Kim Thị PhươngKhoa: Điện - Điện TửBộ môn: Điện Tử Viễn ThơngEmail: phuongkt@tlu.edu.vn Trang 2 2THƠNG TIN HỌC PHẦNHọc phần: ☑Bắt buộc☐ Tự chọn Bộ môn phụ trách Điện tử viễn thông Trang
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ Linh Kiện Điện Tử Giảng viên: ThS Kim Thị Phương Khoa: Điện - Điện Tử Bộ môn: Điện Tử Viễn Thơng Email: phuongkt@tlu.edu.vn SĐT: 0973599193 1/21/2022 THƠNG TIN HỌC PHẦN Học phần: ☑ Bắt buộc ☐ Tự chọn Bộ môn phụ trách Điện tử viễn thông Khoa phụ trách Điện – Điện tử Số tín Tổng số tiết tín chỉ: - Số tiết lý thuyết: - Số tiết thực hành/bài tập/thảo luận: 30 Môn học trước: Số kiểm tra: 02 1/21/2022 ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ HỌC TẬP Thành phần đánh giá CC Đánh giá chuyên cần ĐQT Đánh giá kỳ TKTHP Đánh giá cuối ký Trọng số Bài đánh giá Hình thức đánh giá Điểm tối đa 5% CC.1 Điểm danh có mặt lớp Điểm danh 10 5% CC.2 BTTL Chấm bài tập 10 20% Bài kiểm tra tiết Trắc nghiệm 70% Thi kết thúc học Trắc nghiệm phần 10 10 1/21/2022 NỘI DUNG MÔN HỌC ➢ Chất bán dẫn, lớp tiếp giáp p-n, ứng dụng ➢ Các mạch sử dụng transistor, cấu tạo nguyên lý hoạt động transistor lưỡng cực, transistor trường ➢ Một số linh kiện bán dẫn thyristor, triac, cảm biến quang, laser bán dẫn, … Nắm cấu tạo, nguyên lý hoạt động, ứng dụng linh kiện bán dẫn 1/21/2022 YÊU CẦU ➢ Sinh viên phải dự lớp đầy đủ, đảm bảo tối thiểu 90% buổi học lớp ➢ Sinh viên phải đọc tài liệu chuẩn bị cho buổi học trước dự lớp ➢ Sinh viên phải hoàn thành tập giao 1/21/2022 NỘI DUNG HỌC PHẦN Chương 1: Linh kiện thụ động (5 tiết) Chương 2: Linh kiện bán dẫn (10 tiết) Linh kiện điện tử Chương 4: Các linh kiện bán dẫn khác (7 tiết) Chương 3: Linh kiện quang điện tử (8 tiết) 1/21/2022 TÀI LIỆU/ GIÁO TRÌNH THAM KHẢO - Tài liệu/giáo trình chính: [1] Nguyễn Viết Ngun, Linh kiện điện tử, Nhà xuất Bản Giáo dục, 2011 [2] Behzad Razavi, Fundamentals of Microelectronics, Preliminary Edition, Wiley Press, May 2006 - Tài liệu tham khảo: [1] Trần Thị Cầm, Giáo trình Cấu kiện điện tử quang điện tử, Học viện CNBCVT, 2002 [2] Robert Boylestad, Louis Nashelsky, Electronic devices and circuit theory, Prentice Hall, 10th Edition, 2008, ISBN: 013502649 1/21/2022 TÀI LIỆU/ GIÁO TRÌNH THAM KHẢO [1] Nguyễn Viết Nguyên, Linh kiện điện tử, Nhà xuất Bản Giáo dục, 2011 [2] Behzad Razavi, Fundamentals of Microelectronics, Preliminary Edition, Wiley 1/21/2022 Press, May 2006 KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG Chương 1: Linh kiện thụ động Giảng viên: ThS Kim Thị Phương Khoa Điện – Điện tử, ĐH Thủy lợi Email: phuongkt@tlu.edu.vn 1/21/2022 Nội dung 1.1 Điện trở (Resistor) 1.2 Tụ điện (Capacitor) 1.3 Cuộn cảm (Inductor) 1.4 Máy biến áp (Transformer) 1/21/2022 4.3 LINH KIỆN CHUYỂN ĐỔI QUANG – ĐIỆN (-13) 4.3.6 Tế bào