DÒNG ĐIỆN 1 CHIỀU

I - Khái niệm cơ bản về dòng điện

  1. Cấu trúc nguyên tử : 
    Để hiểu về bản chất dòng điện ta biết rằng ( kiến thức PTTH ) tất cả các nguyên tố đều được cấu tạo lên từ các nguyên tử và mỗi nguyên tử của một chất được cấu tạo bởi hai phần là 
    - Một hạt nhân ở giữa các hạt mang điện tích dương gọi là Proton và các hạt trung hoà điện gọi là Neutron. 
    - Các Electron (điện tử ) mang điện tích âm chuyển động xung quanh hạt nhân  . 
    - Bình thường các nguyên tử có trạng thái trung hoà về điện nghĩa là số Proton hạt nhân bằng số electron ở bên ngoài nhưng khi có tác nhân bên ngoài như áp xuất, nhiệt độ, ma sát tĩnh điện, tác động của từ trường .. thì các điện tử electron ở lớp ngoài cùng có thể tách khỏi quỹ đạo để trơqr thành các điện tử tự do. 
    - Khi một nguyên tử bị mất đi một hay nhiều điện tử, chúng bị thiếu điện tử và trở thành ion dương và ngược lại khi một nguyên tử nhận thêm một hay nhiều điện tử thì chúng trở thành ion âm.

   2 . Bản chất dòn điện và chiều dòng điện . 
  Khi các điện tử tập trung với mật độ cao chúng tạo lên hiệu ứng tích điện
  - Dòng điện chính là dòng chuyển động của các hạt mang điện như điện tử , ion.
  - Chiều dòng điện được quy ước đi từ dương sang âm ( ngược với chiều chuyển động của các điện tử - đi từ âm sang dương )

  3. Tác dụng của dòng điện : 
  Khi có một dòng điện chạy qua dây dẫn điện như thí nghiệm sau :

ẢNH CỦA - VĨNH

  Ta thấy rằng dòng điện đã tạo ra một từ trường xung quanh để làm lệch hướng của nam châm, khi đổi chiều dòng điện thì từ trường cũng đổi hướng =>  làm nam châm lệch theo hướng ngược lại.
  - Dòng điện chạy qua bóng đèn làm bóng đèn phát sáng và siẩng nhiệt năng
  - Dòng điện chạy qua động cơ làm quay động cơ quay  sinh ra cơ năng
  - Khi ta nạp ác quy các cực của ắc quy bị biến đổi và dòng điện có tác dụng hoá năng..

Như vậy dòng điện có các tác dụng là tác dụng về nhiệt , tác dụng về cơ năng , tác dụng về từ trường và tác dụng về hoá năng.

 II - Dòng điện và điện áp một chiều

   1. Cường độ dòng điện : 
   Là đại lượng đặc trưng cho độ mạnh yếu của dòng điện hay đặc trưng cho số lượng các điện tử đi qua tiết diện của vật dẫn trong một đơn vị thời gian - Ký hiệu là I
  - Dòng điện một chiều là dòng chuyển động theo một hướng nhất định từ dương sang âm theo quy ước hay là dòng chuyển động theo một hướng của các điện tử tự do.

 

ẢNH CỦA VĨNH

  Đơn vị của cường độ dòng điện là Ampe và có các bội số :

• Kilo Ampe  = 1000 Ampe
• Mega Ampe = 1000.000 Ampe
• Mili Ampe = 1/1000 Ampe
• Micro Ampe = 1/1000.000 Ampe

   2. Điện áp :
   Khi mật độ các điện tử tập trung không đều tại hai điểm A và B nếu ta nối một dây dẫn từ A sang B sẽ xuất hiện dòng chuyển động của các điện tích từ nơi có mật độ cao sang nơi có mật độ thấp, như vậy người ta gọi hai điểm A và B có chênh lệch về điện áp và áp chênh lệch chính là hiệu điện thế.
  - Điện áp tại điểm A gọi là UA
  - Điện áp tại điểm B gọi là UB.
  - Chênh lệch điện áp giữa hai điểm A và B gọi là hiệu điện thế UAB
             UAB = UA - UB
  - Đơn vị của điện áp là Vol  ký hiệu là U hoặc E, đơn vị điện áp có các bội số là

• Kilo Vol ( KV) = 1000 Vol
• Mini Vol (mV) = 1/1000 Vol
• Micro Vol = 1/1000.000 Vol

ẢNH CỦA VĨNH

  Điện áp có thể ví như độ cao của một bình nước, nếu hai bình nước có độ cao khác nhau thì  khi nối một ống dẫn sẽ có dòng nước chảy qua từ bình cao sang bình thấp hơn, khi hai bình nước có độ cao bằng nhau thì không có dòng nước chảy qua ống dẫn. Dòng điện cũng như vậy nếu hai điểm có điện áp chên lệch sẽ sinh ra dòng điện chạy qua dây dẫn  nối với hai điểm đó từ điện áp cao sang điện áp thấp và nếu hai điểm có điện áp bằng nhau thì dòng điện trong dây dẫn sẽ = 0

III - Các định luật cơ bản

1. Định luật ôm 
  Định luật ôm là định luật quan trọng mà ta cần phải nghi nhớ

   Cường độ dòng điện trong một đoạn mạch tỷ lệ thuận với điện áp ở hai đầu đoạn mạch và tỷ lệ nghịch với điện trở của đoạn mạch đó .

