Đề tài : Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của Transistor thuận và Transistor ngược pptx

các linh kiện điện tử cao cấp (TRANSISTOR,MOSFET,THYRISTOR ) TRANSISTOR ( Bóng bán dẫn ) Nội dung đề cập : Cấu tạo nguyên tắc hoạt động Transistor thuận Transistor ngược Cấu tạo Transistor ( Bóng bán dẫn ) Transistor gồm ba lớp bán dẫn ghép với hình thành hai mối tiếp giáp P-N , ghép theo thứ tự PNP ta Transistor thuận , ghép theo thứ tự NPN ta Transistor ngược phương diện cấu tạo Transistor tương đương với hai Diode đấu ngược chiều Cấu tạo Transistor Ba lớp bán dẫn nối thành ba cực , lớp gọi cực gốc ký hiệu B ( Base ), lớp bán dẫn B 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 ( Collector ) viết tắt C, vùng bán dẫn E C có loại bán dẫn (loại N hay P ) có kích thước nồng độ tạp chất khác nên khơng hốn vị cho Nguyên tắc hoạt động Transistor * Xét hoạt động Transistor NPN Mạch khảo sát nguyên tắc hoạt động transistor NPN Ta cấp nguồn chiều UCE vào hai cực C E (+) 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 rằng, hai cực C E cấp điện khơng có dòng điện chạy qua mối C E ( lúc dịng IC = ) Khi cơng tắc đóng, mối P-N phân cực thuận có dịng điện chạy từ (+) nguồn UBE qua công tắc => qua R hạn dòng => qua mối BE cực (-) tạo thành dòng IB Ngay dòng IB xuất => có dịng IC chạy qua mối CE làm bóng đèn phát sáng, dịng IC mạnh gấp nhiều lần dòng IB Như rõ ràng dịng IC hồn tồn phụ thuộc vào dịng IB phụ thuộc theo công thức IC = β.IB Trong IC dịng chạy qua mối CE IB dòng chạy qua mối BE β hệ số khuyếch đại Transistor Giải thích : Khi có điện áp UCE điện tử lỗ trống vượt qua mối tiếp giáp P-N để tạo thành dòng điện, xuất dòng IBE lớp bán dẫn P cực B mỏng nồng độ pha tạp thấp, số điện tử tự từ lớp bán dẫn N ( cực E ) vượt qua tiếp giáp sang lớp bán dẫn P( cực B ) lớn số lượng lỗ trống nhiều, phần nhỏ số điện tử vào lỗ trống tạo thành dòng IB phần lớn số điện tử bị hút phía cực C tác dụng điện áp UCE => tạo thành dòng ICE chạy qua Transistor * Xét hoạt động Transistor PNP Sự hoạt động Transistor PNP hoàn toàn tương tự Transistor NPN cực tính nguồn điện UCE UBE ngược lại Dòng IC từ E sang C dòng IB từ E sang B Ký hiệu & hình dạng Transistor Nội dung : Ký hiệu Transistor sơ đồ thân , Hình dạng thực tế, Cách xác định chân Transistor Ký hiệu & hình dáng Transistor hình dạng thực tế Transistor cơng xuất nhỏ Transistor công xuất lớn Ký hiệu ( thân Transistor ) * Hiện thị trường có nhiều loại Transistor nhiều nước sản xuất thông dụng transistor Nhật bản, Mỹ Trung quốc Transistor Nhật : thường ký hiệu A , B , C , D Ví dụ A564, B733, C828, D1555 Transistor ký hiệu A B Transistor thuận PNP ký hiệu C D Transistor ngược NPN Transistor A C thường có cơng xuất nhỏ tần số làm việc cao Transistor B D thường có cơng xuất lớn tần số