ĐIỆN TỬ CƠ BẢN
BÀI 2: LINH KIỆN TÍCH CỰC.
• I. Chất bán dẫn.
• 1. Khái niệm về chất bán dẫn.
• Chất bán dẫn là những chất có đặc tính dẫn điện trung gian
giữa chất dẫn điện và chất cách điện.
• Chúng có điện trở suất lớn hơn chất dẫn điện rất nhiều nhưng
lại rất nhỏ so với chất cách điện.
•2. Tính chất của chất bán dẫn.
•- Chất bán dẫn bị ảnh hưởng nhiều đến tính chất dẫn điện của
nó như nhiệt độ, ánh sáng và độ thuần khiết của nó
62 trang |
Chia sẻ: thuychi11 | Lượt xem: 2412 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Điện tử cơ bản - Bài 2: Linh kiện tích cực, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
ĐIỆN TỬ CƠ BẢN
BÀI 2: LINH KIỆN TÍCH CỰC.
• I. Chất bán dẫn.
• 1. Khái niệm về chất bán dẫn.
• Chất bán dẫn là những chất có đặc tính dẫn điện trung gian
giữa chất dẫn điện và chất cách điện.
• Chúng có điện trở suất lớn hơn chất dẫn điện rất nhiều nhưng
lại rất nhỏ so với chất cách điện.
•2. Tính chất của chất bán dẫn.
•- Chất bán dẫn bị ảnh hưởng nhiều đến tính chất dẫn điện của
nó như nhiệt độ, ánh sáng và độ thuần khiết của nó.
ĐIỆN TỬ CƠ BẢN
•3. Phân loại bán dẫn.
•- Có 2 loại chất bán dẫn đó là bán dẫn loại N mang dấu – và
bán dẫn P mang dấu +
Cấu tạo loại N Cấu tạo loại P
ĐIỆN TỬ CƠ BẢN
4. Đặc điểm chung tiếp giáp P –N.
•Khi các chất bán dẫn loại P, N được hình thành trong cùng một
khối thì xảy ra một sự tương tác trong đó các điện tử dư thừa bán
dẫn loại N khuếch tán sang mặt tiếp xúc để điền vào lỗ trống trong
bán dẫn loại P. Tạo thành 1 mặt tiếp xúc có rất ít điện tử thừa (có
điện trở rất lớn)
Mặt tiếp xúcBán dẫn loại P
Bán dẫn loại N
Lỗ trống Điện tử
Miền điện tích không gian
ĐIỆN TỬ CƠ BẢN
II. Diode.
1.. Cấu tạo.
•- Diode được cấu tạo gồm hai lớp bán dẫn P – N ghép lại với nhau
tạo thành lớp tiếp giáp P-N. Hai lớp bán dẫn được nối ra ngoài cực
nối với bán dẫn P gọi là cực Anôt cực với bán dẫn N goi là Ktốt.
KA
ĐIỆN TỬ CƠ BẢN
- Ký hiệu:
Anốt Katốt
- Hình dạng của một số loại diode.
ĐIỆN TỬ CƠ BẢN
2. Nguyên lý làm việc.
a. Phân cực thuận cho diode:
NP
+Vdc1
•Khi diode có điện thế Anốt cao hơn so với điện thế Katốt khi đó
diode được phân cực thuận.
ĐIỆN TỬ CƠ BẢN
•b. Phân cực ngược cho diode.
P N
+
Vdc
•- Khi ta nối cực âm của nguồn với Anốt và cực dương của nguồn
với Katốt. Do tác dụng của nguồn ngoài làm cho bề rộng của miền
điện tích không gian tại bề mặt tiếp giáp P-N tăng lên. Hàng rào
điện áp tăng, ngăn cản các điện tử ở phía bán dẫn N sang lớp bán
dẫn P và lỗ trống từ lớp bán P sang lớp bán dẫn N.
ĐIỆN TỬ CƠ BẢN
•3. Phân loại diode.
