΩng vòng màu, kí tΩ, hoΩc bΩng tra. - Trạ sạ điạn trạ là giá trΩ cΩa điΩn trΩ đưΩc ghi trên thân bΩng cách ghi trΩc tiΩp, ghi bΩng vòng màu, bΩng kí tΩ. 2.1.4. Biạn trạ: BiΩn trΩ dùng đΩ thay đΩi giá trΩ cΩa điΩn trΩ, qua đó thay đΩi đưΩc sΩ cΩn trΩ điΩn trên mΩch điΩn. Hình 2.3 minh hoΩ biΩn trΩ. §iÖn ¸p vµo §iÖn ¸p ra VR ChØnh thay ®æi Hình 2.3: CΩu trúc cΩa biΩn trΩ Kí hiạu cạa biạn trạ: o Kí hiΩu cΩa biΩn trΩ trên sơ đΩ nguyên lý đưΩc minh hoΩ trên Hình 2.4. Kí hiΩu biΩn trΩ thông thưΩng 31
2 2 2 3 1 3 1 1 3 , , VR VR VR Lo¹i tinh chØnh thay ®æi réng 1 1 3 3 VR1 2 VR2 2 Lo¹i hai biÕn trë chØnh ®ång bé (®ång trôc) . . . . . . . . 1 3 . . . . . . . 2 . Lo¹i biÕn trë cã c«ng t¾c Hình 2.4: Kí hiΩu các loΩi biΩn trΩ Phân loại: o BiΩn trΩ than: MΩt biΩn trΩ đưΩc phΩ lΩp bΩt than, con chΩy và chân cΩa biΩn trΩ là kim loΩi đΩ dΩ hàn. LoΩi biên trΩ này dùng trong các mΩch có công suΩt nhΩ dòng qua biΩn trΩ tΩ vài mA đΩn vài chΩc mA đΩ phân cΩc cho các mΩch điΩn là chΩ yΩu. o BiΩn trΩ dây quΩn: MΩt biΩn trΩ đưΩc quΩn dây điΩn trΩ, con chΩy và chân cΩa biΩn trΩ là kim loΩi. LoΩi biΩn trΩ này dùng đΩ giΩm áp hoΩc hΩn dòng trong các mΩch điΩn có công suΩt lΩn dòng qua mΩch tΩ vài chΩc đΩn vài trăm mA. Trong kΩ thuΩt điΩn đôi khi dòng rΩt lΩn có thΩ đΩn vài A thưΩng gΩp trong các mΩch kích tΩ các đΩng cơ điΩn. Khi sΩ dΩng hay thiΩt kΩ mΩch dùng loΩi điΩn trΩ này cΩn chú ý đΩn khΩ năng toΩ nhiΩt cΩa điΩn trΩ sao cho phù hΩp. Ngoài cách chia thông thưΩng trên trong kΩ thuΩt ngưΩi ta còn căn cΩ vào tính chΩt cΩa biΩn trΩ mà có thΩ chia thành biΩn trΩ tuyΩn tính, biΩn trΩ logarit. Hay dΩa vào công suΩt mà phân loΩi thành biΩn trΩ giΩm áp hay biΩn trΩ phân cΩc. Trong thΩc tΩ cΩn chú ý đΩn các cách chia khác nhau đΩ tránh lúng túng trong thΩc tΩ khi gΩi tên trên thΩ trưΩng. 2.2 Tạ điạn: TΩ điΩn có nhiΩu loΩi và nhiΩu cΩ khác nhau. PhΩm vi trΩ sΩ điΩn dung có tΩ 1,8pF đΩn trên 10.000ỡF. VΩ cΩu tΩo, tΩ điΩn đưΩc chia thành hai loΩi chính: - LoΩi không phân cΩc. - LoΩi phân cΩc. 32
ĐΩi vΩi dòng điΩn mΩt chiΩu, tΩ điΩn là linh kiΩn có tác dΩng ngăn dòng điΩn đi qua, mΩc dù có thΩ có mΩt dòng nΩp khi mΩi kΩt nΩi tΩ điΩn vΩi nguΩn mΩt chiΩu và sau đó lΩi ngưng ngay khi tΩ điΩn vΩa mΩi đưΩc nΩp đΩy. VΩi trưΩng hΩp dòng điΩn xoay chiΩu, dòng điΩn này tác đΩng lên tΩ điΩn vΩi hai nΩa chu kΩ ngưΩc nhau làm cho tΩ điΩn có tác dΩng dΩn dòng điΩn đi qua, như thΩ không có chΩt điΩn môi. 2.2.1. Cạu tạo và kí hiạu quy ưạc cạa mạt sạ tạ điạn thưạng dùng - Tạ điạn giạy: gΩm có 2 lá kim loΩi đΩt xen giΩa là bΩn giΩy dùng làm chΩt cách điΩn và cuΩn tròn lΩi. Ω hai đΩu lá kim loΩi đã cuΩn tròn có dây dΩn nΩi ra đΩ hàn. TΩ này có thΩ có vΩ bΩc bΩng kim loΩi hay Ωng thuΩ tinh và hai đΩu đưΩc bΩt kín bΩng chΩt keo plastic. TΩ giΩy có ưu điΩm là kích thưΩc nhΩ, điΩn dung lΩn. NhưΩc điΩm cΩa tΩ là rò điΩn lΩn, dΩ bΩ chΩp. - Tạ điạn mica: gΩm nhΩng lá kim loΩi đΩt xen kΩ nhau và dùng mica làm chΩt điΩn môi, ngăn cách các lá kim loΩi. Các lá kim loΩi lΩ nΩi vΩi nhau và nΩi vào mΩt đΩu ra, các lá kim loΩi chΩn nΩi vΩi nhau và nΩi vào mΩt đΩu ra. TΩ mica đưΩc bao bΩng vΩ plastic. TΩ mica có tính năng tΩt hơn tΩ giΩy nhưng giá thành đΩt hơn. - Tạ điạn gạm: tΩ điΩn gΩm dùng gΩm làm điΩn môi. TΩ gΩm có kích thưΩc nhΩ nhưng trΩ sΩ điΩn dung lΩn. - Tạ điạn dạu: tΩ dùng dΩu làm điΩn môi, có trΩ sΩ lΩn và chΩu đưΩc điΩn áp cao. - Tạ hoá: tΩ dùng mΩt dung dΩch hoá hΩc là axit boric làm điΩn môi. ChΩt điΩn môi này đưΩc đΩt giΩa 2 lá bΩng nhôm làm hai cΩc cΩa tΩ. Khi có mΩt điΩn áp mΩt chiΩu đΩt giΩa 2 lá thì tΩo ra mΩt lΩp oxyt nhôm mΩng làm chΩt điΩn môi, thưΩng lΩp này rΩt mΩng, nên điΩn dung cΩa tΩ khá lΩn. TΩ hoá thưΩng có dΩng hình Ωng, vΩ nhôm ngoài là cΩc âm, lõi giΩa là cΩc dương, giΩa 2 cΩc là dung dΩch hoá hΩc. TΩ đưΩc bΩc kín đΩ tránh cho dung dΩch hoá hΩc khΩi bΩ bay hơi nhanh, vì dung dΩch bΩ khô sΩ làm cho trΩ sΩ cΩa tΩ giΩm đi. TΩ hoá có ưu điΩm là trΩ sΩ điΩn dung lΩn và có giá thành hΩ, nhưng lΩi có nhưΩc điΩm là dΩ bΩ rò điΩn. Khi dùng tΩ hoá cΩn kΩt nΩi đúng cΩc tính cΩa tΩ vΩi nguΩn cung cΩp điΩn. Không dùng đưΩc tΩ hoá cho mΩch chΩ có điΩn áp xoay chiΩu tΩc là có cΩc tính biΩn đΩi. PhiÕn tô PhiÕn tô VËt liÖu ®iÖn m«i £p«xi PhiÕn tô Nh×n tõ trªn xuèng D©y dÉn Nh×n phÝa bªn Hình 2.7: MΩt cΩt cΩa tΩ điΩn kiΩu bΩn cΩc 33
Hinh 2.8: CΩu tΩo cΩa tΩ gΩm, tΩ màng kim loΩi và tΩ Tantalum - Tạ biạn đại: gΩm các lá nhôm hoΩc đΩng xΩp xen kΩ vΩi nhau, mΩt sΩ lá thay đΩi vΩ trí đưΩc. TΩm tĩnh (má cΩ đΩnh) không gΩn vΩi trΩc xoay. TΩm đΩng gΩn vΩi trΩc xoay và tuΩ theo góc xoay mà phΩn diΩn tích đΩi Ωng giΩa hai lá nhiΩu hay ít. PhΩn diΩn tích đΩi Ωng lΩn thì điΩn dung cΩa tΩ lΩn, ngưΩc lΩi, phΩn diΩn tích đΩi Ωng nhΩ thì trΩ sΩ điΩn dung cΩa tΩ nhΩ. Không khí giΩa hai lá nhôm đưΩc dùng làm chΩt điΩn môi. TΩ loΩi biΩn đΩi còn đưΩc gΩi là tΩ không khí hay tΩ xoay. TΩ biΩn đΩi thưΩng gΩm nhiΩu lá đΩng nΩi song song vΩi nhau, đΩt xen kΩ giΩa nhΩng lá tĩnh cũng nΩi song song vΩi nhau. NhΩng lá tĩnh đưΩc cách điΩn vΩi thân tΩ, còn lá đΩng đưΩc gΩn vào trΩc xoay và tiΩp xúc vΩi thân tΩ. Khi trΩc tΩ đưΩc xoay thì trΩ sΩ điΩn dung cΩa tΩ cũng đưΩc thay đΩi theo. NgưΩi ta bΩ trí hình dáng nhΩng lá cΩa tΩ đΩ đΩt đưΩc sΩ thay đΩi điΩn dung cΩa tΩ theo yêu cΩu. Khi vΩn tΩ xoay đΩ cho lá đΩng hoàn toàn nΩm trong khe các lá tĩnh, nhΩm có đưΩc diΩn tích đΩi Ωng là lΩn nhΩt, thì tΩ có điΩn dung lΩn nhΩt. Khi vΩn tΩ xoay sao cho lá đΩng hoàn toàn nΩm ngoài khe các lá tĩnh, nhΩm có diΩn tích đΩi Ωng xΩp xΩ bΩng không, thì lúc đó, tΩ điΩn có điΩn dung nhΩ nhΩt, gΩi là điΩn dung sót. TΩ xoay thưΩng dùng trong máy thu thanh hoΩc máy tΩo dao đΩng đΩ đΩt đưΩc tΩn sΩ cΩng hưΩng. - Tạ tinh chạnh hay là tạ bán chuạn: thưΩng dùng đΩ chΩnh điΩn dung cΩa tΩ điΩn, nhΩm đΩt đưΩc tΩn sΩ cΩng hưΩng cΩa mΩch. NhΩng tΩ này thưΩng có trΩ sΩ nhΩ và phΩm vi biΩn đΩi hΩp. NgưΩi ta chΩ tác đΩng tΩi tΩ tinh chΩnh khi lΩy chuΩn, sau đó thì cΩ đΩnh vΩ trí cΩa tΩ. - Tạ điạn điạn phân: có nhΩng đΩc tính khác vΩi tΩ không phân cΩc. TΩ có cΩu tΩo ban đΩu gΩm có hai điΩn cΩc đưΩc phân cách bΩng mΩt màng mΩng cΩa chΩt điΩn phân, Ω 34
giai đoΩn cuΩi cùng, ngưΩi ta dùng mΩt điΩn áp đΩt lên các điΩn cΩc có tác dΩng tΩo ra mΩt màng oxyt kim loΩi rΩt mΩng không dΩn điΩn. Dung lưΩng cΩa tΩ tăng lên khi lΩp điên môi càng mΩng, như vΩy có thΩ chΩ tΩo tΩ điΩn có điΩn dung lΩn vΩi kích thưΩc nhΩ. Do tΩ điΩn điΩn phân đưΩc chΩ tΩo có cΩc tính, tương Ωng vΩi cΩc tính ban đΩu khi hình thành lΩp điΩn môi, cΩc tính này đưΩc đánh dΩu trên thân cΩa tΩ. NΩu nΩi ngưΩc cΩc tính có thΩ làm phá huΩ lΩp điΩn môi, do đó, tΩ sΩ bΩ hΩng. MΩt hΩn chΩ khác cΩa tΩ điΩn điΩn phân là lưΩng điΩn phân còn lΩi sau lúc hình thành ban đΩu sΩ có tác dΩng dΩn điΩn và làm cho tΩ bΩ rò điΩn. ChΩt liΩu chính dùng cho tΩ điΩn điΩn phân là nhôm và chΩt điΩn môi là bΩt dung dΩch điΩn phân. TΩ điΩn điΩn phân có dΩng hình Ωng đΩt trong vΩ nhôm. NhΩng tΩ điΩn phân loΩi mΩi có khΩ năng đΩt đưΩc trΩ sΩ điΩn dung lΩn vΩi kích thưΩc nhΩ. PhΩm vi trΩ sΩ điΩn dung tΩ 0,1 F đΩn 47F vΩi cΩ rΩt nhΩ và tΩ 1 F đΩn 4700 F, thΩm chí lΩn hơn. ĐiΩn áp mΩt chiΩu làm viΩc cΩa tΩ điΩn điΩn phân thưΩng thΩp tΩ 10V đΩn 250V hoΩc 500V, mΩi tΩ điΩn điΩn phân đΩu có dung sai lΩn và ít khi chΩn trΩ sΩ tΩi hΩn. - Tạ điạn pôlistiren: tΩ đưΩc chΩ tΩo tΩ lá kim loΩi xen vΩi lΩp điΩn môi là màng mΩng pôlistiren, thưΩng pôlistiren bao bΩc tΩo thành lΩp cách điΩn. LoΩi tΩ điΩn này có tΩn thΩt thΩp Ω tΩn sΩ cao (điΩn cΩm thΩp và điΩn trΩ nΩi tiΩp thΩp), đΩ Ωn đΩnh và đΩ tin cΩy cao. PhΩm vi giá trΩ tΩ 10pF đΩn 100000pF vΩi dung sai khoΩng ±1%. TrưΩng hΩp tΩ có dΩng Ωng vΩi chiΩu dài xΩp xΩ 10mm x 3,5 mm đưΩng kính, thưΩng cho trΩ sΩ điΩn dung lΩn hơn. LoΩi tΩ điΩn này đưΩc dùng cho các mΩch điΩu chΩnh, mΩch lΩc, mΩch tΩn sΩ FM và các mΩch điΩu khiΩn khác có yêu cΩu đΩ chính xác, đΩ tin cΩy và đΩ Ωn đΩnh cao và tΩn thΩt thΩp. - Tạ polycacbonat: loΩi tΩ này đưΩc chΩ tΩo dưΩi dΩng tΩm hình chΩ nhΩt đΩ có thΩ cΩm vào bΩng mΩch in. Chúng có trΩ sΩ điΩn dung lΩn tΩi 1 F vΩi kích thưΩc rΩt nhΩ, tΩn hao thΩp và điΩn cΩm nhΩ. TΩ điΩn polycacbonat thưΩng đưΩc thiΩt kΩ đΩc biΩt và dùng cho mΩch in vΩi kích thưΩc xΩp xΩ 7,5 mm x 2,5 mm khoΩng cách chân là 7,5 mm. Kí hiΩu cΩa các loΩi tΩ điΩn trên sơ đΩ nguyên lý đưΩc giΩi thiΩu trên Hình 2.17. + Hình 2.9: GiΩi thiΩu ký hiΩu các dΩng tΩ điΩn thông dΩng 35
