Giáo trình điện tử cơ bản

Giáo trình điện tử Biên tập bởi: Phan Kiên Nguyễn Giáo trình điện tử Biên tập bởi: Phan Kiên Nguyễn Các tác giả: Phan Kiên Nguyễn Phiên trực tuyến: http://voer.edu.vn/c/3c2c0e52 MỤC LỤC Giới thiệu chung Cơ bán dẫn Các linh kiện điện tử Một số mạch điện tử ứng dụng Tham gia đóng góp 1/22 Giới thiệu chung Khái niệm chung Để bắt đầu với khái niệm liên quan tới lĩnh vực điện tử, quay lại với khái niệm điện học trước đề cập tới điện tử linh kiện ứng dụng Để tiện cho việc tổng kết khái niệm đó, phần liệt kê loạt khái niệm liên quan tới lĩnh vực điện-điện tử Chúng bao gồm: Khái niệm dòng điện Một dòng điện dòng chuyển dời có hướng hạt mang điện Đó dòng chuyển dời electron qua dây dẫn linh kiện điện tử Chúng ta hình dung chuyển dời electron tương tự trình chảy dòng nước thông qua ống dẫn nước Nước trình chuyển dời phân tử nước ống dẫn nước tác động máy bơm nước dòng điện chuyển dời dây dẫn thực tác động nguồn pin Vậy nguồn pin tác động để tạo dòng điện? Như biết hạt đồng dấu đẩy nhau, hạt trái dấu hút Cụ thể hạt mang điện tích dương âm đẩy hạt mang điện tích trái dấu hấp dẫn lẫn Chính nhờ lý đó, nguồn pin có hai cực Cực âm đẩy electron vào dây dẫn cực dương hút electron phía Do đó, tạo thành vòng kín, electron chuyển dời theo hướng xác định dòng điện Dòng điện có chiều không đổi nên gọi dòng chiều Trong trường hợp, hai cực nguồn pin đổi cực tính từ dương sang âm từ âm sang dương lúc dòng điện dây dẫn đổi chiều tương ứng với đổi cực điện cực Dòng điện dòng xoay chiều Khái niệm điện áp (hay hiệu điện thế) Điện áp hay hiệu điện giá trị chênh lệch điện hai điểm Cũng tương tự dòng điện, điện áp có loại điện áp chiều điện áp xoay chiều Điện áp chiều chênh lệch điện hai điểm mà chênh lệch điện tạo dòng điện chiều Điện áp xoay chiều tương ứng với trường hợp thay đổi liên tục cực tính hai điểm tương ứng điều nguyên nhân tạo thay đổi chiều dòng điện có dòng điện xoay chiều 2/22 "Các linh kiện bản" Trong mạch điện tử, linh kiện biết đến điện trở, tụ điện cuộn cảm Đây linh kiện chủ yếu thiếu mạch điện tử Mỗi linh kiện có đặc trưng riêng Ví dụ điện trở khái niệm vật lý đặc trưng cho tính chất cản trở dòng điện vật dẫn điện nên linh kiện điện trở mạch thường dùng để hạn chế dòng điện mạch Việc sử dụng điện trở mạch điện tử dùng cách giá trị điện trở mạch điện hoạt động cách tối ưu, ngược lại, sử dụng cách tuỳ tiện gây sai số không đáng có mạch điện tử Chính thế, mạch điện tử, việc lựa chọn giá trị điện trở vấn đề cần lưu tâm trình thiết kế mạch Cũng tương tự linh kiện tụ điện cuộn cảm Chi tiết cách sử dụng linh kiện đề cập chi tiết phần sau Các định luật Một định luật điện học định luật Ôm biểu diễn công thức U=I.R U hiệu điện hai đầu điện trở đo Vôn (ký hiệu V), I cường độ dòng điện qua điện trở (đo Ampe (ký hiệu A) R điện trở lắp mạch (đo Ôm, ký hiệu Ω) Trong trường hợp dòng điện xoay chiều khái niệm điện trở gọi cách tổng quát tổng trở kháng, điện trở gọi trở kháng thuần, điện dung tụ điện gọi dung kháng điện cảm cuộn cảm gọi cảm kháng Tổng quan hệ thống trang thiết bị điện tử Trong phần này, trình bày cấu trúc chung hệ thống trang thiết bị điện tử dạng sơ đồ khối để từ đó, dành thời gian sâu phân tích thêm khối chức khác mạch điện tử 3/22 Cơ bán dẫn Các khái niệm bán dẫn Trong trình phân loại vật chấn trình dẫn điện, người ta chia vật liệu thành ba loại Đó vật liệu dẫn điện (như kim loại) vật liệu không dẫn điện/cách điện loại thứ ba vật liệu bán dẫn Các vật liệu dẫn điện vật liệu cho phép dòng điện truyền qua vật liệu cách điện hay không dẫn điện vật liệu không cho dòng điện truyền qua Chất bán dẫn chủ yếu cấu tạo từ nguyên tử có electron lớp cấu trúc nguyên tử chúng Như vậy, chất, chất bán dẫn có electron lớp mà đặc trưng