• a, Diode tiếp điểm :
•- Diode tiếp điểm là diode có măt tiếp xúc giữa hai chất bán dẫn P –
N rất nhỏ, hầu như thành một điểm, dùng để tách sóng. Diode này
thường có hình dạng nhỏ được bọc bởi vỏ thuỷ tinh, dùng để tách
sóng.
ĐIỆN TỬ CƠ BẢN
•b, Diode tiếp mặt :
• - Diode tiếp mặt là diode có mặt tiếp xúc giữa hai chất bán
dẫn là một mặt phẳng, thường có màu đen, bọc nhựa dùng để
nắn điện.
•4. Tác dụng của diode trong mạch điện tử.
•- Diode được dùng để chỉnh lưu dòng điện xoay chiều thành một
chiều để cấp nguồn cho máy hoạt động.
•- Ngoài ra diode còn được sử dụng làm mạch tách sóng để lấy tín
hiệu âm tần ra khỏi tín hiệu cao tần trong Radio hoặc lấy tín hiêu
hình tổng hợp từ tín hiêu trung tần hình trong tivi. Hoặc diode còn
được mắc trong mạch trộn tần để biến đổi tín hiệu cao tần thành tín
hiệu trung tần
•- Lợi dụng đặc tính ghim áp của diode trong các mạch khuếch đại
công suất âm tần người ta thường dùng diode để phân cực cho các
TZT nhằm ổn định điện áp phân cực.
•- Dùng làm công tắc chuyển đổi trạng thái (chuyển mạch điện tử)
trong lĩnh vực điện tử số.
ĐIỆN TỬ CƠ BẢN
•5. Các thông số cơ bản của Diode.
•- Điện áp ngược cực đại Vref: là điện áp phân cực ngược lớn nhất
đưa vào diode mà không đánh thủng diode, nếu vượt quá điện áp này
diode sẽ bị hỏng.
•- Dòng điện thuận cực đại IFmax: là dòng điện lớn nhất có thể chạy
qua diode mà diode khkông bị đánh thủng, vượt quá giá trị nàydiode
sẽ bị hỏng.
•- Dòng điện thuận trung bình là dòng điện làm việc của diode
•- Điện áp thuận rơi trên diode Vf là điện áp ngưỡng của lớp tiếp giáp
P – N. Điện áp này đo được ở một dòng điện cố định.
ĐIỆN TỬ CƠ BẢN
ĐIỆN TỬ CƠ BẢN
•6. Cách xác định cực tính và chất lượng của diode.
•a. Cách xác định cực tính .
•- Sử dụng đồng hồ vạn năng(VOM)
•Ta biết thang đo ohm của đồng hồ vạn năng sử dụng nguồn Pin 1,5v hay
3v để đo điện trở Rx1, Rx10 , Rx100 Rx1k. Thường que đen nối với cực
dương của Pin và que đỏ nối với cực cực âm của Pin.
•Đặt đồng hồ ở thang X1. Đo điện trở thuận và ngược của diode có một
phép đo cho giá trị điện trở. Ứng với que đỏ là Ktôt, que đen là Anôt của
diode.
ĐIỆN TỬ CƠ BẢN
•b. Xác định chất lượng diode.
•- Đặt đồng hồ ở thang x 1Ω , đặt hai que đo vào hai đầu Diode,
nếu:
• + Đo chiều thuận que đen vào Anốt, que đỏ vào Katốt => kim lên,
đảo chiều đo kim không lên là => Diode tốt
+ Nếu đo cả hai chiều kim lên = 0Ω => là Diode bị chập.
+ Nếu đo thuận chiều mà kim không lên => là Diode bị đứt.
+ Nếu để thang 1KΩ mà đo ngược vào Diode kim vẫn lên một chút
là Diode bị dò.
ĐIỆN TỬ CƠ BẢN
•II. Các diode đặc biệt
•1. Diode ổn áp.
•a, Cấu tạo và kí hiệu quy ước.
