Mô phỏng nguyên lí hoạt động của một số linh kiện bán dẫn sử dụng microsoft power point

LỜI CẢM ƠN Trong quá trình thực hiện khóa luận “Mô phỏng nguyên lí hoạt động của một số linh kiện bán dẫn sử dụng phần mềm Microsoft Power point” tôi xin chân thành cảm ơn sâu sắc đến th

LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình thực hiện khóa luận “Mô phỏng nguyên lí hoạt động của một số linh kiện bán dẫn sử dụng phần mềm Microsoft Power point” tôi xin chân thành cảm ơn sâu sắc đến thầy giáo Th.S Phùng Công Phi Khanh, người đã giúp đỡ, chỉ bảo tận tình, có hiệu quả tạo mọi điều kiện thuận lợi cho

tôi hoàn thành khóa luận

Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong khoa vật lí đã hết lòng dạy dỗ tôi trong những năm học vừa qua để tôi có kiến thức hoàn thành khóa luận này

Tôi cũng xin chân thành cảm ơn gia đình, bè bạn đã giúp đỡ tôi để tôi

có thể hoàn thành bài khóa luận này

Tôi xin chân thành cảm ơn !

Hà nội, tháng 4 năm 2011

Sinh viên thực hiện

Đặng Quốc Khánh

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan những nội dung mà tôi đã trình bày trong khóa luận này là kết quả của quá trình nghiên cứu của bản thân dưới sự hướng dẫn chỉ bảo tận tình của thầy giáo, Th.S Phùng Công Phi Khanh và các thầy cô giáo trong khoa Vật Lí

Những nội dung này chưa từng được công bố trong bất kì khóa luận tốt nghiệp nào khác

Hà Nội, tháng 4 năm 2011

Người thực hiện

Đặng Quốc Khánh

A - MỞ ĐẦU

1 Lí do chọn đề tài

Lịch sử thế giới đã trải qua nhiều cuộc cách mạng khoa học kĩ thuật, thế giới ngày càng nhiều phát minh, sáng kiến mang lại hiệu quả to lớn cho xã hội loài người Trong những năm gần đây, các thành tựu khoa học kĩ thuật được ứng dụng vào trong xã hội ngày càng phổ biến Kĩ thuật điện tử và tin học là một ngành mũi nhọn mới phát triển Trong một khoảng thời gian tương đối ngắn, từ khi ra đời của tranzito, nó đã có những tiến bộ nhảy vọt, mang lại nhiều thay đổi lớn và sâu sắc trong hầu hết mọi lĩnh vực khác nhau của đời sống và dần trở thành một trong những công cụ quan trọng nhất của cách mạng kĩ thuật trình độ cao

Trong quá trình học môn kĩ thuật điện tử nói chung và môn điện tử tương tự nói riêng chúng tôi đã được nghiên cứu về chất bán dẫn nói chung và nguyên lí hoạt động của một số linh kiện bán dẫn Vì các quá trình xảy ra ở cấp độ nguyên tử làm cho người học khó hình dung và hiểu chưa sâu được về cấu tạo cũng như nguyên lí hoạt động của các linh kiện bán dẫn Vì vậy người dạy phải thể hiện được một trong những cách thức để thể hiện được cấu tạo và nguyên lí hoạt động của các linh kiện bán dẫn, đây là điều mà các thầy cô rất quan tâm

Trong những năm gần đây, sự phát triển của công nghệ thông tin đã mang lại hiệu quả rất to lớn cho nhiều ngành nghề khác nhau trong xã hội Máy tính có khả năng mô phỏng các quá trình nguyên tắc hoạt động mà ở điều kiện bình thường không thể quan sát thấy Theo đó, cuộc ứng dụng công nghệ thông tin đã, đang và sẽ là một hướng để thể hiện bài dạy môn kĩ thuật điện tử Thực tiễn đã chứng minh việc đưa công nghệ thông tin vào hỗ trợ giảng dạy đã mang lại hiệu quả to lớn trong dạy và học nói chung cũng như trong môn kĩ thuật điện tử nói riêng

Nhằm giúp học sinh tiếp thu một cách có khoa học phát huy tính tích cực chủ động trong hoạt động nhận thức tạo hứng thú cho học sinh thì sử dụng một số phần mềm mô phỏng các quá trình, nguyên tắc hoạt động tỏ ra

