ĐIỆN TỬ CƠ BẢN

 ĐIỆN TỬ CƠ BẢN

1. Linh kiện điện tử thụ động :
1.1. Điện trở :
• Khái niệm : điện trở là sự cản trở dòng điện của một vật dẫn điện , nếu điện trở lớn thì vật dẫn điện kém và ngược lại điện trở nhỏ vật dẫn điện tốt .
• Ký hiệu và đơn vị của điện trở.
- Ký hiêu : R
- Đơn vị : Ohm (Ω), K(Ω). M(Ω). 1 M(Ω)=1000 K(Ω)=1000000 (Ω).

• Công thức tính :
R = U/I
U : điện áp
I : cường độ dòng điện
• Phân loại : có nhiều loại khác nhau, ta có thể phân loại chúng dựa trên công xuất.
+ điện trở thường : loại điện trở có công suất nhỏ từ 0,125W đến 0,5W
+ điện trở công suất : là loại điện trở có công xuất lớn hơn 1W, 2W…10W
+ loại điện trở sứ , điện trở nhiệt có công xuất lớn
• Đọc trị số điện trở :
+ dựa trên các vạch mầu trên thân điện trở .

Điện trở thường được kí hiệu bởi 4 vòng mầu, loại chính xác được kí hiệu bởi 5 vòng mầu .

Loại 4 vòng mầu thì xác định như sau :
Ví dụ :

2 vạch đầu là giá trị thực , vạch thứ 3 là giá trị số mũ của 10 vạch thứ 4 là giá trị sai số .
Loại 5 vạch mầu thì :
Ví dụ :

Đọc giá trị điện trở 5 mầu
3 vạch đầu là giá trị thực . vạch thứ 4 là vạch số mũ của 10, vạch 5 là sai số .
+ Dựa trên trị số ghi trên điện trở :

Điện trở gián
Loại 3 số : 2 số đầu là số thực , số thứ 3 là số mũ của 10 .
Loại 4 số : 3 số đầu là số thực , số thứ 4 là số mũ của 10 .
Loại số + chữ thì chữ R là dấu phẩy .
Loại điện trở 0 Ω .
+ Biến trở :
Là điện trở có thể thay đổi được giá trị , có kí hiệu VR .
Hình dạng biến trở

Kí hiệu trên sơ đồ :

Dùng để tạo ra các giá trị điện trở như mong muốn , sử dụng làm triết áp (tạo điện áp khác nhau tùy thuộc giá trị điện trở )
• Cách mắc điện trở :
+ mắc nối tiếp :

Tổng trở R = R1 + R2 + R3
Dòng điện chạy trên các phần tử điện trở là như nhau I= I1 = I2 = I3
Điện áp U = U1 + U2 + U3

+ mắc song song :

Tổng trở R : được tính theo công thức
1/R = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3
Dòng điện I = I1 + I2 + I3
Điện áp U = U1 = U2 = U3

+ mắc hỗn hợp :

Trên hình ta thấy R1 mắc song song R2 ta được 1 điện trở tương đương Rtđ , khi đó Rtđ mắc nối tiếp với R3 .
• Ứng dụng của điện trở :
Trong lĩnh vực điện và điện tử thì điện trở là một linh kiện quan trọng không thể thiếu , trong mạch điện điện trở có tác dụng sau.
+ giới hạn dòng điện qua tải cho phù hợp ,

ví dụ một đèn có công suất 10W sử dụng điện áp 16V , điện áp cấp cho mạch là 20V .
Ta có dòng điện sử dụng của bóng đèn I = 10/16 . để điện áp rơi trên bóng đèn là 16V thì ta phải làm sụt áp 4V rơi trên bóng đèn bằng cách mắc nối tiếp với bóng đèn 1 điện trở có giá trị R = U(sụt áp) / I = 4 : 10/16 = 6,4 ΩN , công suất tiêu thụ trên điện trở là P = U(sụt áp).I = 4.10/16 = 2,5 W , ta phải chọn điện trở có công xuất lớn hơn 2,5W .
+ mắc điện trở thành cầu phân áp :
Để có được điện áp theo ý muốn sử dụng , chúng ta sử dụng cầu phân áp sử dụng điện trở :

Từ nguồn 12V như trên ta lấy ra điện áp U1 , giá trị U1 phụ thuộc giá trị điện trở R1 , R2 theo công thức :
U1/U = R1 /(R1+R2) → U1 = U.R1/(R1+R2)
+ Phân cực cho bóng bán dẫn làm việc .

