Báo cáo vật lý 1. Chủ đề tranzito

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CƠ KHÍ ──────── ─────── BÁO CÁO NHÓM HỌC PHẦN VẬT LÝ 1 CHỦ ĐỀ TRANZITO Sinh viên thực hiện Lớp – Khóa CODT4 – K Giáo viên hướng dẫn Hà Nam, tháng 7 năm 2021 MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU 2 1 Bảng phân công công việc 3 PHẦN NỘI DUNG BÁO CÁO 4 I Tổng quan về Transistor 4 II Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động, chức năng và cách lắp mạch 5 1 Cấu tạo 5 2 Nguyên tắc hoạt động 5 3 Chức năng 6 4 Cách lắp mạch 7 III Xác định loại Transistor bằng đông hồ đo điện đa năng 9 1 Phâ.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA: CƠ KHÍ ──────── * ─────── BÁO CÁO NHÓM HỌC PHẦN: VẬT LÝ CHỦ ĐỀ: TRANZITO Sinh viên thực hiện: Lớp – Khóa: CODT4 – K Giáo viên hướng dẫn: Hà Nam, tháng năm 2021 MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU Bảng phân công công việc PHẦN NỘI DUNG BÁO CÁO I II III Tổng quan Transistor Cấu tạo nguyên tắc hoạt động, chức cách lắp mạch Cấu tạo Nguyên tắc hoạt động Chức Cách lắp mạch Xác định loại Transistor đông hồ đo điện đa Phân loại Transistor Phân biệt tín hiệu NPN PNP 5 9 KẾT LUẬN 11 TÀI LIỆU THAM KHẢO 12 LỜI NÓI ĐẦU Vật lý ngành khoa học tự nhiên thú vị bao gồm nhiều lĩnh vực khác nhau, kể đến Quang học (phản xạ, khúc xạ, tán sắc, ), Cơ học(lực, chuyển động, vận tốc, ), Điện(điện trường, từ trường,…), Hạt nhân(phóng xạ, đồng vị,…) Vật lý mắt xích then chốt việc kết nối ngành khoa học, lĩnh vực đời sống, phục vụ nhu cầu người: Sản xuất công nghiệp, Giao thông vận tải, Công nghệ thông tin truyền thông, Y học,… Hiểu tầm quan trọng vật lý, ngẫu nhiên học sinh trang bị kiến thức thức môn vật lý xuyên suốt từ bậc THCS, bậc THPT lên tới giáo dục Đại học Trong đó, Vật lý đại cương học phần bắt buộc cần thiết trang bị cho sinh viên để nắm kiến thức Cơ học Điện – Từ, kiến thức sở để phát triển cho môn chuyên ngành tiếp theo, đặc biệt sinh viên khối kỹ thuật Linh kiện bán dẫn ngày phổ biến thiết bị điện tử tính nhỏ gọn Linh kiện bán dẫn sử dụng dẫn truyền điện tử trạng thái rắn trái ngược với trạng thái truyền điện tử phát xạ nhiệt hay khí chân khơng cao đèn điện tử chân khơng Vì linh kiện bán dẫn thay linh kiện khác hầu hết ứng dụng Transistor số linh kiện bán dẫn Transistor có ứng dụng rộng rãi đời sống, đó, ta tìm hiểu loại linh kiện chương trình Vật lý 11 Công nghệ 12 Và báo cáo này, tập thể thành viên nhóm xin phép giới thiệu linh kiện Transistor, nguyên tắc hoạt động, chức năng, cách mắc mạch transistor cách xác định loại transistor đồng hồ đo điện đa Bảng phân công công việc Tên thành viên Cơng việc Thời gian hồn thành Mức độ hoàn thành (tổng thành viên 100%) Phạm Thị Xuân - Lưu Tuấn Vũ - Đỗ Văn Vinh - - Tìm hiểu chung ngày (6/7 – 8/7) Transistor Tìm hiểu chi tiết cấu tạo nguyên tắc hoạt động, chức cách mắc mạch transistor 30% Tìm hiểu chung ngày (6/7 – 8/7) Transistor Tìm hiểu chi tiết cách