ưu thế và rất cần thiết

MS PowerPoint là một phần mềm thuộc nhóm MS Office, có chức năng hỗ trợ việc thiết kế, soạn thảo và định dạng nội dung tài liệu, rất thuận tiện cho việc trình bày trong giảng dạy, thuyết trình MS PowerPoint có các đặc trưng của nhóm MS Office, cũng như Word, Excel

Kết quả hiển thị theo cấu trúc màn hình trình chiếu, giao diện và công

cụ rất thân thiện, dễ dùng và linh hoạt Các công cụ cơ bản về MS PowerPoint (như: Text, Drawing, Picture, Chart định dạng đối tượng ) hoàn toàn như trong Word, Excel Việc Chuyển đổi từ Văn bản của Word sang MS PowerPoint rất đễ dàng Do vậy, việc nắm vững Word sẽ hỗ trợ bạn rất nhiều, giúp bạn dễ dàng tiếp cận với PowerPoint chỉ trong thời gian ngắn Hệ thống hiệu ứng phong phú, có thể được khai thác tạo nên khá nhiều cấu trúc, thậm chí có thể lập trình được để tạo các đối tượng (Ví dụ: Thiết kế Thí nghiệm Torixenli, đồng hồ đo, sơ đồ máy phát điện ) Khả năng nhúng ứng dụng và Link khá mạnh nên dễ dàng tạo được files đa dạng, linh hoạt Thủ tục lưu cất thông minh, hỗ trợ chuyển đổi đuôi file, và đóng gói sản phẩm lên một thư mục hoặc trên đĩa CD

Từ những lí do trên, chúng tôi quyết định lựa chọn đề tài: “Mô phỏng nguyên lí hoạt động của một số linh kiện bán dẫn sử dụng phần mềm Microsoft power point”

2 Mục đích nghiên cứu

- Kiến thức tổng quan về chất bán dẫn

- Cấu tạo và nguyên lí hoạt động của một số linh kiện bán dẫn

- Phần mềm Microsoft Powerpoint

- Mô phỏng nguyên lí hoạt động của một số linh kiện bán dẫn

3 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Nghiên cứu lí thuyết về bán dẫn và một số linh kiện bán dẫn

- Xây dựng các bước sử dụng phần mềm Microsoft Powerpoint mô phỏng về nguyên lí hoạt động của một số linh kiện bán dẫn

4 Đối tượng nghiên cứu

6 Cấu trúc luận văn

Chúng tôi cấu trúc luận văn gồm 3 chương :

Chương 1: Tổng quan về chất bán dẫn

Trong chương này chúng tôi đề cập đến chất bán dẫn và nguyên lí hoạt động của một số linh kiện bán điển hình như là Diode và Tranzito

Chương 2: Giới thiệu chung về phần mềm Microsoft Powerpoint

Trong chương này chúng tôi giới thiệu về phần mềm Microsoft Powerpoint và giới thiệu một cách khái quát về giao diện cũng như các lệnh

cơ bản của phần mềm Microsoft Powerpoint

Chương 3 : Xây dựng chương trình mô phỏng bằng Microsoft Power Point

Chương 4 : Sử dụng phần mềm để mô phỏng

B - NỘI DUNG CHƯƠNG 1 TỒNG QUAN VỀ CHẤT BÁN DẪN

1 1 Sơ lược về lịch sử phát triển của nghành điện tử

Vào năm 1947, tại phòng thí nghiệm của Bell, John Bardeen và Walter Brattain đã thành công trong việc phát minh Transistor lưỡng cực BJT (Bipolar JunctionTransistor) Đây là một bước ngoặt đánh dấu sự bắt đầu của thời đại bán dẫn Phát minh này và một chuỗi phát triển của công nghệ vi điện

tử đã thật sự làm thay đổi cuộc sống loài người

- 1948: Transistor đầu tiên ra đời Đây là một cuộc cách mạng của ngành điện tử

- 1950 : Mạch điện tử chuyển sang dùng transistor

Hệ máy tính dùng linh kiện bán dẫn dạng rời rạc ra đời (thế hệ II)