  Công thức :     I = U / R trong đó

•   I là cường độ dòng điện , tính bằng Ampe (A)
• U là điện áp ở hai đầu đoạn mạch , tính bằng Vol (V)
• R là điện trở của đoạn mạch , tính bằng ôm

  2. Định luật ôm cho đoạn mạch  
    Đoạn mạch mắc nối tiếp:  
 Trong một đoạn mạch có nhiều điện trở mắc nối tiếp thì điện áp ở hai đầu đoạn mạch bằng tổng sụt áp trên các điện trở .

ẢNH CỦA VĨNH

•    Như sơ đồ trên thì  U = U1 + U2 + U3 
•  Theo định luật ôm ta lại có U1 =I1 x R1 , U2 = I2 x R2,  
     U3 = I3 x R3  nhưng đoạn mạch mắc nối tiếp thì  I1 = I2 = I3
• Sụt áp trên các điện trở =>  tỷ lệ thuận với các điện trở 
• Đoạn mạch mắc song song 
   Trong đoạn mạch có nhiều điện trở mắc song song thì cường độ dòng điện chính bằng tổng các dòng điện đi qua các điện trở và sụt áp trên các điện trở là như nhau:

 

ẢNH CỦA VĨNH

• Mạch trên có U1 = U2 = U3 = E
• I = I1 + I2 + I3 và U1 = I1 x R1  = I2 x R2 = I3 x R3
• Cường độ dòng điện tỷ lệ nghịch với điện trở .

 3. Điện năng và công xuất :
   * Điện năng.
   Khi dòng điện chạy qua các thiết bị như bóng đèn => làm bóng đèn sáng, chạy qua động cơ => làm động cơ quay như vậy dòng điện đã sinh ra công. Công của dòng điện gọi là điện năng, ký hiệu là W, trong thực tế ta thường dùng Wh, KWh ( Kilo wat giờ)

 Công thức tính điện năng là :

W = U x I x t

• Trong đó W là điện năng tính bằng  June (J)
• U là điện áp tính bằng Vol (V)
• I là dòng điện tính bằng Ampe (A)
• t là thời gian tính bằng giây (s)

   * Công xuất .
   Công xuất của dòng điện là điện năng tiêu thụ trong một giây , công xuất được tính bởi công thức

P = W / t = (U. I .t ) / t = U .I

Theo định luật ôm ta có   P = U.I =  U² / R  = R.I²  

  Ta thấy rằng dòng điện đã tạo ra một từ trường xung quanh để làm lệch hướng của nam châm, khi đổi chiều dòng điện thì từ trường cũng đổi hướng =>  làm nam châm lệch theo hướng ngược lại.
  - Dòng điện chạy qua bóng đèn làm bóng đèn phát sáng và siẩng nhiệt năng
  - Dòng điện chạy qua động cơ làm quay động cơ quay  sinh ra cơ năng
  - Khi ta nạp ác quy các cực của ắc quy bị biến đổi và dòng điện có tác dụng hoá năng..

Như vậy dòng điện có các tác dụng là tác dụng về nhiệt , tác dụng về cơ năng , tác dụng về từ trường và tác dụng về hoá năng.

 II - Dòng điện và điện áp một chiều

   1. Cường độ dòng điện : 
   Là đại lượng đặc trưng cho độ mạnh yếu của dòng điện hay đặc trưng cho số lượng các điện tử đi qua tiết diện của vật dẫn trong một đơn vị thời gian - Ký hiệu là I
  - Dòng điện một chiều là dòng chuyển động theo một hướng nhất định từ dương sang âm theo quy ước hay là dòng chuyển động theo một hướng của các điện tử tự do.

  Đơn vị của cường độ dòng điện là Ampe và có các bội số :

• Kilo Ampe  = 1000 Ampe
• Mega Ampe = 1000.000 Ampe
• Mili Ampe = 1/1000 Ampe
• Micro Ampe = 1/1000.000 Ampe

   2. Điện áp :
   Khi mật độ các điện tử tập trung không đều tại hai điểm A và B nếu ta nối một dây dẫn từ A sang B sẽ xuất hiện dòng chuyển động của các điện tích từ nơi có mật độ cao sang nơi có mật độ thấp, như vậy người ta gọi hai điểm A và B có chênh lệch về điện áp và áp chênh lệch chính là hiệu điện thế.
  - Điện áp tại điểm A gọi là UA
  - Điện áp tại điểm B gọi là UB.
  - Chênh lệch điện áp giữa hai điểm A và B gọi là hiệu điện thế UAB
             UAB = UA - UB
  - Đơn vị của điện áp là Vol  ký hiệu là U hoặc E, đơn vị điện áp có các bội số là

• Kilo Vol ( KV) = 1000 Vol
• Mini Vol (mV) = 1/1000 Vol
• Micro Vol = 1/1000.000 Vol