Tô nh«m Tô myla (d¹ng trôc) (d¹ng trßn) Tô nh«m (d¹ng trßn) Tô gèm ®¬n khèi (d¹ng trôc) Tô gèm Tô Tantal (d¹ng trßn) ®¬n khèi (DIP) Tô hµn Tô ®Üa bÒ mÆt gãm Hình 2.10 : Các dΩng tΩ điΩn thông dΩng 2.2.2.Cách mạc tạ điạn: Trong thΩc tΩ cách mΩc tΩ điΩn thưΩng ít khi đưΩc sΩ dΩng, do công dΩng cΩa chúng trên mΩch điΩn thông thưΩng dùng đΩ lΩc hoΩc liên lΩc tín hiΩu nên sai sΩ cho phép lΩn. Do đó ngưΩi ta có thΩ lΩy gΩn đúng mà không Ωnh hưΩng gì đΩn mΩch điΩn. Trong các trưΩng hΩp đòi hΩi đΩ chính xác cao như các mΩch dao đΩng, các mΩch điΩu chΩnh ngưΩi ta mΩi sΩ dΩng cách mΩc theo yêu cΩu cho chính xác. Mạch mạc nại tiạp: (Hình:2.11) C1 C2 Cn H×nh 2.11: M¹ch tô ®iÖn m¾c nèi tiÕp 1 1 1 1 Công thΩc tính: = + + + Ctd C1 C2 Cn Ctd: ĐiΩn dung tương đương cΩa mΩch điΩn Cũng giΩng như điΩn trΩ giá trΩ cΩa tΩ điΩn đưΩc sΩn xuΩt theo bΩng 2.1. Trong mΩch mΩc song song điΩn dung tương đương cΩa mΩch điΩn luôn nhΩ hơn hoΩc bΩng điΩn dung nhΩ nhΩt mΩc trên mΩch Ví dạ: Cho tΩ hai tΩ điΩn mΩc nΩi tiΩp vΩi C1= 1mF, C2= 2,2mF tính điΩn trΩ tương đương cΩa mΩch điΩn. C1 C2 1 2,2 Giại: TΩ công thΩc tính ta có: Ctd = = = 0,6875mF C1 C2 1 2,2 MΩch mΩc song song: (Hình 2.12) 36
C1 C2 Cn H×nh 2.12: M¹ch tô ®iÖn m¾c song song Công thΩc tính: Ctd = C1+ C2 + + Cn Ctd: ĐiΩn dung tương đương cΩa mΩch điΩn. Ví dạ: Tính điΩn dung tương đương cΩa hai tΩ điΩn mΩc nΩi tiΩp, VΩi C1= 3,3mf; C2=4,7mF. Giại: TΩ công thΩc ta có: Ctd = C1+ C2 = 3,3 + 4,7 = 8mF 2.2.3. Các thông sạ kạ thuạt cơ bạn cạa tạ điạn - Đạ chính xác: TuΩ theo cΩp chính xác mà trΩ sΩ tΩ điΩn có cΩp sai sΩ như trình bày trong BΩng 2.2: Bạng 2.2: Các cạp sai sạ cạa tạ điạn Cạp sai sạ Sai sạ cho phép CΩp .001 0,1% CΩp .002 0,2% CΩp .005 0,5% CΩp .01 1% CΩp 0 2% CΩp I 5% CΩp II 10% CΩp III 20% CΩp IV - 20% đΩn + 30% CΩp V - 20% đΩn + 50% CΩp VIII - 40% đΩn + 100% - Điạn áp làm viạc là điΩn áp đΩt lên tΩ trong thΩi gian làm viΩc dài mà tΩ không bΩ đánh thΩng (KhoΩng 10 000 giΩ). Trên thΩc tΩ giá trΩ ghi trên thân là điΩn áp làm viΩc, tuy nhiên vΩi các tΩ hiΩn nay trên thΩ trưΩng do ViΩt Nam và Trung QuΩc sΩn xuΩt thưΩng ghi là điΩn áp đánh thΩng nên trong thay thΩ cΩn chú ý đΩn khi thay thΩ tΩ mΩi trong sΩa chΩa cΩn chΩn lΩn hơn đΩ đΩm bΩo an toàn. - Điạn áp đánh thạng là điΩn áp mà quá điΩn áp đó thì chΩt điΩn môi cΩa tΩ bΩ đánh thΩng. 37
- Trạ sạ danh đạnh cΩa tΩ điΩn tính bΩng Fara hoΩc các ưΩc sΩ cΩa Fara là 1ỡF (10-6 Fara), nF (10-9 Fara) và pF(10-12 Fara) đưΩc ghi trên tΩ điΩn bΩng mã quy ưΩc. 2.3. Cuạn cạm: CuΩn cΩm gΩm nhΩng vòng dây cuΩn trên mΩt lõi cách điΩn. Có khi quΩn cuΩn cΩm bΩng dây cΩng và ít vòng, lúc đó cuΩn cΩm không cΩn lõi. Tùy theo tΩn sΩ sΩ dΩng mà cuΩn cΩm gΩm nhiΩu vòng dây hay ít, có lõi hay không có lõi. CuΩn cΩm có tác dΩng ngăn cΩn dòng điΩn xoay chiΩu trên mΩch điΩn, đΩi vΩi dòng điΩn mΩt chiΩu cuΩn cΩm đóng vai trò như mΩt dây dΩn điΩn. 2.3.1. Cạu tạo cạa cuạn cạm: Theo cΩu tΩo, cuΩn cΩm gΩm có các loΩi: CuΩn cΩm không có lõi là cuΩn cΩm đưΩc quΩn trên mΩt Ωng cách điΩn, có ít sΩ vòng dây thích Ωng vΩi tΩn sΩ cao. CuΩn cΩm đưΩc quΩn trên lõi bΩng sΩ, cũng dùng cho tΩn sΩ cao, loΩi này dùng sΩ là chΩt điΩn môi tΩt, tiêu hao ít nên có hΩ sΩ phΩm chΩt cao. CuΩn cΩm đưΩc quΩn nhiΩu vòng, nhiΩu lΩp, dùng cho tΩn sΩ thΩp hơn. ĐΩ tăng trΩ sΩ điΩn cΩm ngưΩi ta thưΩng quΩn nhiΩu vòng dây trên lõi có đΩ tΩ thΩm lΩn. 2.3.2. Kí hiạu cạa cuạn cạm Trong mΩch điΩn cuΩn cΩm đưΩc ký hiΩu như Hình 2.20 L1 Hình 2.13: Các ký hiΩu cΩa cuΩn cΩm Ngoài cách kí hiΩu như trên cuΩn cΩm có thΩ đưΩc kí tΩ như T hay L Hình 2.14: Hình dΩng các loΩi cuΩn cΩm Trong kΩ thuΩt cuΩn cΩm đưΩc quΩn theo yêu cΩu kĩ thuΩt đΩt hàng hay tΩ quΩn theo tính toán nên cuΩn cΩm không đưΩc mΩc nΩi tiΩp hay song song như điΩn trΩ hoΩc tΩ 38
điΩn vì phΩi tính đΩn chiΩu mΩc các cuΩn cΩm vΩi nhau đΩng thΩi gây cΩng kΩnh vΩ mΩt cΩu trúc mΩch điΩn. TrΩ các mΩch lΩc có tΩn sΩ cao hoΩc siêu cao trong các thiΩt bΩ thu phát vô tuyΩn. 2.4. Cách đạc trạ sạ linh kiạn thạ đạng: Các linh kiΩn thΩ đΩng có kích thưΩc lΩn thưΩng dΩ phân biΩt, dΩ ghi trΩ sΩ nhưng vΩi các linh kiΩn có kích thưΩc nhΩ thì hình dΩng đôi khi gΩn giΩng nhau, chΩ khác nhau vΩ màu sΩc nên trong thΩc tΩ đôi khi dΩ bΩ nhΩm lΩn. Sau đây là cách ghi trΩ sΩ cΩa các linh kiΩn thΩ đΩng. 2.4.1. Ghi trạc tiạp: Là ghi trΩc tiΩp các thông sΩ kĩ thuΩt trên thân linh kiΩn. Thông thưΩng chΩ thΩc hiΩn đưΩc vΩi các linh kiΩn có kích thưΩc lΩn.ĐΩi vΩi linh kiΩn loΩi này chΩ viΩc đΩc trΩ sΩ bình thưΩng. Ví dạ: ĐiΩn trΩ: Hình 2.15 TΩ điΩn: Hình 2.16 470uF - 25v 85 0 C CuΩn cΩm: Hình 2.17 39
Cuoän daây loõi khoâng khí Cuoän daây loõi Ferit truï Cuoän daây loõi theùp khung chöõ nhaät Cuoän daây loõi Ferit voøng xuyeán 2.4.2.Ghi bạng vòng màu: Cách này thông dΩng đΩ ghi trên thân các linh kiΩn có kích thưΩc nhΩ. Cách ghi thông dΩng nhΩt là dùng 04 vòng màu như hình vΩ. Hình 2.18 Vòng chΩ sΩ Vòng chΩ sai sΩ Vòng chΩ sΩ lưΩng sΩ 0 Hình 2.18: Cách ký hiΩu điΩn trΩ bΩng các vòng có màu khác nhau Bạng 2.3: Bạng qui ưạc màu linh kiạn thạ đạng Qui ưạc màu Đại thành Sạ lưạng sạ 0 Sai sạ sạ Đen 0 Không có 20% Nâu 1 0 MΩt sΩ 0 1% ĐΩ 2 00 Hai sΩ 0 2% Cam 3 000 Ba sΩ 0 3% Vàng 4 0.000 BΩn sΩ 0 4% LΩc (xanh lá) 5 00.000 Năm sΩ 0 5% Lam (xanh dương) 6 000.000 Sáu sΩ 0 6% Tím 7 0.000.000 BΩy sΩ 0 7% Xám 8 00.000.000 Tám sΩ 0 8% TrΩng 9 000.000.000 Chín sΩ 0 9% Vàng kim 0, 0,1 5% BΩc kim 0,0 0,01 10% Ví dΩ: ĐΩc điΩn trΩ có vòng màu như sau - Nâu; đΩ; đen; vàng kim = 1;2; không có sΩ 0, sai sΩ 5%. ĐΩc là:12;5% 40
- Cam; cam; đΩ; bΩch kim = 3; 3; hai sΩ 0; sai sΩ 10%. ĐΩc là: 3300;10% Đạc tạ điạn có vòng màu như sau: - Vàng; Tím; Nâu; vàng kim = 4; 7; mΩt sΩ 0; sai sΩ 5%. ĐΩc là: 470pf -ĐΩ; ĐΩ; ĐΩ; vàng kim = 2;2; hai sΩ0; sai sΩ 5% ĐΩc là: 2200pf. Đạc cuạn dây có vòng màu như sau: - Nâu; LΩc; cam; vàng kim = 1; 5; ba sΩ 0; sai sΩ 5%. ĐΩc là: 15000H. - Lam; Xám; ĐΩ; Vàng kim = 6; 8; Hai sΩ0; sai sΩ 5%. ĐΩc là: 6800H. Chú ý: VΩi cá loΩi linh kiΩn 04 vòng màu chΩ có ba loΩi sai sΩ 5% vàng kim; 10% bΩc kim; 20% đen hoΩc không có vòng màu. Các linh kiΩn có 5 hoΩc 6 vòng màu là loΩi linh kiΩn chính sác mΩi sΩ dΩng loΩi sai sΩ khác, đưΩc sΩ dΩng chΩ yΩu trong các mΩch có đΩ chính sác cao như thiΩt bΩ đo lưΩng. Hình 2.19 Vòng chΩ sai sΩ Vòng chΩ sΩ Vòng chΩ sΩ lưΩng sΩ 0 Linh kiΩn kí hiΩu bΩng 05 vòng màu Vòng chΩ đΩu Vòng chΩ sai sΩ Vòng chΩ sΩ Vòng chΩ sΩ lưΩng sΩ 0 Linh kiΩn kí hiΩu bΩng 06 vòng màu Hình 2.19: Các linh kiΩn ghi nhiΩu vòng màu 2.4.3. Ghi bạng kí tạ: LoΩi linh kiΩn đưΩc ghi giá trΩ bΩng kí tΩ thưΩng có kích thưΩc rΩt nhΩ đưΩc dùng chΩ yΩu trong công nghΩ hàn bΩ mΩt SMD: Surface Mount Device. Ngoài nhiΩm vΩ ghi trΩ sΩ linh kiΩn đôi khi do nhu cΩu kí tΩ còn có thΩ dùng đΩ ghi mã sΩ linh kiΩn do đó muΩn tra cΩu thông sΩ kĩ thuΩt cΩa linh kiΩn ngưΩi ta cΩn phΩi tra bΩng tuy nhiên viΩc dùng bΩng tra trong thΩc tΩ chΩ tiΩn hành vΩi các linh kiΩn bán dΩn hoΩc các linh kiΩn thΩ đΩng Ω dΩng tích hΩp(nhiΩu lΩnh kiΩn đΩt chung vΩi nhau). GΩn giΩng như loΩi linh kiΩn ghi bΩng màu linh kiΩn ghi bΩng kí tΩ đưΩc ghi bΩng sΩ hoΩc chΩ. Ví dΩ Ω hình 2.20 41
1 2 3 chΩ SΩ lưΩng sΩ 0 sΩ Hình 2.20: Cách kí hiΩu bΩng kí tΩ thông thưΩng. - NΩu là điΩn trΩ thì đΩc như sau: 12000 - NΩu là tΩ điΩn thi đΩc như sau: 12000pf - NΩu là cuΩn cΩm thì đΩc như sau: 12000H Trên thΩc tΩ tΩ điΩn và cuΩn dây thưΩng có trΩ sΩ nhΩ. VΩi tΩ thưΩng dưΩi 1000pf, VΩi cuΩn dây thưΩng vài chΩc H. VΩi các giá trΩ nhΩ hơn10 ngưΩi ta thưΩng chèn thêm chΩ R trong kí hiΩu. Ví dΩ Hình 2.21 1 R 2 R47 ĐiΩn trΩ đưΩc đΩc là: 1,2 và 0,47 Hình 2.21: Cách kí hiΩu linh kiΩn giá trΩ nhΩ hơn 10 Câu hại và bài tạp Câu hại nhiạu lạa chạn: Hãy lạa chạn phương án đúng đạ trạ lại các câu hại dưại đây bạng cách tô đen vào ô vuông thích hạp: tt Nại dung câu hại a b c d 2.1 Điạn trạ có tính chạt gì? a.DΩn điΩn DC □ □ □ □ b.DΩn điΩn AC c.DΩn điΩn DC và AC. d. Không cho dòng điΩn đi qua. 2.2 Trong mạch điạn, điạn trạ làm nhiạm vạ gì? a. GiΩm áp. □ □ □ □ b. HΩn dòng. c. Phân cΩc. d. CΩ ba yêú tΩ trên. 2.3 Căn cạ vào đâu đạ phân loại điạn trạ? a.CΩu tΩo. □ □ □ □ b.tính chΩt. 42
