Giáo trình IUH linh kiện điện tử Chương 1,2,3.pdf

PGS.TS LƯU THẾ VINH (Chủ biên) TS NGUYỄN NGỌC SƠN PGS.TS LƯU THÉ VINH (chủ biên) TS NGUYỄN NGỌC SƠN Giáo trình LINH KIỆN ĐIỆN TỬ TRƯỔNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHiỆP TP.HC?.; THƯ yi.ệ.N MÃ VACH : yA NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP THÀNH PHổ HỊ CHÍ MINH Lời nói đầu LỜI NĨI ĐẦU Giáo trinh "Linh kiện điện từ" biên soạn theo đề cương môn học Linh kiện điện tử năm 2018, dùng làm tài liệu giảng dạy thức cho sinh viên hệ đại học Khoa Công nghệ Điện từ - Trường Đại học Cơng nghiệp Tp Hồ Chí Minh Linh kiện điện tử tế bào thiết bị hệ thống điện từ Việc nghicn cứu cấu tạo, nguyên lý hoạt động ứng dụng cùa linh kiện điện tử kiến thức tàng quan trọng để thiết kế, sửa chữa, bào hành thiết bị điện từ Yêu cầu sinh viên sau học mơn học phải có khả nhận dạng sử dụng linh kiện điện từ vào thiết kế lắp đặt mạch điện từ ứng dụng đơn giản chinh lưu, khuếch đại; lắp nguồn ồn áp dùng linh kiện rời dùng IC ổn áp Chuẩn đầu cùa môn học là: - Trình bày nguycn lý cấu tạo, phân loại ứng dụng linh kiện thụ động R, L, c - Giải thích tính chất điện vật liệu bán dần tinh khiết, bán dẫn tạp chất loại p, loại N - Mô tả cấu tạo, nguyên lý hoạt động, ứng dụng cùa linh kiện bán dần: Diode, BJT, FET, UJT , OPAMP, IC ổn áp - Nhận dạng đọc giá trị linh kiện thụ động R, L, c theo mã màu theo chuấn công nghiệp - Tính tốn mạch phân cực xác định tham số tĩnh cho BJT, FET - Vẽ mơ hình tương đương lý tưởng mơ hình thực che độ làm việc cùa linh kiện bán dẫn: Diode, BJT, FET, - Biết tra cứu Datasheets sử dụng linh kiện bán dẫn để lắp đặt mạch điện từ bàn: Chình lưu, ồn áp, khuếch đại mạch xung đơn giản - Biết cách đo kiểm, xác định chân cực đánh giá chất lượng cùa linh kiện điện tử: R, L, c, Diode, BJT, FET, UJT Giáo trình "Linh kiện điện tử" biên soạn gồm chương sau: Lời nói đàu Chương Linh kiện thụ động; Chương Vật liệu bán dẫn - Diode; Chương Transistor lường cực - BJT; Chương Transistor hiệu ứng trường - FET; Chương Các linh kiện điều khiển cơng suất; Chương Mạch tích hợp Sau mồi chương dều có phần câu hịi tập tương ứng giúp sinh viên ôn tập rèn luyện kỹ phân tích, tính tốn mạch ứng dụng đơn giàn Phần phụ lục cuối sách trích tóm tắt Datashccst thơng số bàn cùa số linh kiện phô dụng giúp người học dễ dàng tra cứu Offline tính tốn, thiết kế mạch Giáo trinh dược biên soạn tương đối chi tiết cấu tạo, nguyên lý hoạt động, đặc tính ứng dụng bàn cùa linh kiện điện tư thơng dụng Việc tính tốn thiết kế mạch ứng dụng sinh viên 'được nghiên cứu chuyên sâu giáo trinh Mạch điện từ Mạch điện từ nâng cao Xin trân trọng cám ơn ý kiến đóng góp quỷ Thầy Cơ Bộ mơn sở nội dung, phương pháp trình biên soạn