xác định loại transistor npn hay pnp đồng hồ đo điện đa 30% Tìm hiểu chung ngày (8/7 – 11/7) Transistor Tổng hợp chọn lọc thông tin từ thành viên, tìm kiếm hình ảnh, làm báo cáo Làm trình chiếu thuyết trình (nếu cần) 40% NỘI DUNG BÁO CÁO I Tổng quan Transistor Transistor loại linh kiện bán dẫn chủ động, thường sử dụng phần tử khuếch đại khóa điện tử Transistor nằm khối đơn vị tạo thành cấu trúc mạch máy tính điện tử tất thiết bị điện tử đại khác Vì đáp ứng nhanh xác nên transistor sử dụng nhiều ứng dụng tương tự số, khuếch đại, đóng cắt, điều chỉnh điện áp, điều khiển tín hiệu, tạo dao động Transistor kết hợp thành mạch tích hợp (IC), tích hợp tới tỷ transistor diện tích nhỏ Hình Một số loại Transistor Cũng giống diode, transistor tạo thành từ hai chất bán dẫn điện Khi ghép bán dẫn điện âm nằm hai bán dẫn điện dương ta PNP Transistor Khi ghép bán dẫn điện dương nằm hai bán dẫn điện âm ta NPN Transistor Tên gọi Transistor từ ghép tiếng Anh "Transfer" "resistor", tức điện trở chuyển đổi, John R Pierce đặt năm 1948 sau đời Nó có hàm ý thực khuếch đại thông qua chuyển đổi điện trở, khác với khuếch đại đèn điện tử điều khiển dịng qua đèn thịnh hành thời kỳ I Cấu tạo nguyên tắc hoạt động, chức cách mắc mạch transistor Cấu tạo Transistor dụng cụ bán dẫn cấu tạo từ ba miền có tính dẫn điện khác Nếu miền loại P bên cịn lại loại N ngược lại => có loại NPN PNP Về cấu tạo, transistor tương đương với hai diode đấu ngược chiều Theo hình ba lớp bán dẫn nối thành ba cực, cực gốc ký hiệu B, lớp bán dẫn B có mỏng có nồng độ tạp chất thấp Hai lớp bán dẫn bên nối thành cực phát Emitter viết tắt E, cực thu hay cực góp viết tắt C (collector) viết tắt C vùng bán dẫn E C có loại bán dẫn kích thước nồng độ tạp chất lại khác nên chúng khơng thể hốn đổi vị trí cho Nguyên tắc hoạt động Transistor ngược hay thuận có hoạt động khác nhau, xét hoạt động transistor NPN theo sơ đồ: ● Ta cấp nguồn chiều UCE vào hai cực C E Trong (+) nguồn vào cực C, (-) nguồn vào cực E ● Cấp nguồn chiều UBE qua cơng tắc trở hạn dịng vào hai cực B E, cực (+) vào chân B cực (-) vào chân E ● Khi công tắc mở, ta thấy hai cực C E cấp điện dịng điện chạy qua, lúc dịng IC = ● Khi cơng tắc đóng, mối P – N phân cực thuận có dịng điện chạy từ nguồn (+) UBE qua công tắc tới R hạn dòng qua mối BE cực (-) tạo thành dòng IB ● Ngay dòng IB xuất hiện, dịng I C chạy qua mối CE làm bóng đèn phát sáng, dịng IC mạnh gấp nhiều lần dòng IC ● Như rõ ràng dòng IC hồn tồn phụ thuộc vào dịng I B, có cơng thức: = Trong đó: ● ● ● ● IC là dòng chạy qua mối CE IB dòng chạy qua mối BE Β Là hệ số khuếch đại transistor Khi có điện UCE điện tử lỗ trống vượt qua mối tiếp giáp P-N để tạo thành dòng điện, xuất dòng I BE lớp bán dẫn P cực mỏng nồng độ pha tạp thấp, số điện tử tự từ lớp bán dẫn nhỏ số điện tử vào lỗ trống tạo thành dòng IB Còn lại phần lớn số điện tử bị hút phía cực C tác dụng điện áp U CE tạo thành dòng ICE chạy qua