c.Công dΩng. d. CΩp chính sác. 2.4 Điạn trạ mạc nại tíêp có tính chạt gì? a.Tăng giá trΩ □ □ □ □ b.GiΩm giá trΩ c.Giá trΩ không thay đΩi. d. CΩ ba đΩu sai 2.5 Điạn trạ mạc song song có tính chạt gì? a.Tăng giá trΩ □ □ □ □ b.GiΩm giá trΩ c.Tăng công suΩt d. CΩ ba đΩu đúng 2.6 Thông thưạng ngưại ta mạc điạn trạ song song đạ làm gì? □ □ □ □ a.Tăng công suΩt chΩu tΩi b.GiΩm giá trΩ điΩn trΩ trên mΩch c.Tăng diΩn tích toΩ nhiΩt trên mΩch d. CΩ ba điΩu trên 2.7 Điạn trạ có thông sạ kĩ thuạt cơ bạn nào? a.TrΩ sΩ □ □ □ □ b.Sai sΩ c.Công suΩt d. CΩ ba điΩu trên 2.8 Biạn trạ trong mạch điạn dùng đạ làm gì? a.Thay đΩi giá trΩ cΩa điΩn trΩ. □ □ □ □ b.Thay đΩi điΩn áp phân cΩc c.Thay đΩi dòng phân cΩc d. CΩ ba đΩu sai 2.9 Trong kĩ thuạt biạn trạ than dùng đạ làm gì? a.HΩn chΩ dòng điΩn qua mΩch □ □ □ □ b.GiΩm điΩn áp cung cΩp cho mΩch c.Phân cΩc cho mΩch điΩn d. CΩ ba điΩu trên. 2.10 Trong kĩ thuạt biạn trạ dây quạn dùn đạ làm gì? a.HΩn chΩ dòng qua mΩch điΩn. □ □ □ □ b.GiΩm điΩn áp cung cΩp cho mΩch điΩn c.Phân cΩc cho mΩch điΩn d. GΩm a,b 43
2.11 Tạ điạn có tính chạt gì? a.Ngăn dòng mΩt chiΩu □ □ □ □ b.Ngăn dòng xoay chiΩu c.CΩ a,b đúng d. CΩ a,b sai 2.12 Trong kĩ thuạt tạ điạn đưạc chia làm mạy loại? a.Phân cΩc □ □ □ □ b.Không phân cΩc c.ThưΩng d. GΩm a, b. 2.13 Tạ mạc nại tiạp có tính chạt gì? a.Tăng trΩ sΩ □ □ □ □ b.GiΩm trΩ sΩ c.Không thay đΩi d. TΩt cΩ đΩu sai 2.14 Tạ mạc song song có tính chạt gì? a.Tăng trΩ sΩ □ □ □ □ b.GiΩm trΩ sΩ c.Không thay đΩi d. TΩt cΩ đΩu sai. 2.15 Trong thạc tạ thông thưạng ngưại ta mạc tạ theo cách nào? □ □ □ □ a.MΩc nΩi tiΩp b.MΩc song song c.MΩc hΩn hΩp d. TΩt cΩ các cách trên 2.16 Tạ điạn có nhạng thông sạ cơ bạn nào? a.TrΩ sΩ □ □ □ □ b.ĐiΩn áp làm viΩc c.CΩp chính xác d. TΩt cΩ các yΩu tΩ trên. 2.17 Cuạn cạm có tính chạt gì? a.Ngăn dòng DC □ □ □ □ b.Ngăn dòng AC c.CΩ a, b đúng d. CΩ a, b sai 2.18 Hạ sạ tạ cạm cạa cuạn cạm phạ thuạc vào yạu tạ nào? □ □ □ □ 44
a.SΩ vòng dây. b.PhΩm chΩt lõi c.Kĩ thuΩt quΩn. d. CΩ ba điΩu trên. 2.19 Có mạy hình thạc ghi trạ sạ linh kạn thạ đạng? a.Ghi trΩc tiΩp. □ □ □ □ b.Ghi bΩng vòng màu. c.Ghi bΩng kí tΩ. d. CΩ ba cách trên. 2.20 Cách ghi trạ sạ linh kiạn thạ đạng dạa vào đâu? a.Giá trΩ cΩa linh kiΩn. □ □ □ □ b.Kích thưΩc cΩa linh kiΩn. c.Hình dáng cΩa linh kiΩn d. CΩu tΩo cΩa linh kiΩn. Hoạt đạng ii: Tạ nghiên cạu tài liạu: Tài liạu: Nguyạn Tạn Phưạc Linh kiΩn điΩn tΩ, NXB TΩng hΩp TP. HCM, 2003 Nguyạn Minh Giáp Sách tra cΩu linh kiΩn điΩn tΩ SMD. NXB Khoa hΩc và Kĩ thuΩt, Hà NΩi, 2003 Nguyạn Kim Giao, Kĩ thuΩt điΩn tΩ 1. NXB Giáo dΩc, Hà NΩi, 2003 Lê Xuân Thạ Giáo trinh linh kiΩn điΩn tΩ, DΩ án GDKT và DN (VTEP), Hà NΩi, 2007 SΩ tay tra cΩu linh kiΩn điΩn tΩ, Đạ xuân Thạ Kĩ thuΩt điΩn tΩ, NXB Giáo dΩc, Hà NΩi, 2005. Nại dung cạn nghiên cạu: - CΩu tΩo, tính chΩt, kí hiΩu, Ωng dΩng các linh kiΩn điΩn tΩ . 45
Hoạt đạng iii: Thạc hành tại xưạng trưạng 1. Nại dung: - Phân biΩt các linh kiΩn thΩ đΩng rΩi và trong mΩch điΩn. -Đo kiΩm tra đánh giá chΩt lưΩng linh kiΩn. 2. Hình thạc tạ chạc: TΩ chΩc theo nhóm nhΩ mΩi nhóm tΩ 2 -4 hΩc sinh. Giáo viΩn hưΩng dΩn ban đΩu hΩc sinh thΩc hiΩn các nΩi dung dưΩi sΩ theo dõi, chΩ dΩn cΩa giáo viên. 3. Dạng cạ: - Các linh kiΩn thΩ đΩng rΩi - Các mΩch điΩn tΩ thΩc tΩ - Máy đo VOM sΩ hoΩc kim. - Máy đo tΩ . - Máy đo cuΩn cΩm. 4. Qui trình thạc hiạn: - Phát linh kiΩn và mΩch điΩn cho hΩc sinh quan sát đΩ tΩ khΩng đΩnh vai trò cΩa linh kiΩn thΩ đΩng trong mΩch điΩn. -HưΩng dΩn hΩc sΩnh các đΩc điΩm đΩ phân biΩt các loΩi linh kiΩn vΩi nhau. -HưΩng dΩn hΩc sinh đΩc trΩ sΩ các loΩi linh kiΩn. -HưΩng dΩn hΩc sinh đo kiΩm tra trΩ sΩ cΩa linh kiΩn. -HưΩng dΩn hΩc sinh đánh giá chΩt lưΩng linh kiΩn KΩt luΩn các trΩng thái hư hΩng cΩa linh kiΩn. Bài 3 46
Linh kiạn bán dạn mã bài: cie 01 09 03 Giại thiạu Trong mΩch điΩn tΩ nΩu chΩ thuΩn các linh kiΩn thΩ đΩng thì không thΩ hoΩt đΩng đưΩc, do các thông tin không đưΩc tΩo ra hoΩc không đưΩc biΩn đΩi và không đưΩc xΩ lý (điΩu chΩ, khuΩch đΩi, chuyΩn đΩi sang các dΩng tín hiΩu khác ). Linh kiΩn tích cΩc trong mΩch giΩ vai trò quan trΩng không thΩ thiΩu đưΩc, là điΩu kiΩn đΩ tΩo ra các thông tin tín hiΩu, biΩn đΩi và xΩ lí thông tin, là nΩn tΩng cΩu tΩo nên thiΩt bΩ điΩn tΩ. Ngày nay, vΩi sΩ phát triΩn không ngΩng cΩa khoa hΩc, công nghΩ, nhΩt là công nghΩ bán dΩn, trong các thiΩt bΩ điΩn tΩ, chúng ta gΩp chΩ yΩu là linh kiΩn bán dΩn. Mạc tiêu thạc hiạn HΩc xong bài hΩc này, hΩc viên có năng lΩc: - Phân biΩt các linh kiΩn bán dΩn có công suΩt nhΩ theo các đΩc tính cΩa linh kiΩn. - Phân biΩt đưΩc các loΩi linh kiΩn bΩng máy đo VOM theo đΩc tính cΩa linh kiΩn. - Xác đΩnh đΩc tính kĩ thuΩt cΩa linh kiΩn theo nΩi dung bài hΩc bΩng cách sΩ dΩng bΩng tra cΩu. - KiΩm tra đánh giá chΩt lưΩng linh kiΩn bΩng VOM trên cơ sΩ đΩc tính cΩa linh kiΩn. Nại dung - Khái niΩm chΩt bán dΩn - TiΩp giáp PN - điôt tiΩp mΩt. - Phân loai và Ωng dΩng điôt. - Tranzito BJT. - Tranzito trưΩng. - Diac, SCR, Triac 47
Hoạt đạng I: nghe thuyạt trình trên lạp có thạo luạn 3.1. Khái niạm 3.1.1. Khái niạm: đã tΩ lâu, tuΩ theo tính chΩt cΩa vΩt chΩt, ngưΩi ta thưΩng chia vΩt chΩt làm hai loΩi là chΩt dΩn điΩn và chΩt cách điΩn. TΩ đΩu thΩ ký trưΩc ngưΩi ta đã chú ý đΩn chΩt bán dΩn điΩn (gΩi tΩt là chΩt bán dΩn). Đạnh nghĩa: chạt bán dạn là chạt có đạc tính dạn điạn trung gian giạa chạt dạn điạn và chạt cách điạn. SΩ phân chia trên chΩ có tính chΩt tương đΩi, vì điΩn trΩ suΩt cΩa chΩt bán dΩn còn phΩ thuΩc vào nhiΩu yΩu tΩ khác, nΩu chΩ dΩa vào điΩn trΩ suΩt đΩ đΩnh nghĩa thì chưa thΩ biΩu thΩ đΩy đΩ các tính chΩt cΩa các chΩt bán dΩn. Các tính chạt cạa chạt bán dạn: ĐiΩn trΩ cΩa chΩt bán dΩn giΩm khi nhiΩt đΩ tăng, điΩn trΩ tăng khi nhiΩt đΩ giΩm. MΩt cách lý tưΩng Ω không đΩ tuyΩt đΩi (- 273 0C) thì các chΩt bán dΩn đΩu trΩ thành cách điΩn. ĐiΩn trΩ cΩa chΩt bán dΩn thay đΩi rΩt nhiΩu theo đΩ tinh khiΩt. Các chΩt bán dΩn hoàn toàn tinh khiΩt có thΩ coi như cách điΩn khi Ω nhiΩt đΩ thΩp. Nhưng nΩu chΩ có mΩt chút tΩp chΩt thì đΩ dΩn điΩn tăng lên rΩt nhiΩu, thΩm chí có thΩ dΩn điΩn tΩt như các chΩt dΩn điΩn. ĐiΩn trΩ cΩa chΩt bán dΩn thay đΩi dưΩi tác dΩng cΩa ánh sáng. CưΩng đΩ ánh sáng càng lΩn thì điΩn trΩ cΩa chΩt bán dΩn thay đΩi càng lΩn . Khi cho kim loΩi tiΩp xúc vΩi bán dΩn hay ghép hai loΩi bán dΩn N và P vΩi nhau thì nó chΩ dΩn điΩn tΩt theo mΩt chiΩu. Ngoài ra, các chΩt bán dΩn có nhiΩu đΩc tính khác nΩa. 3.1.2. Sạ dạn điạn trong chạt bán dạn tinh khiạt. NgưΩi ta đã nghiên cΩu và đưa ra kΩt luΩn: dòng điΩn trong các chΩt dΩn điΩn là do các điΩn tΩ tΩ do chΩy theo mΩt chiΩu nhΩt đΩnh mà sinh ra. Còn dòng điΩn trong chΩt bán dΩn không nhΩng do sΩ di chuyΩn có hưΩng cΩa các điΩn tích âm (điΩn tΩ), mà còn là sΩ di chuyΩn có hưΩng cΩa các điΩn tích dương (lΩ trΩng). Ví dạ: MΩt nguyên tΩ gécmani có bΩn điΩn tΩ ngoài cùng. Nó liên kΩt vΩi bΩn nguyên tΩ chung quanh. TΩo thành 08 điΩn tΩ Ω lΩp ngoài cùng. MΩi liên kΩt này khá bΩn vΩng. Cho nên Ω nhiΩt đΩ rΩt sΩ không có thΩa điΩn tΩ tΩ do, do đó không có khΩ năng dΩn điΩn. GΩi là trΩng thái trung hoà vΩ điΩn. Khi nhiΩt đΩ tác đΩng vào chΩt bán dΩn tăng lên, thì điΩn tΩ lΩp ngoài cùng đưΩc cung cΩp nhiΩu năng lưΩng nhΩt. MΩt sΩ điΩn tΩ nào đó có đΩ năng lưΩng thΩng đưΩc sΩ ràng buΩc cΩa hΩt nhân thì rΩi bΩ nguyên tΩ cΩa nó, trΩ thành điΩn tΩ tΩ do, di chuyΩn trong mΩng tinh thΩ. ChΩ cΩa chúng chiΩm trưΩc đây trΩ thành lΩ trΩng và trΩ thành ion dương. Ion dương có nhu cΩu lΩy mΩt điΩn tΩ bên cΩnh đΩ trΩ vΩ trΩng thái trung hoà vΩ 48