•- Cấu tạo: Diode zener có cấu tạo giống như diode thường
nhương có nồng độ tạp chất cao hơn, thường được tạo từ tinh thể
Si.
•- Ký hiệu và hình dáng:
D
ZENER
DZ 6.8
•Giá trị điện áp diode ổn áp đựơc thường được ghi trên thân của
diode.
• - Do diode Zener có nồng độ tạp chất cao nên miền điện tích
không gian bị thu hẹp. Do đó khi phân cực ngược dễ dàng xảy ra
hện tượng huỷ thác hay còn gọi hiệu ứng zener làm cho điện áp ở
hai đầu diode có giá trị không đổi mặc dù dòng điện thay đổi.
Người ta thay đổi nồng độ tạp chất để tạo ra các loại diode ổn áp có
giá trị điện áp khác nhau: ví dụ 5V, 7.5V, 6V, 6.8V, 8V, 9V, 12V...
• - Khi phân cực thuận thì diode ổn áp có đặc tính giống diode
thường.
ĐIỆN TỬ CƠ BẢN
ĐIỆN TỬ CƠ BẢN
•b, Ứng dụng của diode ổn áp:
• Được ứng dụng dùng để ổn định điện áp.
• + Khi điện áp tác dụng dưới mức Vz của diode ổn áp thì điện
áp trên diode bằng điện áp tác dụngvà không có dòng điện chạy qua
diode ổn áp.
• + Khi điện áp tác dụng lớn hơn điện áp Vz của diode zener,
thì dòng điện bắt đầu chảy qua diode và điện áp ra được ghim tại giá
tri Vz của diode, điện áp còn lại sụt trên R.
+
E
R
Rt
Dz
2. Diode quang.
• a, Cấu tạo:
•Gồm hai lớp bán dẫn P và N ghép với nhau, nhưng vỏ bọc cách
điện có một miếng thuỷ tinh hay chất dẻo trong suất để thu nhận
ánh sáng chiếu vào lớp tiếp giáp.
•b, Tính chất.
•- Khi không có ánh sáng chiếu vào, diode được phân cực ngược,
dòng điện ngược rất nhỏ. Khí có ánh sáng chiếu vào lớp tiếp giáp
PN làm nội trở của diode giảm dòng điện ngược tăng lên tỷ lệ
với cường độ ánh sáng.
ĐIỆN TỬ CƠ BẢN
ĐIỆN TỬ CƠ BẢN
•- Ký hiệu và hình dáng:
D
A K
•c, Ứng dụng: Thường được ứng dụng trong các mạch tự động
điều khiển, mạch đếm sản phẩm, trong hệ thống báo cháy, các
cảm biến trong máy VCD, CD
ĐIỆN TỬ CƠ BẢN
•3. Diode phát quang (Light Emiting Diode: LED).
•a, Cấu tạo:
•Diode phát quang có cấu tạo giống diode thường nhưng được
dùng chất bán dẫn đặc biệt như Ga (gallium), As khi có dòng
điện chạy qua diode tại lớp tiếp giáp P - N phát ra ánh sáng. Tuỳ
theo chất bán dẫn mà ánh sáng phát ra có màu sắc khác nhau.
A K
A A
K
ALED đôi
D
LED
ĐIỆN TỬ CƠ BẢN
- Mach phân cực cho đèn LED.
+ V1
10V
R
1k
D
•Ứng dụng:
•LED Thường được dùng trong các mạch hiển thị, mạch quảng
cáo, cho biết trạng tháI của mạch như báo nguồn, báo mức
logic,.
ĐIỆN TỬ CƠ BẢN
III. TRANSISTOR.
• Khái niệm:
• - Transistor là linh kiện điện tử được cấu tạo từ các chất bán
dẫn dùng để khuếch đại tín hiệu, làm công tắc điện tử.