- 1960 : Mạch tích hợp ra đời (IC:Intergrated Circuit)

Hệ máy tính dùng IC ra đời (thế hệ III)

- 1970 Các mạch tích hợp mật độ cao hơn ra đời (MSI, LSI, VLSI) MSI: Medium Scale Intergrated Circuit

LSI: Large Scale Intergrated Circuit

VSI:Very Large Scale Intergrated Circuit

- 1980 đến nay điện tử được ứng dụng rộng rãi trong các lãnh vực như

y tế, điều khiển tự động, phát thanh, truyền hình…

1 2 Linh kiện điện tử :

Ta xét hai loại linh kiện cơ bản sau:

Linh kiện thụ động: Có các thông số không đổi dưới tác dụng dòng điện: điện trở, tụ, cuộn cảm…

Linh kiện tích cực: Có các thông số thay đổi dưới tác dụng dòng điện: Diod, Transistor lưỡng cực BJT( Bipolar Junction Transistor)…

1 3 Chất bán dẫn

1 3 1 Chất bán dẫn thuần

Hình 1.1 Giản đồ năng lượng của Si

Hai chất bán dẫn tiêu biểu là: Silicon (Si) và Ge (Germanium) Si là chất bán dẫn mà tại nhiệt độ phòng có rất ít e ở vùng dẫn trong mạng tinh thể

Vì dòng điện tỷ lệ với số lượng e nên dòng điện trong tinh thể rất nhỏ Ở nhiệt

độ phòng, e ở vùng hoá trị nhảy lên vùng dẫn để lại lỗ trống tại vị trí chứa nó

mang điện tích dương Hiện tượng này gọi là sự phát sinh điện tử - lỗ trống

Hình 1.2 Hiện tượng phát sinh điện tử-lỗ trống

Nếu đặt nguồn điện như hình vẽ thì e di chuyển về cực dương của nguồn E ở vùng hoá trị cũng có thể di chuyển về cực dương của nguồn nếu

nó có đủ năng lượng để từ mức năng lượng của nó lên mức năng lượng của lỗ

trống Khi e này nhập vào lỗ trống thì nó để lại một lỗ trống ở phía sau Vì thế làm lỗ trống di chuyển về cực âm của nguồn Dòng điện trong chất bán

dẫn là tổng 2 thành phần: dòng do e trong vùng dẫn và dòng do lỗ trống trong vùng hoá trị E di chuyển về cực dương nhanh hơn lỗ trống di chuyển về cực

âm vì khả năng e có đủ năng lượng cần thiết để nhảy lên vùng dẫn lớn hơn khả năng e có đủ năng lượng để nhảy đến vị trí trống trong vùng hóa trị Vì vậy dòng e lớn hơn dòng lỗ trống trong Si Tuy nhiên dòng này vẫn nhỏ nên

Người ta tiến hành pha thêm các nguyên tử thuộc nhóm 5 bảng Mendeleep vào mạng tinh thể chất bán dẫn nguyên chất nhờ công nghệ đặc biệt, với nồng độ khoảng 1010 đến 1018 nguyên tử/cm3 Khi đó các nguyên tử tạp chất thừa một điện tử vành ngoài, liên kết yếu với hạt nhân, dễ dàng bị ion hóa nhờ một nguồn năng lượng yếu, tạo nên một cặp ion dương tạp chất -

điện tử tự do Ngoài hiện tượng phát sinh hạt giống như cơ chế của chất bán

dẫn thuần vẫn sảy ra nhưng với mức độ yếu hơn Trên đồ thị vùng năng

lượng, các mức năng lượng tạp chất loại này (gọi là tạp chất loại n hay loại

cho điện tử - Dornor) phân bố bên trong vùng cấm nằm sát đáy vùng dẫn

(khoảng cỡ vài % eV)

Kết quả là trong mạng tinh thể tồn tại nhiều ion dương của tạp chất bất

động và dòng điện trong chất bán dẫn loại n gồm hai thành phần không bằng

nhau tạo ra : Điện tử là loại hạt dẫn đa số có nồng độ nn, lỗ trống là loại thiểu

số có nồng độ pn (chênh nhau nhiều cấp nn>>pn )