điΩn. NgưΩi ta coi ion dương đó có mΩt lΩ trΩng, khiΩn cho mΩt điΩn tΩ bên cΩnh dΩ nhΩy vào lΩp đi. ChΩ cΩa điΩn tΩ này lΩi bΩ trΩng, nghĩa là lΩi tΩo nên mΩt lΩ trΩng khác và lΩi có mΩt điΩn tΩ Ω cΩnh đó nhΩy vào lΩp chΩ trΩng. CΩ như vΩy, mΩi khi có mΩt điΩn tΩ tΩ do thoát khΩi ràng buΩc vΩi hΩt nhân cΩa nó, chΩy lung tung trong mΩng tinh thΩ, thì cũng có mΩt lΩ chΩy trong đó. ThΩc chΩt, sΩ di chuyΩn cΩa lΩ trΩng là do di chuyΩn cΩa các điΩn tΩ chΩy tΩi lΩp lΩ trΩng. Trong chΩt bán dΩn tinh khiΩt bao giΩ sΩ điΩn tΩ và sΩ lΩ trΩng di chuyΩn cũng bΩng nhau. Ω nhiΩt đΩ thΩp thì chΩ có ít cΩp điΩn tΩ lΩ trΩng di chuyΩn. Nhưng nhiΩt đΩ càng cao thì càng có nhiΩu cΩp điΩn tΩ, lΩ trΩng di chuyΩn. SΩ di chuyΩn này không có chiΩu nhΩt đΩnh nên không tΩo nên dòng điΩn. NΩu bây giΩ đΩu thanh bán dΩn vΩi hai cΩc dương, âm cΩa mΩt pin, thì giΩa hai đΩu thanh bán dΩn có mΩt điΩn trưΩng theo chiΩu tΩ A đΩn B (hình 3.12.). Các điΩn tΩ sΩ di chuyΩn ngưΩc chiΩu điΩn trưΩng, các điΩn tΩ tΩi lΩp lΩ trΩng cũng chΩy ngưΩc chiΩu điΩn trưΩng. Dòng điΩn tΩ và dòng lΩ trΩng hΩp thành dòng điΩn trong thanh bán dΩn. nhiΩt đΩ càng tăng thì dòng điΩn càng lΩn. E > - - - 0 > - - - 0 > - - - 0 > - - - 0 > - - - 0 > - - - 0 0 dßng ®iÖn tö - - B A o - - - > - 0 > 0 > 0 > 0 > 0 > > > - - - 0 > - - - > - - - 0 > - - - 0 > - - - 0 - 0 - - - - - dßng lç trèng - - - - - 0 > 0 > 0 > 0 > 0 > - - - - - - - - - - - - - - - > > + _ E Hình 3.1: ChiΩu chuyΩn đΩng cΩa các điΩn tΩ và lΩ trΩng 3.1.3 Sạ dạn điạn trong chạt bán dạn tạp: Bán dạn N: Bán dΩn loΩi N còn gΩi là bán dΩn điΩn tΩ hay bán dΩn âm. NΩu cho mΩt ít tΩp chΩt asen (As) vào tinh thΩ gecmani (Ge) tinh khiΩt ta thΩy hiΩn tưΩng sau: nguyên tΩ asen có năm điΩn tΩ Ω lΩp ngoài cùng, nên chΩ có 4 điΩn tΩ cΩa asen kΩt hΩp vΩi bΩn điΩn tΩ liên kΩt giΩa asen và bΩn nguyên tΩ gecmani, còn điΩn tΩ thΩ năm thì thΩa ra. Nó không bΩ ràng buΩc vΩi mΩt nguyên tΩ gecmani nào, nên trΩ thành điΩn tΩ tΩ do chΩy lung tung trong tinh thΩ chΩt bán dΩn. Do đó, khΩ năng dΩn điΩn cΩa loΩi bán dΩn này tăng lên rΩt nhiΩu so vΩi chΩt bán dΩn thuΩn. NΩng đΩ tΩp chΩt asen càng cao thì sΩ điΩn tΩ thΩa càng nhiΩu và chΩt bán dΩn càng dΩn điΩn tΩt. HiΩn tưΩng dΩn điΩn như trên gΩi là dΩn điΩn bΩng điΩn tΩ. ChΩt bán dΩn đó gΩi là chΩt bán dΩn N, 49
NΩu cho tΩp chΩt hoá trΩ 5 như phΩt pho (P), asen (As), antimoan (Sb) vào các chΩt hoá trΩ 4 như gecmani (Ge), silic (Si), cacbon (C) ta có bán dΩn N. Trong chΩt bán dΩn loΩi N thì các điΩn tΩ thΩa là các hΩt điΩn tích âm chiΩm đa sΩ. SΩ lưΩng điΩn tΩ thΩa phΩ thuΩc nΩng đΩ tΩp chΩt. Còn sΩ các cΩp điΩn tΩ - lΩ trΩng do phá vΩ liên kΩt tΩo thành thì phΩ thuΩc vào nhiΩt đΩ. NΩu đΩu hai cΩc cΩa bΩ pin vào hai đΩu mΩt thanh bán dΩn loΩi N, thì dưΩi tác đΩng cΩa điΩn trưΩng E, các điΩn tΩ thΩa và các cΩp điΩn tΩ - lΩ trΩng đang di chuyΩn lΩn xΩn sΩ phΩi di chuyΩn theo hưΩng nhΩt đΩnh: điΩn tΩ chΩy ngưΩc chiΩu điΩn trưΩng còn các lΩ trΩng chΩy cùng chiΩu điΩn trưΩng. NhΩ đó trong mΩch có dòng điΩn. Dòng điΩn do các điΩn tΩ thΩa sinh ra lΩn hơn nhiΩu so vΩi dòng điΩn do các cΩp điên tΩ - lΩ trΩng tΩo nên . Vì thΩ các điΩn tΩ thΩa này gΩi là điΩn tích đa sΩ. Bán dạn P: Bán dΩn loΩi P còn gΩi là bán dãn lΩ trΩng hay bán dΩn dương. NΩu cho mΩt ít nguyên tΩ Inđi (In) vào trong tinh thΩ gecmani tinh khiΩt thì ta thΩy hiΩn tưΩng sau: nguyên tΩ indi có ba điΩn tΩ Ω lΩp ngoài cùng, nên ba điΩn tΩ đó chΩ liên kΩt vΩi ba điΩn tΩ cΩa ba nguyên tΩ gecmani chung quanh. Còn liên kΩt thΩ tư cΩa inđi vΩi mΩt nguyên tΩ gecmani nΩa thì lΩi thiΩu mΩt mΩt điΩn tΩ, chΩ thiΩu đó gΩi là lΩ trΩng, do có lΩ trΩng đó nên có sΩ di chuyΩn điΩn tΩ cΩa nguyên tΩ gécmani bên cΩnh tΩi lΩp lΩ trΩng và lΩi tΩo nên mΩt lΩ trΩng khác, khiΩn cho mΩt điΩn tΩ khác lΩi tΩi lΩp. Do đó chΩt bán dΩn loΩi P có khΩ năng dΩn điΩn. LΩ trΩng coi như mΩt điΩn tích dương. Nguyên tΩ inđi trưΩc kia trung tính, nay trΩ thành ion âm, vì có thêm điΩn tΩ. HiΩn tưΩng dΩn điΩn như trên gΩi là dΩn điΩn bΩng lΩ trΩng. ChΩt bán dΩn đó là bán dΩn loΩi P hay còn gΩi là bán dΩn dương. NΩu có tΩp chΩt hoá trΩ ba như inđi (In), bo (B), gali (Ga) vào các chΩt bán dΩn hoá trΩ bΩn như Ge, Si, C thì có bán dΩn loΩi P. Trong chΩt bán dΩn loΩi P, lΩ trΩng là nhΩng hΩt mang điΩn tích chiΩm đa sΩ. SΩ lưΩng lΩ trΩng phΩ thuΩc vào nΩng đΩ tΩp chΩt, còn sΩ các cΩp điên tΩ - lΩ trΩng do phá vΩ liên kΩt tΩo thành thì phΩ thuΩc vào nhiΩt đΩ. NΩu đΩu hai cΩc cΩa bΩ pin vào hai đΩu mΩt thanh bán dΩn loΩi P thì dưΩi tác đΩng cΩa điΩn trưΩng E, các lΩ trΩng (đa sΩ) và các cΩp điΩn tΩ - lΩ trΩng đang di chuyΩn lung tung theo mΩi hưΩng sΩ phΩi di chuyΩn theo hưΩng quy đΩnh. NhΩ đó trong mΩch có dòng điΩn. Dòng điΩn do lΩ trΩng sinh ra lΩn hơn nhiΩu so vΩi dòng điΩn do cΩp điΩn tΩ - lΩ trΩng. Vì thΩ trong bán dΩn loΩi P các lΩ trΩng là điΩn tích đa sΩ. 3.1.4. Ưu nhưạc điạm cạa linh kiạn bán dạn: .Ưu điạm: - Linh kiΩn bán dΩn không có sΩi nung, nên không cΩn nguΩn sΩi nung, vΩa không tΩn điΩn vΩa tránh đưΩc nhiΩu tΩp do sΩi nung gây ra. 50
- Linh kiΩn bán dΩn có thΩ tích nhΩ gΩn, dΩ lΩp ráp. - Linh kiΩn bán dΩn có tuΩi thΩ tương đΩi dài. . Nhưạc điạm: - Linh kiΩn bán dΩn có điΩn áp ngưΩc nhΩ hơn so vΩi đèn điΩn tΩ chân không, - Linh kiΩn bán dΩn có dòng điΩn ngưΩc (Dòng rΩ), - Linh kiΩn bán dΩn có điΩn trΩ ngưΩc không lΩn, lΩi không đΩng đΩu, - Các thông sΩ kĩ thuΩt cΩa linh kiΩn bán dΩn thay đΩi theo nhiΩt đΩ. 3.2 Tiạp giáp PN - Điôt tiạp mạt 3.2.1.Tiạp giáp PN: Cạu tạo: (Hình 3.2) Bán Bán dΩnN dẫnP Hình:3.2: CΩu tΩo mΩi nΩi PN Khi ghép hai loΩi bán dΩn P và N vΩi nhau thì điΩn tΩ thΩa cΩa N chΩy sang P và các lΩ trΩng cΩa bán dΩn P chΩy sang N. Chúng gΩp nhau Ω vùng tiΩp giáp, tái hΩp vΩi nhau và trΩ nên trung hoà vΩ điΩn. Ω vùng tiΩp giáp vΩ phía bán dΩn P, do mΩt lΩ trΩng nên chΩ còn lΩi nhΩng ion âm. Vì vΩy, Ω vùng đó có điΩn tích âm. Ω vùng tiΩp giáp vΩ phía bán dΩn N, do mΩt điΩn tΩ thΩa, nên chΩ còn lΩi nhΩng ion dương. Vì vΩΩ Ω vùng đó có điΩn tích dương, do đó, hình thành điΩn dung Ω mΩt tiΩp giáp. ĐΩn đây, sΩ khuΩch tán qua lΩi giΩa P và N dΩng lΩi. Vùng tiΩp giáp đã trΩ thành mΩt bΩc rào ngăn không cho lΩ trΩng tΩ P chΩy qua N và điΩn tΩ N chΩy qua P. Riêng các hΩt mang điΩn tích thiΩu sΩ là các điΩn tΩ trong bán dΩn P và các lΩ trΩng trong bán dΩn N là có thΩ vưΩt qua tiΩp giáp, vì chúng không bΩ Ωnh hưΩng cΩa bΩc xΩ hàng rào ngăn, mà chΩ phΩ thuΩc nhiΩt đΩ. Trong bán dΩn P, các điΩn tích đa sΩ là các lΩ trΩng, còn trong bán dΩn N là các điΩn tΩ thΩa. Nguyên lí hoạt đạng: + Phân cΩc thuΩn đưΩc trình bày trên Hình 3.3 51
Hình 3.3: Phân cΩc thuΩn cho mΩi nΩi PN Do tác dΩng cΩa điΩn trưΩng E, các điΩn tΩ thΩa trong N chΩy ngưΩc chiΩu điΩn trưΩng vưΩt qua tiΩp giáp sang P, đΩ tái hΩp vΩi các lΩ trΩng trong P chΩy vΩ phía tiΩp giáp. ĐiΩn tΩ tΩ do tΩ âm nguΩn sΩ chΩy vΩ bán dΩn N đΩ thay thΩ, tΩo nên dòng thuΩn có chiΩu ngưΩc lΩi. Dòng thuΩn tăng theo điΩn áp phân cΩc. Ngoài ra, phΩi kΩ đΩn sΩ tham gia vào dòng thuΩn cΩa các điΩn tΩ trong cΩp điΩn tΩ - lΩ trΩng. Khi nhiΩt đΩ tăng lên thì thành phΩn này tăng, làm cho dòng thuΩn tăng lên. + Phân cΩc ngưΩc đưΩc trình bày trên Hình 3.4 Hình 3.4: Phân cΩc ngưΩc cho mΩi nΩi PN Do tác đΩng cΩa điΩn trưΩng E các điΩn tΩ thΩa trong N và các lΩ trΩng trong P đΩu di chuyΩn vΩ hai đΩu mà không vưΩt qua đưΩc tiΩp giáp, nên không tΩo nên đưΩc dòng điΩn. ChΩ còn mΩt sΩ điΩn tích thiΩu sΩ là nhΩng lΩ trΩng trong vùng bán dΩn N và các điΩn tΩ trong vùng bán dΩn P (cΩa cΩp điΩn tΩ - lΩ trΩng) mΩi có khΩ năng vưΩt qua tiΩp giáp. Chúng tái hΩp vΩi nhau. Do đó có mΩt dòng điΩn tΩ rΩt nhΩ tΩ cΩc âm nguΩn chΩy tΩi đΩ thay thΩ các điΩn tΩ trong P chΩy vΩ phía N và tΩo nên dòng điΩn ngưΩc rΩt nhΩ theo chiΩu ngưΩc lΩi. GΩi là dòng ngưΩc vì nó chΩy tΩ bán dΩn âm (N) sang bán dΩn dương (P). Dòng ngưΩc này phΩ thuΩc vào nhiΩt đΩ và hΩu như không phΩ thuΩc điΩn áp phân cΩc. ĐΩn khi điΩn áp phân cΩc ngưΩc tăng quá lΩn thì tiΩp giáp bΩ đánh thΩng và dòng ngưΩc tăng vΩt lên. 3.2.2 Điôt tiạp mạt: 52