•2. Cấu tạo:
• *Gồm 3 lớp bán dẫn ghép với nhau hình thành hai mối tiếp giáp
P-N. Nếu ghép theo thứ tự PNP ta có Transitor thuận, nếu ghép
theo thứ tự NPN ta có Transitor nghich. Về phuơng diện cấu tạo thì
Transitor tương đương với hai Điode có dấu ngược chiều nhau
ĐIỆN TỬ CƠ BẢN
•*Nguyên tắc hoạt động của Transitor:
•Đối với NPN ta xét hoạt động của nó theo hình vẽ sau
ĐIỆN TỬ CƠ BẢN
•Ta cấp nguồn một chiều UCE vào hai cực C và E trong đó cực C
nối với (+) còn cực E nối (-) như hình vẽ.
•Ta cấp nguồn UBE đi qua công tắc và hạn trở dòng vào hai cực
B và E trong đó (+) vào chân B còn (-) vào chân E .
•Khi ta mở công tắc ta thấy rằng khi hai cực C và E đã có dòng
điện nhương đèn lại không sáng lúc này dòng qua C =0
•Khi công tắc đóng mối P_N được phân cực thuận do đó có dòng
điện chạy từ (+) nguồn UE B qua công tắc rồi qua mối BE về cực
âm tạo thành dòng baso .Khi dòng bazơ xuất hiện thì ngay lập tức
cũng có dòng C làm cho bóng đèn sáng và dòng C mạnh hơn gấp
nhiều lần dòng B. Do đó dòng C phụ thuộc hoàn toàn vào dòng B
được tính theo công thức :
•* Hình dạng và ký hiệu của Transitor
ĐIỆN TỬ CƠ BẢN
ĐIỆN TỬ CƠ BẢN
•* Kí hiệu trên transistor và loại transistor.
•Hiện nay trên thị trường phổ biến với 3 loại Transitor với 3 hãng sản
suất : Nhật Bản , Trung Quốc , Mỹ.
•+ Nhật Bản thì trên Transitor chữ đầu tiên Thường là các chữ cái A,
B, C, D. sau au đó là các là chữ cái A , B là transitor
thuận PNP còn Transitor nào có bắt đầu bằng chữ cái C, D là Transitor
nghịch NPN . Tran có
chữ cái là A , C là Tran có công suất lớn. Còn B, D là tran có công suất
nhỏ và tần số làm việc
thấp hơn.
số .nh− D846 , A 564 , C1815, B7333 .Transitor nào có bắt đầu
ĐIỆN TỬ CƠ BẢN
•+ Mỹ thì khác các Tran sitor thuờng đưîc bắt đầu bằng 2N. Ví dụ
nh− : 2N 2222; 2N3904Tran nào có 2 số sau chữ 2N là cùng chẵn
hoặc cùng lẻ thì là NPN. Còn ngược lại hai số đó mà cùng chẵn lẻ
khác nhau thì là Transitor PNP.
•Còn một số loại khác 2N thì cách xác định lại là khác
•+ Trung Quốc thì trên Transitor đưîc bắt đầu bằng số 3 sau đó là các
chữ cái. Trong đó A,B là PNP, còn C, D là NPN . Còn sau các chữ cái
A, B, C ,D nếu là X, P cho biết Transitor công suất nhỏ còn sau là A,
G là Transitor công suất lớn nh− 3CP25, 3AP20
ĐIỆN TỬ CƠ BẢN
•Cách xác định cực (chân) cho Transitor:
•Đối với của Nhật Bản sản xuất thì cách xác định chân nh− sau:
•Transitor công suất nhỏ thì cực bazo thuong ở bên phải sau đó
mới đến C và E như hình vẽ ta phải để transistor như hình vẽ.
