Lý thuyết linh kiện điện tử

PHNI CC LOI LINH KIN RI Chng CC LINH KIN TH NG V NHNG I LNG IN c s Chng ny s trỡnh by cỏc linh kin th ng: in tr, t in, cm khỏng v cỏc i lng in c s hiu hot ng v chc nng ca cỏc linh kin in t, nht thiớ phi s dng cỏc khỏi nim in c s Cỏc i lng ú l: in tớch, dũng in, hiu in th hoc th v cụng sut tiờu th Cỏc i lng vt lý ny c a vo mt cỏch rt cht ch nlỡớii giỏo trỡnh" in hoc in t Vi vy, õy ch nhc li cỏc nh ngha c s v a cỏc nh ngha ny ỏp dng vo gii thớch tớnh cht in t ca cỏc linh kin c th Trong ú, th v dũng úng vai trũ trung tõm v cú th c xem nh cỏc i lng c s ca in t hc Tt c cỏc h thng in t, t n gin nht n phc nht, u cú th c biu din xut phỏt t cỏc in tr, t in, cun cm v t cỏc ngun th hoc ngun dũng V th, vic mụ t cỏc lỡnh kin c s d nhiờn l iu kin bt buc tiờn quyt Cỏc chc nng suy t cỏc tớnh cht ca cỏc linh kin ny, c ngha l mi Hờn h gia dũng v th, s c a mt cỏch chớnh xỏc v t m Bi vỡ õy mc tiờu ch to nờn cỏc linh kin in t 1.1 CC I LNG IN c s 1.1.1 in tớch i lng c s l in tớch in Nú cu thnh vt cht Cỏc loi vt liu, vt dn in, vt cỏch in, u c to thnh t cỏc nguyờn t v cỏc tớnh cht in ca chỳng ph thuc vo s cú mt ca cỏc in t liờn kt yu vi cỏc ht nhõn nguyờn t M i in t mang in tớch in c s bng l,6.10 ''^c C u -lụ n g l ofn v in tớch ó c chun húa V ỡ th nú tng ng vi in tớch khong 6.10*^ in t Ht nhõn ca nguyờn t mang in tớch dng Cỏc in t lp ngũai cựng, liờn kt yu vi ht nhõn quyt nh tớnh cht dn in ca vt cht Chỳng c coi l lin h ng vt liu v c gi l cỏc in t dn, phn cũn li ca nguyờn t, tớch in doớig, c xem nh m t in tớch cụ' nh Hỡnh 1.1 biu th trng hp m t vt liu cha hai in t dn mt nguyờn t Bn cht t nhiờn dn in hoc cỏch in ca vt liu liờn quan vi s tn ti ca cỏc in t dn Trong trng hp cỏc cht cỏch in, tt c in t liờn kt mnh vi ht nhõn nờn in t dn khụng tn ti S dn in gn lin vi s cú mt ca m t s lng nhiu hay ớt cỏc ht ti in liờn kt yu vi cỏc nguyờn t ca \'t liu, chỳng l in t hoc l trng Cỏc in t liờn kt yu vi cỏc nguyốn t vt liu c gi l in t dn Nhc li, l trng l cỏch thc n gin trỡnh by mt hin tng phc ca s dn in bỏn dn in tớch ca nú dng, ngc vi du cỳa in tớch in t V ỡ vy, cỏc vt liu bỏn dn c biu din trờn hỡnh 1.2 bnằ mt hp cỏc nguyờn t M t s cha mt hay nhiu in tr dn Mt s khỏc cha rnt hay nhiu l trng liờn kt yu Nguyờn t liờn quan, c nh vt liu, vỡ th chỳng cú in tớch dng hay õm tu theo ht ti in t l in t hay l trng Trong cỏc cht dn in, mi nguyờn t cú ớt nht mt in t dn Trong cht bỏn dn (Si-lic, Ger-ma-ni hoc c-se-nớc ga-li) ch mt s nguyờn t cú cha in t hoc l trng liờn kt yu in t dn Nguyờn t c nh Hỡnh 1.1 V t liu dn in K h i cú mt in tớch tỏc ng li gn m t vt liu, cỏc ht ti in t s b hỳt hoc b y in t b hỳt bi mt in tớch dng v b y bi mt in tớch õm; cỏc