ĐiΩt tiΩp mΩt gΩm hai bán dΩn loΩi P và loΩi N tiΩp giáp nhau. ĐΩu bán dΩn P là cΩc dương, đΩu bán dΩn N là cΩc âm. ĐiΩt tiΩp mΩt có nhiΩu cΩ to nhΩ, hình thΩc khác nhau. Do diΩn tiΩp xúc lΩn, nên dòng điΩn cho phép đi qua có thΩ lΩn hàng trăm miliampe đΩn hàng chΩc ampe, điΩn áp ngưΩc có thΩ tΩ hàng trăm đΩn hàng ngàn vôn. Nhưng điΩn dung giΩa các cΩc lΩn tΩi hàng chΩc picôfara trΩ lên, nên chΩ dùng đưΩc Ω tΩn sΩ thΩp đΩ nΩn điΩn. . Ký hiΩu cΩa điôt tiΩp mΩt : DIODE . Nguyên lý làm viΩc cΩa điôt tiΩp mΩt Khi ghép hai loΩi bán dΩn P và N vΩi nhau thì điΩn tΩ thΩa cΩa N chΩy sang P và các lΩ trΩng cΩa bán dΩn P chΩy sang N. Chúng gΩp nhau Ω vùng tiΩp giáp, tái hΩp vΩi nhau và trΩ nên trung hoà vΩ điΩn. Ω vùng tiΩp giáp vΩ phía bán dΩn P, do mΩt lΩ trΩng nên chΩ còn lΩi nhΩng ion âm. Vì vΩy, Ω vùng đó có điΩn tích âm. Ω vùng tiΩp giáp vΩ phía bán dΩn N, do mΩt điΩn tΩ thΩa, nên chΩ còn lΩi nhΩng ion dương. Vì vΩΩ Ω vùng đó có điΩn tích dương, do đó, hình thành điΩn dung Ω mΩt tiΩp giáp. ĐΩn đây, sΩ khuΩch tán qua lΩi giΩa P và N dΩng lΩi. Vùng tiΩp giáp đã trΩ thành mΩt bΩc rào ngăn không cho lΩ trΩng tΩ P chΩy qua N và điΩn tΩ N chΩy qua P. Riêng các hΩt mang điΩn tích thiΩu sΩ là các điΩn tΩ trong bán dΩn P và các lΩ trΩng trong bán dΩn N là có thΩ vưΩt qua tiΩp giáp, vì chúng không bΩ Ωnh hưΩng cΩa bΩc xΩ hàng rào ngăn, mà chΩ phΩ thuΩc nhiΩt đΩ. Trong bán dΩn P, các điΩn tích đa sΩ là các lΩ trΩng, còn trong bán dΩn N là các điΩn tΩ thΩa. Bây giΩ ta xét sΩ vân chuyΩn đΩng cΩa các phΩn tΩ mang điΩn khi phân cΩc cho điôt. + Phân cΩc thuΩn đưΩc trình bày trên Hình 3.5 Hình 3.5: Phân cΩc thuΩn cho điΩt tiΩp mΩt Do tác dΩng cΩa điΩn trưΩng E, các điΩn tΩ thΩa trong N chΩy ngưΩc chiΩu điΩn trưΩng vưΩt qua tiΩp giáp sang P, đΩ tái hΩp vΩi các lΩ trΩng trong P chΩy vΩ phía tiΩp giáp. ĐiΩn tΩ tΩ do tΩ âm nguΩn sΩ chΩy vΩ bán dΩn N đΩ thay thΩ, tΩo nên dòng thuΩn có chiΩu 53
ngưΩc lΩi. Dòng thuΩn tăng theo điΩn áp phân cΩc. Ngoài ra, phΩi kΩ đΩn sΩ tham gia vào dòng thuΩn cΩa các điΩn tΩ trong cΩp điΩn tΩ - lΩ trΩng. Khi nhiΩt đΩ tăng lên thì thành phΩn này tăng, làm cho dòng thuΩn tăng lên. + Phân cΩc ngưΩc đưΩc trình bày trên Hình 3.6 Hình 3.6: Phân cΩc ngưΩc cho điΩt tiΩp mΩt Do tác đΩng cΩa điΩn trưΩng E các điΩn tΩ thΩa trong N và các lΩ trΩng trong P đΩu di chuyΩn vΩ hai đΩu mà không vưΩt qua đưΩc tiΩp giáp, nên không tΩo nên đưΩc dòng điΩn. ChΩ còn mΩt sΩ điΩn tích thiΩu sΩ là nhΩng lΩ trΩng trong vùng bán dΩn N và các điΩn tΩ trong vùng bán dΩn P (cΩa cΩp điΩn tΩ - lΩ trΩng) mΩi có khΩ năng vưΩt qua tiΩp giáp. Chúng tái hΩp vΩi nhau. Do đó có mΩt dòng điΩn tΩ rΩt nhΩ tΩ cΩc âm nguΩn chΩy tΩi đΩ thay thΩ các điΩn tΩ trong P chΩy vΩ phía N và tΩo nên dòng điΩn ngưΩc rΩt nhΩ theo chiΩu ngưΩc lΩi. GΩi là dòng ngưΩc vì nó chΩy tΩ bán dΩn âm (N) sang bán dΩn dương (P). Dòng ngưΩc này phΩ thuΩc vào nhiΩt đΩ và hΩu như không phΩ thuΩc điΩn áp phân cΩc. ĐΩn khi điΩn áp phân cΩc ngưΩc tăng quá lΩn thì tiΩp giáp bΩ đánh thΩng và dòng ngưΩc tăng vΩt lên. 3.3. Phân loại và các ạng dạng cơ bạn cạa điôt 3.3.1. Điạt nạn điạn: Do đΩc tính làm viΩc Ω dòng lΩn, áp cao nên điôt nΩn điΩn đưΩc dùng là điΩt tiΩp mΩt như đã trình bày Ω phΩn trên. Các mạch nạn diạn cơ bạn: - MΩch nΩn điΩn bán kΩ: (Hình 3.7) T D DIODE + Vac In C Vdc Out Hình 3.7: MΩch nΩn điΩn mΩt bán kΩ NhiΩm vΩ các linh kiΩn trong mΩch như sau: T: BiΩn áp dùng đΩ tăng hoΩc giΩm áp (Thông thưΩng là giΩm áp) D: ĐiΩt nΩn điΩn. 54
C: TΩ lΩc xoay chiΩu. Nguyên lí hoΩt đΩng cΩa mΩch như sau: ĐiΩn áp xoay chiΩu ngõ vào Vac in qua biΩn áp đưΩc tăng hoΩc giΩm áp. ĐưΩc đưa đΩn Điôt nΩn điΩn. Ω bán kì dương điôt dΩn điΩn nΩp điΩn cho tΩ C. Ω bán kì âm ĐiΩt bΩ phân cΩc ngΩơc nên không dΩn điΩn. Nên Ω ngõ ra cΩa mΩch nΩn Vdc out ta đưΩc điΩn áp mΩt chiΩu. - MΩch nΩn điΩn toàn kΩ dùng hai điΩt: (Hình 3.8) D1 T DIODE C Vdc Out Vac In + DIODE D2 Hình 3.8: MΩch nΩn điΩn toàn kì dùng hai điΩt NhiΩm vΩ các linh kiΩn như sau: T: BiΩn áp dùng đΩ biΩn đΩi điΩn áp xoay chiΩu ngõ vào D1; D2: NΩn dòng điΩn xoay chiΩu AC thành dòng mΩt chiΩu DC C: TΩ lΩc xoay chiΩu sau nΩn. Nguyên lí hoΩt đΩng như sau: ĐiΩn áp xoay chiΩu ngõ vào qua biΩn áp biΩn đΩi thích Ωng vΩi mΩch điΩn. Khi đΩu trên cΩa biΩn áp Ω bán kì dương điΩt D 1 dΩn điΩn thì Ω đΩu dưΩi cΩa biΩn áp Ω bán kì âm nên điΩt D2 không dΩn điΩn. Dòng điΩn nΩn qua D 1 nΩp điΩn cho tΩ lΩc C. Khi đΩu trên cΩa biΩn áp là bán kì âm điΩt D1 không dΩn điΩn thì đΩu dưΩi cΩa biΩn áp là bán kì dương nên điôt D2 dΩn điΩn nΩp điΩn cho tΩ C. Như vΩy dòng điΩn ngõ ra có liΩn tΩc Ω cΩ hai bán kì cΩa dòng điΩn xoay chiΩu nên đưΩc gΩi là mΩch nΩn điΩn hai bán kì. ĐΩc điΩm cΩa mΩch là phΩi dùng biΩn áp mà cuΩn sơ cΩp có điΩm giΩa nên không thuΩn tiΩn cho mΩch nΩu không dùng biΩn áp, hoΩc biΩn áp không có điΩm giΩa. ĐΩ khΩc phΩc nhưΩc điΩm này, thông thưΩng trong thΩc tΩ ngưΩi ta dùng mΩch nΩn điΩn toàn kì dùng sơ đΩ cΩu. - MΩch nΩn điΩn toàn kì dùng sơ đΩ cΩu: (Hình 3.9) DIODE DIODE T D1 D2 Vdc Out + Vac In C D4 D3 DIODE DIODE 55
Hình 3.9: MΩch nΩn điΩn toàn kì dùng sơ đΩ cΩu NhiΩm vΩ các linh kiΩn trong mΩch: T: BiΩn áp đΩi điΩn. D1;D2;D3;D4: Điôt nΩn điΩn. C: TΩ lΩc xoay chiΩu sau nΩn. Nguyên lí hoΩt đΩng như sau: Dòng xoay chiΩu ngõ vào qua biΩn áp T, ngõ ra trên cuΩn sơ cΩp đưΩc đưa đΩn bΩ nΩn cΩu. Khi đΩu trên cΩa biΩn áp là bán kì dương thì Ω đΩu dưΩi cΩa biΩn áp là bán kì âm. Lúc này D1; D3 dΩn điΩn nΩp điΩn cho tΩ C. Khi đΩu trên cΩa biΩn áp là bán kì âm thì đΩu dưΩi cΩa biΩn áp là bán kì dương. Lúc này D 2; D4 dΩn điΩn dΩn điΩn nΩp cho tΩ C cùng chiΩu nΩp ban đΩu hình thành điΩn áp mΩt chiΩu Ω ngõ ra. MΩch nΩn điΩn tăng đôi: (Hình 3.10) MΩch này dùng đΩ tΩo ra điΩn áp mΩt chiΩu có giá trΩ cao gΩp hai lΩn điΩn áp xoay chiΩu ngõ vào. Mạch nạn điạn tăng đôi mạt bán kì: (Hình 3.10 a) + C1 D2 C2 Vi AC + Vo AC D1 Hình 3.10 a: MΩch nΩn điΩn tăng đôi mΩt bán kì. Trong đó nhiΩm vΩ các linh kiΩn như sau: D1; D2: NΩn điΩn bΩi áp C1; C2: TΩ bΩi áp. HoΩt đΩng cΩa mΩch như sau: Ω bán kΩ dương tΩ C 1 dΩn điΩn qua điôt D 2 nΩp điΩn cho tΩ C2. Ω bán kì âm D1 dΩn điΩn nΩp điΩn cho tΩ C 1. ĐΩn bán kì kΩ tiΩp Pha dương cΩa điΩn áp xoay chiΩu nΩp chΩng lên tΩ C 1 đưΩc dΩn qua điôt D 2 nΩp điΩn cho tΩ C 2 Lúc này điΩn áp DC ngõ ra là hai lΩn điΩn áp đình cΩa điΩn áp xoay chiΩu. MΩch điΩn này có nhưΩc điΩm là dòng điΩn nhΩ, hiΩu suΩt không cao, nên ít đưΩc sΩ dΩng trong thΩc tΩ. Mạch nạn điạn tăng đôi hai bán kì: (Hình 3.10 b) 56
DIODE D1 + Vac in C1 Vdc out + C2 DIODE D2 Hình 3.10 b: MΩch nΩn điΩn tăng đôi hai bán kì. Trong đó nhiΩm vΩ các linh kiΩn trong mΩch như sau: D1; D2: NΩn điΩn bΩi áp C1; C2: TΩ bΩi áp. HoΩt đΩng cΩa mΩch như sau: Ω đΩu trên cΩa ngõ vào là bán kì dương điôt D 1 dΩn điΩn nΩp cho tΩ C 1 vΩ nguΩn. Khi đΩu trên đΩi chiΩu là bán kì âm điΩt D 2 dΩn điΩn nΩp điΩn cho tΩ C2 vΩ nguΩn. Do hai tΩ C 1; C2 mΩc nΩi tiΩp nên điΩn áp DC ngõ ra là tΩng điΩn áp nΩp trên hai tΩ C1; C2 nên điΩn áp đưΩc tăng đôi. 3.3.2. Điôt tách sóng: Còn đưΩc gΩi là điôt tiΩp điΩm. - Cạu tạo: hình 3.11 Ka tèt Anèt N Klo¹i Hình 3.11: CΩu tΩo cΩa điôt tách sóng GΩm mũi nhΩn kim loΩi là cΩc dương, tì lên mΩt mΩt miΩng bán dΩn loΩi N là cΩc âm. - Kí hiạu: giΩng như điôt tiΩp mΩt DIODE Hình 3.12: Ký hiΩu cΩa điôt tách sóng -Tính chạt:: Tương tΩ như điôt tiΩp mΩt nhưng ĐiΩt tiΩp điΩm có thΩ tích nhΩ, công suΩt nhΩ, điΩn dung giΩa hai cΩc nhΩ, nên dùng Ω tΩn sΩ cao. Vùng tiΩp xúc cΩa điôt tiΩp điΩm nhΩ, nên dòng điΩn cho phép qua điôt thương không quá 10  15mA và điΩn áp ngưΩc không quá vài chΩc volt -ạng dạng: ThưΩng dùng đΩ tách sóng tín hiΩu trong các thiΩt bΩ thu vô tuyΩn, thiΩt bΩ có chΩc năng biΩn đΩi thông tin 57
3.3.3. Điôt zêne: - Cạu tạo: Điôt zêne có cΩu tΩo giΩng như các loΩi điôt khác nhưng các chΩt bán dΩn đưΩc pha tΩ lΩ tΩp chΩt cao hơn đΩ có dòng điΩn rΩ lΩn. Thông thưΩng hiΩn nay trong kĩ thuΩt ngưΩi ta xΩn suΩt chΩ yΩu là điôt Silic. - Kí hiạu: Dz Hình 3.13: Ký hiΩu cΩa điôt zêne - Tính chạt:: TrΩng thái phân cΩc thuΩn điôt zêne có đΩc tính giΩng như điôt nΩn điΩn thông thưΩng. TrΩng thái phân cΩc ngưΩc do pha tΩp chΩt vơi tΩ lΩ cao nên dòng rΩ lΩn và điΩn áp ngưΩc thΩp, điΩn áp đó gΩi là điΩn áp zêne Vz. Khi phân cΩc ngưΩc đΩn trΩ sΩ Vz thì dòng qua điôt tăng mà điΩn áp không tăng. - ạng dạng: LΩi dΩng tính chΩt cΩa Điôt zêne mà ngưΩi ta có thΩ giΩ điΩn áp tΩi mΩt điΩm nào đó không đΩi gΩi là ghim áp hoΩc Ωn áp (Hình 3.12). R D Vi Vo Vd Hình 3.14: MΩch điΩn sΩ dΩng điôt zêne Vi: Là điΩn áp ngõ vào Vo Là điΩn áp ngõ ra. . NΩu điΩn áp ngõ vào là tín hiΩu có biΩn đΩ cao hơn điΩn áp V z thì ngõ ra tín hiΩu bΩ xén mΩt phΩn đΩnh chΩ còn lΩi khoΩng biên đΩ bΩng Vz 58