•Còn đối với Transistor Công suất lớn Thì cực bazo thuòng ở
bên trái, và C ở giữa , E bên phải theo hình vẽ
ĐIỆN TỬ CƠ BẢN
•Còn đối với transistor Trung Quốc thì khác chân B ở giữa còn C bên
trái, E ở bên phải nếu ta đặt Transitor như trên. Còn đối với transistor
Mỹ thì ngược lại so với Trung Quốc, Chân B ở giữa, Chân E ở bên
trái, C ở bên phải, nếu ta đặt transitor như trên
ĐIỆN TỬ CƠ BẢN
Kiểm tra, xác định cực tính của TZT bằng đồng hồ vạn năng
E C
B
E C
B
Xác định cực B và loại TZT.
+ để đồng hồ ở thang đo ohm (x1).
+ Lần lượt đo điện trở giữa các cặp cực (chân) BC, BE, EB (có 6
phép đo). Ta thấy có 2 phép đo có giá trị xấp xỉ bằng nhau vì cặp
BC, BE, ta lầy giá trị ở lần đo có giá trị gần bằng nhau, nếu que đỏ
đặt cố định ở chân nào thì đấy là chân B của TZT loại thuận. Tương
tự nếu que đen đặt cố định ở chân nào thì đó là chân B của TZT loại
ngược.
ĐIỆN TỬ CƠ BẢN
•b. Xác định cực C và E.
•- Giả sử ta lấy loại TZT ngưược ta đã xác định đưưîc cực B, còn lại
là cực C và E.
• + Chuyển đồng hồ về thang đo
ohm (x1k). Cặp 2 đầu que đo vào
2 cực còn lại của TZT, đồng thời
dùng tay kích vào cực B. Ta thực
hiện 2 lần đo lấy giá trị ở lần đo
nhỏ hơn. Nếu que đen dặt ở cực
nào thìa đó là cực C, cực còn lại là
cực E.
•+ Với loại TZT thuận ta cũng
thực hiện tương tự nhưng que đỏ
đặt ở cực nào thì đ? là cực C.
ĐIỆN TỬ CƠ BẢN
•Các kiểu mạch cơ bản:
• Transistor có ba cực hai cực dùng cho đầu vào cực còn lại
và một trong hai cực đầu vào làm thành đầu ra. Cực dùng cho cả
đầu vào và đầu ra được gọi là cực chung.
Mạch mắc kiểu E chung:
15Vdc
Uvao
Ucc
+
C3
1uF
+
C2
1uF
R6
10
R5
10k
VR
10k 4%
R4
1k
R3
10k
+
C1
1uF
R2
100
R1
1k Q1
NPN
•Tác dụng linh kiện.
•+ Q làm nhiệm vụ khuếch đại.
•+ R3, R4, VR: định thiên và phân áp
cho Q
•+ R5: tải chân C của Q.(3k)
•+ R6 : Điện trở cực E nhằm ổn định
nhiệt cho Q
•+ C1, C2 tụ ghép tầng đầu vào và
đầu ra.
•+ C3: Tụ thoát thành phần xoay
chiều từ cực E xuống mass
•- Nguyên lý làm việc:
• Giả sử tín hiệu đưa vào khuếch đại có dạng hình sin.
ĐIỆN TỬ CƠ BẢN
+ Xét 1/2 T đầu điện áp vào có dạng dương trên âm dưới
điện áp Ub/Q tăng, Ube = Ub - Ue, Ub tăng làm cho Ube
tăng Q dẫn mạnh lên điện áp chân C/Q giảm điện áp đầu
ra giảm.
15Vdc
Uvao
Ucc
+
C3
1uF
+
C2
1uF
R6
10
R5
10k
VR
10k 4%
R4
1k
R3
10k
+
C1
1uF
R2
100
R1
1k Q1
NPN
+Xét 1/ 2T sau điện áp đầu vào có dạng âm trên
dương dưới điện áp Ub/Q giảm, Ube giảm Q dẫn
yếu điện áp chân C/Q tăng điện áp đầu ra tăng.
Như vậy,: Khi điện áp đầu vào thay đổi làm cho
điện áp Ube thay đổi theo, điện áp trên cực C thay
đổi điện áp đầu ra thay đổi theo quy luật tín hiệu
đầu vào nhưưng có biên độ lớn hơn.