  Điện áp có thể ví như độ cao của một bình nước, nếu hai bình nước có độ cao khác nhau thì  khi nối một ống dẫn sẽ có dòng nước chảy qua từ bình cao sang bình thấp hơn, khi hai bình nước có độ cao bằng nhau thì không có dòng nước chảy qua ống dẫn. Dòng điện cũng như vậy nếu hai điểm có điện áp chên lệch sẽ sinh ra dòng điện chạy qua dây dẫn  nối với hai điểm đó từ điện áp cao sang điện áp thấp và nếu hai điểm có điện áp bằng nhau thì dòng điện trong dây dẫn sẽ = 0

III - Các định luật cơ bản

1. Định luật ôm 
  Định luật ôm là định luật quan trọng mà ta cần phải nghi nhớ

   Cường độ dòng điện trong một đoạn mạch tỷ lệ thuận với điện áp ở hai đầu đoạn mạch và tỷ lệ nghịch với điện trở của đoạn mạch đó .

  Công thức :     I = U / R trong đó

•   I là cường độ dòng điện , tính bằng Ampe (A)
• U là điện áp ở hai đầu đoạn mạch , tính bằng Vol (V)
• R là điện trở của đoạn mạch , tính bằng ôm

  2. Định luật ôm cho đoạn mạch  
    Đoạn mạch mắc nối tiếp:  
 Trong một đoạn mạch có nhiều điện trở mắc nối tiếp thì điện áp ở hai đầu đoạn mạch bằng tổng sụt áp trên các điện trở .

•    Như sơ đồ trên thì  U = U1 + U2 + U3 
•  Theo định luật ôm ta lại có U1 =I1 x R1 , U2 = I2 x R2,  
     U3 = I3 x R3  nhưng đoạn mạch mắc nối tiếp thì  I1 = I2 = I3
• Sụt áp trên các điện trở =>  tỷ lệ thuận với các điện trở .
  Đoạn mạch mắc song song 
   Trong đoạn mạch có nhiều điện trở mắc song song thì cường độ dòng điện chính bằng tổng các dòng điện đi qua các điện trở và sụt áp trên các điện trở là như nhau:

• Mạch trên có U1 = U2 = U3 = E
• I = I1 + I2 + I3 và U1 = I1 x R1  = I2 x R2 = I3 x R3
• Cường độ dòng điện tỷ lệ nghịch với điện trở .

 3. Điện năng và công xuất :
   * Điện năng.
   Khi dòng điện chạy qua các thiết bị như bóng đèn => làm bóng đèn sáng, chạy qua động cơ => làm động cơ quay như vậy dòng điện đã sinh ra công. Công của dòng điện gọi là điện năng, ký hiệu là W, trong thực tế ta thường dùng Wh, KWh ( Kilo wat giờ)

 Công thức tính điện năng là :

W = U x I x t

• Trong đó W là điện năng tính bằng  June (J)
• U là điện áp tính bằng Vol (V)
• I là dòng điện tính bằng Ampe (A)
• t là thời gian tính bằng giây (s)

   * Công xuất .
   Công xuất của dòng điện là điện năng tiêu thụ trong một giây , công xuất được tính bởi công thức

P = W / t = (U. I .t ) / t = U .I

Theo định luật ôm ta có   P = U.I =  U² / R  = R.I²  

MOSFET

1. Giới thiệu về Mosfet

MOSFET, viết tắt của "Metal-Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor" trong tiếng Anh, có nghĩa là "transistor hiệu ứng trường Oxit Kim loại - Bán dẫn", là một thuật ngữ chỉ các transistor hiệu ứng trường được sử dụng rất phổ biến trong các mạch số và các mạch tương tự.

                         

ẢNH CỦA- VĨNH     Transistor hiệu ứng trường Mosfet

   2. Cấu tạo và ký hiệu của Mosfet.

                        

ẢNH CỦA- VĨNH    Ký hiệu và sơ đồ chân tương đương giữa Mosfet và Transistor

   * Cấu tạo của Mosfet.

                               

                              ẢNH CỦA- VĨNH Cấu tạo của Mosfet ngược Kênh N

• G : Gate gọi là cực cổng
• S : Source  gọi là cực nguồn
• D : Drain gọi  là cực máng
• Mosfet kện N có hai miếng bán dẫn loại P đặt trên nền bán dẫn N, giữa hai lớp P-N được cách điện bởi lớp SiO2  hai miếng bán dẫn P được nối ra thành cực D và cực S, nền bán dẫn N được nối với lớp màng mỏng ở trên sau đó được dấu ra thành cực G.
• Mosfet có điện trở  giữa cực G với cực S và giữa cực G với cực D  là vô cùng lớn , còn điện trở giữa cực D và cực S phụ thuộc vào  điện áp chênh lệch giữa cực G và cực S ( UGS )
• Khi điện áp UGS = 0 thì điện trở RDS rất lớn, khi điện áp UGS > 0  => do hiệu ứng từ trường làm cho điện trở RDS giảm, điện áp UGS càng lớn thì điện trở RDS càng nhỏ.

   3. Nguyên tắc hoạt động của Mosfet

    Mạch điện thí nghiệm.