. NΩu điΩn áp ngõ vào là điΩn áp DC cao hơn Vz thì ngõ ra điΩn áp DC chΩ bΩng Vz. . NΩu điΩn áp ngõ vào cao hơn rΩt nhiΩu V z. Dòng qua điôt zêne tăng cao đΩn mΩt giá trΩ nào đó vưΩt qua giá trΩ cho phép thì điôt bΩ đánh thΩng. Làm cho điΩn áp ngõ ra bΩ triΩt tiêu. Tính chΩt này đưΩc dùng trong các bΩ nguΩn đΩ bΩo vΩ chΩng quá áp Ω nguΩn đΩm bΩo an toàn cho mΩch điΩn khi nguΩn tăng cao. R trong mΩch giΩ vai trò là điΩn trΩ hΩn dòng hay giΩm áp. 3.3.4. Điôt quang (Photodiode): - Cạu tạo: Điôt quang có cΩu tΩo gΩn giΩng như điôt tách sóng nhưng vΩ bΩc cách điΩn thưΩng đưΩc làm bΩng lΩp nhΩa hay thuΩ tinh trong suΩt đΩ dΩ dàng nhΩn ánh sáng tΩ bên ngoài chiΩu vào mΩi nΩi PN. -Kí hiạu: Hình 3.15: Ký hiΩu cΩa điôt quang - Tính chạt: Khi bΩ che tΩi: điΩn trΩ nghΩch vô cùng lΩn, điΩn trΩ thuΩn lΩn. Khi bΩ chiΩu sáng: ĐiΩn trΩ nghΩch giΩm thΩp khoΩng vài chΩc K. ĐiΩn trΩ thuΩn rΩt nhΩ khoΩng vài trăm Ohm. - ạng dạng: Điôt quang đưΩc Ωng dΩng rΩng rãi trong lĩnh vΩc điΩu khiΩn tΩ đΩng Ω mΩi nghành có Ωng dΩng kĩ thuΩt điΩn tΩ. Như máy đΩm tiΩn, máy đΩm sΩn phΩm, CΩa mΩ tΩ đΩng, TΩ đΩng báo cháy v.v. 3.3.5. Điạt phát quang: LED (Light Emitting Diode) - Cạu tạo: LΩi dΩng tính chΩt bΩc xΩ quang cΩa mΩt sΩ chΩt bán dΩn khi có dòng điΩn đi qua có màu sΩc khác nhau. LΩi dΩng tính chΩt này mà ngưΩi ta chΩ tΩo các Led có màu sΩc khác nhau. - Kí hiạu: Hình 3.16: Ký hiΩu cΩa LED - Tính chạt:: Led có điΩn áp phân cΩc thuΩn cao hơn điôt nΩn điΩn nhưng điΩn áp phân cΩc ngưΩc cΩc đΩi thưΩng không cao khoΩng 1,4 - 2,8V. Dòng điΩn khoΩng 5mA - 20mA. 59
- ạng dạng: ThưΩng đưΩc dùng trong các mΩch báo hiΩu, chΩ thΩ trΩng thái cΩa mΩch. Như báo nguΩn, chΩ báo âm lưΩng 3.3.5. Điôt biạn dung (Varicap): - Cạu tạo: ĐiΩt biΩn dung là loΩi điôt có điΩn dung thay đΩi theo điΩn áp phân cΩc. Ω trΩng thái không dΩn điΩn, vùng tiΩp giáp cΩa điΩt trΩ thành điΩn môi cách điΩn. ĐiΩn dung Cd cΩa điôt phΩ thuΩc chΩ yΩu vào hΩng sΩ điΩn môi, diΩn tích tiΩp xúc, chiΩu dày cΩa điΩn môi. Theo công thΩc: S Cd =  d Cd: ĐiΩn dung cΩa điΩt : HΩng sΩ điΩn môi S: DiΩn tích mΩi nΩi. d: ĐΩ dΩy chΩt điΩn môi. -Kí hiạu: Hình 3.17: Ký hiΩu cΩa điôt biΩn dung -Tính chạt: Khi đưΩc phân cΩc thuΩn thì lΩ trΩng và electron Ω hai lΩp bán dΩn bΩ đΩy lΩi gΩn nhau làm thu hΩp bΩ dày cách điΩn d nên điΩn dung Cd tăng lên. Khi điΩt đưΩc phân cΩc ngưΩc thì lΩ trΩng và electron bΩ kéo xa ra làm tăng bΩ dày cách điΩn nên điΩn dung Cd bΩ giΩm xuΩng. - ạng dạng: Điôt biΩn dung đưΩc sΩ dΩng như như mΩt tΩ điΩn biΩn đΩi bΩng cách thay đΩi điΩn áp phân cΩc đΩ thay đΩi tΩn sΩ cΩng hưΩng cΩa mΩch dao đΩng, cΩng hưΩng nên đưΩc dùng trong các mΩch dao đΩng, cΩng hưΩng có tΩn sΩ biΩn đΩi theo yêu cΩu như bΩ rà đài trong Radio, máy thu hình, máy liên lΩc vô tuyΩn, điΩn thoΩi di đΩng 3.4. Tranzito BJT: 3.4.1. Cạu tạo: Tranzito lưΩng cΩc là linh kiΩn có 3 chân, tranzito đưΩc sΩ dΩng điΩu khiΩn chuyΩn mΩch hoΩc điΩu khiΩn khuΩch đΩi. Các tranzito có loΩi có cΩu trúc pnp, có loΩi có cΩu trúc npn (xem BΩng tΩng quan). Tranzito lưΩng cΩc loΩi npn dùng mΩt dòng nhΩ đi vào cΩc badơ B (cΩp dòng) và mΩt điΩn áp dương (có quan hΩ vΩi cΩc emitơ E) đΩ điΩu khiΩn dòng lΩn hơn chΩy tΩ cΩc colectơ C đΩn cΩc emitơ E. NgưΩc lΩi, tranzito loΩi pnp dùng mΩt dòng nhΩ 60
đi ra khΩi cΩc badơ B (rút dòng) và mΩt điΩn áp âm (có quan hΩ vΩi cΩc emitơ E) đΩ điΩu khiΩn dòng lΩn hơn chΩy tΩ cΩc emitơ đΩn cΩc colectơ. Tranzito lưΩng cΩc là linh kiΩn rΩt tiΩn dΩng. KhΩ năng điΩu khiΩn dòng điΩn cΩa tranzito lưΩng cΩc bΩng cách đΩt tín hiΩu điΩu khiΩn đã làm cho loΩi tranzito này trΩ thành linh kiΩn đưΩc phΩ dΩng trong các mΩch chuyΩn mΩch điΩu khiΩn bΩng điΩn, mΩch điΩu chΩnh dòng, mΩch khuΩch đΩi, mΩch dao đΩng và các mΩch nhΩ. DưΩi đây là hình Ωnh đơn giΩn vΩ cách làm viΩc cΩa tranzito lưΩng cΩc loΩi npn (đΩi vΩi loΩi tranzito lưΩng cΩc pnp, mΩi thành tΩ, các phân cΩc và dòng đΩu đΩo ngưΩc lΩi). MΩt tranzito lưΩng cΩc npn đưΩc chΩ tΩo bΩng cách ghép miΩng rΩt mΩng chΩt bán dΩn loΩi p giΩa hai miΩng bán dΩn loΩi n. Khi không có dòng đΩt vào cΩc badơ B cΩa tranzito, các electron bΩ ngăn không chΩy đΩn cΩc colectơ vì tiΩp giáp p. (NhΩ lΩi là đΩi vΩi các electron, đΩ chΩy qua tiΩp giáp pn cΩn mΩt đΩnh thiên đΩ cΩp cho các electron mΩt năng lưΩng đΩ lΩn đΩ các electron "thoát" ra khΩi lΩc hΩp dΩn cΩa nguyên tΩ và chΩy đΩn phía bán dΩn n). Chú ý rΩng nΩu điΩn áp âm đưΩc đΩt vào cΩc badơ B, lúc đó tiΩp giáp pn giΩa cΩc badơ và cΩc emitơ có thiên áp ngưΩc. Do đó vùng nghèo đưΩc tΩo nên và ngăn cΩn dòng chΩy qua). NΩu mΩt điΩn áp dương (ít nhΩt bΩng 0,6V) đưΩc đΩt vào cΩc badơ B cΩa tranzito npn, phΩn tiΩp giáp pn giΩa cΩc badơ B và cΩc emitơ E có đΩnh thiên thuΩn. Khi đưΩc đΩnh thiên thuΩn các electron thoát ra khΩi lΩc hΩp dΩn cΩa nguyên tΩ và đưΩc thu hút vΩ cΩc dương badơ. MΩt sΩ electron qua cΩc badơ thoát ra ngoài, nhưng điΩu này không mong muΩn. 61
Tổng quan về tranzito Loại Ký hiệu Kiểu hoạt động tranzito Thường tranzito không dẫn nhưng với một dòng nhỏ đi vào và điện c áp dương nhỏ tại cực B làm cho cực E dẫn (cho phép một lượng b NPN dòng lớn chảy từ cực C đến cực E). Tranzito hoạt động với điều Lưỡng cực e kiện VC > VE. Sử dụng trong các ứng dụng chuyển mạch và khuếch đại. Thường tranzito không dẫn, nhưng với một dòng nhỏ đi ra và điện c áp âm nhỏ tại cực B làm cho cực E dẫn (cho phép một lượng dòng b PNP e lớn chảy từ cực E đến cực C). Tranzito hoạt động với V E > VC. Sử dụng làm chuyển mạch và khuếch đại. Thường tranzito dẫn, nhưng với một điện áp âm nhỏ tại cực cổng D G làm cho cực nguồn S ngưng dẫn (không cho dòng từ cực nguồn G NJFET S chảy đến cực máng D). Tranzito hoạt động với điều kiện V D > VS. S JFET Không đòi hỏi có dòng cực cổng G. Sử dụng làm chuyển mạch và khuếch đại. Thường tranzito dẫn, nhưng với một điện áp dương nhỏ tại cực D G PJFET cổng G làm cho cực nguồn ngưng dẫn (không cho dòng từ cực S nguồn S chảy đến cực máng D). Tranzito hoạt động với điều kiện VS > VD. Không đòi hỏi có dòng cực cổng G. Sử dụng làm chuyển mạch và khuếch đại. Thường tranzito MOSFET loại nghèo dẫn, nhưng với điện áp âm D nhỏ đặt vào cổng G làm cho cổng nguồn S ngưng dẫn (làm ngưng 2N3796 G dòng lớn chảy qua cực máng D - cực nguồn S). Tranzito hoạt động MOSFET S Loại nghèo với điều kiện VD > VS. Không đòi hỏi có dòng cực cổng G. Sử dụng trong các ứng dụng chuyển mạch và khuếch đại. Thường tranzito MOSFET loại nghèo dẫn, nhưng với điện áp D dương nhỏ đặt vào cực cổng G làm cho cổng nguồn S ngưng dẫn PMOS G (làm ngưng dòng lớn chảy qua cực nguồn S - cực máng D). S Tranzito hoạt động với điều kiện V S > VD. Không đòi hỏi có dòng cực cổng. Sử dụng làm chuyển mạch và khuếch đại. Thường tranzito MOSFET loại giầu ngưng dẫn, nhưng với điện áp D 2N3796 dương nhỏ đặt vào cực cổng G làm cho cổng nguồn S dẫn (cho G phép dòng lớn chảy qua cực máng D - cực nguồn S). Tranzito hoạt S MOSFET động với điều kiện VD > VS. Không đòi hỏi có dòng cực cổng G. Sử Loại giầu dụng làm chuyển mạch và khuếch đại. 62
Thường tranzito MOSFET loại giầu ngưng dẫn, nhưng với điện áp D IRF9510 âm nhỏ đặt vào cực cổng G làm cho cổng nguồn S dẫn (cho phép G dòng lớn chảy qua cực nguồn S - cực máng D). Tranzito hoạt động S với điều kiện VS > VD. Không đòi hỏi có dòng cực cổng G. Sử dụng làm chuyển mạch và khuếch đại. Thường có dòng rất nhỏ chảy từ cực badơ B 2 đến cực badơ B 1, UJT B2 E nhưng một điện áp dương đặt vào cực emitơ E làm cho cực badơ UJT B1 hoặc badơ B 2 tăng dòng chảy. Tranzito hoạt động với điều kiện B1 VB2 > VB1. Không đòi hỏi có dòng cực cổng G. Chỉ hoạt động như một chuyển mạch. Vì badơ loΩi p rΩt mΩng, nên các electron ào Ωt rΩi khΩi emitơ và chΩy đΩn colectơ. Khi tăng điΩn áp đΩt vào badơ làm tăng hiΩu Ωng các electron rΩi khΩi emitơ và do đó làm tăng luΩng electron chΩy tΩ emitơ đΩn colectơ. CΩn nhΩ rΩng dòng theo qui ưΩc di chuyΩn ngưΩc vΩi luΩng electron. Như vΩy, vΩi thuΩt ngΩ dòng qui ưΩc mΩt điΩn áp dương và dòng đi vào đưΩc đΩt vào cΩc badơ gây ra dòng "dương" chΩy tΩ colectơ đΩn emitơ. Tranzito ngưng dẫn V+ Vùng nghèo Hình 3.18: Mô tả trạng thái ngưng dẫn của tranzito Tranzito dẫn Dòng chảy V+ qui ước Vùng nghèo IB qui ước Hình 3.19: Mô tả trạng thái dẫn của tranzito 63
