Những khái niệm chung kỹ thuật điện tử concepts

Lession Concepts Những khái niệm chung http://hqhuy.wordpress.com 1.1 Lch s phỏt trin ca CNT ã 1904: Chế tạo đèn điện tử cực chân không (John A.Fleming - Ngời Anh) ã 1907: Chế tạo đèn điện tử cực chân không (Lee Deforest - Ngời Mỹ) ã 1916: Chế tạo đèn cực chân không (Walter Schottky - Ngời Đức) ã 1947: Chế tạo Tranzito bán dẫn (Walter Brattain, John Bardeen vµ William Schottky - ng−êi Mü phòng thí nghiệm Bell) ã 1949: Chế tạo lớp chun tiÕp PN víi hiƯu øng quang ®iƯn (William Schottky - Ngời Mỹ) http://hqhuy.wordpress.com ã 1958: Phát minh vi mạch tổ hợp (Jack Kilby Công ty Texas Instruments - Mỹ) ã 1960: Chế tạo mạch tổ hợp - IC ã 1960: Máy tính điện tử lắp ráp hoàn toàn Tranzitor (Công ty IBM - Mỹ) ã 1962: Chế tạo IC khuếch đại thuật toán đa chức (gồn Tranzitor 12 điện trở mét vá nhá) http://hqhuy.wordpress.com • • • • ã 1971: Chế tạo thành công chip Vi tính 4004 1977: Máy vi tính PC IBM đời 1982: Đĩa CD đ bán thị trờng 1992 : IBM Thinkpad 1998: Đ bắt đầu nghiên cứu để tạo nên linh kiện điện tử dựa cấu trúc chấm lợng tử (Quantum Dot) Đây công nghệ siêu nhỏ siêu xác, đòi hỏi độ xác 10A0 (ngời ta gọi công nghệ Nanô công nghệ phân tử) http://hqhuy.wordpress.com 1.2 Khái niệm cấu kiện điện tử, mạch điện tử, hệ thống điện tử 1.2.1 Cấu kiện điện tử ã Là phần tử độc lập có kích thớc, hình dáng đặc tính kỹ thuật riêng đợc chế tạo vỏ (Single Package) ã Cấu kiện điện tử đợc chia làm loại: Cấu kiện rời rạc Mạch tổ hợp - IC (IC - Viết tắt cụm từ Integrated Circuit) ã Loại cấu kiện rời rạc: gồm Tụ điện, Điện trở, Điot, Tranzito, Tiristo ã Loại mạch tổ hợp: Thờng mạch chức hoàn chỉnh đợc chế tạo phiến bán dẫn đợc đóng vỏ, vỏ có cấu tạo theo số kiểu cách định Ví dụ nh− c¸c IC thuËt to¸n, IC So s¸nh, IC nguån, IC chuyển đổi A/D loại D/A, IC số http://hqhuy.wordpress.com 1.2.2 Mạch điện tử Là mạch điện có tính đặc trng riêng đợc cấu thành cấu kiện điện tử rời rạc IC nối với theo qui tắc định Ví dụ nh mạch khuếch đại tín hiệu, mạch nguồn ổn áp hay mạch dao động Mạch điện tử xây dựng phối hợp IC cấu kiện rời rạc Ví dụ dùng IC thuật toán nối với số điện trở để hình thành mạch khuyếch đại đảo không đảo, mạch cộng, trừ http://hqhuy.wordpress.com 1.2.3 HƯ thèng ®iƯn tư - HƯ thèng ®iƯn tử bao gồm nhiều loại mạch điện tử đợc ghép nối với nhau, làm việc có chức định Ví dụ: Một máy Radio máy thu hình hệ thống điện tử Nếu phân tích máy Radio ta thấy bao gồm mạch khuếch đại, mạch dao động, mạch tách sóng, nguồn http://hqhuy.wordpress.com http://hqhuy.wordpress.com 1.3 Phân loại cấu kiện điện tử ã Cấu kiện bán dẫn (Semiconductor Devices) ã Cấu kiện điện tử thụ động (Passive Devices) ã Cấu kiện quang điện tử (OptoElectronic Devices) ã Cấu kiện hiển thị (Display Devices) ã Phơng tiện lu trữ (Strorage Media) ã Cảm biến (Sensors) http://hqhuy.wordpress.com http://hqhuy.wordpress.com 10 1.4 Xu thÕ ph¸t triĨn cđa công nghệ điện tử ã ã ã ã ã ã ã Thu nhỏ kích thớc Tăng tốc độ làm việc Giảm công suất tiêu thụ Tăng công suất làm việc