                               

                                       ẢNH CỦA- VĨNH   Mạch thí nghiệm sự hoạt động của Mosfet

• Thí nghiệm : Cấp nguồn một chiều UD qua một bóng đèn D vào hai cực D và S của Mosfet Q (Phân cực thuận cho Mosfet ngược) ta thấy bóng đèn không sáng nghĩa là không có dòng điện đi qua cực DS khi chân G không được cấp điện.
• Khi công tắc K1 đóng, nguồn UG cấp vào hai cực GS làm điện áp UGS > 0V => đèn Q1 dẫn => bóng đèn D sáng.
• Khi công tắc K1 ngắt, điện áp tích trên tụ C1 (tụ gốm) vẫn duy trì cho đèn Q dẫn => chứng tỏ không có dòng điện đi qua cực GS.
• Khi công tắc K2 đóng, điện áp tích trên tụ C1 giảm bằng 0 =>  UGS= 0V  => đèn tắt
• => Từ thực nghiệm trên ta thấy rằng : điện áp đặt vào chân G không tạo ra dòng GS như trong Transistor thông thường mà điện áp này chỉ tạo ra từ trường => làm cho điện trở RDS giảm xuống . 
   

    4. Đo kiểm tra Mosfet

• Một Mosfet còn tốt  : Là khi đo trở kháng giữa G với S và giữa G với D có điện trở bằng vô cùng ( kim không lên cả hai chiều đo)  và khi G đã được thoát điện thì trở kháng giữa D và S phải là vô cùng.

    Các bước kiểm tra như sau :

                   

             ẢNH CỦA- VĨNH            Đo kiểm tra Mosfet ngược thấy còn tốt.

• Bước 1 : Chuẩn bị để thang x1KW 
• Bước 2 : Nạp cho G một điện tích ( để que đen vào G que đỏ vào S hoặc D )
• Bước 3 :  Sau khi nạp cho G một điện tích  ta đo giữa D và S ( que đen vào D que đỏ vào S  ) => kim sẽ lên.
• Bước 4 : Chập G vào D hoặc G vào S để thoát điện chân G.
• Bước 5 : Sau khi đã thoát điện chân G đo lại DS như bước 3 kim không lên.
• => Kết quả như vậy là Mosfet tốt.

                            

                      ẢNH CỦA- VĨNH Đo kiểm tra Mosfet ngược thấy bị chập

• Bước 1 : Để đồng hồ thang x 1KW 
• Đo giữa G và S hoặc giữa G và D nếu kim lên = 0 W    là chập
• Đo giữa D và S mà cả hai chiều đo kim lên = 0 W  là chập  D S    

   5. Ứng dung của Mosfet trong thực tế

      Mosfet trong nguồn xung của Monitor

 

ẢNH CỦA- VĨNH   Mosfet được sử dụng làm đèn công xuất nguồn Monitor

     Trong bộ nguồn xung của Monitor hoặc máy vi tính, người ta thường dùng cặp linh kiện là IC tạo dao động và đèn Mosfet, dao động tạo ra từ IC có dạng xung vuông được đưa đến chân G của Mosfet, tại thời điểm xung có điện áp > 0V => đèn Mosfet dẫn, khi xung dao động = 0V Mosfet ngắt => như vậy dao động tạo ra sẽ điều khiển cho Mosfet liên tục đóng ngắt tạo thành dòng điện biến thiên liên tục chạy qua cuộn sơ cấp => sinh ra từ trường biến thiên cảm ứng lên các cuộn thứ cấp => cho ta điện áp ra.

   * Đo kiểm tra Mosfet trong mạch .
      Khi kiểm tra Mosfet trong mạch , ta chỉ cần để thang x1W   và đo giữa D và S => Nếu 1 chiều kim lên đảo chiều đo kim không lên => là Mosfet bình thường, Nếu cả hai chiều kim lên = 0 Ω  là Mosfet bị chập DS.

TRANDITOR-BÓNG BÁN DẪN

1 - Giới thiệu về Transistor

     1.1 - Cấu tạo của Transistor. ( Bóng bán dẫn ) 
    Transistor gồm ba lớp bán dẫn ghép với nhau hình thành hai mối  tiếp giáp P-N , nếu ghép theo thứ tự PNP ta được Transistor thuận , nếu ghép theo thứ tự NPN ta được Transistor ngược. về phương diện cấu tạo Transistor tương đương với hai Diode đấu ngược chiều nhau .

ẢNH CỦA- VĨNH              Cấu tạo Transistor

• Ba lớp bán dẫn được nối ra thành ba cực , lớp giữa gọi là cực gốc ký hiệu là B ( Base ), lớp bán dẫn B rất mỏng và có nồng độ tạp chất thấp.
• Hai lớp bán dẫn bên ngoài được nối ra thành cực phát ( Emitter ) viết tắt là E,  và cực thu hay cực góp ( Collector ) viết tắt là C, vùng bán dẫn E và C có cùng loại bán dẫn (loại N hay P ) nhưng có kích thước và nồng độ tạp chất khác nhau nên không hoán vị cho nhau được.

    1.2 -  Nguyên tắc hoạt động của Transistor.

    * Xét hoạt động của Transistor NPN .