+ Mạch tạo dao động RC,

1.2. Cuộn cảm :
1.2.1 cấu tạo :
Cuộn dây gồm một số vòng dây quấn lại thành nhiều vòng dây, dây quấn được sơn cách điện và được quấn trên lõi có thể là lõi thép kỹ thuật, lõi từ, lõi không khí .

Cấu tạo cuộn dây

1.2.2 đại lượng đặc trưng của cuộn cảm
a. hệ số tự cảm L :
hệ số tự cảm là đại lượng đặc trưng cho sức điện động cảm ứng khi có dòng điện biến thiên chạy qua . đơn vị của L là Henrry(H) .
b. cảm kháng Zl :
là đại lượng đặc trưng cho tính cản trở dòng điện của cuộn dây đối với dòng xoay chiều. ZL = 2πfL với f là tần số dòng điện.
dòng điện 1 chiều đi qua cuộn dây có cường độ mạnh nhất do ZL = 0. Cường độ dòng điện xoay chiều đi qua cuộn dây tỉ lệ nghịch với cảm kháng của cuộn dây .
c. điện trở thuần của cuộn dây.
Điện trở thuần ta đo được bằng kim phải nhỏ hơn rất nhiều so với cảm kháng .
1.2.3 ứng dụng cuộn dây
Cuộn dây sử dụng làm loa , micro, rơle, biến áp…

1.3 Tụ điện
1.3.1 khái niệm :
Tụ điện là một linh kiện điện tử thụ động tạo bởi hai bề mặt dẫn điện được ngăn cách bởi điện môi. Khi có chênh lệch điện thế tại hai bề mặt, tại các bề mặt sẽ xuất hiện điện tích cùng cường độ, nhưng trái dấu.

1.3.2 cấu tạo, hình dạng của tụ điện :
Cấu tạo :
Gồm hai bản cực đặt song song , ở giữa có một lớp cách điện gọi là điện môi . nhười ta thường dùng giấy , gốm , mica , giấy tẩm hóa chất làm điện môi , tên của tụ điện cũng được phân loại theo điện môi.

Hình dạng :

 1.3.3 đơn vị của tụ điện :
Đơn vị tụ điện là điện dung , ký hiệu C , đơn vị là Fara (F)
Một F rất lớn nên ta thường dùng các đơn vị nhỏ hơn là microfara (µF), picofara (pF), nanofara (nF)
1F = 1000 µF = 1000000 nF = 1000000000 pF
Ký hiệu của tụ là C.

1.3.4 cách đọc giá trị tụ điện :
Tụ hóa : giá trị điện dung được ghi trực tiếp trên tụ , tụ hóa phân cực âm dương , có hình trụ ,

Giá trị điện dung 2200µF điện áp chịu đựng 25V.
1.3.5 phân loại tụ điên :
Tụ không phân cực (tụ giấy , tụ gốm , tụ mica )
Tụ không phân biệt âm dương va thường có điện dung từ 0,47µF trở xuống . tụ này thường được sử dụng trong mạch tần số cao hoặc mạch lọc nhiễu .
Tụ có phân cực (tụ hóa)
Là tụ có phân cực âm dương , tụ hóa có trị số lớn hơn từ 0,47µF đến 4.700µF , tụ này thường dùng trong các mạch có tần số thấp hoặc dùng để lọc nguồn, tụ hóa luôn có hình trụ .

Tụ xoay có điện dung có thể thay đổi được .được sử dụng trong radio để thay đổi tần số dò đài.

1.3.7 cách mắc và ứng dụng :
Tụ mắc nối tiếp.
1/C = 1/C1 +1/C2 +1/C3

Tụ mắc song song.
C = C1 + C2 + C3

Ứng dụng của tụ điện :
tụ điện được sử dụng nhiều trong kỹ thuật điện , điện tử và trong mỗi mạch tụ có vai trò khác nhau như : truyền dẫn tín hiệu , lọc nhiễu , lọc điện nguồn , tạo dao động …

4.1: Chất bán dẫn nguyên chất và chất bán dẫn tạp chất
4.1.1: Chất bán dẫn nguyên chất ( Chất bán dẫn thuần)
+ Hai chất bán dẫn thuần điển hình là Si (14) và Ge (32), chúng có đặc điểm chung là ở lớp ngoài cùng đều có bốn điện tử hóa trị. Ta xét nguyên tử Si trong mạng tinh thể.
+ Khi vật liệu Si được chế tạo thành tinh thể thì từ trạng thái sắp xếp lộn xộn chúng trở thành trạng thái hoàn toàn trật tự. Khi đó khoảng cách giữa các nguyên tử cách đền nhau.