chất bán dẫn Ge Si Ở dạng rắn, nguyên tử cấu tạo nên chất bán dẫn xếp theo cấu trúc có thứ tự mà gọi dạng tinh thể Mỗi nguyên tử chia sẻ electron chúng với nguyên tử cạnh để tạo nên cấu trúc bên vững có electron lớp cho nguyên tử nằm vị trí trung tâm Như vậy, nguyên tử xung quanh nguyên tử trung tâm chia sẻ electron với nguyên tử trung tâm để tạo thành cấu trúc bền vững có electron lớp (đối với nguyên tử trung tâm) Như nói, liên kết nguyên tử trung tâm với nguyên tử xung quanh dựa chủ yếu liên kết hóa trị Dưới tác dụng nhiệt, nguyên tử tạo dao động xung quanh vị trí cân giá trị xác định đó, nhiệt độ phá vỡ liên kết hóa trị tạo electron tự Tại vị trí electron tự vừa bứt thiếu electron trở thành lỗ trống Lỗ trống có xu hướng nhận thêm electron nhằm tạo lại cân Bản chất dòng điện chất bán dẫn Như nói trên, cấu trúc vật liệu thân chất bán dẫn, tác dụng nhiệt độ môi trường tồn hai dạng điện tích Một điện tích âm electron hai điện tích dương lỗ trống tạo Dưới tác dụng điện trường, electron có xu hướng di chuyển phía phía có lượng điện tích cao Do đó, lúc này, chất chất bán dẫn có thành phần cân Một electron tự bứt khỏi liên kết hóa trị hai lỗ trống sinh electron bứt Electron bứt khỏi cấu trúc tinh thể di chuyển phía điện trường có điện lớn Đồng thời, lỗ trỗng có xu hướng hút electron xung quanh để điền đầy phía điện trường có điện nhỏ Như vậy, chất dòng điện chất bán dẫn sinh dòng chuyển dời: dòng chuyển dời electron tự dòng chuyển dời lỗ trống Các electron lỗ trống thường gọi chung với tên hạt mang điện chúng mang lượng điện tích dịch chuyển từ điểm đến điểm khác 4/22 Bán dẫn tạp chất chất dòng điện Như biết, bán dẫn tạp chất tạo việc cung cấp chất tạp chất thuộc nhóm nhóm bảng tuần hoàn Mendelep đưa vào cấu trúc tinh thể chất bán dẫn Để tăng số lượng electron tự do, thông thường, người ta thêm tạp chất thuộc nhóm bảng tuần hoàn Medelep vào Khi đó, thành phần tạp chất tham gia xây dựng cấu trúc tinh thể vật chất Tương tự giải thích phần cấu tạo nguyên tử, nguyên tử tạp chất đứng cạnh nguyên tử bán dẫn chúng chia sẻ electron với nguyên tử bán dẫn thuần, electron lớp phân tử Trong số electron có electron tiếp tục tham gia tạo mạng tinh thể electron có xu hướng tách trở thành electron tự Do đó, so sánh với cấu trúc mạng tinh thể bán dẫn thuần, cấu trúc bán dẫn tạp chất loại có nhiều electron tự Loại bán dẫn tạp chất gọi bán dẫn loại n (n chất tiếng Anh negative đặc trưng chất việc thừa electron) Như bán dẫn loại n tồn loại hạt mang điện Hạt đa số electron tự tích điện âm hạt thiểu số lỗ trống (mang điện tích dương) Tương tự với hướng ngược lại, người ta thêm tạp chất thuộc nhóm bảng tuần hoàn Mendeleep vào cấu trúc tinh thể chất bán dẫn Các thành phần tạp chất tham gia xây dựng cấu trúc tinh thể chất bán dẫn, có electron lớp nên cấu trúc nguyên tử có vị trí electron tham gia xây dựng liên kết Các vị trí thiếu vô hình chung tạo nên lỗ trống Do đó, cấu trúc tinh thể loại bán dẫn tạp chất có nhiều vị trí khuyết electron hay gọi lỗ trống Loại bán dẫn gọi bán dẫn loại p (p đặc trưng cho từ positive) Hạt đa số lỗ trống hạt thiểu số electron Tóm lại, bán dẫn loại n có nhiều electron tự bán dẫn loại p có nhiều lỗ trống Do đó, n có khả cho electron p có khả nhận electron Điốt bán dẫn- Phần tử mặt ghép p-n Trong công nghệ chế tạo phần tử mặt ghép p-n, người ta thực pha trộn hai loại bán dẫn tạp chất lên phiến đế tinh thể bán dẫn với bên bán dẫn loại p bên bán dẫn loại n Do lực hút lẫn nhau, electron tự bên phía bán dẫn loại n có xu hướng khuếch tán theo hướng Một vài electron tự khuếch tán vượt qua bề mặt ghép p-n Khi electron tự bán dẫn loại n vào vùng bán dẫn loại p, trở thành hạt thiểu số Do có lượng lớn lỗ trống nên electron nhanh chóng liên kết