1 3 2 2 Chất bán dẫn tạp loại P

thuộc nhóm III trong bảng hệ thống tuần hoàn Mendeleep vào chất bán dẫn

thuần Ta xét trường hợp pha tạp các nguyên tử As vào chất bán dẫn thuần Si

Điều này tương ứng làm xuất hiện mức năng lượng gọi là mức tạp chất

acceptor sát đỉnh vùng hoá trị Vì vậy nguyên tử tạp chất dễ bị ion hoá thành

ion âm Ngoài ra cơ chế phát sinh cặp hạt dẫn điện tử –lỗ trống xảy ra giống

như cơ chế ở chất bán dẫn thuần với mức độ yếu hơn vì mức tạp chất loại P ở

sát đỉnh vùng hoá trị

Gọi np: mật độ điện tử trong vùng dẫn

Gọi pp: mật độ lỗ trống trong vùng hoá trị, thì np>>pp

Vậy dòng điện trong chất bán dẫn loại P chủ yếu do lỗ trống tạo nên

gọi là hạt dẫn đa số, còn điện tử gọi là hạt thiểu số

1 4 Tiếp xúc p-n: Cho lớp bán dẫn p, n tiếp xúc nhau, ta có tiếp xúc p -n

1 4 1 Khi tiếp xúc p-n chưa được phân cực:

Hình 1.4 Tiếp xúc pn chưa được phân cực

Do có sự chênh lệch lớn về nồng độ (nn >> np, pp >> pn) nên có hiện tượng khuếch tán các hạt dẫn đa số qua nơi tiếp xúc, tạo nên dòng khuếch tán

Ikt hướng từ miền P sang miền N Tại vùng lân cận hai bên mặt tiếp xúc xuất hiện điện trường nội ETX hướng từ vùng N sang vùng P (do ion tạp chất tạo ra) Nó cản trở chuyển động của dòng khuếch tán và gây ra dòng trôi ITR của các hạt thiểu số có chiều từ N sang P qua mặt tiếp xúc làm ITR tăng, IKT giảm

Quá trình này tiếp diễn cho đến khi đạt đến trạng thái cân bằng động Lúc đó IKT = ITR, dòng qua tiếp xúc bằng 0, hiệu thế tiếp xúc l à 0,1 V đối với

Ge và 0,4 V đối với Si

1 4 2 Khi tiếp xúc pn được phân cực thuận :

Điện trường nội ngược chiều với điện trường ngoài nên tổng điện trường tại vùng tiếp xúc giảm, làm cho vùng tiếp xúc bị thu hẹp lại, các hạt đa

số dễ dàng di chuyển qua vùng tiếp xúc này, dòng khuếch tán có chiều từ A đến K tăng mạnh, dòng trôi do Etx gây ra không đáng kể

Hình 1.5 Tiếp xúc p-n bị phân cực thuận

Vậy khi phân cực thuận tiếp xúc thì có dòng chạy qua tiếp xúc p-n, nó quan hệ với điện áp giữa hai đầu tiếp xúc như sau :

Trong đó:

VD : Điện áp ở hai đầu tiếp xúc

IS : Dòng bão hoà ngược

k : Hằng số Boltman ( k = 1,38.10-23J/0K )

q : Điện tích của hạt dẫn, q = 1,6.10-19C

VT : Thế nhiệt ở nhiệt độ phòng VT = 25,5 mV

1 4 3 Khi tiếp xúc P-N được phân cực nghịch :

Điện trường nội cùng chiều với điện trường ngoài nên tổng điện trường tại vùng tiếp xúc tăng làm cho vùng tiếp xúc mở rộng ra, dòng khuếch tán giảm về 0, dòng trôi do ETX gây ra tăng đến một giá trị gọi là dòng ngược bão hoà IS Dòng này rất nhỏ, vậy khi phân cực nghịch tiếp xúc thì không có dòng chạy qua (xem dòng bão hoà ngược bằng không )

V

Hình 1.6 Tiếp xúc p-n bị phân cực nghịch

Điện trường nội cùng chiều với điện trường ngoài nên tổng điện trường tại vùng tiếp xúc tăng làm cho vùng tiếp xúc mở rộng ra, dòng khuếch tán giảm về 0, dòng trôi do ETX gây ra tăng đến một giá trị gọi là dòng ngược bão hoà IS Dòng này rất nhỏ, vậy khi phân cực nghịch tiếp xúc thì không có dòng chạy qua (xem dòng bão hoà ngược bằng không)