+ Bốn điện tử lớp ngoài cùng của một nguyên tử không những chịu sự ràng buộc với hạt nhân của chính nguyên tử đó mà còn liên kết với bốn nguyên tử đứng cạnh nó, hai nguyên tử đứng cạnh nhau có một cặp điện tử góp chung. Sự liên kết này được gọi là liên kết đồng hóa trị.
+ Ở nhiệt độ xác định, do chuyển động nhiệt, một số điện tử góp chung dễ dàng tách khỏi mối liên kết với hạt nhân để trở thành các điện tử tự do, đó là hạt dẫn điện tử.
+ Khi một điện tử tách ra trở thành điện tử tự do thì để lại một liên kết bị khuyết ( lỗ trống). Khi đó các điện tử góp chung ở đôi kề cạnh dễ dàng bị rơi vào lỗ trống đó tạo thành sự di chuyển của các điện tử góp chung. Sự di chuyển này giống như sự di chuyển cuả các điện tích dương, đó là sự di chuyển của lỗ trống.
+ Như vậy, lỗ trống cũng là loại hạt mang điện. Khi đặt một điện trường lên vật liệu bán dẫn thì xuất hiện hai thành phần dòng điện chạy qua nó: thành phần dòng điện do các điện tử tự do chuyển động có hướng và thàn phần dòng điện lỗ trống do điện tử góp chung dịch lấp lỗ trống. Điện tử tự do mang điện âm, lỗ trống mang điện dương.
+ Các điện tử chuyển động ngược chiều với các véc tơ cường độ điện trường còn các lỗ trống thì chuyển động cùng chiều tạo nên dòng điện trong chất bán dẫn.
+ Như vậy: Bán dẫn mà dẫn xuất được thực hiện bằng cả hai loại mang điện ( điện tử tự do và lỗ trống) có số lượng bằng nhau được gọi là chất bán dẫn thuần ( bán dẫn nguyên chất).
4.1.2: Chất bán dẫn tạp chất
Để nâng cao tính dẫn điện trong vật liệu bán dẫn, ta thực hiện pha thêm tạp chất vào chất bán dẫn nguyên chất, gọi là chất bán dẫn tạp chất.
4.1.2.1: Chất bán dẫn tạp loại P
+ Ta pha thêm tạp chất là những nguyên tố thuộc nhóm III trong bảng tuần hoàn ( Ga, In, …) vào trong mạng tinh thể của nguyên tử Si. Khi đó trong mạng tinh thể, một số nguyên tử Ga sẽ thay thế vị trí một số nguyên tử Si, ba điện tử hóa trị của Ga sẽ tham gia vào ba mối liên kết với ba nguyên tử Si bên cạnh, còn mối liên kết với nguyên tử Si thứ tư bị thiếu một điện tử được coi như một lỗ trống. Các mối liên kết bị thiếu một điện tử này dễ dàng được lấp đầy bởi một điện tử được bắn ra từ các mối liên kết bên cạnh bị phá vỡ, như vậy lỗ trống có thể di chuyển được, tạo thành dòng điện.


+ Khi nhiệt độ tăng lên số mối liên kết bị phá vỡ càng nhiều là cho số lượng điện tử tự do và lỗ trống tăng. Nhưng ở bán dẫn có pha thêm các tạp chất thuộc nhóm hóa trị III thì số lượng các lỗ trống bao giờ cũng lớn hơn số lượng các điện tử tự do.
+ Như vậy vật liệ bán dẫn mà dẫn xuất được thực hiện chủ yếu bằng các lỗ trống gọi là chất bán dẫn tạp loại P. Lỗ trống gọi là hạt dẫn điện đa số. Điện tử tự do là hạt dẫn điện thiểu số.
4.1.2.2: Chất bán dẫn loại N
+ Ta pha thêm các nguyên tố thuộc nhóm V trong bảng tuần hoàn ( As, P…) vào trong cấu trúc mạng tinh thể của nguyên tử Si trong mạng tinh thể.
+Nguyên tử P có năm điện tử hóa trị, bốn trong năm điện tử hóa trị sẽ tham gia vào bốn mối liên kết với bốn nguyên tử Si đứng xung quanh nó, còn điện tử hóa trị thứ năm không tham gia vào mối liên kết nào mà chịu sự ràng buộc rất yếu với hạt nhân, chúng dễ dàng tách khỏi mối liên kết với hạt nhân để trở thành các điện tử tự do và sẽ tham gia vào việc vận chuyển dòng điện.