transistor Đối với hoạt động PNP: ● Transistor PNP có hoạt động tương tự transistor NPN cực tính nguồn điện UCE UBE ngược lại Dòng IC từ E sang C dòng IB từ E sang B Chức - Chức transistor cơng tắc: khóa điện tử để kích hoạt chế độ bật tắc cho ứng dụng lượng cao thấp - Chức transistor với mục đích khuếch đại ứng dụng điện thoại, tivi, cục đẩy, loa,… Cách lắp mạch Transistor Có cách mắc mạch transistor bản: - Mặc cực gốc chung (CB): khơng tăng dịng tăng điện áp - Mắc cực thu chung (CC): tăng dòng không tăng điện áp - Mắc cực phát chung (CE): tăng dòng điện tăng điện áp Cách mắc cực gốc chung Trong cách mắc này, sử dụng cực gốc làm cực chung cho tín hiệu đầu vào đầu Bản thân tên cho biết cực chung Ở đầu vào đặt cực gốc cực phát tín hiệu đầu tương ứng lấy cực gốc cực thu với cực gốc nối đất Ở thông số đầu vào VEB IE thông số đầu VCB IC Dòng điện đầu vào vào cực phát phải cao dòng điện cực gốc dòng điện cực thu để vận hành transistor, dịng điện cực thu đầu nhỏ dòng điện cực phát đầu vào Các tín hiệu đầu vào đầu pha cấu hình Cấu hình mạch khuếch đại kiểu gọi mạch khuếch đại không đảo Việc xây dựng mạch cấu hình khó loại có giá trị độ tăng điện áp cao Mạch cực gốc chủ yếu sử dụng mạch khuếch đại giai đoạn đơn, chẳng hạn tiền khuếch đại khuếch đại tần số vô tuyến microphone đáp ứng tần số cao Cách mắc cực thu chung Trong cách mắc này, sử dụng cực thu chung cho tín hiệu đầu vào đầu Cấu hình cịn gọi cấu hình theo cực phát điện áp cực phát theo điện áp cực gốc Cách mắc chủ yếu sử dụng làm đệm Nó sử dụng rộng rãi ứng dụng kết hợp trở kháng trở kháng đầu vào cao Cách mắc cực phát chung Trong cách mắc này, sử dụng cực phát làm cực chung cho đầu vào đầu Cách mắc tạo nên mạch khuếch đại đảo ngược Ở đầu vào đặt vùng cực gốc - cực phát đầu lấy cực thu cực phát Trong cách mắc này, tham số đầu vào VBE IB tham số đầu VCE IC Cách mắc chủ yếu sử dụng ứng dụng khuếch đại dựa transistor Trong cách mắc này, dòng phát tổng dòng gốc nhỏ dòng thu lớn, tức IE = IC + IB Chúng ta biết tỷ lệ dòng thu dòng phát cho độ tăng dòng alpha cách mắc cực gốc chung, tương tự tỷ lệ dòng thu dòng gốc cho độ tăng dòng beta cách mắc cực phát chung Trong cách mắc này, tín hiệu đầu vào đặt vùng cực gốc - cực thu đầu lấy từ vùng cực phát - cực thu Ở tham số đầu vào VBC IB tham số đầu VEC IE Cách mắc cực thu chung có trở kháng đầu vào cao trở kháng đầu thấp Các tín hiệu đầu vào đầu pha Ở có dịng phát tổng dòng thu dòng gốc II Cách xác định loại transistor đồng hồ đo điện đa Transistor chia làm loại NPN PNP Mỗi loại có cách hoạt động khác Do đó, việc quan trọng cầm tay tranzito phải biết loại NPN hay PNP thứ tự chân Để xác định transistor loại thứ tự chân cần có VOM kim để xác định Các bước xác định sau: - - - Bước xác định chân B: Tiến hành phép đo hai chân bất kỳ, phép đo có phép đo kim đồng hồ dịch chuyển Chân chung cho phép đo chân B Bước xác định PNP hay NPN: sau xác định chân B, quan sát que đo nối