ĐIỆN TỬ CƠ BẢN
Mạch Bazơ chung (BC).
+ Ucc 15Vdc
Uvao
Ura
+
C2
1uF
R5
4.7k
R6
680
VR
10k 40%
R4
10K
+
C1
1uF
R3
470
R2
100
R1
1k
Q1
- Tác dụng linh kiện:
+ R1, R2, R6 phân cực và ổn
định điểm làm việc cho TZT.
+ R5 tải của tầng khuếch
đại.
+ C1, C2 tụ nối tầng.
+R2, R3 điện trở cực E
+ Tín hiệu đưược đưa vào
cực B và cực E, tín hiệu
được lấy ra cực B và cực C.
Nguyên lý làm việc:
ĐIỆN TỬ CƠ BẢN
+ Ucc 15Vdc
Uvao
Ura
+
C2
1uF
R5
4.7k
R6
680
VR
10k 40%
R4
10K
+
C1
1uF
R3
470
R2
100
R1
1k
Q1
•- Khi tín hiệu U vào tăng sẽ làm cho UE tăng lên do đó UBE giảm
xuống. Qv dẫn yếu làm cho IC giảm UC tăng lên tức là Ura tăng lên.
•- Ngược lại khi tín hiệu Uvào giảm xuống thì UE giảm do đó UBE
tăng xuống. Qv dẫn mạnh làm cho IC tăng UC giảm xuống tức là Ura
giảm.
•Đặc điểm:
•Mạch B chung khuếch đại điện áp
mà không khuếch đại dòng điện
nên hệ số khuếch đại công suất
không lớn.
Mạch Collector chung (CC).
ĐIỆN TỬ CƠ BẢN
+Ucc 15Vdc
Ura+
C2
1uF
R5
4.7k
Q1
NPN
R4
22k
VR4
10k 40%
R3
1k
Uvao
+
C1
1uF
R2
100
R1
1k
•- Tác dụng linh kiện:
•+ Q làm nhiệm vụ khuếch đại.
•+ R4, R3, VR: định thiên và phân
áp cho Q
•+ R5: tải chân E của Q
•+ R2: Điện trở chân E
•+ C1, C2 tụ ghép tầng đầu vào và
đầu ra.
•+ Tín hiệu được đưa vào giữa B
và C, tín hiệu được lấy ra giữa
chân C và chân E. Do vậy đây là
mạch khuếch đại CC.
ĐIỆN TỬ CƠ BẢN
+Ucc 15Vdc
Ura+
C2
1uF
R5
4.7k
Q1
NPN
R4
22k
VR4
10k 40%
R3
1k
Uvao
+
C1
1uF
R2
100
R1
1k
•Nguyên lý làm việc:
• + Xét 1/2T đầu điện áp đầu vào có dạng dương trên âm dưới
Ub /Q tăng, Ube tăng Q dẫn mạnh điện áp sụt trên Re tăng điện áp đầu
ra tăng.
•+ Xét 1/2T sau điện áp đầu vào đổi
dấu Ub/Q giảm, Ube giảm Q dẫn
yếu điện áp sụt trên Re giảm điện
áp đầu ra giảm .
•Như vậy điện áp đầu ra có pha
cùng pha điện áp đầu vào
•Mạch C chung khuếch đại dòng điện nhưng không khuếch đại
điện áp nên hệ số khuếch đại không lớn.
ĐIỆN TỬ CƠ BẢN
Kết luận:
-Mạch B chung khuếch đại điện áp mà không khuếch đại dòng
điện nên hệ số khuếch đại công suất không lớn.
- Mạch C chung khuếch đại dòng điện nhưng không khuếch đại
điện áp nên hệ số khuếch đại không lớn.
- Mạch E chung khuếch đại cả dòng điện và điện áp nên hệ số
khuếch đại lớn.