Hình dưΩi đây là đưΩng cong đΩc tuyΩn cΩa tranzito lưΩng cΩc. ĐưΩng đΩc tuyΩn này mô tΩ mΩi tương quan cΩa dòng cΩc badơ IB và điΩn áp emitơ-colectơ VEC có dòng dΩn IE và IC. + Hình 3.20: Đặc tuyến vôn - ampe của tranzito lưỡng cực Các thuΩt ngΩ mô tΩ hoΩt đΩng cΩa tranzito là vùng bão hoà, vùng cΩt, vùng tích cΩc, vùng nghèo và điΩm chΩ Q (chưa có tín hiΩu vào). Vùng bão hoà là vùng hoΩt đΩng tΩi đó có dòng colectơ cΩc đΩi chΩy và tranzito hoΩt đΩng giΩng như chuyΩn mΩch kín mΩch tΩ colectơ đΩn emitơ. Vùng cΩt là vùng hoΩt đΩng gΩn vΩi trΩc hoành cΩa đΩ thΩ đΩc tính colectơ, tΩi đó tranzito hoΩt đΩng giΩng như mΩt chuyΩn mΩch hΩ mΩch - chΩ mΩt dòng rò rΩt nhΩ chΩy trong kiΩu hoΩt đΩng này. Vùng tích cΩc mô tΩ tranzito hoΩt đΩng bên phΩi vùng bão hoà và bên trên vùng cΩt, tΩi đó mΩi quan hΩ gΩn như đưΩng thΩng tΩn tΩi giΩa các dòng các cΩc (IB, IC, IE). ĐΩnh thiên thích hΩp vΩi các điΩn áp DC và dòng DC cΩa tranzito thiΩt lΩp điΩm yêu cΩu cΩa kiΩu hoΩt đΩng tích cΩc, điΩm này đưΩc gΩi là điΩm chΩ hoΩc điΩm Q. 3.4.2. Các tính chạt cơ bạn: 3.4.2.1. Các qui tạc quan trạng: Qui tạc 1: ĐΩi vΩi tranzito npn, điΩn áp tΩi colectơ VC phΩi lΩn hơn điΩn áp tΩi emitơ VE ít nhΩt là vài phΩn mưΩi cΩa mΩt vôn, nΩu không thì dòng sΩ không chΩy qua tiΩp giáp colectơ-emitơ. ĐΩi vΩi tranzito pnp, điΩn áp emitơ phΩi lΩn hơn điΩn áp colectơ mΩt lưΩng tương tΩ. Qui tạc 2: ĐΩi vΩi tranzito npn, có sΩt áp tΩ badơ đΩn emitơ là 0,6 V. ĐΩi vΩi tranzito pnp, có điΩn áp 0,6 -V tăng tΩ badơ đΩn emitơ. VΩ ý nghĩa hoΩt đΩng, điΩu đó có nghĩa là điΩn áp badơ VB cΩa tranzito npn ít nhΩt phΩi lΩn hơn điΩn áp VE là 0,6 V; nΩu không thì tranzito sΩ không cho mΩt dòng qua emitơ-colectơ. ĐΩi vΩi tranzito pnp, VB ít nhΩt phΩi nhΩ 64
hơn điΩn áp VE là 0,6 V, nΩu không thì tranzito sΩ không cho mΩt dòng chΩy tΩ colectơ đΩn emitơ. 3.4.2.2. Công thạc: Công thΩc cơ bΩn mô tΩ quan hΩ cΩa tranzito lưΩng cΩc (ít nhΩt là trong vùng tích cΩc) là: IC = hFE IB = òIB Trong đó, IB là dòng badơ, IC là dòng colectơ, và hFE (cũng còn gΩi là ò) là đΩ lΩi dòng. MΩi tranzito có mΩt trΩ hFE riêng. ĐΩ lΩi hFE cΩa tranzito thưΩng là trΩ không đΩi, khoΩng tΩ 10 đΩn 500, nhưng có thΩ thay đΩi chút ít theo nhiΩt đΩ và thay đΩi theo điΩn áp colectơ-emitơ. (ĐΩ lΩi hFE cΩa tranzito đưΩc cho trong tài liΩu tra cΩu). GiΩi thích công thΩc trên cΩa tranzito mΩt cách đơn giΩn là nΩu có đΩ lΩi hFE cΩa tranzito là 100 và mΩt dòng đi vào badơ (tranzito npn) hoΩc dòng đi ra khΩi badơ (tranzito pnp) là 1 mA, lúc đó có dòng colectơ là 100 mA. Có giΩi hΩn cho dòng chΩy qua tranzito các cΩc cΩa tranzito và giΩi hΩn mΩc điΩn áp đΩt vào các cΩc cΩa tranzito. 3.4.2.3. Các loại tranzito Tín hiệu nhỏ Loại tranzito này thường được dùng để khuếch đại tín hiệu nhỏ nhưng cũng có thể sử dụng làm chuyển mạch. Trị số độ lợi hFE từ 10 đến 500 với dòng IC danh định cực đại vào khoảng từ 80 đến 600 mA. Tranzito này có cả hai loại npn và pnp. Tần số hoạt động cực đại là vào khoảng từ 1 đến 300 MHz. Chuyển mạch nhỏ Các tranzito này chủ yếu dùng làm chuyển mạch nhưng cũng có thể dùng làm khuếch đại. Trị số độ lợi hFE từ 10 đến 200 với dòng IC danh định cực đại vào khoảng từ 10 đến 100 mA. Tranzito này có cả hai loại npn và pnp, tần số hoạt động cực đại là vào khoảng từ 1 đến 300 MHz. Tốc độ chuyển mạch cực đại vào khoảng từ 10 đến 2000 MHz. Tần số cao (RF) Các tranzito này được dùng cho tín hiệu nhỏ và cũng dùng cho các ứng dụng chuyển mạch với tần số cao và tốc độ chuyển mạch lớn. Vùng cực badơ rất mỏng và kích thước của tranzito rất nhỏ. Các tranzito này có thể dùng trong các bộ khuếch đại HF, VHF, UHF, CATV và MATV và trong các máy tạo sóng. Các tranzito này có cả hai loại pnp và npn và có tần số danh định cực đại vào khoảng 2000MHz và IC cực đại từ 10 đến 600 mA. Công suất Các tranzito này được dùng trong các bộ khuếch đại 65
công suất lớn và các bộ cung cấp công suất. Colectơ được kết nối với phiến kim loại để toả nhiệt. Công suất danh định vào khoảng từ 10 đến 300 W với tần số danh định vào khoảng từ 1 đến 100 MHz. Trị số dòng IC cực đại từ 1 đến 100 A. Các tranzito này có cả hai loại pnp và npn và loại Darlington (npn và pnp). Cặp Darlington Đây là hai tranzito trong một vỏ. Các tranzito này có độ ổn định cao, tải mức dòng lớn. Độ lợi hFE của tranzito này lớn hơn độ lợi của một tranzito. Tranzito này có cả hai loại D-npn và D-pnp. Tranzito quang Tranzito này hoạt động như một tranzito lưỡng cực nhạy sáng (cực badơ được lộ sáng). Khi có ánh sáng tiếp xúc với vùng cực badơ làm xuất hiện dòng badơ. Phụ thuộc vào loại tranzito quang, ánh sáng có thể tác động như là tác nhân định thiên (tranzito hai chân). Dãy tranzito Loại bao gói này có nhiều tranzito kết hợp trong một vỏ bọc tích hợp. Ví dụ, một dãy tranzito ở đây được chế tạo gồm 3 tranzito npn và 2 tranzito pnp. 3.5: Tranzito hiạu ạng trưạng: 3.5.1. Khái quát vạ tranzito hiạu ạng trưạng Tranzito hiΩu Ωng trưΩng (JFET) là linh kiΩn có 3 cΩc, đưΩc dùng làm các chuyΩn mΩch điΩu khiΩn bΩng điΩn, điΩu khiΩn khuΩch đΩi và điΩn trΩ điΩu khiΩn điΩn áp. Không giΩng như các tranzito lưΩng cΩc, JFET đΩc biΩt đưΩc điΩu khiΩn bΩng điΩn áp, chúng không đòi hΩi có dòng đΩnh thiên. MΩt đΩc điΩm khác cΩa JFET là bình thưΩng JFET dΩn khi không có chênh lΩch điΩn áp giΩa cΩc cΩng G và cΩc nguΩn S. Tuy vΩy, nΩu có sΩ chênh lΩch điΩn áp giΩa các cΩc này, JFET sΩ cΩn trΩ mΩnh dòng chΩy (dòng nhΩ chΩy qua các cΩc máng cΩc nguΩn). VΩi lý do này, các JFET thưΩng đưΩc gΩi là linh kiΩn nghèo, không giΩng như các tranzito lưΩng cΩc là các linh kiΩn giàu (tranzito lưΩng cΩc trΩ thành điΩn trΩ nhΩ khi dòng / áp đΩt vào các cΩc badơ). JFET có cΩu dΩng kênh n hoΩc kênh p. VΩi mΩt tranzito JFET kênh n, mΩt điΩn áp âm đΩt vào cΩc cΩng G (liên quan vΩi cΩc nguΩn S) làm giΩm dòng chΩy tΩ cΩc máng D đΩn 66
cΩc nguΩn S (tranzito này hoΩt đΩng vΩi điΩu kiΩn VC > VS). VΩi mΩt tranzito kênh p, mΩt điΩn áp dương đΩt vào cΩc cΩng G làm giΩm dòng chΩy tΩ cΩc nguΩn S đΩn cΩc máng D (tranzito hoΩt đΩng vΩi điΩu kiΩn VS > VC). (xem ký hiΩu trong bΩng tΩng quan vΩ tranzito). JFET dẫn Cản trở lớn Dòng qui ước Vùng nghèo Hình 3.21: Các trạng thái JFET dẫn và JFET ngưng dẫn MΩt đΩc điΩm quan trΩng cΩa JFET là sΩ dΩng trΩ kháng đΩc biΩt lΩn Ω ngõ vào (vào khoΩng 1010 Ω). TrΩ kháng ngõ vào lΩn có nghĩa là JFET cho mΩt dòng nhΩ (nhΩ hơn pico Ampe) hoΩc không cho dòng qua và do đó ít Ωnh hưΩng hoΩc không Ωnh hưΩng đΩn các linh kiΩn bên ngoài hoΩc không Ωnh hưΩng đΩn các mΩch kΩt nΩi vΩi cΩng cΩa tranzito, không lΩy dòng tΩ mΩch điΩu khiΩn và không có dòng không mong muΩn đi vào mΩch điΩu khiΩn. KhΩ năng cΩa mΩch JFET điΩu khiΩn dòng chΩy trong khi duy trì mΩt trΩ kháng ngõ vào đΩc biΩt lΩn làm cho linh kiΩn rΩt tiΩn lΩi trong viΩc sΩ dΩng làm các mΩch chuyΩn mΩch analog hai hưΩng, các tΩng vào cΩa các mΩch khuΩch đΩi, nguΩn dòng hai cΩc đơn giΩn, các mΩch khuΩch đΩi, mΩch dao đΩng, chuyΩn mΩch logic điΩn tΩ điΩu khiΩn đΩ lΩi, mΩch trΩn âm MΩt JFET kênh n đưΩc làm bΩng chΩt bán dΩn silicon loΩi n có chΩa hai bưΩu silicon loΩi p đΩt Ω hai bên. CΩc cΩng G đưΩc kΩt nΩi vΩi các bưΩu loΩi p, trong khi cΩc máng và cΩc nguΩn đưΩc kΩt nΩi vΩi hai cΩc cΩa kênh loΩi n (xem hình vΩ). Khi không có điΩn áp đΩt vào cΩc cΩng G cΩa JFET kênh n, dòng chΩy tΩ do qua trung tâm kênh n, các điΩn tΩ không gΩp khó khăn khi chΩy qua kênh n, đã có mΩt ít hΩt mang điΩn tích âm tΩi vΩ trí này đΩ giúp cho viΩc dΩn điΩn. Tuy nhiên, nΩu cΩng đưΩc xác lΩp đΩn điΩn áp âm (liên quan đΩn cΩc nguΩn), vùng Ω giΩa các bưΩu bán dΩn loΩi p và trung tâm kênh n sΩ tΩo nên hai tiΩp giáp thiên áp ngưΩc (mΩt tiΩp giáp liên quan đΩn bưΩu trên và mΩt tiΩp giáp liên quan đΩn bưΩu dưΩi). ĐiΩu kiΩn thiên áp ngưΩc tΩo nên vùng nghèo đưΩc mΩ rΩng. ĐiΩn áp cΩng càng âm thì vùng nghèo càng rΩng và khi đó các electron khó có 67
thΩ đi qua kênh. ĐΩi vΩi JFET kênh p, ta đΩo ngưΩc các tình huΩng trên, có nghĩa là thay thΩ điΩn áp âm Ω cΩng bΩng mΩt điΩn áp dương, thay thΩ kênh n bΩng bán dΩn kênh p, thay thΩ các bưΩu bán dΩn loΩi p bΩng các bưΩu bán dΩn loΩi n và thay thΩ các hΩt mang điΩn âm bΩng các hΩt (lΩ) mang điΩn dương. vùng Vùng Đánh điện trở bão hoà xuyên Hình 4.38: Đặc tuyến vôn - ampe của JFET kênh n JFET kênh p Đồ thị ID - VDS của JFET kênh p Hình 3.22: Đặc tuyến vôn - ampe của JFET kênh p ĐΩ thΩ JFET kênh n Ω Hình 4.38 trên đây mô tΩ cách làm viΩc cΩa JFET kênh n. ĐΩc biΩt, đΩ thΩ mô tΩ điΩn áp cΩng - nguΩn VGS và điΩn áp máng - nguΩn VDS Ωnh hưΩng đΩn dòng máng ID như thΩ nào. 68