với lỗ trống để tinh thể trở trạng thái cân đồng thời làm lỗ trống biến Mỗi lần electron khuếch tán vượt qua vùng tiếp giáp tạo cặp ion Khi electron rời khỏi miền n để lại cho cấu trúc nguyên tử tạp chất (thuộc 5/22 nhóm bảng tuần hoàn Mendeleep) sang trạng thái mới, trạng thái thiếu electron Nguyên tử tạp chất lúc lại trở thành ion dương Nhưng đồng thời, sang miền p kết hợp với lỗ trống vô hình làm nguyên tử tạp chất (thuộc nhóm bảng tuần hoàn Medeleep) trở thành ion âm Quá trình diễn liên tục làm cho vùng tiếp xúc chất bán dẫn có ngày nhiều cặp ion dương âm tương ứng miền n miền p Các cặp ion sau hình thành tạo nên vùng miền tiếp xúc bán dẫn mà ta gọi miền tiếp xúc, có điện trường ngược lại với chiều khuếch tán tự nhiên electron tự lỗ trống Quá trình khuếch tán dừng số lượng cặp ion sinh đủ lớn để cản trở khuếch tán tự electron từ n sang p Như vậy, ký hiệu âm dương miền tiếp xúc p-n ký hiệu cặp ion sinh trình khuếch tán Phân cực thuận Phân cực ngược Đánh thủng Lý thuyết điốt Phân loại điốt Cách kiểm tra Điốt Để kiểm tra điốt khả hoạt động hay không, sử dụng đồng hồ đo, đặt chế độ đo điện trở để đo khả dẫn dòng điện hay hạn chế dòng điện điốt Thông qua đó, biết điốt khả sử dụng hay không • Đối với số loại Ohm kế cũ, dòng áp Ohm kế phá hủy số loại diode sử dụng mạch tần số cao • Giá trị thang đo Ohm để xác định khả hoạt động diode thường để khoảng vài trăm KiloOhm • Với đồng hồ Digital Multimeter có chức kiểm tra diode, ta sử dụng chức để kiểm tra Một số loại Điốt thông dụng 6/22 Bán dẫn nhiều lớp Transistor Tín hiệu radio hay vô tuyến thu từ ăng-ten yếu đến mức không đủ để chạy loa hay đèn điện tử tivi Đây lý phải khuếch đại tín hiệu yếu để có đủ lượng để trở nên hữu dụng Trước năm 1951, ống chân không thiết bị dùng việc khuếch đại tín hiệu yếu Mặc dù khuếch đại tốt, ống chân không lại có số nhược điểm Thứ nhất, có có sợi nung bên trong, đòi hỏi lượng W Thứ hai, sống vài nghìn giờ, trước sợi nung hỏng Thứ ba, tốn nhiều không gian Thứ tư, tỏa nhiệt, làm tăng nhiệt độ thiết bị điện tử Năm 1951, Shockley phát minh tranzitor có mặt tiếp giáp đầu tiên, dụng cụ bán dẫn có khả khuếch đại tín hiệu radio vô tuyến Các ưu điểm tranzito khắc phục khuyết điểm ống chân không Thứ nhất, sợi nung hay vật làm nóng nào, cần lượng Thứ hai, dụng cụ bán dẫn nên sống vô hạn định Thứ ba, nhỏ nên cần không gian Thứ tư, sinh nhiệt hơn, nhiệt độ thiết bị điện tử thấp Tranzito dẫn tới nhiều phát minh khác, bao gồm: mạch tích hợp (IC), thiết bị nhỏ chứa hàng ngàn tranzito Nhờ IC mà máy vi tính thiết bị điện tử kỳ diệu khác thực Hai loại transistor Transistor chia làm loại transistor lưỡng cực (BJT -Bipolar Junction Trasistor) transistor hiệu ứng trường (FET- Field Effect Transistor) Transistor lưỡng cực (BJT) Đọc xong phần bạn nên có thể: • Trình bày hiểu biết mối quan hệ dòng điện bazơ, emitơ collectơ transistor lưỡng cực • Vẽ sơ dồ mạch CE đánh dấu cực, điện áp điện trở • Vẽ đường cong bazơ giả thuyết tập hợp đường cong emitơ, ghi tên trục • Thảo luận đặc tính transistor lý tưởng transistor xấp xỉ lần hai • Kể vài thông số đặc trưng transistor hữu dụng nhà kỹ thuật 7/22 Transistor chưa phân cực Một transistor có ba miền pha tạp hình 6.1 Miền gọi emitơ, miền gọi bazơ, miền collectơ Loại transistor cụ thể thiết bị npn Transitor sản xuất thiết bị pnp Diode emitơ collectơ Transistor hình 6.1 có tiếp giáp: emitơ bazơ bazơ collectơ Do transistor tương tự hai diode emitơ bazơ tạo diode, bazơ collectơ tạo thành diode khác Từ giờ, gọi diode diode emitơ (cái dưới) diode collectơ (cái trên) Trước sau khuyếch tán Hình 6.1 miền transistor trước khuếch tán xảy Như nói đến phần trước, electron tự miền n khuếch tán qua vùng tiếp giáp kết hợp với lỗ trống miền p Hình dung