ẢNH CỦA- VĨNH   Mạch khảo sát về nguyên tắc hoạt động của transistor NPN

• Ta cấp một nguồn một chiều UCE vào hai cực C và E trong đó (+) nguồn vào cực C và (-) nguồn vào cực E.
• Cấp nguồn một chiều UBE đi qua công tắc và trở hạn dòng vào hai cực B và E , trong đó cực (+) vào chân B, cực (-) vào chân E.
• Khi công tắc mở , ta thấy rằng, mặc dù hai cực C và E đã được cấp điện nhưng vẫn không có dòng điện chạy qua mối C E ( lúc này dòng  IC = 0 )
• Khi công tắc đóng, mối P-N được phân cực thuận do đó có một dòng điện chạy từ (+) nguồn UBE qua công tắc => qua R hạn dòng => qua mối BE về cực (-) tạo thành dòng IB
• Ngay khi dòng IB xuất hiện => lập tức cũng có dòng IC chạy qua mối CE làm bóng đèn phát sáng, và dòng IC mạnh gấp nhiều lần dòng IB
• Như vậy rõ ràng dòng IC hoàn toàn phụ thuộc vào dòng IB và phụ thuộc theo một công thức .

IC = β.IB 

• Trong đó IC là dòng chạy qua mối CE
• IB là dòng chạy qua mối BE                
• β là hệ số khuyếch đại của Transistor  

   Giải thích : Khi có điện áp UCE nhưng các điện tử và lỗ trống không thể vượt qua mối tiếp giáp P-N để tạo thành dòng điện, khi xuất hiện dòng IBE do lớp bán dẫn P tại cực B rất mỏng và nồng độ pha tạp thấp, vì vậy số điện tử tự do từ lớp bán dẫn N ( cực E ) vượt qua tiếp giáp sang lớp bán dẫn P( cực B ) lớn hơn số lượng lỗ trống rất nhiều, một phần nhỏ trong số các điện tử đó thế vào lỗ trống tạo thành dòng IB còn phần lớn số điện tử bị hút về phía cực C dưới tác dụng của điện áp UCE => tạo thành dòng ICE chạy qua Transistor.

    * Xét hoạt động của Transistor PNP .

    Sự hoạt động của Transistor PNP hoàn toàn tương tự Transistor NPN nhưng cực tính của các nguồn điện UCE và UBE ngược lại . Dòng IC đi từ E sang C còn dòng IB đi từ E sang B.

2 - Ký hiệu và hình dạng của Transistor

    2.1 -  Ký hiệu & hình dáng Transistor .

ẢNH CỦA- VĨNH     Ký hiệu của Transistor

                                

ẢNH CỦA- VĨNH                       Transistor công xuất nhỏ           Transistor công xuất lớn

      2.2 -  Ký  hiệu ( trên thân Transistor ) 
   *   Hiện nay trên thị trường có nhiều loại Transistor của nhiều nước sản xuất nhưng thông dụng nhất là các transistor của Nhật bản, Mỹ và Trung quốc.

• Transistor Nhật bản : thường ký hiệu là A..., B..., C..., D...   Ví dụ A564, B733, C828, D1555 trong đó các Transistor ký hiệu là A và B là Transistor thuận PNP còn ký hiệu là C và D là Transistor ngược NPN.   các Transistor  A và C thường có công xuất nhỏ và tần số làm việc cao còn các Transistor B và D thường có công xuất lớn và tần số làm việc thấp hơn.
• Transistor do Mỹ sản xuất. thường ký hiệu là 2N...   ví dụ 2N3055, 2N4073  vv...
• Transistor do Trung quốc sản xuất :   Bắt đầu bằng số 3, tiếp theo là hai chũ cái. Chữ cái thức nhất cho biết loại bóng : Chữ A và B là bóng thuận , chữ C và D là bòng ngược, chữ thứ hai cho biết đặc điểm : X và P là bòng âm tần, A và G là bóng cao tần. Các chữ số ở sau chỉ thứ tự sản phẩm.   Thí dụ : 3CP25 , 3AP20 vv..

      2.3 -  Cách xác định chân E, B, C của Transistor.

• Với các loại Transistor công xuất nhỏ thì thứ tự chân C và B tuỳ theo bóng của nước nào sả xuất , nhựng chân E luôn ở bên trái nếu ta để Transistor như hình dưới
• Nếu là Transistor do Nhật sản xuất : thí dụ Transistor  C828,  A564 thì  chân C ở giữa , chân B ở bên phải.
• Nếu là Transistor Trung quốc sản xuất thì chân B ở giữa , chân C ở bên phải.
• Tuy nhiên một số Transistor được sản xuất nhái thì không theo thứ tự này => để biết chính xác ta dùng phương pháp đo bằng đồng hồ vạn năng.

                                    

ẢNH CỦA- VĨNH                  Transistor  công xuất nhỏ.

• Với loại Transistor công xuất lớn (như hình dưới ) thì hầu hết đều có chung thứ tự chân là : Bên trái là cực B, ở giữa là cực C và bên phải là cực E.

                                     

ẢNH CỦA- VĨNH  Transistor công xuất lớn thường có thứ tự chân như trên.