+ Nguyên tử P có năm điện tử hóa trị, bốn trong năm điện tử hóa trị sẽ tham gia vào bốn mối liên kết với bốn nguyên tử Si đứng xung quanh nó, còn điện tử hóa trị thứ năm không tham gia vào mối liên kết nào mà chịu sự ràng buộc rất yếu với hạt nhân, chúng dễ dàng tách khỏi mối liên kết với hạt nhân để trở thành các điện tử tự do và sẽ tham gia vào việc vẫn chuyển dòng điện.
+ Khi nhiệt độ tăng lên, số mối liên kết bị phá vỡ càng tăng sinh ra nhiều cặp điện tử tự do – lỗ trống. Nhưng ở chất bán dẫn pha thêm tạp chất thuộc nhóm V thì số lượng các điện tử tự do bao giờ cũng lớn hơn số lượng các lỗ trống.
+ Như vậy, loại bán dẫn mà dẫn xuất được thực hiện chủ yếu bằng các điện tử tự do gọi là chất bán dẫn tạp loại N. Điện tử tự do là hạt dẫn đa số, lỗ trống là hạt dẫn thiểu số.

4.2: Điốt bán dẫn
4.2.1: Cấu tạo, kí hiệu

+ Điốt thực chất là một tiếp giáp P-N. Điện cực nối với khối P được gọi là Anốt ( ký hiệu là A), điện cực nối với khối N gọi là Katốt ( ký hiệu là K), toàn bộ cấu trúc trên được bọc trong một lớp vỏ bằng kim loại hay bằng nhựa.
4.2.2: Nguyên lý làm việc
4.2.2.1: Tiếp giáp P-N khi chưa có điện trường ngoài
+ Khi cho hai khối bán dẫn P và N tiếp xúc với nhau, giữa hai khối bán dẫn hình thành một mặt tiếp xúc P-N, do sự chênh lệch về nồng độ hạt dẫn giữa hai khối sẽ xảy ra sự khuếch tán. Các lỗ trống ở khối P sẽ khuếch tán sang khối N và các điện tử từ khối N sẽ khuếch tán sang khối P.

+ Kết quả làm cho bề mặt gần lớp tiếp giáp của khối P nghèo đi về điện tích dương và giàu lên về điện tích âm. Bề mặt gần lớp tiếp giáp của khối N mất điện tích âm và nhận thêm lỗ trống nên tích điện dương. Nếu sự chênh lệch về nồng độ các loại hạt mang điện ở hai khối này càng lớn thì sự khuếch tán diễn ra càng mạnh.
+ Kết quả: Hai mặt tiếp giáp hình thành nên điện trường vùng tiếp xúc Etx có chiều hướng từ khối N sang khối P. Điện trường tiếp oxúc này cản trở sự khuếch tán của các hạt mang điện đa số từ khối này sang khối kia. Khi Etx cân bằng với lực khuếch tán thì trạng thái cân bằng động xảy ra. Khi đó vùng điện tích không gian không tăng nữa, vùng này gọi là vùng nghèo kiệt ( vùng thiếu vắng hạt dẫn điện) đó là chuyển tiếp P-N bao gồm các ion không di chuyển được.
+ Khi cân bằng động, có bao nhiêu hạt dẫn điện khuếch tán từ khối này sang khối kia thì cũng bấy nhiêu hạt dẫn được chuyển trở lại qua mặt tiếp xúc, chúng bằng nhau về trị số nhưng ngược chiều nhau nên chúng triệt tiêu nhau, kết quả dòng điện qua tiếp xúc P-N bằng 0.
+ Kết luận: Không có dòng điện chạy qua lớp tiếp giáp P-N khi chưa có điện trường ngoài.
4.2.2.2: Tiếp giáp P-N khi có điện trường ngoài
a, Trường hợp phân cực thuận
Đặt điện áp một chiều vào tiếp giáp P-N sao cho cực dương nối vào khối P, cực âm nối vào khối N. Điện áp này tạo ra một điện trường ngoài Eng có chiều hường từ khối P sang khối N. Khi đó điện trường ngoài Eng có chiều ngược với điện trường vùng tiếp xúc Etx nên điện trường tổng ở vùng tiếp xúc giảm.