electron miền n ngang qua phần tiếp giáp kết hợp với lỗ trống Kết hai vùng nghèo hình 6.2, Mỗi vùng nghèo hàng rào xấp xỉ 0.7 V 25°C Như nói, nhấn mạnh đến thiết bị silic chúng sử dụng rộng rãi thiết bị germani Transistor phân cực Transistor hiệu ứng trường ( FET ) Giới thiệu chung FET a.FET hoạt động dựa hiệu ứng trường có nghĩa điện trở bán dẫn điều khiển bời điện trường bên ngoài, dòng điện FET loại hạt dẫn electron lỗ trống tạo nên b.Phân loại: FET có loại chính: • JFET: Transistor trường điều khiển tiếp xúc N-P • IGFET:Transistor có cực cửa cách điện, thông thường lớp cách điện làm lớp oxit nên có tên gọi khác MOSFET ( Metal Oxide Semicondutor FET ) Mỗi loại FET có loại kênh N kênh P FET có cực cực Nguồn ( source - S ), cực Máng ( drain - D ), cực Cổng ( gate - G ) JFET Cấu tạo 8/22 JFET cấu tạo miếng bán dẫn mỏng ( loại N loại P ) đầu tuơng ứng D S, miếng bán dẫn gọi kênh dẫn điện miếng bán dẫn bên kênh dẫn nối với cực G, lưu ý, cự G tách khỏi kênh nhờ tiếp xúc N-P Đa phần JFET có cấu tạo đối xứng nên đổi chỗ cực D S mà tính chất không thay đổi Nguyên lý hoạt động Muốn cho JFET hoạt động ta phải cung cấp UGS cho tiếp xúc N-P phân cực ngược, nguồn UDS cho dòng hạt dẫn dịch chuyển từ cực S qua kênh tới cực D tạo thành dòng ID Khả điều khiển điện áp I D U GS : Giả sử với JFET kênh N, UDS = const Khi đặt UGS = 0, tiếp giáp PN bắt đầu phân cực ngược mạnh dần, kênh hẹp dần tử S D, lúc độ rộng kênh lớn dòng qua kênh lớn kí hiệu IDo Khi UGS < 0, PN phân cực ngược mạnh bề rộng kênh dẫn hẹp dần, thời điểm UGS = Ungắt tiếp giáp PN phủ lên nhau, che lấp hết kênh, dòng ID = Dòng ID tính theo công thức: ID = IDo (1 – UGS/Ungắt )2 Chú ý : giá trị Ungắt IDo phụ thuộc vào UDS Cách kiểm tra transistor Đối với transistor nói chung, cấu tạo transistor gồm tiếp xúc P-N nên coi diode nối tiếp từ kiểm tra hoạt động transistor tương tự kiểm tra diode 9/22 Các linh kiện điện tử Như đề cập phần trước, linh kiện điện tử mạch điện tử bao gồm:điện trở, tụ điện, cuộn cảm Do linh kiện nên việc làm quen với linh kiện cách nhận biết loại linh kiện khác nhau, đồng thời đọc giá trị loại linh kiện khác Phân loại điện trở cách đọc điện trở Như đề cập,nói cách nôm na, điện trở đặc trưng cho tính chất cản trở dòng điện Chính thế, sử dụng điện trở cho mạch điện phần lượng điện bị tiêu hao để trì mức độ chuyển dời dòng điện Nói cách khác điện trở lớn dòng điện qua nhỏ ngược lại điện trở nhỏ dòng điện dễ dàng truyền qua.Khi dòng điện cường độ I chạy qua vật có điện trở R, điện chuyển thành nhiệt với công suất theo phương trình sau: P = I2.R đó: P công suất, đo theo W I cường độ dòng điện, đo A R điện trở, đo theo Ω Chính lý này, phân loại điện trở, người ta thường dựa vào công suất mà phân loại điện trở Và theo cách phân loại dựa công suất, điện trở thường chia làm loại: • Điện trở công suất nhỏ • Điện trở công suất trung bình • Điện trở công suất lớn Tuy nhiên, ứng dụng thực tế cấu tạo riêng vật chất tạo nên điện trở nên thông thường, điện trở chia thành loại: • Điện trở: loại điện trở có công suất trung bình nhỏ điện trở cho phép dòng điện nhỏ qua • Điện trở công suất: điện trở dùng mạch điện tử có dòng điện lớn qua hay nói cách khác, điện trở mạch hoạt động tạo 10/22 lượng nhiệt lớn Chính thế, chúng cấu tạo nên từ vật liệu chịu nhiệt Để tiện cho trình theo dõi tài liệu này, khái niệm điện trở điện trở công suất sử dụng theo cách phân loại Cách đọc giá trị điện trở thông thường phân làm cách đọc, tuỳ theo ký hiệu có điện trở Dưới hình cách đọc điện trở theo vạch màu điện trở Đối với điện trở có giá trị định nghĩa theo vạch màu có loại điện trở: Điện trở vạch màu điện trở vạch màu vạch màu Loại điện trở vạch màu vạch màu hình vẽ Khi đọc giá trị điện trở vạch màu vạch màu