Có nhiều loại điốt bán dẫn, như điốt chỉnh lưu thông thường, điốt Zener, LED Chúng đều có nguyên lý cấu tạo chung là một khối bán dẫn loại

P ghép với một khối bán dẫn loại N

Ở biên giới hai bên mặt tiếp giáp, một số điện tử bị lỗ trống thu hút và khi chúng tiến lại gần nhau, chúng có xu hướng kết hợp với nhau tạo thành các nguyên tử trung hòa Quá trình này có thể giải phóng năng lượng dưới dạng ánh sáng (hay các bức xạ điện từ có bước sóng gần đó)

Hình 1.7 Điện áp tiếp xúc hình thành

Sự tích điện âm bên khối P và dương bên khối N hình thành một điện

áp gọi là điện áp tiếp xúc ( UTX ) Điện trường sinh ra bởi điện áp có hướng

từ khối n đến khối p nên cản trở chuyển động khuếch tán và như vậy sau một thời gian kể từ lúc ghép 2 khối bán dẫn với nhau thì quá trình chuyển động khuếch tán chấm dứt và tồn tại điện áp tiếp xúc Lúc này ta nói tiếp xúc P-N ở trạng thái cân bằng Điện áp tiếp xúc ở trạng thái cân bằng khoảng 0.6 V đối với điốt làm bằng bán dẫn Si và khoảng 0.3 V đối với điốt làm bằng bán dẫn

Ge

Hình 1.8 Điệp áp ngoài ngược chiều điện áp tiếp xúc tạo ra dòng điện

Hai bên mặt tiếp giáp là vùng các điện tử và lỗ trống dễ gặp nhau nhất nên quá trình tái hợp thường xảy ra ở vùng này hình thành các nguyên tử trung hòa Vì vậy vùng biên giới ở hai bên mặt tiếp giáp rất hiếm các hạt dẫn điện tự do nên được gọi là vùng nghèo Vùng này không dẫn điện tốt, trừ phi điện áp tiếp xúc được cân bằng bởi điện áp bên ngoài Đây là cốt lõi hoạt động của điốt

Nếu đặt điện áp bên ngoài ngược với điện áp tiếp xúc, sự khuyếch tán của các điện tử và lỗ trống không bị ngăn trở bởi điện áp tiếp xúc nữa và vùng tiếp giáp dẫn điện tốt Nếu đặt điện áp bên ngoài cùng chiều với điện áp tiếp xúc, sự khuyếch tán của các điện tử và lỗ trống càng bị ngăn lại và vùng nghèo càng trở nên nghèo hạt dẫn điện tự do Nói cách khác điốt chỉ cho phép dòng điện qua nó khi đặt điện áp theo một hướng nhất định

Hình 1.9 Điệp áp ngoài cùng chiều điện áp tiếp xúc ngăn dòng điện

1 5 3 Tính chất

Điốt chỉ dẫn điện theo một chiều từ a-nốt sang ca-tốt Theo nguyên lý dòng điện chảy từ nơi có điện thế cao đến nơi có điện thế thấp, muốn có dòng điện qua điốt theo chiều từ nơi có điện thế cao đến nơi có điện thế thấp, cần phải đặt ở a-nốt một điện thế cao hơn ở ca-tốt Khi đó ta có UAK > 0 và ngược chiều với điện áp tiếp xúc ( UTX ) Như vậy muốn có dòng điện qua điốt thì điện trường do UAK sinh ra phải mạnh hơn điện trường tiếp xúc, tức

là : UAK > UTX Khi đó một phần của điện áp UAK dùng để cân bằng với điện áp tiếp xúc ( khoảng 0.6 V ), phần còn lại dùng để tạo dòng điện thuận

qua điốt

Khi UAK > 0, ta nói điốt phân cực thuận và dòng điện qua điốt lúc đó gọi là dòng điện thuận ( thường được ký hiệu là IF tức IFORWARD hoặc ID

tức IDIODE) Dòng điện thuận có chiều từ a-nốt sang ca-tốt

Khi UAK đã đủ cân bằng với điện áp tiếp xúc thì điốt trở nên dẫn điện rất tốt, tức là điện trở của điốt lúc đó rất thấp ( khoảng vài chục Ohm ) Do vậy phần điện áp để tạo ra dòng điện thuận thường nhỏ hơn nhiều so với phần điện áp dùng để cân bằng với UTX Thông thường phần điện áp dùng để cân bằng với UTX cần khoảng 0.6 V và phần điện áp tạo dòng thuận khoảng 0.1