    * Đo xác định chân B và C

• Với Transistor công xuất nhỏ thì thông thường chân E ở bên trái như vậy ta chỉ xác định chân B và suy ra chân C là chân còn lại.
• Để đồng hồ thang x1Ω , đặt cố định một que đo vào từng chân , que kia chuyển sang hai chân còn lại, nếu kim lên = nhau  thì chân có que đặt cố định là chân B, nếu que đồng hồ cố định là que đen thì là Transistor ngược, là que đỏ thì là Transistor thuận..

 3- Phương pháp kiểm tra Transistor
     Transistor khi hoạt động có thể hư hỏng do nhiều nguyên nhân, như hỏng do nhiệt độ, độ ẩm, do điện áp nguồn tăng cao hoặc do chất lượng của bản thân Transistor, để kiểm tra Transistor bạn hãy nhớ cấu tạo của chúng.

 

ẢNH CỦA- VĨNH           Cấu tạo của Transistor

• Kiểm tra Transistor ngược NPN  tương tự kiểm tra hai Diode đấu chung cực Anôt, điểm chung là cực B, nếu đo từ B sang C và B sang E ( que đen vào B ) thì tương đương như đo hai diode thuận chiều => kim lên , tất cả các trường hợp đo khác kim không lên.
• Kiểm tra Transistor thuận  PNP tương tự kiểm tra hai Diode đấu chung cực Katôt, điểm chung là cực B của Transistor, nếu đo từ B sang C và B sang E ( que đỏ vào B ) thì tương đương như đo hai diode thuận chiều => kim lên , tất cả các trường hợp đo khác kim không lên.
• Trái với các điều trên là Transistor bị hỏng.
• Transistor có thể bị hỏng ở các trường hợp . 
       *   Đo thuận chiều từ B sang E hoặc từ B sang C => kim không lên là transistor đứt BE hoặc đứt BC
       *  Đo từ B sang E hoặc từ B sang C kim lên cả hai chiều là chập hay dò BE hoặc BC.
       * Đo giữa C và E kim lên là bị chập CE.

   * Các hình ảnh minh hoạ khi đo kiểm tra Transistor.

ẢNH CỦA- VĨNH         Phép đo cho biết Transistor còn tốt .

• Minh hoạ phép  đo trên : Trước hết nhìn vào ký hiệu ta biết được  Transistor trên  là bóng ngược, và các chân của Transistor lần lượt là ECB ( dựa vào tên Transistor ).< xem lại phần xác định chân Transistor >
• Bước 1 : Chuẩn bị đo để đồng hồ ở thang x1Ω
• Bước 2  và bước 3 : Đo thuận chiều BE và BC => kim lên .
• Bước 4 và bước 5 : Đo ngược chiều BE và BC => kim không lên.
• Bước 6 : Đo giữa C và E kim không lên  
•  => Bóng tốt.

ẢNH CỦA- VĨNH              Phép đo cho biết Transistor bị chập BE

• Bước 1 : Chuẩn bị .
• Bước 2 : Đo thuận giữa B và E kim lên = 0 Ω
• Bước 3: Đo ngược giữa B và E kim lên = 0 Ω 
• => Bóng chập BE

ẢNH CỦA- VĨNH                     Phép đo cho biết bóng bị đứt BE

• Bước 1 : Chuẩn bị .
• Bước 2 và 3 : Đo cả hai chiều giữa B và E kim không lên.
• => Bóng đứt BE

 

                      ẢNH CỦA- VĨNH      Phép đo cho thấy bóng bị chập CE

• Bước 1 : Chuẩn bị .
• Bước 2 và 4 : Đo cả hai chiều giữa C và E kim lên = 0 Ω 
• => Bóng chập CE
• Trường hợp đo giữa C và E kim lên một chút là bị dò CE. 
   

 4 - Các thông số kỹ thuật của Transistor

      4.1 - Các thông số kỹ thuật của Transistor

• Dòng điện cực đại : Là dòng điện giới hạn của transistor, vượt qua dòng giới hạn này Transistor sẽ bị hỏng.
• Điện áp cực đại : Là điện áp  giới hạn của transistor đặt vào cực CE , vượt qua điện áp giới hạn này Transistor sẽ bị đánh thủng.
• Tấn số cắt : Là tần số giới hạn mà Transistor làm việc bình thường, vượt quá tần số này thì độ khuyếch đại của Transistor bị giảm .
• Hệ số khuyếch đại : Là tỷ lệ biến đổi của dòng ICE lớn gấp bao nhiêu lần dòng IBE 
• Công xuất cực đại : Khi hoat động Transistor tiêu tán một công xuất P = UCE . ICE  nếu công xuất này vượt quá công xuất cực đại của Transistor thì Transistor sẽ bị hỏng .

     4.2 -  Một số Transistor đặc biệt .

     * Transistor số ( Digital Transistor ) : Transistor số có cấu tạo như Transistor thường nhưng chân B được đấu thêm một điện trở vài chục KΩ

 

                             ẢNH CỦA- VĨNH

     Transistor số thường được sử dụng trong các mạch công tắc , mạch logic, mạch điều khiển , khi hoạt động người ta có thể đưa trực tiếp áp lệnh 5V vào chân B để điều khiển đèn ngắt mở.