cần phải để ý chút có khác chút giá trị Tuy nhiên, cách đọc điện trở màu dựa giá trị màu sắc ghi điện trở cách tuần tự: 11/22 Đối với điện trở vạch màu • Vạch màu thứ nhất: Chỉ giá trị hàng chục giá trị điện trở • Vạch màu thứ hai: Chỉ giá trị hàng đơn vị giá trị điện trở • Vạch màu thứ ba: Chỉ hệ số nhân với giá trị số mũ 10 dùng nhân với giá trị điện trở • Vạch màu thứ 4: Chỉ giá trị sai số điện trở Đối với điện trở vạch màu • • • • Vạch màu thứ nhất: Chỉ giá trị hàng trăm giá trị điện trở Vạch màu thứ hai: Chỉ giá trị hàng chục giá trị điện trở Vạch màu thứ ba: Chỉ giá trị hàng đơn vị giá trị điện trở Vạch màu thứ 4: Chỉ hệ số nhân với giá trị số mũ 10 dùng nhân với giá trị điện trở • Vạch màu thứ 5: Chỉ giá trị sai số điện trở Ví dụ hình vẽ, điện trở vạch màu phía có giá trị màu là: xanh cây/xanh da trời/vàng/nâu cho ta giá trị tương ứng bảng màu 5/ 6/4/1% Ghép giá trị ta có 56x104Ω=560kΩ sai số điện trở 1% Tương tự điện trở vạch màu có màu là: Đỏ/cam/tím/đen/nâu tương ứng với giá trị 2/3/7/0/1% Như giá trị điện trở 237x100=237Ω, sai số 1% Phân loại tụ điện cách đọc tụ điện Tụ điện theo tên gọi linh kiện có chức tích tụ lượng điện, nói cách nôm na Chúng thường dùng kết hợp với điện trở mạch định thời khả tích tụ lượng điện khoảng thời gian định Đồng thời tụ điện sử dụng nguồn điện với chức làm giảm độ gợn sóng nguồn nguồn xoay chiều, hay mạch lọc chức tụ nói cách đơn giản tụ ngắn mạch (cho dòng điện qua) dòng điện xoay chiều hở mạch dòng điện chiều Trong số mạch điện đơn giản, để đơn giản hóa trình tính toán hay thay tương đương thường thay tụ điện dây dẫn có dòng xoay chiều qua hay tháo tụ khỏi mạch có dòng chiều mạch Điều cần thiết thực tính toán hay xác định sơ đồ mạch tương đương cho mạch điện tử thông thường 12/22 Hiện nay, giới có nhiều loại tụ điện khác bản, chia tụ điện thành hai loại: Tụ có phân cực (có cực xác định) tụ điện không phân cực (không xác định cực dương âm cụ thể) Để đặc trưng cho khả tích trữ lượng điện tụ điện, người ta đưa khái niệm điện dung tụ điện Điện dung cao khả tích trữ lượng tụ điện lớn ngược lại Giá trị điện dung đo đơn vị Farad (kí hiệu F) Giá trị F lớn nên thông thường mạch điện tử, giá trị tụ đo giá trị nhỏ micro fara (μF), nano Fara (nF) hay picro Fara (pF) 1F=106μF=109nF=1012pF Tụ hoá Kí hiệu tụ hoá hình dạng tụ hoá Tụ hóa loại tụ có phân cực Chính sử dụng tụ hóa yêu cầu người sử dụng phải cắm chân tụ điện với điện áp cung cấp Thông thường, loại tụ hóa thường có kí hiệu chân cụ thể cho người sử dụng ký hiệu + = tương ứng với chân tụ Có hai dạng tụ hóa thông thường tụ hóa có chân hai đầu trụ tròn tụ (tụ có ghi 220μF hình a) loại tụ hóa có chân nối đầu trụ tròn (tụ có ghi giá trị 10μF hình a) Đồng thời tụ hóa, người ta thường ghi kèm giá trị điện áp cực đại mà tụ chịu Nếu trường hợp điện áp lớn so với giá trị điện áp tụ tụ bị phồng nổ tụ tùy thuộc vào giá trị điện áp cung cấp Thông thường, chọn loại tụ hóa người ta thường chọn loại tụ có giá trị điện áp lớn giá trị điện áp qua tụ để đảm bảo tụ hoạt động tốt đảm bảo tuổi thọ tụ hóa 13/22 Tụ Tantali Tụ Tantali Tụ Tantali loại tụ hóa có điện áp thấp so với tụ hóa Chúng đắt nhỏ chúng dùng yêu cầu tụ dung lớn kích thước nhỏ Các loại tụ Tantali thường ghi rõ giá trị tụ, điện áp cực tụ Các loại tụ Tantali sử dụng mã màu để phân biệt Chúng thường có cột màu (biểu diễn giá trị tụ, cột biểu diễn giá trị điện áp) chấm màu đặc trưng cho số số không sau dấu phẩy tính theo giá trị μF Chúng dùng mã màu chuẩn cho việc định nghĩa giá trị điểm màu điểm màu xám có nghĩa giá trị tụ nhân với 0,01; trắng nhân 0,1 đen nhân Cột màu định nghĩa giá trị điện áp thường nằm gần chân tụ có giá trị sau: Tụ thường kí hiệu vàng=6,3V Đen= 10V Xanh cây= 16V Xanh da trời= 20V