làm việc thấp Transistor Mỹ sản xuất thường ký hiệu 2N ví dụ 2N3055, 2N4073 vv Transistor Trung quốc sản xuất : Bắt đầu số 3, hai chũ Chữ thức cho biết loại bóng : Chữ A B bóng thuận , chữ C D bịng ngược, chữ thứ hai cho biết đặc điểm : X P bịng âm tần, A G bóng cao tần Các chữ số sau thứ tự sản phẩm Thí dụ : 3CP25 , 3AP20 vv Cách xác định chân E, B, C Transistor Với loại Transistor cơng xuất nhỏ thứ tự chân C B tuỳ theo bóng nước sả xuất , nhựng chân E bên trái ta để Transistor hình Nếu Transistor Nhật sản xuất : thí dụ Transistor C828, A564 chân C , chân B bên phải Nếu Transistor Trung quốc sản xuất chân B , chân C bên phải Tuy nhiên số Transistor sản xuất nhái khơng theo thứ tự => để biết xác ta dùng phương pháp đo đồng hồ vạn Transistor công xuất nhỏ Với loại Transistor cơng xuất lớn (như hình ) hầu hết có chung thứ tự chân : Bên trái cực B, cực C bên phải cực E Transistor cơng xuất lớn thường có thứ tự chân * Đo xác định chân B C Với Transistor cơng xuất nhỏ thơng thường chân E bên trái ta xác định chân B suy chân C chân lại Để đồng hồ thang x1Ω , đặt cố định que đo vào chân , que chuyển sang hai chân cịn lại, kim lên = chân có que đặt cố định chân B, que đồng hồ cố định que đen Transistor ngược, que đỏ Transistor thuận Phương pháp kiểm tra Transistor Nội dung : Trình bày phương pháp đo kiểm tra Transistor để xác định hư hỏng, Các hình ảnh minh hoạ trình đo kiểm tra Transistor Phương pháp kiểm tra Transistor Transistor hoạt động hư hỏng nhiều nguyên nhân, hỏng nhiệt độ, độ ẩm, điện áp nguồn tăng cao chất lượng thân Transistor, để kiểm tra Transistor bạn nhớ cấu tạo chúng Cấu tạo Transistor Kiểm tra Transistor ngược NPN tương tự kiểm tra hai Diode đấu chung cực Anôt, điểm chung cực B, đo từ B sang C B sang E ( que đen vào B ) tương đương đo hai diode thuận chiều => kim lên , tất trường hợp đo khác kim không lên Kiểm tra Transistor thuận PNP tương tự kiểm tra hai Diode đấu chung cực Katôt, điểm chung cực B Transistor, đo từ B sang C B sang E ( que đỏ vào B ) tương đương đo hai diode thuận chiều => kim lên , tất trường hợp đo khác kim không lên Trái với điều Transistor bị hỏng Transistor bị hỏng trường hợp * Đo thuận chiều từ B sang E từ B sang C => kim không lên transistor đứt BE đứt BC * Đo từ B sang E từ B sang C kim lên hai chiều chập hay dò BE BC * Đo C E kim lên bị chập CE * Các hình ảnh minh hoạ đo kiểm tra Transistor Phép đo cho biết Transistor tốt Minh hoạ phép đo : Trước hết nhìn vào ký hiệu ta biết Transistor bóng ngược, chân Transistor ECB ( dựa vào tên Transistor ) < xem lại phần xác định chân Transistor > Bước : Chuẩn bị đo để đồng hồ thang x1Ω Bước bước : Đo thuận chiều BE BC => kim lên Bước bước : Đo ngược chiều BE BC => kim không lên Bước : Đo C E kim không lên => Bóng tốt Phép đo cho biết bóng bị