quang điện 4.3.6.2 Cấu tạo Gồm loại là: – Anơt: Đây vịng dây kim loại – Catôt: Dạng chỏm cầu kim loại 34 – Tấm Pin mặt trời Irex 1/21/2022 4.3 LINH KIỆN CHUYỂN ĐỔI QUANG – ĐIỆN (-14) 4.3.6 Tế bào quang điện 4.3.6.3 Nguyên lý hoạt động - Tế bào quang điện gồm lớp bản: cực âm, cực dương để sản sinh từ trường 35 - Khi hạt lượng Proton nhỏ từ ánh sáng mặt trời hấp thụ vào tế bào giải phóng electron, xuống đáy tế bào qua đường dẫn kim loại, tạo dòng điện 1/21/2022 4.3 LINH KIỆN CHUYỂN ĐỔI QUANG – ĐIỆN (-15) 4.3.6 Tế bào quang điện 4.3.6.4 Ứng dụng – Tế bào quang điện cảm biến ánh sáng, chiếu sáng sân vườn – Sử dụng để thay pin cho máy tính, đồng hồ… 36 – Sản xuất điện cung cấp lượng cho nhà máy điện – Lắp cho thiết bị, phương tiện lại sử dụng lượng mặt trời 1/21/2022 4.3 LINH KIỆN CHUYỂN ĐỔI QUANG – ĐIỆN (-16) 4.3.7 Pin mặt trời 4.3.7.1 Khái niệm 37 Pin lượng mặt trời hay quang năng, Solar panel bao gồm nhiều tế bào quang điện (solar cells) Các tế bào quang điện phân tử bán dẫn có chứa bề mặt cảm biến ánh sáng điốt quang, có nhiệm vụ thực chuyển hóa lượng ánh sáng thành lượng điện 1/21/2022 4.3 LINH KIỆN CHUYỂN ĐỔI QUANG – ĐIỆN (-17) 4.3.7 Pin mặt trời 4.3.7.2 Cấu tạo (-1) Gồm phận chính: 1, Khung nhơm: Là phận có kết cấu cứng cáp để tích hợp tế bào quang điện (solar cells) phận khác 38 2, Kính cường lực: Giúp bảo vệ solar cells khỏi tác động thời tiết nhiệt độ, bụi, mưa đá, tác động va chạm khác từ bên 1/21/2022 4.3 LINH KIỆN CHUYỂN ĐỔI QUANG – ĐIỆN (-18) 4.3.7 Pin mặt trời 4.3.7.2 Cấu tạo (-2) 3, Lớp EVA (ethylene vinyl acetate) 39 Là lớp polymer mỏng đặt lớp solar cells, nhằm kết dính lớp tế bào quang điện với kính cường lực phía lớp phía dưới, cịn tối ưu hóa khả hấp thụ bảo vệ solar cells khỏi rung động, tránh bám bụi bẩn tích tụ nước 4, Lớp solar cell Pin lượng mặt trời thông dụng làm từ silic – chất bán dẫn phổ biến Trong tế bào (cell), tinh thể silic nằm hai lớp dẫn điện Một solar cells sử dụng lớp silic khác 1/21/2022 4.3 LINH KIỆN CHUYỂN ĐỔI QUANG – ĐIỆN (-19) 4.3.7 Pin mặt trời 4.3.7.2 Cấu tạo (-3) 5, Tấm pin Có chức cách điện, bảo vệ học giữ độ ẩm Tùy vào hãng sản xuất mà pin có độ dày khác Màu sắc chủ yếu màu trắng 40 6, Hộp đấu dây (junction box) Là hộp nằm phía sau cùng, nơi tập hợp chuyển giao lượng điện tạo từ pin lượng mặt trời 1/21/2022 4.3 LINH KIỆN CHUYỂN ĐỔI QUANG – ĐIỆN (-20) 4.3.7 Pin mặt trời 4.3.7.2 Cấu tạo (-4) 7, Cáp điện DC Là loại cáp điện chuyên dụng cho điện mặt trời, có khả cách điện tốt đồng thời khả chống chịu tốt từ mơi trường bên ngồi như: tia cực tím, bụi,… 41 8, Jack kết nối MC4 Là đầu nối để kết nối pin mặt trời với nguồn điện thường dùng Loại jack giúp dễ dàng kết nối pin dãy pin từ pin liền kề với cách gắn jack 1/21/2022 4.3 LINH KIỆN CHUYỂN ĐỔI QUANG – ĐIỆN (-21) 