V đến 0.5 V tùy theo dòng thuận vài chục mA hay lớn đến vài Ampere Như vậy giá trị của UAK đủ để có dòng qua điốt khoảng 0.6 V đến 1.1 V Ngưỡng 0.6 V là ngưỡng điốt bắt đầu dẫn và khi UAK = 0.7 V thì dòng qua điốt khoảng vài chục mA

Nếu điốt còn tốt thì nó không dẫn điện theo chiều ngược ctốt sang nốt Thực tế là vẫn tồn tại dòng ngược nếu điốt bị phân cực ngược với hiệu điện thế lớn Tuy nhiên dòng điện ngược rất nhỏ (cỡ μA ) và thường không cần quan tâm trong các ứng dụng công nghiệp Mọi điốt chỉnh lưu đều không

a-dẫn điện theo chiều ngược nhưng nếu điện áp ngược quá lớn ( VBR là ngưỡng chịu đựng của Diode ) thì điốt bị đánh thủng, dòng điện qua điốt tăng nhanh và đốt cháy điốt Vì vậy khi sử dụng cần tuân thủ hai điều kiện sau đây

- Dòng điện thuận qua điốt không được lớn hơn giá trị tối đa cho phép (

do nhà sản xuất cung cấp, có thể tra cứu trong các tài liệu của hãng sản xuất

- Dòng điện thuận qua điốt không được lớn hơn 1A

- Điện áp ngược cực đại đặt lên điốt không được lớn hơn 1000V

Điện áp thuận ( tức UAK ) có thể tăng đến 1.1V nếu dòng điện thuận bằng 1A Cũng cần lưu ý rằng đối với các điốt chỉnh lưu nói chung thì khi UAK = 0.6V thì điốt đã bắt đầu dẫn điện và khi UAK = 0.7V thì dòng qua điốt đã đạt đến vài chục mA

1 5 4 Đặc tuyến Vôn-Ampe

Hình 1.10 Đặc tuyến Volt-Ampere của một điốt bán dẫn lý tưởng

Đặc tuyến Volt - Ampere của điốt là đồ thị mô tả quan hệ giữa dòng điện qua điốt theo điện áp UAK đặt vào nó Có thể chia đặc tuyến này thành hai giai đoạn :

phân cực thuận

- Giai đoạn ứng với UAK = 0.7 V < 0 mô tả quan hệ dòng áp khi điốt phân cực nghịch ( UAK lấy giá trị 0,7 V chỉ đúng với các điốt Si, với điốt Ge thông số này khác )

Khi điốt được phân cực thuận và dẫn điện thì dòng điện chủ yếu phụ thuộc vào điện trở của mạch ngoài ( được mắc nối tiếp với điốt ) Dòng điện phụ thuộc rất ít vào điện trở thuận của điốt vì điện trở thuận rất nhỏ, thường không đáng kể so với điện trở của mạch điện

1 5 5 Ứng dụng

Vì điốt có đặc tính chỉ dẫn điện theo một chiều từ a-nốt đến ca-tốt khi phân cực thuận nên điốt được dùng để chỉnh lưu dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều Ngoài ra điốt có nội trở thay đổi rất lớn, nếu phân cực thuận RD 0 ( nối tắt ), phân cực nghịch RD ( hở mạch ), nên điốt được dùng làm các công tắc điện tử, đóng ngắt bằng điều khiển mức điện áp Điốt chỉnh lưu dòng điện, giúp chuyển dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều, điều đó có ý nghĩa rất lớn trong kĩ thuật điện tử Vì vậy điốt được ứng dụng rộng rãi trong kỹ thuật điện và điện tử