Xám= 25V Trắng= 30V Hồng= 35V 14/22 Tụ không phân cực Các loại tụ nhỏ thường không phân cực Các loại tụ thường chịu điện áp cao mà thông thường khoảng 50V hay 250V Các loại tụ không phân cực có nhiều loại có nhiều hệ thống chuẩn đọc giá trị khác Rất nhiều loại tụ có giá trị nhỏ ghi thẳng mà không cần có hệ số nhân nào, có loại tụ có thêm giá trị cho hệ số nhân Ví dụ có tụ ghi 0.1 có nghĩa giá trị 0,1μF=100nF hay có tụ ghi 4n7 có nghĩa giá trị tụ 4,7nF Tụ thường Tụ thường Các loại tụ có dùng mã Mã số thường dùng cho loại tụ có giá trị nhỏ giá trị định nghĩa sau: • Giá trị thứ số hàng chục • Giá trị thứ số hàng đơn vị • Giá trị thứ số số không nối giá trị số tạo từ giá trị 2.Giá trị tụ đọc theo chuẩn giá trị picro Fara (pF) • Chữ số kèm sau giá trị sai số tụ tụ ghi giá trị 102 có nghĩa 10 thêm số đằng sau =1000pF = 1nF 102pF Hoặc tụ 272J có nghĩa 2700pF=2,7nF sai số 5% Tụ có dùng mã màu 15/22 Tụ dùng mã màu Sử dụng chủ yếu tụ loại polyester nhiều năm Hiện loại tụ không bán thị trường chúng tồn nhiều mạch điện tử cũ Màu định nghĩa tương tự màu điện trở màu giá trị tụ tính theo pF, màu thứ dung sai màu thứ giá trị điện áp tụ có màu nâu/đen/cam có nghĩa 10000pF= 10nF= 0.01uF Không có khoảng trống màu nên thực tế có màu cạnh giống tạo mảng màu rộng Ví dụ Dải đỏ rộng/vàng= 220nF=0.22uF Tụ Polyester Ngày nay, loại tụ sử dụng Giá trị loại tụ thường in tụ theo giá trị pF Tụ có nhược điểm dễ bị hỏng nhiệt hàn nóng Chính hàn loại tụ người ta thường có kỹ thuật riêng để thực hàn, tránh làm hỏng tụ Tụ polyester Tụ điện biến đổi Tụ điện biến đổi thường sử dụng mạch điều chỉnh radio chúng thường gọi tụ xoay Chúng thường có giá trị nhỏ, thông thường nằm khoảng từ 100pF đến 500pF 16/22 Tụ xoay Rất nhiều tụ xoay có vòng xoay ngắn nên chúng không phù hợp cho dải biến đổi rộng điện trở chuyển mạch xoay Chính nhiều ứng dụng, đặc biệt mạch định thời hay mạch điều chỉnh thời gian người ta thường thay tụ xoay điện trở xoay kết hợp với giá trị tụ điện xác định Tụ chặn Tụ chặn tụ xoay có giá trị nhỏ Chúng thường gắn trực tiếp lên mạch điẹn tử điều chỉnh sau mạch chế tạo xong Tương tự biến trở điều chỉnh tụ chặn người ta dùng tuốc nơ vít loại nhỏ để điều chỉnh Tuy nhiên giá trị tụ nhỏ nên điều chỉnh, người ta thường phải cẩn thận kiên trì trình điều chỉnh có ảnh hưởng tay tuốc nơ vít tới giá trị tụ Tụ chặn Các tụ chặn thường có giá trị nhỏ, thông thường nhỏ khoảng 100pF Có điều đặc biệt giảm nhỏ giá trị tụ chặn nên chúng thường định với giá trị tụ điện tối thiểu, khoảng từ tới 10 pF 17/22 Cuộn cảm Tương tự điện trở, giới có số loại cuộn cảm có cấu trúc tương tự điện trở Quy định màu cách đọc màu tương tự điện trở Tuy nhiên, giá trị cuộn cảm thường linh động yêu cầu thiết kế mạch cuộn cảm thường tính toán quấn theo số vòng dây xác định Với loại dây, với loại lõi khác giá trị cuộn cảm khác Trong phần giáo trình không đề cập cụ thể tới cách tính toán quấn cuộn cảm khác Phần đề cập cụ thể phần sách sau Một số phương pháp kiểm tra thông thường Để kiểm tra giá trị tụ điện, cuộn cảm điện trở thông thường người sử dụng đồng hồ đo đa Hiện nay, có loại đồng hồ đo đa có chức đo xác giá trị cuộn cảm, tụ điện điện trở, điện áp, dòng điện, chí xác định transitor điốt Chính thế, phần này, không đề cập tới phương pháp kiểm tra cũ (khi dùng đồng hồ cơ/kim) trước 18/22 Tóm tắt chương Trong chương này, linh kiện điện tử trình bày cách tương đối cụ thể Yêu cầu người đọc sau đọc chương nắm bắt nhận biết linh kiện điện tử trước tìm hiểu sâu vào lĩnh vực điện tử Yêu cầu nắm vững phần chương phân biệt linh kiện điện trở, tụ điện, phương pháp đọc điện trở cao khả đọc giá trị điện trở, tụ điện, mà không cần phải tra cứu Để đạt điều này, yêu cầu người đọc phải thực hành so sánh đọc giá trị