đứt BE Bước : Chuẩn bị Bước : Đo hai chiều B E kim khơng lên => Bóng đứt BE Phép đo cho thấy bóng bị chập CE Bước : Chuẩn bị Bước : Đo hai chiều C E kim lên = Ω => Bóng chập CE Trường hợp đo C E kim lên chút bị dò CE Các thơng số KT, Sị C.Xuất Nội dung : Các thơng số kỹ thuật Transistor, Transistor số (Digital transistor), Sò công xuất -1 Các thông số kỹ thuật Transistor Dòng điện cực đại : Là dòng điện giới hạn transistor, vượt qua dòng giới hạn Transistor bị hỏng Điện áp cực đại : Là điện áp giới hạn transistor đặt vào cực CE , vượt qua điện áp giới hạn Transistor bị đánh thủng Tấn số cắt : Là tần số giới hạn mà Transistor làm việc bình thường, vượt tần số độ khuyếch đại Transistor bị giảm Hệ số khuyếch đại : Là tỷ lệ biến đổi dòng ICE lớn gấp lần dòng IBE Công xuất cực đại : Khi hoat động Transistor tiêu tán công xuất P = UCE ICE công xuất vượt công xuất cực đại Transistor Transistor bị hỏng Một số Transistor đặc biệt * Transistor số ( Digital Transistor ) : Transistor số có cấu tạo Transistor thường chân B đấu thêm điện trở vài chục KΩ Transistor số thường sử dụng mạch công tắc , mạch logic, mạch điều khiển , hoạt động người ta đưa trực tiếp áp lệnh 5V vào chân B để điều khiển đèn ngắt mở Minh hoạ ứng dụng Transistor Digital * Ký hiệu : Transistor Digital thường có ký hiệu DTA ( dền thuận ), DTC ( đèn ngược ) , KRC ( đèn ngược ) KRA ( đèn thuận), RN12 ( đèn ngược ), RN22 (đèn thuận ), UN , KSR Thí dụ : DTA132 , DTC 124 vv * Transistor cơng xuất dịng ( công xuất ngang ) Transistor công xuất lớn thường gọi sò Sò dòng, Sò nguồn vv sò thiết kế để điều khiển cao áp biến áp nguồn xung hoạt động , Chúng thường có điện áp hoạt động cao cho dịng chịu đựng lớn Các sị cơng xuất dịng( Ti vi mầu) thường có đấu thêm diode đệm song song với cực CE Sị cơng xuất dịng Ti vi mầu Cấp nguồn định thiên cho Transistor Nội dung : Ứng dụng Transistor, Cấp nguồn cho Transistor, Định thiên ( phân cực ) cho Transistor hoạt động, Mạch phân cực có hồi tiếp Ứng dụng Transistor Thực thiết bị khơng có Transistor chưa phải thiết bị điện tử, Transistor xem linh kiện quan trọng thiết bị điện tử, loại IC thực chất mạch tích hợp nhiều Transistor linh kiện nhất, mạch điện , Transistor dùng để khuyếch đại tín hiệu Analog, chuyển trạng thái mạch Digital, sử dụng làm công tắc điện tử, làm tạo dao động v v Cấp điện cho Transistor ( Vcc - điện áp cung cấp ) Để sử dụng Transistor mạch ta cần phải cấp cho nguồn điện, tuỳ theo mục đích sử dụng mà nguồn điện cấp trực tiếp vào Transistor hay qua điện trở, cuộn dây v v nguồn điện Vcc cho Transistor quy ước nguồn cấp cho cực CE Cấp nguồn Vcc cho Transistor ngược thuận Ta thấy : Nếu Transistor ngược NPN Vcc phải nguồn dương (+), Transistor thuận PNP Vcc nguồn âm (-) Định thiên ( phân cực ) cho Transistor * Định thiên : cấp nguồn điện vào chân B ( qua trở định thiên) để đặt Transistor vào trạng thái sẵn sàng hoạt động, sẵn sàng khuyếch đại tín hiệu cho dù nhỏ * Tại phải định thiên cho Transistor sẵn sàng hoạt động ? : Để hiếu điều ta xét hai sơ đồ : Ở hai mạch sử dụng transistor để khuyếch đại tín hiệu, mạch chân B khơng định thiên mạch chân B định thiên thông qua Rđt Các nguồn tín hiệu đưa vào khuyếch đại thường có biên độ nhỏ ( từ 0,05V đến 0,5V ) đưa vào chân B( đèn chưa có định thiên) tín hiệu khơng đủ để tạo dịng IBE ( đặc điểm mối P-N phaỉ có 0,6V có dịng chạy qua ) => khơng có dịng ICE => sụt áp Rg = 0V điện áp chân C = Vcc Ở sơ đồ thứ , Transistor có Rđt định thiên => có dịng IBE, đưa tín hiệu nhỏ vào chân B => làm cho dòng IBE tăng giảm => dòng ICE tăng giảm , sụt áp Rg thay đổi => kết đầu ta thu tín hiệu tương tự đầu vào có biên độ lớn => Kết luận : Định thiên ( hay phân cực) nghĩa tạo dòng điện IBE ban đầu, sụt áp Rg ban đầu để có nguồn tín hiệu yếu vào cực B , dòng IBE tăng giảm => dòng ICE tăng giảm => dẫn đến sụt áp Rg tăng giảm => sụt áp tín hiệu ta cần lấy kiểu mạch mắc C chung, mắc B chung,mắc E chung bác xem sách Thyristor Nội dung : Cấu tạo nguyên lý hoạt động Thyristor, phương pháp kiểm tra Thyristor, Ứng dụng Thyristor -1 Cấu tạo nguyên lý hoạt động Thyristor Cấu tạo Thyristor Ký hiệu Thyristor Sơ đồ tương tương Thyristor có cấu tạo gồm lớp bán dẫn ghép lại tạo thành hai Transistor mắc nối tiếp, Transistor thuận Transistor ngược ( sơ đồ tương đương ) Thyristor có cực Anot, Katot Gate gọi A-K-G, Thyristor Diode có điều khiển , bình thường phân cực thuận, Thyristor chưa dẫn điện, có điện áp kích vào chân G => Thyristor dẫn điện áp đảo chiều cắt điện áp nguồn Thyristor ngưng dẫn Thí nghiệm sau minh hoạ hoạt động Thyristor Thí nghiêm minh hoạ hoạt động Thyristor Ban đầu công tắc K2 đóng, Thyristor phân cực thuận khơng có dịng điện chạy qua, đèn khơng sáng Khi cơng tắc K1 đóng, điện áp U1 cấp vào chân G làm đèn Q2 dẫn => kéo theo đèn Q1 dẫn => dòng điện từ nguồn U2 qua Thyristor làm đèn sáng Tiếp theo ta thấy công tắc K1 ngắt đèn sáng, Q1 dẫn, điện áp chân B đèn Q2 tăng làm Q2 dẫn, Q2 dẫn làm áp chân B đèn Q1 giảm làm đèn Q1 dẫn , hai đèn định thiên cho trì trang thái dẫn điện Đèn sáng trì K2 ngắt => Thyristor không cấp điện ngưng trang thái hoạt động Khi Thyristor ngưng dẫn, ta đóng K2 đèn không sáng trường hợp ban đầu Đo kiểm tra Thyristor Đặt động hồ thang x1W , đặt que đen vào Anot, que đỏ vào Katot ban đầu kim không lên , dùng Tovit chập chân A vào chân G => thấy đồng hồ lên kim , sau bỏ Tovit => đồng hồ lên kim => Thyristor tốt Ứng dụng Thyristor Thyristor thường sử dụng mạch chỉnh lưu nhân đôi tự động nguồn xung Ti vi mầu Thí dụ mạch chỉnh lưu nhân nguồn Ti vi mầu JVC 1490 có sơ đồ sau : Mosfet Transistor trường - Mosfet Nội dung: Giới thiệu Mosfet, Cấu tạo, ký hiệu nguyên tắc hoạt động Mosfet -1 Giới thiệu Mosfet Mosfet Transistor hiệu ứng trường ( Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor ) Transistor đặc biệt có cấu tạo hoạt động khác với Transistor thông thường mà ta biết, Mosfet có nguyên tắc hoạt động dựa hiệu ứng từ trường để tạo dòng điện, linh kiện có trở kháng đầu vào lớn thích hợn cho khuyếch đại nguồn tín hiệu yếu, Mosfet sử dụng nhiều mạch nguồn Monitor, nguồn máy tính Transistor hiệu ứng trường Mosfet Cấu tạo ký hiệu Mosfet Ký hiệu sơ đồ chân tương đương Mosfet Transistor * Cấu tạo Mosfet Cấu tạo Mosfet ngược Kênh N G : Gate gọi cực cổng S : Source gọi cực nguồn D : Drain gọi cực máng Mosfet kện N có hai miếng bán dẫn loại P đặt bán dẫn N, hai lớp P-N cách điện lớp SiO2 hai miếng bán dẫn P nối thành cực D cực S, bán dẫn N nối với lớp màng mỏng sau dấu thành cực G Mosfet có điện trở cực G với cực S cực G với cực D vô lớn , điện trở cực D cực S phụ thuộc vào điện áp chênh lệch cực G cực S ( UGS ) Khi điện áp UGS = điện trở RDS lớn, điện áp UGS > => hiệu ứng từ trường làm cho điện trở RDS giảm, điện áp UGS lớn điện trở RDS nhỏ Nguyên tắc hoạt động Mosfet Mạch điện thí nghiệm Mạch thí nghiệm hoạt động Mosfet Thí nghiệm : Cấp nguồn chiều UD qua bóng đèn D vào hai cực D S Mosfet Q (Phân cực thuận cho Mosfet ngược) ta thấy bóng đèn khơng sáng nghĩa khơng có dịng điện qua cực DS chân G không cấp điện Khi cơng tắc K1 đóng, nguồn UG cấp vào hai cực GS làm điện áp UGS > 0V => đèn Q1 dẫn => bóng đèn D sáng Khi cơng tắc K1 ngắt, điện áp tích tụ C1 (tụ gốm) trì cho đèn Q dẫn => chứng tỏ khơng có dịng điện qua cực GS Khi cơng tắc K2 đóng, điện áp tích tụ C1 giảm => UGS= 0V => đèn tắt => Từ thực nghiệm ta thấy : điện áp đặt vào chân G khơng tạo dịng GS Transistor thông thường mà điện áp tạo từ trường => làm cho điện trở RDS giảm xuống Kiểm tra Mosfet - Ứng dụng Mosfet Nội dung : Phương pháp đo để xác định Mosfet tốt, Mosfet bị hỏng Ứng dụng Mosfet thực tế, Kiểm tra Mosfet mạch điện -1 Đo kiểm tra Mosfet Một Mosfet tốt : Là đo trở kháng G với S G với D có điện trở vô ( kim không lên hai chiều đo) G điện trở kháng D S phải vô Các bước kiểm tra sau : Đo kiểm tra Mosfet ngược thấy tốt Bước : Chuẩn bị để thang x1KW Bước : Nạp cho G điện tích ( để que đen vào G que đỏ vào S D ) Bước : Sau nạp cho G điện tích ta đo D S ( que đen vào D que đỏ vào S ) => kim lên Bước : Chập G vào D G vào S để thoát điện chân G Bước : Sau thoát điện chân G đo lại DS bước kim không lên => Kết Mosfet tốt Đo kiểm tra Mosfet ngược thấy bị chập Bước : Để đồng hồ thang x 1KW Đo G S G D kim lên = W chập Đo D S mà hai chiều đo kim lên = W chập D S Ứng dung Mosfet thực tế Mosfet nguồn xung Monitor Mosfet sử dụng làm đèn công xuất nguồn Monitor Trong