1 6 Tranzito

Tranzito ( transistor, tranzito ) là một linh kiện bán dẫn thường được sử dụng như một thiết bị khuếch đại hoặc là một khóa điện tử Tranzito là một khối cơ bản xây dựng nên cấu trúc mạch ở máy tính điện tử và tất cả các thiết

bị điện tử hiện đại khác Không phải ngẫu nhiên mà người sáng chế ra nó lại đoạt giải thưởng Nobel danh giá vì nó Vì đáp ứng nhanh và chính xác nên

các tranzitor được sử dụng trong nhiều ứng dụng tương tự và số, như khuếch đại, đóng cắt, điều chỉnh điện áp, điều khiển tín hiệu, và tạo dao động Tranzitor cũng thường được kết hợp thành mạch tích hợp ( IC ), có thể tích hợp tới một tỷ tranzitor trên một diện tích nhỏ

1 6 1 Cấu tạo của tranzito (bóng bán dẫn)

Transistor gồm ba lớp bán dẫn ghép với nhau hình thành hai mối tiếp giáp P - N Nếu ghép theo thứ tự PNP ta được Transistor thuận, nếu ghép theo thứ tự NPN ta được Transistor ngược Về phương diện cấu tạo, Transistor tương đương với hai điốt đấu ngược chiều nhau

Hình 1.11 Cấu tạo Transistor

Ba lớp bán dẫn được nối ra thành ba cực, lớp giữa gọi là cực gốc ký hiệu là B ( Base ), lớp bán dẫn B rất mỏng và có nồng độ tạp chất thấp

Hai lớp bán dẫn bên ngoài được nối ra thành cực phát ( Emitter ) viết tắt là E, và cực thu hay cực góp ( Collector ) viết tắt là C, vùng bán dẫn E và

C có cùng loại bán dẫn ( loại N hay P ) nhưng có kích thước và nồng độ tạp chất khác nhau nên không hoán vị cho nhau được

1 6 2 Nguyên tắc hoạt động của tranzito

Xét hoạt động của Transistor NPN

Ta cấp một nguồn một chiều UCE vào hai cực C và E trong đó ( + ) nguồn vào cực C và ( - ) nguồn vào cực E Cấp nguồn một chiều UBE đi qua công tắc và trở hạn dòng vào hai cực B và E, trong đó cực ( + ) vào chân B, cực ( - ) vào chân E

Hình 12.1 Mạch khảo sát về nguyên tắc hoạt động của transistor NPN

Khi công tắc mở, ta thấy rằng, mặc dù hai cực C và E đã được cấp điện nhưng vẫn không có dòng điện chạy qua mối CE ( lúc này dòng IC = 0 )

Khi công tắc đóng, mối P-N được phân cực thuận do đó có một dòng điện chạy từ ( + ) nguồn UBE qua công tắc => qua R hạn dòng => qua mối

BE về cực ( - ) tạo thành dòng IB Ngay khi dòng IB xuất hiện => lập tức cũng có dòng IC chạy qua mối CE làm bóng đèn phát sáng, và dòng IC mạnh gấp nhiều lần dòng IB Như vậy rõ ràng dòng IC hoàn toàn phụ thuộc vào dòng IB và phụ thuộc theo công thức: IC = β.IB Trong đó :