linh kiện thường xuyên 19/22 Một số mạch điện tử ứng dụng Mạch đo cảm biến độ lệch quang (Position sensitive detector) Mạch đo cảm biến độ lệch quang sử dụng photodiode số mạch điện tử ứng dụng rộng rãi nghiên cứu đo lực tơ Nguyên lý mạch đo cảm biến quang sử dụng cho photo diode hình Theo hình tuỳ thuộc cường độ chiếu sáng vào photodiode D1 D2 mà giá trị dòng sinh photodiode tương ứng khác Sau chúng đưa qua khuếch đại sử dụng khuếch đại thuật toán có dải tần rộng độ nhạy cao để xác định giá trị tổng hiệu độ lệch sáng photodiode Các tín hiệu sau đưa vào IC AD734 dùng làm chức xác định độ lệch hiệu dụng xác photodiode Ngoài ra, để tăng cường độ xác cho mạch, bạn thêm vào mạch lọc nhiễu nhằm tránh nhiễu quang tác động từ nguồn sáng bên đèn điện hay ánh sáng mặt trời Tuỳ thuộc vào giá trị đo mà mạch lọc thực cách tương ứng 20/22 Tham gia đóng góp Tài liệu: Giáo trình điện tử Biên tập bởi: Phan Kiên Nguyễn URL: http://voer.edu.vn/c/3c2c0e52 Giấy phép: http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/ Module: Giới thiệu chung Các tác giả: Phan Kiên Nguyễn URL: http://www.voer.edu.vn/m/53d66d56 Giấy phép: http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/ Module: Cơ bán dẫn Các tác giả: Phan Kiên Nguyễn URL: http://www.voer.edu.vn/m/99fd5d92 Giấy phép: http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/ Module: Các linh kiện điện tử Các tác giả: Phan Kiên Nguyễn URL: http://www.voer.edu.vn/m/ec36c32d Giấy phép: http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/ Module: Một số mạch điện tử ứng dụng Các tác giả: Phan Kiên Nguyễn URL: http://www.voer.edu.vn/m/580a890e Giấy phép: http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/ 21/22 Chương trình Thư viện Học liệu Mở Việt Nam Chương trình Thư viện Học liệu Mở Việt Nam (Vietnam Open Educational Resources – VOER) hỗ trợ Quỹ Việt Nam Mục tiêu chương trình xây dựng kho Tài nguyên giáo dục Mở miễn phí người Việt cho người Việt, có nội dung phong phú Các nội dung đểu tuân thủ Giấy phép Creative Commons Attribution (CC-by) 4.0 nội dung sử dụng, tái sử dụng truy nhập miễn phí trước hết trong môi trường giảng dạy, học tập nghiên cứu sau cho toàn xã hội Với hỗ trợ Quỹ Việt Nam, Thư viện Học liệu Mở Việt Nam (VOER) trở thành cổng thông tin cho sinh viên giảng viên Việt Nam Mỗi ngày có hàng chục nghìn lượt truy cập VOER (www.voer.edu.vn) để nghiên cứu, học tập tải tài liệu giảng dạy Với hàng chục nghìn module kiến thức từ hàng nghìn tác giả khác đóng góp, Thư Viện Học liệu Mở Việt Nam kho tàng tài liệu khổng lồ, nội dung phong phú phục vụ cho tất nhu cầu học tập, nghiên cứu độc giả Nguồn tài liệu mở phong phú có VOER có chia sẻ tự nguyện tác giả nước Quá trình chia sẻ tài liệu VOER trở lên dễ dàng đếm 1, 2, nhờ vào sức mạnh tảng Hanoi Spring Hanoi Spring tảng công nghệ tiên tiến thiết kế cho phép công chúng dễ dàng chia sẻ tài liệu giảng dạy, học tập chủ động phát triển chương trình giảng dạy dựa khái niệm học liệu mở (OCW) tài nguyên giáo dục mở (OER) Khái niệm chia sẻ tri thức có tính cách mạng khởi xướng phát triển tiên phong Đại học MIT Đại học Rice Hoa Kỳ vòng thập kỷ qua Kể từ đó, phong trào Tài nguyên Giáo dục Mở phát triển nhanh chóng, UNESCO hỗ trợ chấp nhận chương trình thức nhiều nước giới 22/22 [...]