Trân trọng cám ơn PGS.TS Hồ Phạm Huy Ánh, TS Hồng Minh Trí Trường Đại học Bách khoa Tp Hồ Chí Minh; TS Châu Minh Thun Khoa Cơng nghệ Điện trường Đại học Công nghiệp Tp Hô Chi Minh đọc bán thảo đóng góp ý kiên q báu đê nhóm tác giá chình sửa hoàn thiện giáo trinh Mặc dù dã dành nhiều thời gian cho việc biên tập, chan khơng tránh khỏi thiếu sót Các tác giá rat mong nhận ý kiến phan hồi để sứa chữa, hiệu dính nham phục vụ tốt cho việc tạo Mọi ý kiến dóng góp xin gửi Bộ môn sở, Khoa Công nghệ Điện từ, Trường Đại học Cơng nghiệp Tp Hồ Chí Minh Các tác giả PGS.TS Lun Thế Tinh; TS Nguyễn Ngọc Son Mục lục MỤC LỤC Lời nói đầu Mục lục Chuông CẤC LINH KIỆN THỤ ĐỘNG R, L, c 10 1.1 Điện trở 11 1.1.1 Định nghĩa, ký hiệu .11 1.1.2 Các thông số kỹ thuật 13 1.1.3 Phân loại điện trở 14 1.1.4 Cách ghi thông số điện trờ 19 1.1.5 Úng dụng .26 1.1.6 Biến trờ 33 1.2 Tụ điện 37 1.2.1 Định nghĩa, kỷ hiệu 37 1.2.2 Phân loại tụ điện .38 1.2.3 Các thông số kỹ thuật tụ điện 40 1.2.4 ứng dụng tụ điện 47 1.3 Cuộn cảm 52 1.3.1 Định nghĩa, ký hiệu .52 1.3.2 Các thông số kỹ thuật cuộn cảm 54 1.3.3 Hỗ cảm, biến 59 1.3.4 Úng dụng cuộn cảm 61 1.4 Đo kiêm linh kiện 62 1.4.1 Đo kiểm điện trở 62 1.4.2 Đo kiểm tụ điện 64 1.4.3 Đo kiêm cuộn cảm 66 Câu hỏi tập chương 67 Mục lục Chương VẶT LIỆU BÁN DẢN - DIODE 71 2.1 Vật liệu bán dẫn .72 2.1.1 Khái niệm chung 72 2.1.2 Bán dẫn 73 2.1.3 Bán dẫn tạp chất 78 2.1.4 Tiếp giáp P-N 79 2.2 Diode bán dẫn 85 2.2.1 Cấu tạo, ký hiệu phân loại diode bán dẫn 85 2.2.2 Đặc tuyến V-A thơng đặc tính củadiode 87 2.2.3 Mơ hình diode 90 2.2.4 Úng dụng Diode 93 2.2.5 Diode Zener 104 2.2.6 Các loại diode khác 108 2.3 Đo kiểm linh kiện 117 2.3.1 Đo kiểm tra diode 117 2.3.2 Đo kiểm tra LED, LED đoạn 118 Câu hỏi tập chương 119 Chương TRANSISTOR LƯỠNG cực - BJT 122 3.1 Phân loại, cấu tạo, kỷ hiệu TRANSISTOR 123 3.1.1 Phân loại 123 3.1.2 Cấu tạo BJT 123 3.2 Nguyên lý hoạt động BJT 125 3.3 Phân cực chế độ làm việc cùa BJT 126 3.3.1 Chế độ khuếch đại 126 3.3.2 Chế độ khóa 127 3.4 Các kiểu mắc họ đặc tuyến BJT 128 Mục lục 3.4.1 Khái niệm chung 128 3.4.2 Mạch khuếch đại mắc Emitter chung (CE) 131 3.4.3 Mạch khuếch đại mác Base chung (CB) 132 3.4.4 Mạch khuếch đại Collector chung (CC) 133 3.5 Các thông số kỹ thuật cùa BJT 134 3.6 Kỹ thuật phân cực 136 3.6.1 Khái niệm 136 3.6.2 Phân cực từ hai nguồn riêng rẽ VBB vcc 137 3.6.3 Phân cực kiểu nguồn dòng cố định dùng điện trờ RB 141 3.6.4 Phân cực kiều hồi tiếp điện áp 142 3.6.5 Phân cực bàng cầu phân áp 143 3.6.6 Phân cực bàng dòng Emitter -146 3.6.7 Mạch tương đưong xoay chiều cua BJT 147 3.7 Đo kiêm linh kiện 151 3.7.1 Xác định chân cực BJT theo datasheets chuẩn TO 151 3.7.2 Xác định chân cực BJT bàng cách 151 Câu