với chân B đỏ hay đen để xác định Nếu chân nối với chân B đỏ, PNP ngược lại Bước xác định chân C chân E: chuyển đồng hồ đo ôm thang x100 Đối với PNP: giả thiết chân chân C chân lại chân E Đưa que đen tới chân C, que đỏ tới chân E(que đỏ nối với cực âm pin đồng hồ) Trong để chân tiếp xúc vậy, chạm chân B vào que đen, kim dịch chuyển nhiều so với cách giả thiết chân ngược lại giả thiết ban đầu đúng, khơng tất nhiên giả thiết ban đầu sai phải đổi lại chân Đối với NPN làm tương tự với màu ngược lại Cách phân biệt tín hiệu NPN PNP - Nhìn vào hình trên, bạn thấy rõ khác PNP NPN Theo đó, hình nét đứt – tải Tải sử dụng tiếp điểm PNP NPN gồm có hai loại là: điện trở cuộn dây Trên thực tế, thường dùng hai tiếp điểm để kích vào đầu vào PLC nguồn rơ le trung gian Đầu vào PLC thường loại điện trở, cịn rơ le trung gian loại cuộn dây - Tiếp điểm PNP kích hoạt mang điện áp dương, nghĩa lúc tải nhận nguồn dương từ PNP, nguồn âm đấu với nguồn - Ngược lại, tiếp điểm NPN kích hoạt mang điện áp 0V, nghĩa chân dương tải nối với nguồn, chân âm tải nối với tiếp điểm NPN - Trong số trường hợp, bạn bắt buộc phải sử dụng tiếp điểm ngõ NPN tính an tồn mà mang lại Vậy nên sử dụng tiếp điểm NPN? - Tiếp điểm ngõ NPN bắt buộc phải sử dụng tín hiệu mơi trường chống cháy nổ với chứng Atex Zone Trong môi trường chống cháy nổ, tiếp điểm thường không mang điện tích dương dể xảy cháy nổ Chính thế, tiếp điểm ngõ dạng NPN tức khơng có điện áp tiếp điểm giúp hạn chế tối đa khả cháy nổ cố xảy 10 KẾT LUẬN Kết đạt được: - Hiểu cấu tạo nguyên tắc hoạt động, chức cách mắc mạch transistor Xác định loại transistor npn hay pnp đồng hồ đo điện đa - Hoạt động nhóm đạt hiệu cao, thành viên nhóm trách nhiệm việc phân cơng, hồn thành cơng việc sớm trước hạn Hạn chế: Hạn chế mặt hình ảnh minh họa Hướng phát triển: Tiếp tục phát huy tinh thần hoạt động nhóm, cần đầu tư mặt hình ảnh minh họa, nghiên cứu kỹ khía cạnh khác đối tượng nghiên cứu… 11 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Wikipedia tiếng Việt: Transistor Link: https://vi.wikipedia.org/wiki/Transistor [2] Tkteck.vn Link: https://tktech.vn/transistor-npn-la-gi-cau-tao-transistor-npn/ [3] Thietbigiare.net Link: https://thietbigiare.net/transistor-la-gi/ [4] Schneider.com.vn Link: http://schneider.com.vn/phan-biet-tin-hieu-npn-va-pnp-1-2-261244.html 12 ... Y học,… Hiểu tầm quan trọng vật lý, ngẫu nhiên học sinh trang bị kiến thức thức môn vật lý xuyên suốt từ bậc THCS, bậc THPT lên tới giáo dục Đại học Trong đó, Vật lý đại cương học phần bắt buộc... dụng rộng rãi đời sống, đó, ta tìm hiểu loại linh kiện chương trình Vật lý 11 Công nghệ 12 Và báo cáo này, tập thể thành viên nhóm xin phép giới thiệu linh kiện Transistor, nguyên tắc hoạt động,... Tổng hợp chọn lọc thông tin từ thành viên, tìm kiếm hình ảnh, làm báo cáo Làm trình chiếu thuyết trình (nếu cần) 40% NỘI DUNG BÁO CÁO I Tổng quan Transistor Transistor loại linh kiện bán dẫn chủ