dải tần cao siêu cao Mở rộng dải thông Tăng độ nhậy cấu kiện Tăng độ phân giải cờng độ sáng cấu kiện hiển thị đồng thời giảm công suất tiêu thụ ã Tăng dung lợng nhớ đồng thời giảm thời gian truy nhập http://hqhuy.wordpress.com 11 ã Đối với cấu kiện rời rạc - Đ chế tạo đợc Tranzito Bipolar với tần số cắt tới 50 đến 100GHz (Hitachi, Siemens ) đ chế tạo thành công cấu kiện nh Điot Gunn, Điot Impatt làm việc tần số cao siêu cao với công suất nhỏ trung bình - Đ công bố thành tựu lớn công nghệ nano chế tạo thành công Tranzito có kích thớc 20nm http://hqhuy.wordpress.com 12 ã Đối với mạch tổ hợp (IC) - Kích thuớc phân giải tối thiểu đ đạt đợc dới 0,35àm Cụ thể: Loại kích thớc phân giải từ 0,28 - 0,3àm CMOS đ đợc thơng mại hoá - Loại từ 0,2 - 0.25àm DRAM đ thử nghiệm xong ã Công nghệ Quang điện tử - Công nghệ chế tạo điot phát quang LED với dải ánh sáng đợc mở rộng, đặc biệt tơng lai loại LED màu Lam - Tím đợc hoàn thiện - Thời gian sống LED đ đợc tăng nhiều tới 109 (InP cho công nghệ 1,3àm) - Laser bán dẫn đ trở nên thông dụng giá thành hạ - Loại hình kiện ghép nối điện tích CCD (Charge Coupled Device) phát triển mạnh cấu kiện chủ đạo camera hiƯn víi c¸c CCD cã thêi gian xư lý dới 1ns http://hqhuy.wordpress.com 13 ã Các thiết bị hiển thị - Tập trung cải tiến thông số tinh thĨ láng ®Ĩ cã thĨ øng dơng tèt ®èi với máy tính, máy thu hình (TV) nh tinh thể lỏng TFT-LCD - Màn hình hiển thị phẳng loại Plasma ã Phơng tiện lu trữ - Hiện phơng tiện lu trữ đợc phát triển mạnh theo xu hớng lu trữ nhớ bán dẫn: ROM, EPROM lu trữ phơng tiện quang nh đĩa CD, VCD, ®Üa Laser - DVD - RAM http://hqhuy.wordpress.com 14 ã Cảm biến - Công nghệ cảm biến đợc đặc biƯt chó ý lÜnh vùc thiÕt bÞ Y tÕ chẩn đoán điều trị, công nghiệp tự động hóa, đo lờng giám sát ô nhiễm môi trờng, quân sự, hàng không ã Các cấu kiện thụ động - Các loại cấu kiện thụ động nh điện trở, tụ điện, thạch anh, rơle http://hqhuy.wordpress.com 15 1.5 Các đại lợng vật lý ã Điện áp U: đợc rút từ khái niệm điện thế, hiệu số điện hai điểm khác mạch điện Qui tắc cộng điện áp ã Điện trờng E: đại lợng đặc trng cho trờng điện từ sinh từ điện áp theo công thức: E = U/d ã Dòng điện I: biểu trạng thái chuyển động hạt mang điện vật chất tác động trờng hay tồn gradien nồng độ hạt theo không gian Qui tắc dòng điện rẽ nhánh ã Công suất P: đại lợng đặc trng cho tiêu tốn lợng điện http://hqhuy.wordpress.com 16 http://hqhuy.wordpress.com 17 ... kiện điện tử, mạch điện tử, hệ thống điện tử 1.2.1 Cấu kiện điện tử ã Là phần tử độc lập có kích thớc, hình dáng đặc tính kỹ thuật riêng đợc chế tạo vỏ (Single Package) ã Cấu kiện điện tử đợc... động nh điện trở, tụ điện, thạch anh, rơle http://hqhuy.wordpress.com 15 1.5 Các đại lợng vật lý ã Điện áp U: đợc rút từ khái niệm điện thế, hiệu số điện hai điểm khác mạch điện Qui tắc cộng điện. .. Mạch điện tử Là mạch điện có tính đặc trng riêng đợc cấu thành cấu kiện điện tử rời rạc IC nối với theo qui tắc định Ví dụ nh mạch khuếch đại tín hiệu, mạch nguồn ổn áp hay mạch dao động Mạch điện