hỏi tập chương 155 Chương TRANSISTOR HIỆU ỨNG TRƯỜNG - FET 159 4.1 Khái niệm, phân loại, ký hiệu 160 4.2 JFET 161 4.2.1 Cấu tạo nguyên lý hoạt động JFET 161 4.2.2 Đặc tuyến cùa JFET 163 4.2.3 Các thông số bàn cua JFET 167 4.3 MOSFET 169 4.3.1 MOSFET kênh liên tục (D-MOSFET) 169 4.3.2 MOSFET kênh gián đoạn (E-MOSFET) 170 Mục lục 4.3.3 Phân cực cho FET 173 4.3.4 Phân cực cho MOSFET 179 4.3.5 Các thông số MOSFET 181 4.3.6 Các cách mắc bàn FET 184 4.4 Đo kiểm linh kiện 186 4.4.1 Đo kiểm JFET 186 4.4.2 Đo kiểm MOSFET 187 Câu hòi tập chương 189 Chuông CÁC LINH KIỆN ĐIÈU KHIẾN CÔNG SUÁT 192 5.1 Khái niệm chung 193 5.2 SCR 194 5.2.1 Cấu tạo 194 5.2.2 Nguyên lý hoạt động SCR 194 5.2.3 Các tham sổ kỹ thuật cùa SCR 196 5.2.4 ứng dụng SCR 199 5.3 TRIAC 202 5.3.1 Cấu tạo, ký hiệu 202 5.3.2 Nguyên lý hoạt động 202 5.3.3 Các thông số kỹ thuật Triac 204 5.3.4 Úng dụng 208 5.4 Các van họ SCR TR1AC 210 5.4.1 Diode bốn lớp 210 5.4.2 DIAC 211 5.4.3 Transistor tiếp - UJT 212 5.5 Đo kiểm linh kiện 218 5.5.1 Đo kiêm xác định chân cực UJT 218 Mục lục 5.5.2 Đo kicmSCR 218 5.5.3 Đo kiểm TRIAC 219 Câu hỏi tập chương 220 Chương MẠCH TÍCHHỢP 222 6.1 Tổng quan mạch tích hợp 223 6.1.1 Khái niệm chung 223 6.1.2 Phân loại 225 6.2 Khuếch đại thuật toán (Op-Amp) 230 6.2.1 Khái niệm, ký hiệu 230 6.2.2 Đặc tuyến truyền đạt 232 6.2.3 Các thông số Op-Amp 233 6.2.4 Các mạch ứng dụng bàn cùa Op-Amp 236 6.3 Các IC ổn áp ứng dụng 243 6.3.1 Khái niệm 243 6.3.2 Họ IC ổn áp dương 78XX 243 6.3.3 Họ IC ổn áp âm 79xx 245 6.3.4 IC ổn áp dương điều chỉnh LM317 246 6.3.5 IC ồn áp âm chân điều chinh đượcLM337 248 6.3.6 Ví dụ mạch nguồn ứng dụng 250 Câu hỏi tập chương 251 PHỤ LỤC A Datasheets linh kiện 255 PHỤ LỤC B Bảng tra cứu thuật ngữ kỹ thuật 292 Tài liệu tham khảo 298 Linh kiện điện tử 10 Chương CÁC LINH KIỆN THỤ ĐÔNG R, L, c Sau học xong chng ngưịi học có thể: - Trình bày nguyên lý cấu tạo, ký’ hiệu, tính cùa linh kiện điện tử R, L, c - Nhận dạng, đọc giá trị linh kiện theo chuẩn quy ước - Biết cách tra cứu datasheets cùa linh kiện - Mô tả ứng dụng bàn linh kiện ... lượng cùa linh kiện điện tử: R, L, c, Diode, BJT, FET, UJT Giáo trình "Linh kiện điện tử" biên soạn gồm chương sau: Lời nói đàu Chương Linh kiện thụ động; Chương Vật liệu bán dẫn - Diode; Chương. .. Giáo trình LINH KIỆN ĐIỆN TỬ TRƯỔNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHiỆP TP.HC?.; THƯ yi.ệ.N MÃ VACH : yA NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP THÀNH PHổ HỊ CHÍ MINH Lời nói đầu LỜI NĨI ĐẦU Giáo trinh "Linh kiện điện. .. Câu hỏi tập chương 251 PHỤ LỤC A Datasheets linh kiện 255 PHỤ LỤC B Bảng tra cứu thuật ngữ kỹ thuật 292 Tài liệu tham khảo 298 Linh kiện điện tử 10 Chương CÁC LINH KIỆN THỤ