                        

              ẢNH CỦA- VĨNH      Minh hoạ ứng dụng của Transistor Digital

     * Ký hiệu :  Transistor Digital  thường có các ký hiệu là DTA...( dền thuận ),  DTC...( đèn ngược ) ,  KRC...( đèn ngược )  KRA...( đèn thuận),  RN12...( đèn ngược ), RN22...(đèn thuận ), UN...., KSR... . Thí dụ : DTA132 , DTC 124 vv...

     * Transistor công xuất dòng ( công xuất ngang )

      Transistor công xuất lớn thường được gọi là sò. Sò dòng, Sò nguồn vv..các sò này được thiết kế để điều khiển bộ cao áp hoặc biến áp nguồn xung hoạt động ,  Chúng thường  có điện áp  hoạt động cao và cho dòng chịu đựng lớn. Các sò công xuất dòng( Ti vi mầu)  thường có đấu thêm các diode đệm ở trong song song với cực CE.

                     

ẢNH CỦA- VĨNH       Sò công xuất dòng trong Ti vi mầu

  5 - Phân cực cho Transistor

     5.1 - Cấp điện cho Transistor ( Vcc - điện áp cung cấp )

    Để sử dụng Transistor trong mạch ta cần phải cấp cho nó một nguồn điện, tuỳ theo mục đích sử dụng mà nguồn điện được cấp trực tiếp vào Transistor hay đi qua điện trở, cuộn dây v v... nguồn điện Vcc cho Transistor được quy ước là nguồn cấp cho cực CE.

                      

               ẢNH CỦA- VĨNH   Cấp nguồn Vcc cho Transistor ngược và thuận

• Ta thấy rằng : Nếu Transistor là ngược NPN thì Vcc phải là nguồn dương (+), nếu Transistor là thuận PNP thì Vcc là nguồn âm (-)

     5.2 -  phân cực cho Transistor .

    * Phâ cực  : là cấp một nguồn điện vào chân B ( qua trở định thiên) để đặt Transistor vào trạng thái sẵn sàng hoạt động,  sẵn sàng khuyếch đại các tín hiệu cho dù rất nhỏ.

                                        ẢNH CỦA- VĨNH

    * Tại sao phải phân cục cho Transistor nó mới sẵn sàng hoạt động ? :  Để hiếu được điều này ta hãy xét  hai sơ đồ trên :

• Ở trên là hai mạch sử dụng transistor để khuyếch đại tín hiệu, một mạch chân B không được phân cực và một mạch chân B được phân cực thông qua Rđt.
• Các nguồn tín hiệu đưa vào khuyếch đại thường có biên độ rất  nhỏ ( từ 0,05V đến 0,5V ) khi đưa vào chân B( đèn chưa có phân cực các tín hiệu này không đủ để tạo ra dòng IBE ( đặc điểm mối P-N phaỉ có 0,6V mới có dòng chạy qua ) => vì vậy cũng không có dòng ICE  =>  sụt áp trên Rg = 0V và điện áp ra chân C = Vcc
• Ở sơ đồ thứ 2 , Transistor có Rđt phân cực=> có dòng IBE, khi đưa tín hiệu nhỏ vào chân B => làm cho dòng IBE tăng hoặc giảm => dòng ICE  cũng tăng hoặc giảm , sụt áp trên Rg cũng thay đổi => và kết quả đầu ra ta thu được một tín hiệu tương tự đầu vào nhưng có biên độ lớn hơn.

      => Kết luận : Phân cực nghĩa là tạo một dòng điện IBE ban đầu, một sụt áp trên Rg ban đầu để khi có một nguồn tín hiệu yếu đi vào cực B , dòng IBE sẽ tăng hoặc giảm => dòng ICE cũng tăng hoặc giảm => dẫn đến sụt áp trên Rg cũng tăng hoặc giảm => và sụt áp này chính là tín hiệu ta cần lấy ra .

      5.3 -  Một số mach phân cực khác .

   * Mạch phân cực dùng hai nguồn điện khác nhau .

Mạch phân cực dùng hai nguồn điện khác nhau

   * Mach phân cực có điện trở phân áp 
   Để có thể khuếch đại được nhiều nguồn tín hiệu mạnh yếu khác nhau, thì mạch phân cực thường sử dụng thêm điện trở phân áp Rpa đấu từ B xuống Mass.

 

ẢNH CỦA- VĨNH   Mạch phân cực có điện trở phân áp  Rpa

    * Mạch phân cực có hồi tiếp .
   Là mạch có điện trở phân cực đấu từ đầu ra (cực C ) đến đầu vào ( cực B) mạch này có tác dụng tăng độ ổn định cho mạch khuyếch đại khi hoạt động.

          

                      ẢNH CỦA- VĨNH

 Nguồn: hocnghe.com.vn

DIOT

 Tính chất của diode 

Ký hiệu của Diode nắn dòng ( D )

Điốt chỉ dẫn điện theo một chiều từ Anode sang Cathode. Theo nguyên lý dòng điện chảy từ nơi có điện thế cao đến nơi có điện thế thấp, muốn có dòng điện qua điốt theo chiều từ nơi có điện thế cao đến nơi có điện thế thấp, cần phải đặt ở a-nốt một điện thế cao hơn ở ca-tốt. Khi đó ta có UAK > 0 và ngược chiều với điện áp tiếp xúc (UTX). Như vậy muốn có dòng điện qua điốt thì điện trường do UAK sinh ra phải mạnh hơn điện trường tiếp xúc, tức là: UAK >UTX. Khi đó một phần của điện áp UAK dùng để cân bằng với điện áp tiếp xúc (khoảng 0.6V), phần còn lại dùng để tạo dòng điện thuận qua điốt.