E∑= Etx – Eng giảm. Khi đó bề rộng vùng nghèo giảm làm cho sự khuếch tán diễn ra dễ dàng. Các hạt mang điện đa số dễ dàng khuếch tán từ khối này sang khối kia. Do mật độ hạt mang điện đa số lớn nên dòng khuếch tán Ikt lớn, dòng điện này gọi là dòng điện thuận Ith. Ta nói tiếp giáp P-N thông.
Trong đó:
I0: Bề rộng vùng nghèo khi chưa có điện trường ngoài.
I’0: Bề rộng vùng nghèo khi phân cực thuận
Do số lượng hạt dẫn thiểu số ít, nên dòng điện trôi dạt rất nhỏ, Itr≈ 0. Điện trở tiếp giáp P-N trong trường hợp này gọi là điện trở thuận, có giá trị nhỏ Rth≈0.
b, Trường hợp phân cực ngược
+ Đặt cực dương vào khối N, cực âm vào khối P. Khi đó Eng cùng chiều với Etx nên điện trường tổng ở vùng tiếp xúc tăng, đo có bề rộng vùng nghèo tăng, nó ngăn cản các hạt dẫn đa số khuếch tán coi Ikt=0. Dòng điện trôi có giá trị nhỏ do số hạt dẫn thiểu số rất ít, Itr=0 nên dòng điện qua tiếp giáp P-N khi phân cực ngược có giá trị bằng 0.

+ Ta nói tiếp giáp P-N bị khóa, trong trường hợp này tiếp giáp P-N coi như một điện trở có giá trị vô cùng lớn gọi là điện trở ngược, Rng≈ ∞.
+ Như vậy: Tiếp giáp P-N chỉ có tác dụng dẫn điện theo một chiều ( từ khối P sang khối N) khi được phân cực thuận. Tính chất này gọi là tính chất van hay tính chất chỉnh lưu của điốt bán dẫn.
4.2.3: Các tham số cơ bản của điốt:
Chia ra 2 nhóm:
• Các tham số giới hạn:
o Ung.max là giá trị điện áp ngược lớn nhất đặt lên điốt mà tính chất van của nó chưa bị phá hỏng.
o Imax.cp là dòng điện thuận lớn nhất đi qua khi điốt mở.
o Công suất tiêu hao cực đại cho phép: Pcp
o Tần số làm việc cho phép: fmax
• Các tham số làm việc:
o Điện trở một chiều của điốt Rđ
o Điện trở xoay chiều của điốt rđ
4.2.4: Phân loại
- Theo vật liệu chế tạo: điốt Ge, điốt Si…
- Theo cấu tạo: điốt tiếp xúc điểm, tiếp xúc mặt…
- Theo dải tần số làm việc: điốt tần số thấp, điốt tần số cao, siêu cao…
- Theo công suất: điốt công suất lớn, trung bình, nhỏ.
- Theo công dụng: Điốt chỉnh lưu, điốt tách sóng, điốt ổn áp, điốt quang…
4.3: Một số ứng dụng của Điốt bán dẫn
Ta xét một số ứng dụng của điốt trong các mạch chỉnh lưu, các mạch hạn chế biên độ điện áp…
4.3.1 Các mạch chỉnh lưu
Định nghĩa: chỉnh lưu là quá trình biến đổi năng lượng điện xoay chiều thành năng lượng điện một chiều cung cấp cho các phụ tải điện một chiều.
Sau đây ta xét các bộ chỉnh lưu công suất nhỏ, để đơn giản cho quá trình phân tích, ta giả thiết các van điốt là lý tưởng, điện áp vào là hình sin 110/220v xoay chiều, tần số 50Hz, tải là thuần trở.
a. Mạch chỉnh lưu một pha hai nửa chu kỳ có điểm trung tính
Sơ đồ nguyên lý:

- Trong sơ đồ, cuộn thứ cấp của biến áp được chia làm hai nửa có số vòng dây bằng nhau, chiều quấn dây ngược nhau, với cách cuốn đó tạ ra hai điện áp u21, u22 có cùng biên độ nhưng lệch pha nhau 1800.
- Nguyên lý hoạt động:
- Khi ωt= 0 ÷π : u21 >0, u22 <0, điện thế điểm 1 dương hơn điểm 2, điểm 2 dương hơn điểm 3, điốt D1 phân cực thuận nên mở, D2 phân cực ngược nên bị khóa, cho dòng i1 chạy qua D1 và phụ tải Rt về điểm 2.
 Khi đó: ura = ut = u21- uD1 = u21 = U21m.sinωt.
 Khi ωt = π÷2π : u21<0, u22>0, điện thế điểm 3 dương hơn điểm 2, điểm 2 dương hơn điểm 1, D1 khóa, D2 mở, cho dòng i2 chạy qua: D2, Rt về điểm 2.
 Khi đó: ura = ut= u22 - uD2= u22= U22m.sinωt.
- Kết quả: Dòng điện (điện áp) nhận được trên tải có dạng là các nửa hình sin liên tiếp nhau, trong một chu kỳ của điện áp lưới các điốt thay phiên nhau làm việc.

TRANZITO LƯỠNG CỰC ( Transistor Bipolar)
Nếu trên cùng một đế bán dẫn, người ta tạo ra hai tiếp giáp P-N ở gần nhau, dựa trên đặc tính dẫn điện của mỗi tiếp giáp và tác dụng tương hỗ giữa chúng sẽ làm cho nó có khả năng khuếch đại được những tín hiệu điện và khi đó người ta gọi là đèn bán dẫn 3 cực hay Tranzito.
5.1 Cấu tạo

Cấu tạo gồm 3 lớp bán dẫn ghép liên tiếp nhau, hai lớp ngoài cùng có tính dẫn điện cùng loại, lớp ở giữa có tính dẫn điện khác với hai lớp ngoài. Tùy theo cách sắp xếp các khối bán dẫn mà ta có Tranzito thuận p-n-p ( hình a) và Tranzito ngược n-p-n (hình b) ở hình trên.
- Lớp (miền) bán dẫn thứ nhất gọi là lớp phát ( Emito), có đặc điểm là nồng độ tạp chất lớn nhất, điện cực nối với nó gọi là cực phát E.
- Lớp thứ hai gọi là cực gốc ( Bazo), có kích thước rất mỏng cỡ μm và nồng độ tạp chất ít nhất, điện cực nối với nó gọi là cực gốc B.
- Lớp thứ ba có nồng độ tạp chất trung bình gọi là lớp góp ( Colecto), điện cực nối với nó gọi là cực góp C.
- Tiếp giáp giữa lớp phát với lớp gốc gọi là tiếp giáp phát JE
- Tiếp giáp giữa lớp gốc với lớp góp gọi là tiếp giáp góp JC
- Chiều mũi tên trong ký hiệu của Tranzito bao giờ cũng là chiều của điện áp phân cực thuân cho tiếp giáp phát JE ( có chiều từ bán dẫn P sang bán dẫn N).
5.2: Nguyên lý làm việc
Để cho Tranzito có thể làm việc ở chế độ khuếch đại tín hiệu điện, người ta phải đưa điện áp một chiều tới các điện cực của nó gọi là phân cực cho tranzito, sao cho tiếp giáp JE phân cực thuận và tiếp giáp JC phân cực ngược như hình vẽ.

Giả sử ta xét tranzito P-N-P như hình vẽ:

Do tiếp giáp JE được phân cực thuận bằng nguồn UEB, điện trường EEB này có tác dụng gia tốc các hạt dẫn điện đa số ( lỗ trống) từ vùng phát qua JE đến vùng gốc tạo thành dòng điện cực phát IE. Do nồng độ các lỗ trống ở vùng phát lớn nên dòng điện cực phát IE có giá trị lớn.
Khi đến vùng gốc, một phần nhỏ lỗ trống sẽ tái hợp với các điện tử đến từ cực âm của nguồn UEB tạo thành dòng điện cực gốc IB. Do vùng gốc có bề dày mỏng và nồng độ các hạt dẫn điện tử rất ít nên dòng điện qua cực gốc IB rất nhỏ, phần lớn các lỗ trống còn lại khuếch tán qua vùng gốc và di chuyển đến tiếp giáp góp JC sang lớp góp để tạo thành dòng điện cực góp IC.
Thực tế, vì tiếp giáp JC phân cực ngược nên trên nó vẫn tồn tại một dòng điện ngược có trị số nhỏ ( giống như dòng điện ngược của điốt) ICB0, do mật độ các hạt dẫn thiểu số nhỏ nên dòng ICB0 có trị số nhỏ, ta có thể bỏ qua.
Khi đó, ta có biểu thức dòng điện trong tranzito là:
IE= IB + IC do IB << IE, IB << IC nên IE ≈ IC
` Để đánh giá mức độ hao hụt của dòng điện cực phát tại vùng cực gốc người ta đưa ra khái niệm gọi là hệ số truyền đạt dòng điện α:
α=IC / IE , α  1 càng tốt.
Để đánh giá tác dụng điều khiển của dòng điện cực gốc tới dòng điện cực góp người ta đưa ra hệ số khuếch đại dòng điện β: β= IC / IB.
Đối với Trazito ngược P-N-P, nguyên lý làm việc cũng tương tự như tranzito thuận, chỉ khác là ở tranzito ngược phần tử mang điện đa số ở cực phát là điện tử, đồng thời để cho sơ đồ hoạt động ta phải đổi lại cực tính của các nguồn điện cũng như đổi lại chiều của các dòng điện IE, IB, IC.

5.1 Tranzitor trường < FET > ( Field Effect Transistor)
Tranzito trường FET ( Tranzito hiệu ứng trường) là một loại tranzito đơn cực, nó làm việc dựa trên hiệu ứng trường và là dụng cụ điều khiển bằng điện áp và chỉ dẫn điện bằng một loại hạt dẫn ( n hoặc p). FET chia ra làm hai loại:
+ Loại có cực cửa tiếp giáp JFET.
+ Loại có cực cửa cách ly MOSFET.
Trong laptop, sử dụng chủ yếu là Mosfet nên ta chỉ tìm hiểu về Mosfet ( Metal – Oxide – Semiconductor FET)
+ Có hai loại:
- Kênh n ( hoặc p) đặt sẵn.
- Kênh P ( hoặc n) cảm ứng.
5.1.1: Cấu tạo

Xét loại kênh dẫn n.
Trên một khối bán dẫn loại p, người ta tạo ra hai vùng bán dẫn loại n có nồng độ tạp chất cao. Hai vùng này được nối thông với nhau bằng một kênh dẫn loại n có thể là kênh đặt sẵn hay kênh cảm ứng.
- Trên hai khối bán dẫn n+ lấy ra hai điện cực là cực nguồn S và cực máng D, phía đối diện với kênh dẫn sau khi phủ một lớp cách điện SiO2 lấy ra điện cực thứ ba gọi là cực cửa G.
- Nếu trong quá trình chế tạo, cực S đã được nối với phiến đế thì MOSFET có ba cực S, D, G. Trường hợp phiến đế chưa được nối với S mà được dẫn ra ngoài như là cực thứ tư, cực này gọi là cực đế.
5.1.2: Nguyên lý làm việc
a. Với kênh n đặt sẵn
-
5.1.3: Đặc điểm của Tranzito trường
- Vì kênh dẫn và cực điều khiển cách ly về điện nên việc điều khiển dòng điện ra không ảnh hưởng đến công suất của nguồn tín hiệu vào.
- Điện trở đầu vào lớn ( 109 ÷ 1012 )Ω, dòng điện rò đầu vào xấp xỉ 0, cho phép Tranzito trường có khả năng khuếch đại được những nguồn tín hiệu có công suất cực kỳ yếu.
- Giữa cực D và cực S có tính chất đối xứng, khi thay đổi vị trí của hai cực này, tính chất của tranzito hầu như không thay đổi.
- Ứng dụng: dùng để khuếch đại tín hiệu, tạo sóng, phối hợp trở kháng và được dùng trong các mạch nắn điện có điều khiển.

Liên Hệ Quảng Cáo

baner-qc

KẾT NỐI CỘNG ĐỒNG