ĐIỆN TỬ CƠ BẢN
IV- TRANSISTOR TRƯƯỜNG - FET
•I. Tổng quan về transistor hiệu ứng trường.
• Transistor trường là một loại bán dẫn mà hoạt động của nó dựa
trên hiệu ứng trường. Dòng qua transistor trường là dòng các phần tử
tải điện cơ bản chạy qua kênh dẫn, kênh dẫn này được điều khiển bằng
điện trường. Có hai loại transistor trường tiếp giáp JFET và transistor
cách ly MOSFET
II. Transistor trưường loại JFET
•1. Cấu tạo, kí hiệu quy ước của
•transistor trường loại JFET (Juntion Field Effect Transistor) là
loại TZT trường điều khiển hạt tảI điện qua kênh dẫn bằng lớp
tiếp giáp P – N. JFET có hai loại JFET kênh N và JFET kênh P.
Cấu tạo nhưư sau.
ĐIỆN TỬ CƠ BẢN
•Trong JFET kênh N gồm có thanh bán dẫn loại N nối với dây ra
gọi là cực tháo D và cực nguồn S . Hai bên thanh bán dẫn loại N là
hai vùng bán dẫn loại P tạo thành mối nối P- N như diode, hai vùng
này nối chung với nhau tạo thành cực cổng G.
•JFET Kênh P có cấu tạo tương tự nhưưng chất bán dẫn ngược lại
với JFET kênh N.
Kí hiệu:
ĐIỆN TỬ CƠ BẢN
Kªnh P
Cùc D
Cùc G
Cùc S
N
Cùc S
Cùc D
Cùc G
Kªnh
N
P
•2. Nguyên lý làm việc của JFET kênh N.
•Xét mạch thí nghiệm JFET kênh N như hình vẽ.Cực D nối vào
dương nguồn, cực S nối vào âm nguồn Vcc.
•2. Nguyên lý làm việc của JFET kênh N.
•Xét mạch thí nghiệm JFET kênh N như hình vẽ.Cực D nối vào
dương nguồn, cực S nối vào âm nguồn Vcc.
ĐIỆN TỬ CƠ BẢN
N
Cùc S
Cùc DCùc G
Kªnh
R1
1k
+ V1
10V
N
•Trường hợp 1: Khi VGS = 0v.
•Tiép giáp P – N của cực G và kênh
bị phân cực ngược, không có dòng
điện chạy qua cực cống G. Lúc này
dòng điện sẽ đi qua kênh theo chiều
từ cực dương của nguồn vào cực D
và ra ở cực S để trở về âm nguồn
Vcc, kênh N có tác dụng như một
điện trở và dòng điện chạy qua kênh
chỉ phụ thuộc vào điện áp VDS và
điện trở RDS.
ĐIỆN TỬ CƠ BẢN
N
Cùc S
Cùc DCùc G
Kªnh
R1
1k
+ V1
10V
N
•Trường hợp 2: Khi VGS < 0.
•- Tiếp giáp P – N giưa cực G và kênh
cũng bị phân cực ngược. Khi VGS càng
âm thì tiếp giáp P – N càng bị phân cực
ngược, miền điện tích không gian tăng lên
làm cho độ rộng của kênh giảm xuống, điện
trở của kênh dẫn tăng lên do đó dòng ID
giảm xuống. Khi tới một trị số âm nào đó
của VGS thì hai miền điện tích không gian
chạm nhau và bóp nghẽn kênh lại lúc này
dòng ID hầu như không còn. Điện áp này
gọi là điện áp nghẽn VP0 (Pinch off ).
* Với loại kênh P thì ngược lại..
ĐIỆN TỬ CƠ BẢN
•III. Transistor trường loại MOSFET.
•Transisto MOSFET (do chữ Metal oxide Semi conductor FET) chia
ra hai loại là MOSFET liên tục và MOSFET gián đoạn .Mỗi loại
kênh liên tục hay gián đoạn đều có phân loại theo chất bán dẫn là
kênh N hay kênh P . Ở đây ta chỉ xét các loại MOSFET kênh N và
suy ra cấu tạo ngược lại cho kênh P .