... diode 9/22 Các linh kiện điện tử cơ bản Như đã đề cập trong phần trước, các linh kiện điện tử cơ bản trong một mạch điện tử bao gồm :điện trở, tụ điện, cuộn cảm Do đây là các linh kiện cơ bản nên việc đầu tiên khi làm quen với các linh kiện này đó là cách nhận biết các loại linh kiện khác nhau, đồng thời đọc được giá trị các loại linh kiện khác nhau Phân loại điện trở và cách đọc điện trở Như đã đề cập,nói... này, các linh kiện điện tử cơ bản đã được trình bày một cách tương đối cụ thể Yêu cầu duy nhất đối với người đọc đó là sau khi đọc chương này có thể nắm bắt được và nhận biết được các linh kiện điện tử cơ bản trước khi tìm hiểu và đi sâu hơn vào lĩnh vực điện tử Yêu cầu nắm vững của phần chương này đó là phân biệt được các linh kiện cơ bản như điện trở, tụ điện, các phương pháp đọc điện trở và cao hơn... nôm na, điện trở đặc trưng cho tính chất cản trở dòng điện Chính vì thế, khi sử dụng điện trở cho một mạch điện thì một phần năng lượng điện sẽ bị tiêu hao để duy trì mức độ chuyển dời của dòng điện Nói một cách khác thì khi điện trở càng lớn thì dòng điện đi qua càng nhỏ và ngược lại khi điện trở nhỏ thì dòng điện dễ dàng được truyền qua.Khi dòng điện cường độ I chạy qua một vật có điện trở R, điện năng... thực tế và do cấu tạo riêng của các vật chất tạo nên điện trở nên thông thường, điện trở được chia thành 2 loại: • Điện trở: là các loại điện trở có công suất trung bình và nhỏ hay là các điện trở chỉ cho phép các dòng điện nhỏ đi qua • Điện trở công suất: là các điện trở dùng trong các mạch điện tử có dòng điện lớn đi qua hay nói cách khác, các điện trở này khi mạch hoạt động sẽ tạo ra một 10/22 lượng... quá trình theo dõi trong tài liệu này, các khái niệm điện trở và điện trở công suất được sử dụng theo cách phân loại trên Cách đọc giá trị các điện trở này thông thường cũng được phân làm 2 cách đọc, tuỳ theo các ký hiệu có trên điện trở Dưới đây là hình về cách đọc điện trở theo vạch màu trên điện trở Đối với các điện trở có giá trị được định nghĩa theo vạch màu thì chúng ta có 3 loại điện trở: Điện. .. http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/ Module: Cơ bản về bán dẫn Các tác giả: Phan Kiên Nguyễn URL: http://www.voer.edu.vn/m/99fd5d92 Giấy phép: http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/ Module: Các linh kiện điện tử cơ bản Các tác giả: Phan Kiên Nguyễn URL: http://www.voer.edu.vn/m/ec36c32d Giấy phép: http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/ Module: Một số mạch điện tử ứng dụng cơ bản Các tác giả: Phan Kiên Nguyễn... công suất theo phương trình sau: P = I2.R trong đó: P là công suất, đo theo W I là cường độ dòng điện, đo bằng A R là điện trở, đo theo Ω Chính vì lý do này, khi phân loại điện trở, người ta thường dựa vào công suất mà phân loại điện trở Và theo cách phân loại dựa trên công suất, thì điện trở thường được chia làm 3 loại: • Điện trở công suất nhỏ • Điện trở công suất trung bình • Điện trở công suất lớn... nhưng về cơ bản, chúng ta có thể chia tụ điện thành hai loại: Tụ có phân cực (có cực xác định) và tụ điện không phân cực (không xác định cực dương âm cụ thể) Để đặc trưng cho khả năng tích trữ năng lượng điện của tụ điện, người ta đưa ra khái niệm là điện dung của tụ điện Điện dung càng cao thì khả năng tích trữ năng lượng của tụ điện càng lớn và ngược lại Giá trị điện dung được đo bằng đơn vị Farad (kí... khả năng đọc được giá trị của điện trở, tụ điện, mà không cần phải tra cứu Để đạt được điều này, yêu cầu đối với người đọc là phải thực hành so sánh và đọc giá trị các linh kiện thường xuyên 19/22 Một số mạch điện tử ứng dụng cơ bản Mạch đo cảm biến độ lệch quang (Position sensitive detector) Mạch đo cảm biến độ lệch quang sử dụng photodiode là một trong số các mạch điện tử được ứng dụng khá rộng rãi... chục trong giá trị điện trở • Vạch màu thứ hai: Chỉ giá trị hàng đơn vị trong giá trị điện trở • Vạch màu thứ ba: Chỉ hệ số nhân với giá trị số mũ của 10 dùng nhân với giá trị điện trở • Vạch màu thứ 4: Chỉ giá trị sai số của điện trở Đối với điện trở 5 vạch màu • • • • Vạch màu thứ nhất: Chỉ giá trị hàng trăm trong giá trị điện trở Vạch màu thứ hai: Chỉ giá trị hàng chục trong giá trị điện trở Vạch màu