IC là dòng chạy qua mối CE

IB là dòng chạy qua mối BE

β là hệ số khuyếch đại của Transistor

Giải thích : Khi có điện áp UCE nhưng các điện tử và lỗ trống không

thể vượt qua mối tiếp giáp P-N để tạo thành dòng điện, khi xuất hiện dòng

IBE do lớp bán dẫn P tại cực B rất mỏng và nồng độ pha tạp thấp, vì vậy

số điện tử tự do từ lớp bán dẫn N ( cực E ) vượt qua tiếp giáp sang lớp bán

dẫn P ( cực B ) lớn hơn số lượng lỗ trống rất nhiều, một phần nhỏ trong số

các điện tử đó thế vào lỗ trống tạo thành dòng IB còn phần lớn số điện tử bị

hút về phía cực C dưới tác dụng của điện áp UCE => tạo thành dòng

ICE chạy qua Transistor

Xét hoạt động của Transistor PNP

Sự hoạt động của Transistor PNP hoàn toàn tương tự Transistor NPN

nhưng cực tính của các nguồn điện UCE và UBE ngược lại Dòng IC đi từ E

sang C còn dòng IB đi từ E sang B

1 6 3 Các thông số kỹ thuật của Transistor

Dòng điện cực đại : Là dòng điện giới hạn của transistor, vượt qua

dòng giới hạn này Transistor sẽ bị hỏng

Điện áp cực đại : Là điện áp giới hạn của transistor đặt vào cực CE ,

vượt qua điện áp giới hạn này Transistor sẽ bị đánh thủng

Tấn số cắt : Là tần số giới hạn mà Transistor làm việc bình thường,

vượt quá tần số này thì độ khuyếch đại của Transistor bị giảm

Hệ số khuyếch đại : Là tỷ lệ biến đổi của dòng ICE lớn gấp bao nhiêu

lần dòng IBE

Công suất cực đại: Khi hoạt động Tranzito tiêu tán một công suất

P = UCE ICE.Nếu công suất này vượt quá giá trị cho phép thì Tranzito sẽ bị

hỏng

CHƯƠNG 2 GIỚI THIỆU VỀ PHẦN MỀM MICROSOFT

POWER POINT

Power Point là một trong bộ phần mềm Office của hãng Microsoft, do

đó cách sử dụng tương tự như MS World hoặc Excel

Ưu điểm của Powerpoint là sử dụng dễ dàng, làm được các hiệu ứng hoạt hình một cách đơn giản, nhanh chóng và sinh động, kích thước của tập tin nhỏ, thuận lợi cho việc lưu trữ và di chuyển

2 1 Khởi động và thoát Powerpoint

Khởi động:

Chương trình PowerPoint được khởi động từ tập tin Powerpnt.exe chứa trong thư mục Program File / Microsoft Office / Office / , bạn có thể kích hoạt khởi động trực tiếp từ tập tin này hoặc thực hiện theo cách thông thường

từ Start menu như sau:

Hình 2.1 Khởi động Power Point

Click chọn Start \ Programs \ Microsoft PowerPoint

Nếu các biểu tượng này cài đặt trên màn hình Window hay trên thanh Office bar bạn có thể kích chuột để khởi động nhanh

Ở cửa sổ đầu tiên khi mở PowerPoint bạn chọn cách thiết kế như sau :

Có 4 lựa chọn :

Autocontent Wizart: trình hướng tạo nội dung

Design Template: Chọn dạng mẫu thiết kế

Blanhk Presentation: Mẫu trống để tự thiết kế

Open an existing presentation: Mở tập tin có sẵn

Bạn nên chọn Blank Presentation để tự bắt đầu một thiết kế mới hoặc chọn Design Template để chọn mẫu trước khi thiết kế

Chọn dạng trình bày trong cửa sỗ New Slide Các biểu tượng trong cửa

sổ cho thấy các dạng trình bày khác nhau

Hình 2.2 Cửa sổ New Slide

Thoát :

Giống như các phần mềm MS.Office, PowerPoint có 4 cách thoát như sau : Kích chọn File \ Exit

Kích nútClose ( dấu x ) góc bên trái

Double click biểu tượng ở cửa sổ góc bên phải

Nhấn tổ hợp phím Alt+F4

2 2 Màn hình PowerPoint

1 Thanh tiêu đề: Hiển thị tên tập tin hiện hành

6 Thanh công cụ vẽ: Hiển thị biểu tượng các công cụ vẽ và trang trí

Hình 2.10 Hộp thoại bật / tắt thanh công cụ

Lưu ý: Muốn chuyển đổi qua lại giữa các chương trình chỉ cần ấn tố

hợp phím Alt + Tab

2 3 Làm việc với tập tin

2 3 1 Tạo tập tin mới:

Chọn File / New ( Ctrl + N ) hoặc kích biểu tượng New trên thanh công

cụ Chọn mẫu trình bày trong cửa sổ New Slide ( OK ) Mỗi trang trong Power Point được gọi là một Slide, nội dung trình bày sẽ được thiết lập trong các Slide này và sau đó thiết lập các thông số hiệu ứng cho chúng