ĐΩ thΩ đΩi vΩi JFET kênh p Ω Hình 4.39 tương tΩ vΩi đΩ thΩ kênh n, vΩi các trΩ sΩ ngưΩc lΩi, VGS là điΩn áp dương và VDS là điΩn áp âm. 3.5 2. Các dạng bao gói cạa JFET JFET đưΩc phân loΩi như sau: loΩi tín hiΩu nhΩ và chuyΩn mΩch, loΩi tΩn sΩ cao và loΩi JFET kép. Các JFET tín hiΩu nhΩ và chuyΩn mΩch thưΩng đưΩc sΩ dΩng đΩ ghép nguΩn trΩ kháng cao vΩi mΩch khuΩch đΩi hoΩc thiΩt bΩ khác như máy hiΩn sóng. Các linh kiΩn này cũng đưΩc sΩ dΩng như là chuyΩn mΩch đưΩc điΩu khiΩn bΩng điΩn áp. Các JFET tΩn sΩ cao chΩ yΩu đưΩc sΩ dΩng đΩ khuΩch đΩi các tín hiΩu tΩn sΩ cao (tΩn sΩ vô tuyΩn) hoΩc đưΩc sΩ dΩng làm chuyΩn mΩch tΩn sΩ cao. Các JFET kép có chΩa hai JFET thích Ωng trong cùng mΩt vΩ. JFET kép có thΩ đưΩc sΩ dΩng đΩ lΩp ráp mΩch lΩp nguΩn. Tín hiệu nhỏ Tần số cao Bao gói JFET kép và chuyển mạch Hình 3.23: Các dạng bao gói JFET GiΩng như tranzito lưΩng cΩc, các JFET cũng bΩ phá hΩng do quá dòng hoΩc quá áp. CΩn phΩi đΩm bΩo không quá dòng cΩc đΩi hoΩc quá áp đánh xuyên. 3.6: Diac, SCR, Triac: 3.6.1: Thyristo 3.6.1.1. Tạng quan vạ thyristo BΩng dưΩi đây cho ta mΩt cách nhìn khái quát vΩ các loΩi SCR chính. Khi gΩp cΩm tΩ "linh kiΩn dΩn" có nghĩa là mΩt đưΩng dΩn đưΩc tΩo nên giΩa hai cΩc (ví dΩ, tΩ anôt A đΩn catôt C, tΩ MT1 đΩn MT2), cΩm tΩ "thông thưΩng ngưng dΩn" có ý nói vΩi điΩu kiΩn không có điΩn áp đΩt vào cΩng (cΩng bΩ hΩ mΩch) tranzito không dΩn điΩn. Loại Ký hiệu Kiểu hoạt động Thường SCR ngừng dẫn, nhưng khi có một dòng nhỏ đi vào 69
SCR cực cổng G, SCR dẫn. Ngay khi dòng cổng không còn, SCR SCR A C vẫn duy trì dẫn. Để SCR ngưng dẫn, phải ngắt dòng chảy từ G anôt đến catôt hoặc cực anôt phải được đặt một điện áp âm hơn catôt. Dòng chảy theo một hướng từ anôt A đến catôt C. Tương tự như SCR, nhưng chuyển mạch điều khiển bằng silicon SCS có thể ngưng dẫn bằng cách đặt xung điện áp SCS dương vào chân thứ tư được gọi là cổng-anôt. Linh kiện này cũng có thể kích hoạt dẫn, khi điện áp âm được đặt vào cực Cạng-anôt cổng-anôt. Dòng chảy theo một hướng, từ anôt A đến catôt C. Tương tự như SCR, nhưng TRIAC có thể cho dòng chảy theo G hai hướng, có nghĩa là nó có thể cho cả dòng AC và dòng DC TRIAC MT1 MT2 qua. TRIAC chỉ cho dòng theo một hướng khi cực cổng đang TRIAC nhận dòng và nó ngưng dẫn khi ngắt bỏ dòng cổng. Dòng chảy theo hai hướng, qua MT1 và MT2 Linh kiện chỉ có hai cực. Khi đặt giữa hai điểm trong một mạch, nó hoạt động như một chuyển mạch nhạy cảm với điện ĐIÔT áp. Chênh lệch điện áp qua hai cực thấp hơn điện áp đánh 4 LΩP xuyên, điôt 4 lớp duy trì trạng thái ngưng dẫn. Tuy vậy, khi điện áp chênh lệch vượt quá điện áp đánh xuyên, điôt 4 lớp chuyển sang trạng thái dẫn. Điôt dẫn theo một hướng từ anôt đến catôt DIAC Tương ntự như các điôt 4 lớp nhưng có thể dẫn cả hai hướng. Linh kiện được thiết kế để cho cả dòng AC và dòng DC chảy qua. 3.6.1.2. SCR SCR là linh kiΩn bán dΩn có 3 cΩc, hoΩt đΩng như chuyΩn mΩch đưΩc điΩu khiΩn bΩng điΩn. Khi mΩt điΩn áp khΩi đΩng dương hoΩc dòng khΩi đΩng đưΩc đΩt vào cΩc cΩng G cΩa SCR, kênh dΩn tΩo nên giΩa anôt A và catôt C. Dòng chΩ chΩy theo mΩt hưΩng nhΩt đΩnh qua SCR, tΩ anôt đΩn catôt (giΩng như điôt). Ngoài đΩc điΩm SCR làm viΩc như mΩt chuyΩn mΩch đưΩc điΩu khiΩn bΩng điΩn, mΩt đΩc điΩm cΩa SCR là nó vΩn làm viΩc vΩi trΩng thái dΩn ngay cΩ sau khi loΩi bΩ dòng cΩc cΩng. Sau khi SCR đưΩc khΩi đΩng chuyΩn sang trΩng thái dΩn, nΩu loΩi bΩ dòng cΩc cΩng cũng không làm Ωnh hưΩng đΩn trΩng thái dΩn cΩa SCR. MuΩn làm cho SCR ngưng dΩn chΩ có cách là ngΩt bΩ dòng anôt - catôt hoΩc đΩo phân cΩc cΩa anôt - catôt. SCR đưΩc dùng trong các mΩch chuyΩn mΩch, điΩu khiΩn pha, điΩu khiΩn rơle, mΩch đΩo, mΩch xén. 70
Cách hoΩt đΩng cΩa SCR đưΩc mô tΩ như sau: vΩ cơ bΩn SCR giΩng như các tranzito lưΩng cΩc pnp và npn ghép lΩi vΩi nhau. MΩch tương đương cΩa tranzito lưΩng cΩc mô tΩ cách làm viΩc cΩa SCR đưΩc giΩi thiΩu trong Hình 4.60. "An«t" PNP An«t MΩch Cæng SCR "Cæng" tương đương Cat«t NPN "Cat«t" Hình 3.24: MΩch tương đương cΩa SCR - SCR ngưng dạn: Khi sΩ dΩng mΩch tương đương, nΩu cΩng không đưΩc xác lΩp đΩn điΩn áp dương đΩ lΩn đΩ làm cho tranzito npn dΩn, thì tranzito cũng không có khΩ năng "rút" dòng tΩ cΩc badơ. ĐiΩu đó có nghĩa là không có tranzito nào dΩn và vì vΩy không có dòng chΩy tΩ anôt đΩn catôt. - SCR dạn: NΩu điΩn áp dương đưΩc đΩt vào cΩc cΩng, cΩc badơ cΩa tranzito npn đưΩc đΩnh thiên thích đáng làm cho nó dΩn. MΩt khi dΩn cΩc badơ cΩa tranzito npn có thΩ "rút" dòng qua cΩc colectơ cΩa tranzito npn, đây là điΩu kiΩn cΩn thiΩt đΩ tranzito pnp dΩn. Vì cΩ hai tranzito đΩu dΩn, có dòng chΩy tΩ anôt đΩn catôt. Chú ý rΩng SCR duy trì trΩng thái dΩn ngay cΩ sau khi dòng cΩc cΩng bΩ ngΩt. Theo mΩch tương đương dùng tranzito lưΩng cΩc, điΩu đó dΩn đΩn tΩ thΩc tΩ là cΩ hai tranzito đΩu Ω trΩng thái dΩn khi dòng cΩng bΩ loΩi bΩ. Vì dòng đã chΩy qua cΩc badơ cΩa tranzito nên không có lý do gì đΩ cho cΩ hai tranzito ngưng dΩn. 3.6.1.3. Các loại SCR MΩt sΩ SCR đưΩc thiΩt kΩ dùng đΩ điΩu khiΩn pha, trong khi mΩt sΩ SCR khác đưΩc thiΩt kΩ dùng đΩ chuyΩn mΩch tΩc đΩ cao. Đăc tính quan trΩng nhΩt cΩa các SCR là lưΩng dòng có thΩ xΩ lý. LoΩi SCR dòng nhΩ có khΩ năng xΩ lý dòng / áp cΩc đΩi không lΩn hơn 1A / 100V. LoΩi SCR dòng trung bình có thΩ xΩ lý dòng / áp cΩc đΩi không lΩn hơn 10A / 100V. KhΩ năng SCR xΩ lý cΩc đΩi đΩi vΩi dòng lΩn có thΩ lên tΩi vài nghìn ampe vΩi điΩn áp vài nghìn vôn. 71
SCR dòng nhΩ đưΩc bao gói bΩng plastic hoΩc bΩng kim loΩi, trong khi các loΩi SCR dòng trung bình và dòng lΩn có gΩn thêm phΩn toΩ nhiΩt. Dòng nhΩ Dòng trung bình Dòng lΩn Hình 3.25: Các loại SCR 3.6.1.4. Các thông sạ kạ thuạt VT Điạn áp trạng thái dạn: điΩn áp anôt - catôt đΩ SCR dΩn IGT Dòng khại đạng cạc cạng: dòng cΩng cΩc tiΩu cΩn thiΩt đΩ chuyΩn SCR sang trΩng thái dΩn VGT Điạn áp khại đạng cạc cạng: điΩn áp cΩng cΩc tiΩu cΩn có đΩ kích hoΩt dòng khΩi đΩng cΩc cΩng IH Dòng duy trì: dòng cΩc tiΩu chΩy qua anôt - catôt đòi hΩi đΩ duy trì trΩng thái dΩn cΩa SCR PGM Công suạt tiêu tán đạnh cạa cạc cạng: công suΩt cΩc đΩi có thΩ bΩ tiêu tán giΩa cΩc cΩng và vùng catôt. VDRM Điạn áp đạnh lạp trạng thái ngưng dạn: TrΩ tΩc thΩi cΩc đΩi cΩa điΩn áp Ω trΩng thái ngưng dΩn xΩy ra đΩi vΩi mΩt SCR, bao gΩm các điΩn áp tΩm thΩi lΩp nhưng không kΩ các điΩn áp tΩm thΩi không lΩp. IDRM Dòng đạnh lạp trạng thái ngưng dạn: TrΩ tΩc thΩi cΩc đΩi cΩa dòng trΩng thái ngưng dΩn suy ra tΩ các Ωng dΩng cΩa điΩn áp ngưng dΩn đΩnh lΩp VRMM Điạn áp đạo đạnh lạp: TrΩ tΩc thΩi cΩc đΩi cΩa điΩn áp đΩo xΩy ra đΩi vΩi SCR, bao gΩm các điΩn áp tΩm thΩi lΩp nhưng không kΩ các điΩn áp tΩm thΩi không lΩp IRMM Dòng đạo đạnh lạp: TrΩ tΩc thΩi cΩc đΩi cΩa dòng đΩo rút ra tΩ Ωng dΩng cΩa điΩn áp đΩo đΩnh lΩp. 72
3.6.1.5. Bạng các thông sạ kạ thuạt cạa SCR VDRM IDRM IRMM IGT VGT IH (MIN) (MAX) (MAX) VT (TYP/MAX) (TYP/MAX) (TYP/MAX) PGM MNFR # (V) (mA) (mA) (V) (mA) (V) (mA) (W) 2N6410 100 2.0 2.0 1.7 5.0/30 0.7/1,5 6.0/40 5 3.6.1.6. ạng dạng cạa SCR . Chuyạn mạch khoá MΩch sΩ dΩng SCR đΩ cΩu trúc thành mΩch khoá đơn giΩn. S 1 là chuyΩn mΩch tΩc thΩi, loΩi chuyΩn mΩch nút nhΩn thưΩng mΩ, trong khi S2 là chuyΩn mΩch tΩc thΩi, loΩi chuyΩn mΩch nút nhΩn thưΩng đóng. Khi S 1 đưΩc nhΩn vào và nhΩ ra, mΩt xung nhΩ cΩa dòng đi vào cΩc cΩng cΩa SCR, như vΩy SCR chuyΩn sang trΩng thái dΩn. Sau đó dòng chΩy qua tΩi. TΩi tiΩp tΩc nhΩn đưΩc dòng cho đΩn khi S 2 đưΩc nhΩn, tΩi thΩi điΩm đó SCR ngưng dΩn. ĐiΩn trΩ cΩc cΩng hoΩt đΩng đΩ xác lΩp áp / dòng khΩi đΩng SCR. V+ S2 S1 Thêng ®ãng Thêng më Tai RG SCR Hình 3.26: ChuyΩn mΩch khoá . Chạnh lưu có thạ điạu chạnh Trong mΩch, SCR đưΩc dùng đΩ chΩnh lưu tín hiΩu hình sin, thưΩng đưΩc dùng đΩ cΩp năng lưΩng cho tΩi. Khi dΩng sóng sin đưΩc đΩt vào cΩc cΩng, SCR dΩn khi cΩc anôt và cΩc cΩng nhΩn phΩn điΩn áp dương cΩa dΩng sóng sin (điΩn áp khΩi đΩng đưΩc cung cΩp tăng vưΩt ngưΩng). MΩt khi SCR dΩn, dΩng sóng chΩy qua anôt và catôt, năng lưΩng cΩp cho tΩi trong suΩt quá trình dΩn. Khi phΩn sóng âm cΩa sóng sin đi vào SCR, SCR hoΩt đΩng giΩng như điôt đưΩc đΩnh thiên ngưΩc, SCR ngưng dΩn. R1 tăng có Ωnh hưΩng làm giΩm dòng / áp cung cΩp cho cΩc cΩng cΩa SCR. ĐiΩu này gây ra trΩ trong thΩi gian dΩn cΩa anôt - catôt. Do đó, ta có thΩ điΩu khiΩn đưΩc tΩ sΩ chu kΩ trên thΩi gian SCR dΩn, có nghĩa là điΩu khiΩn đưΩc công suΩt tiêu tán trung bình do điΩn trΩ tΩi có thΩ điΩu chΩnh đưΩc. Ưu điΩm cΩa viΩc sΩ dΩng biΩn trΩ đΩ điΩu khiΩn dòng chΩy qua SCR vΩ cơ bΩn không bΩ tiêu hao nhiΩt. 73