4.3.7 Pin mặt trời 4.3.7.3 Nguyên lý hoạt động Một solar cell sử dụng lớp silic khác cụ thể N P Khi silic tác động đến tạo điện tích âm dương mặt 42 Khi photon chạm vào mảnh silic, lượng truyền đến hạt electron mạng tinh thể Khi electron kích thích, trở thành dẫn điện, electron tự di chuyển Khi electron tạo “lỗ trống” Khi chất bán dẫn tiếp xúc với lượng, electron di chuyển lấp đầy lỗ trống Sau đó, electron sinh điện trường Các electron thu thập đỉnh solar cell, từ chúng vào mạch điện tiêu thụ thực chức điện từ Từ pin mặt trời trở thành điện Khi điện trường tạo thu thập chuyển thành dịng điện sử dụng Một biến tầng gắn với tế bào lượng mặt trời biến dòng điện chiều thành dòng điện 1/21/2022 xoay chiều dịng điện cung cấp điện cho thiết bị sử dụng điện 4.3 LINH KIỆN CHUYỂN ĐỔI QUANG – ĐIỆN (-22) 4.3.8 Màn hình cảm ứng 4.3.8.1 Khái niệm - Là thiết bị hiển thị cho phép người dùng tương tác với máy tính sử dụng ngón tay bút cảm ứng 43 - Sử dụng nhiều loại thiết bị: hình máy tính máy tính xách tay, điện thoại thơng minh, máy tính bảng… - Một số hình cảm ứng sử dụng lưới chùm tia hồng ngoại để cảm nhận diện ngón tay thay sử dụng đầu vào cảm ứng 1/21/2022 4.3 LINH KIỆN CHUYỂN ĐỔI QUANG – ĐIỆN (-23) 4.3.8 Màn hình cảm ứng 4.3.8.2 Cấu tạo (-1) 44 1/21/2022 4.3 LINH KIỆN CHUYỂN ĐỔI QUANG – ĐIỆN (-24) 4.3.8 Màn hình cảm ứng 4.3.8.2 Cấu tạo (-2) Được cấu tạo nhiều lớp tùy thuộc vào nhà sản xuất • Lớp hỗ trợ hiển thị, phủ tầng đèn Backlight hỗ trợ tạo độ sáng gắn hình LCD đi-ốt phát quang ( hình OLED ) 45 • Lớp phía lớp bán dẫn sử dụng lượng Pin để làm phát sáng bóng bán dẫn hỗ trợ làm sáng pixels điểm ảnh ln thay đổi để tạo hình ảnh, nội dung cho người đọc • Lớp cảm ứng với miếng lọc làm giảm độ chói ánh sáng • Lớp kính bảo vệ nằm độc lập gắn liền với lớp cảm ứng 1/21/2022 4.3 LINH KIỆN CHUYỂN ĐỔI QUANG – ĐIỆN (-26) 4.3.8 Màn hình cảm ứng 4.3.8.3 Nguyên lý hoạt động (-1) 46 1/21/2022 4.3 LINH KIỆN CHUYỂN ĐỔI QUANG – ĐIỆN (-27) 4.3.8 Màn hình cảm ứng 4.3.8.3 Nguyên lý hoạt động (-2) - Màn hình cảm ứng gồm thành phần :cảm biến, phần cứng phần mềm bên trong, xác định vị trí với tọa độ XY có người dùng chạm, vuốt, kéo thả bề mặt 47 - Sau cảm biến nhận tín hiệu “đầu vào”, điều khiển (các mạch điện tử) “dịch thuật” gởi thông tin đến phần mềm bên smartphone Mọi thứ xử lí, trả kết phản - Độ nhạy hình cảm ứng phụ thuộc vào phần cứng, phần mềm chất lượng lớp cảm ứng 1/21/2022 4.3 LINH KIỆN CHUYỂN ĐỔI QUANG – ĐIỆN (-28) 4.3.8 Màn hình cảm ứng 4.3.8.4 Phân loại Có hai loại hình cảm ứng bản, gồm điện dung điện trở • Cơng nghệ hình cảm ứng điện trở cũ trở lỗi thời, khơng cịn áp dụng từ lâu 48 • Phổ biến thị trường cảm ứng điện dung đa điểm, với TFT IPS, với bề mặt cảm ứng phủ lớp kính cường lực có khả chịu va đập 1/21/2022