Khi UAK > 0, ta nói điốt phân cực thuận và dòng điện qua điốt lúc đó gọi là dòng điện thuận (thường được ký hiệu là IF tức IFORWARD hoặc ID tức IDIODE). Dòng điện thuận có chiều từ a-nốt sang ca-tốt.

Khi UAK đã đủ cân bằng với điện áp tiếp xúc thì điốt trở nên dẫn điện rất tốt, tức là điện trở của điốt lúc đó rất thấp (khoảng vài chục Ohm). Do vậy phần điện áp để tạo ra dòng điện thuận thường nhỏ hơn nhiều so với phần điện áp dùng để cân bằng với UTX. Thông thường phần điện áp dùng để cân bằng với UTX cần khoảng 0.6V và phần điện áp tạo dòng thuận khoảng 0.1V đến 0.5V tùy theo dòng thuận vài chục mA hay lớn đến vài Ampere. Như vậy giá trị của UAK đủ để có dòng qua điốt khoảng 0.6V đến 1.1V. Ngưỡng 0.6V là ngưỡng điốt bắt đầu dẫn và khi UAK = 0.7V thì dòng qua Diode khoảng vài chục mA.

Nếu Diode còn tốt thì nó không dẫn điện theo chiều ngược ca-tốt sang a-nốt. Thực tế là vẫn tồn tại dòng ngược nếu điốt bị phân cực ngược với hiệu điện thế lớn. Tuy nhiên dòng điện ngược rất nhỏ (cỡ μA) và thường không cần quan tâm trong các ứng dụng công nghiệp. Mọi điốt chỉnh lưu đều không dẫn điện theo chiều ngược nhưng nếu điện áp ngược quá lớn (VBR là ngưỡng chịu đựng của Diode) thì điốt bị đánh thủng, dòng điện qua điốt tăng nhanh và đốt cháy điốt. Vì vậy khi sử dụng cần tuân thủ hai điều kiện sau đây:

• Dòng điện thuận qua điốt không được lớn hơn giá trị tối đa cho phép (do nhà sản xuất cung cấp, có thể tra cứu trong các tài liệu của hãng sản xuất để xác định).
• Điện áp phân cực ngược (tức UKA) không được lớn hơn VBR (ngưỡng đánh thủng của điốt, cũng do nhà sản xuất cung cấp).

Ví dụ điốt 1N4007 có thông số kỹ thuật do hãng sản xuất cung cấp như sau: VBR=1000V, IFMAX = 1A, VF¬ = 1.1V khi IF = IFMAX. Những thông số trên cho biết:

• Dòng điện thuận qua điốt không được lớn hơn 1A.
• Điện áp ngược cực đại đặt lên điốt không được lớn hơn 1000V.
• Điện áp thuận (tức UAK)có thể tăng đến 1.1V nếu dòng điện thuận bằng 1A. Cũng cần lưu ý rằng đối với các điốt chỉnh lưu nói chung thì khi UAK = 0.6V thì điốt đã bắt đầu dẫn điện và khi UAK = 0.7V thì dòng qua điốt đã đạt đến vài chục mA.

Ký hiệu Diode Zener trên sơ đồ điện ( Dz)

• Cấu tạo : Diode Zener có cấu tạo tương tự Diode, Diode Zener được ứng dụng trong chế độ phân cực ngược, khi phân cực thuận Diode zener như diode thường nhưng khi phân cực ngược Diode zener sẽ gim một mức điện áp cố định bằng giá trị ghi trên diode.

• Nguyên tắc hoạt động:

Diode Zener, còn gọi là "điốt đánh thủng" hay "điốt ổn áp": là loại điốt được chế tạo tối ưu để hoạt động tốt trong miền đánh thủng. Khi sử dụng điốt này mắc ngược chiều lại, nếu điện áp tại mạch lớn hơn điện áp định mức của điốt thì điốt sẽ cho dòng điện đi qua

Khi được phân cực thuận diode Zener hoạt động giống diode bình thường Khi được phân cực nghịch, lúc đầu chỉ có dòng điện thật nhỏ qua diode. Nhưng nếu điện áp nghịch tăng đến một giá trị thích ứng: V ngược = Vz (Vz : điện áp Zener) thì dòng qua diode tăng mạnh, nhưng hiệu điện thế giữa hai đầu diode hầu như không thay đổi, gọi là hiệu thế Zener.

• Đặc tính

Diode Zener có đặc tuyến volt-ampe giống diode thường nhưng có thêm vùng làm việc ở vùng đạc tuyến ngược với hiệu ứng đánh thủng zener

---------------------------------------

LED (viết tắt của Light Emitting Diode, có nghĩa là điốt phát quang) là các điốt có khả năng phát ra ánh sáng hay tia hồng ngoại, tử ngoại. Cũng giống như điốt, LED được cấu tạo từ một khối bán dẫn loại p ghép với một khối bán dẫn loại