l trng b y bi m t in tớch dofng v b hỳt bi mt in tớch õm Khi ú, cỏc ht ti t chuyn dch trong vt liu v nh vv lm xut hin mt dũng in K h i ú ta núi rng vt liu b tỏc dng ca mt in trng ú l trng hp ta tỏc dng mt hiu in th nh m t mỏy phỏt in Trong cỏc cht cỏch in, cỏc ht ti in t cú s lng khng ỏng k v cú th loi b, vv khụng b nh hng di tỏc ng ca in trng Trong cỏc vt liu bỏn dn, tớnh dn diốn nni v trớ trung gian bi vỡ ch mt phn nh nguyờn t cú cha cỏc ht ti in t "â 'ââ â â â' â' Kim loi 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Cht cỏch in (3 Vi 0 0 0 0 0 o o â~o o o â â*o_o o â"o o o đ o o o_o o o o đ " Q ,â o q o e o â 00â Cht bỏn dn in Nguyờn t trung hũa in c nh Nguyờn t b ion húa tớch in dng c nh v mt in t dn linh ng Nguyờn t b ion húa tớch in õm c nh v mt l trng linh ng Hỡnh 1.2 Cỏc oi vt liu v cỏc tớnh cht in ca chỳng 1.2 DềNG IN Nu ta t mt in tớch dng gỏn cỏc in t dn cỏc in t ny s chu mt lc hỳt mnh gi l lc Cu-lụng Chỳng dch chuycn th v to thnh dũng in Ta cng núi rng chỳng chu tỏc dng ca mt in trng Khụng nờn ngh rng cỏc in t dn dng yờn khụng cú mt in trng no lỏc dng Thc chỳng tham gia cỏc chuyn ng nhit hn lon vi tc rt ln Vỡ cỏc chuyn ng ny l ngu nhiờn, nờn kt qu tng th bng khụng; cú ngha l chuycn ng nhit khụng sinh dũng in Dũng in c nh ngha nh mt sụ' cỏc in l chuyn di qua mt mt ó cho mt n v thi gian Nú l s o lng in tớch tng ng v c biu th bng Am-pe Hỡnh 1.3 biu din dũng in i(t) tng ng vi N(t) in t chyn qua mt s Khụng gian c chia thnh hai v mụ t s chuyn di ca in t t vựng sang vựng thỡ ch cn chn mt hng dng l , hng ny thun tỳy l quy c Hng ny dc biu th bng m i tờn tcfng ng vi s chuyn di ca in t t sang I(t) = qN(t) in t linh ng ' 'â Vi N(f): s lng in t trn mt n v thi gian chuyn t0 Hinh 12.32b Khuch di lo g a rit dựn g tra n zito ụ i bo v tranzito trc nhng thng dỏng ca l i ra, ngi ta mc song song Iranzito vi mt it nh trờn hỡnh 12.32c Hinh 12.32c Khuch i lo g a rit c bo v b th n g dỏng l i 12.9.2 To cỏc hm e-m Bõy gi, nu i v trớ ca in tr R cho it, ta s thu c b to hm e-m: Th li t l vi e-m ca th l i vo S in t thc hin b chuyn i ny cho trờn hinh 1233 Trong s ny ta cú: 4Vin kT Ii n=Io = - ' ' _ | OLl R C |V V = - RI R I qC q V ớn in õy: e ằ 219 Rừ rng l l i tý l vi c-m ca thờ li vo R I - - H D r V, ) + Vou Hỡnh 12.33 Khuch i hm e-m d ự n g i t Tuy nhiờn, t cụng thc ta ihy th l i rt nhy cm v i s thay i ca nhit V ỡ vy cn phi chn s d bự nhit cho c dũng qua i t ln th v dũng offset ca b khuch i thut toỏn S hỡnh 12.33b dựng chuyn tip CB ca tranzito T mc song song vi it D cú dng gn ging hcfn vi hm e-m ca th l i vo I R V, Hỡnh 12.33b Khuch di hm e-m d ự n g d i t g h ộ p s o n g so n g vi chuyn tip BE ca tra n z ito Trong s ny, th la cú cjng;