•1. MOSFET kênh liên tục :
•1.1. cấu tạo của MOSFET kênh liên tục
•Kênh dẫn điện là hai vùng bán dẫn loại N pha nồng độ cao
(N+)được nối liền nhau bằng vùng bán dẫn loại N pha nồng độ
cấp thấp (N) được khuếch tán trên một nền là chất bán dẫn loại
P phía trên kênh dẫn điện có phủ lớp oxit cách điện si02.
•Hai dây dẫn xuyên qua lớp cách điện nối vào hai vùng bán dẫn N+
gọi là cực S và D . cực G có tiếp xúc kim loại bên ngoài lớp oxit
nhưng vẫn cách điện với kênh N . Thường cực S được nối chung với
nền P .
ĐIỆN TỬ CƠ BẢN
N
Nền P
N+ +
S D
G
Nhôm
SiO2
ĐIỆN TỬ CƠ BẢN
2.MOSFET kênh gián đoạn:
2.1.Cấu tạo của MOSFET kênh gián đoạn
Nền P
N+ N+
S
D
G
Nhôm
SiO2
•Trong MOSFET gián đoạn thì hai vùng bán dẫn loại N pha nồng độ
cao
•(N +)không dính liền nhau gọi là kênh gián đoạn. Mặt trên kênh dẫn
điện cũng phủ một lớp oxit cách điện Si0 2. Hai dây dẫn xuyên qua
lớp cách điện nối vào vùng bán dẫn N+ gọi là cực S và cực D. Cực G
có tiếp xúc kim loại bên ngoài lớp oxit và cách điện đối với cực D và
cực S . cực S nối với nền P
ĐIỆN TỬ CƠ BẢN
•3. Các thông số kỹ thuật :
•- Transisto trường ứng có tổng trở vào rất lớn giống đặc tính đèn
điện tử ba cực do cực G cách điện đối với kênh dẫn điện. Do đó, các
thông số kỹ thuật của FET cũng giống như các thông số của đèn điện
tử ba cực
•+ Độ truyền dẫn: Độ truyền dẫn của JFET là tỉ số giữa mức biến
thiên của dòng điện ID và mức biến thiên của điện áp VGSkhi có
VDS không đổi.
•Gfs = mA/ V
•+ Độ khuếch đại điện áp: Độ truyền dẫn của FET là ti số giữa
mức biến thiên điện áp ngõ ra VDS và mức biến thiên điện áp ngõ
vào VDSkhi có ID không đổi.
•+ Tổng trở ngõ ra :Tổng trở ra của FET là tỉ số giữa điện áp ngõ ra
Vds và dòng điện cực tháo id
V- CÁC LINH KIỆN BỐN MẶT TIẾP GIÁP.
ĐIỆN TỬ CƠ BẢN
•1. Thysistor (SCR).
•a. Cấu tạo.
•- SCR được cấu tạo bởi bốn lớp bán dẫn P, N, P, N ghép nối tiếp
nhau tạo thành ba lớp tiếp giáp P-N và được đưa ra ba cực A, K, G
G
A
K
P
N
P
N
•- Ký hiệu và sơ đồ tương đương SCR:
ĐIỆN TỬ CƠ BẢN
G
A
K
SCR
A
K
G
Q2
Q1
•kí hiệu trên mạch điện •sơ đồ tương đương
ĐIỆN TỬ CƠ BẢN
•b. Nguyên lý làm việc:
•Hoạt động của SCR tương đương với hai TZT thuận ngược mắc nối
tiếp nhau.
•- Điều kiện SCR dẫn: + Phân cực thuận giữa A và K (VA > VK).
• + Có một dòng kích (xung dương) vào cực
• - Khi có xung dương kích vào cực G, Q2 dẫn điện thế tại cực C/Q2
giảm mạnh kéo theo cực B/Q1