nguồn xung Monitor máy vi tính, người ta thường dùng cặp linh kiện IC tạo dao động đèn Mosfet, dao động tạo từ IC có dạng xung vuông đưa đến chân G Mosfet, thời điểm xung có điện áp > 0V => đèn Mosfet dẫn, xung dao động = 0V Mosfet ngắt => dao động tạo điều khiển cho Mosfet liên tục đóng ngắt tạo thành dịng điện biến thiên liên tục chạy qua cuộn sơ cấp => sinh từ trường biến thiên cảm ứng lên cuộn thứ cấp => cho ta điện áp * Đo kiểm tra Mosfet mạch Khi kiểm tra Mosfet mạch , ta cần để thang x1W đo D S => Nếu chiều kim lên đảo chiều đo kim không lên => Mosfet bình thường, Nếu hai chiều kim lên = W Mosfet bị chập DS Loa - Micro - Rơle Nội dung : Cấu tạo nguyên lý hoạt động Loa điện động (Speaker), Cấu tạo hoạt động Micro, cấu tạo hoạt động Rơle điện từ Loa ( Speaker ) Loa ứng dụng cuộn dây từ trường Loa 4Ω - 20W ( Speaker ) Cấu tạo hoạt động Loa ( Speaker ) Cấu tạo loa : Loa gồm nam châm hình trụ có hai cực lồng vào , cực N cực S xung quanh, hai cực tạo thành khe từ có từ trường mạnh, cuôn dây gắn với màng loa đặt khe từ, màng loa đỡ gân cao su mềm giúp cho màng loa dễ dàng dao động vào Hoạt động : Khi ta cho dòng điện âm tần ( điện xoay chiều từ 20 Hz => 20.000Hz ) chạy qua cuộn dây, cuộn dây tạo từ trường biến thiên bị từ trường cố định nam châm đẩy ra, đẩy vào làm cuộn dây dao động => màng loa dao động theo phát âm Chú ý : Tuyệt đối ta khơng đưa dịng điện chiều vào loa , dịng điện chiều tạo từ trường cố định cuộn dây loa lệch hướng dừng lại, dịng chiều qua cuộn dây tăng mạnh ( khơng có điện áp cảm ứng theo chiều ngược lai ) cuộn dây bị cháy Micro Micro Thực chất cấu tạo Micro loa thu nhỏ, cấu tạo Micro giống loa Micro có số vịng quấn cuộn dây lớn loa nhiều trở kháng cuộn dây micro lớn khoảng 600Ω ( trở kháng loa từ 4Ω - 16Ω ) màng micro cấu tạo mỏng để dễ dàng dao động có âm tác động vào Loa thiết bị để chuyển dịng điện thành âm cịn micro ngược lại , Micro đổi âm thành dòng điện âm tần 3.Rơ le ( Relay) Rơ le Rơ le ứng dụng cuộn dây sản xuất thiết bị điện tử, nguyên lý hoạt động Rơle biến đổi dịng điện thành từ trường thơng qua quộn dây, từ trường lại tạo thành lực học thông qua lực hút để thực động tác khí đóng mở cơng tắc, đóng mở hành trình thiết bị tự động vv Cấu tạo nguyên lý hoạt động Rơ le ... W Mosfet bị chập DS Loa - Micro - Rơle Nội dung : Cấu tạo nguyên lý hoạt động Loa điện động (Speaker), Cấu tạo hoạt động Micro, cấu tạo hoạt động Rơle điện từ ... Nội dung : Cấu tạo nguyên lý hoạt động Thyristor, phương pháp kiểm tra Thyristor, Ứng dụng Thyristor -1 Cấu tạo nguyên lý hoạt động Thyristor Cấu tạo Thyristor... Semiconductor Field Effect Transistor ) Transistor đặc biệt có cấu tạo hoạt động khác với Transistor thơng thường mà ta biết, Mosfet có nguyên tắc hoạt động dựa hiệu ứng từ trường để tạo dịng điện, linh