K K ỹ ỹ thu thu ậ ậ t t ñi ñi ệ ệ n n t t ử ử Nguyễn Duy Nhật Viễn N N ộ ộ i dung i dung  Chương 1: Mở ñầu.  Chương 2: Diode và ứng dụng.  Chương 3: BJT và ứng dụng.  Chương 4: OPAMP và ứng dụng.  Chương 5: Kỹ thuật xung cơ bản.  Chương 6: Kỹ thuật số cơ bản. Chương Chương 1 1 M M ở ở ñ ñ ầ ầ u u N N ộ ộ i i dung dung  Lịch sử phát triển  Các linh kiện ñiện tử thông dụng  Linh kiện thụ ñộng  Linh kiện tích cực  Linh kiện quang ñiện tử  ðiện áp, dòng ñiện và các ñịnh luật cơ bản  ðiện áp và dòng ñiện  Nguồn áp và nguồn dòng  ðịnh luật Ohm  ðịnh luật ñiện áp Kirchoff  ðịnh luật dòng ñiện Kirchoff L L ị ị ch ch s s ử ử ph ph á á t t tri tri ể ể n n  1884, Thomas Edison phát minh ra ñèn ñiện tử  1948, Transistor ra ñời ở Mỹ, 1950, ứng dụng transistor trong các hệ thống, thiết bị.  1960, mạch tích hợp (Integrated Circuit) ra ñời.  1970, Tích hợp mật ñộ cao  MSI (Medium Semiconductor IC)  LSI (Large Semiconductor IC)  VLSI (Very Large Semiconductor IC) Linh Linh ki ki ệ ệ n n ñi ñi ệ ệ n n t t ử ử thông thông d d ụ ụ ng ng Linh Linh ki ki ệ ệ n n th th ụ ụ ñ ñ ộ ộ ng ng ði ði ệ ệ n n tr tr ở ở  Linh kiện có khả năng cản trở dòng ñiện  Ký hiệu:  ðơn vị: Ohm (Ω).  1kΩ = 10 3 Ω.  1MΩ= 10 6 Ω. Trở thường Biến trở ði ði ệ ệ n n tr tr ở ở T T ụ ụ ñi ñi ệ ệ n n  Linh kiện có khả năng tích tụ ñiện năng.  Ký hiệu:  ðơn vị Fara (F)  1µF= 10 -6 F.  1nF= 10 -9 F.  1pF= 10 -12 F. T T ụ ụ ñi ñi ệ ệ n n Cu Cu ộ ộ n n c c ả ả m m  Linh kiện có khả năng tích lũy năng lượng từ trường.  Ký hiệu:  ðơn vị: Henry (H)  1mH=10 -3 H. Bi Bi ế ế n n á á p p  Linh kiện thay ñổi ñiện áp  Biến áp cách ly  Biến áp tự ngẫu Bi Bi ế ế n n á á p p Linh Linh ki ki ệ ệ n n t t í í ch ch c c ự ự c c Diode Diode  Linh kiện ñược cấu thành từ 2 lớp bán dẫn tiếp xúc công nghệ  Diod chỉnh lưu  Diode tách sóng  Diode ổn áp (diode Zener)  Diode biến dung (diode varicap hoặc varactor)  Diode hầm (diode Tunnel) Transistor Transistor lư lư ỡ ỡ ng ng c c ự ự c c BJT BJT  BJT (Bipolar Junction Transistor)  Linh kiện ñược cấu thành từ 3 lớp bán dẫn tiếp xúc liên tiếp nhau.  Hai loại:  NPN  PNP Linh Linh ki ki ệ ệ n n quang quang ñi ñi ệ ệ n n t t ử ử Linh Linh ki ki ệ ệ n n thu thu quang quang  Quang trở:  Quang diode  Quang transistor Linh Linh ki ki ệ ệ n n ph ph á á t t quang quang  Diode phát quang (Led : Light Emitting Diode)  LED 7 ñọan ði ði ệ ệ n n á á p p , , dòng dòng ñi ñi ệ ệ n n v v à à c c á á c c ñ ñ ị ị nh nh lu lu ậ ậ t t cơ cơ b b ả ả n n ði ði ệ ệ n n á á p p v v à à dòng dòng ñi ñi ệ ệ n n  ðiện áp:  Hiệu ñiện thế giữa hai ñiểm khác nhau trong mạch ñiện.  Trong mạch thường chọn một ñiểm làm ñiểm chung ñể so sánh các ñiện áp với nhau gọi là masse hay là ñất (thường chọn là 0V).  ðiện áp giữa hai ñiểm A và B trong mạch ñược xác ñịnh: U AB =V A -V B.  Với V A và V B là ñiện thế ñiểm A và ñiểm B so với masse.  ðơn vị ñiện áp: Volt (V). ði ði ệ ệ n n á á p p v v à à dòng dòng ñi ñi ệ ệ n n  Dòng ñiện:  Dòng dịch chuyển có hướng của các hạt mang ñiện trong vật chất.  Chiều dòng ñiện từ nơi có ñiện thế cao ñến nơi có ñiện thế thấp.  Chiều dòng ñiện ngược với chiều dịch chuyển của ñiện tử.  ðơn vị dòng ñiện: Ampere (A). Ngu Ngu ồ ồ n n á á p p v v à à ngu ngu ồ ồ n n dòng dòng  Nguồn áp  Nguồn dòng  ðịnh lý Thevenin & Norton ð ð ị ị nh nh lu lu ậ ậ t t Ohm Ohm  Mối quan hệ tuyến tính giữa ñiện áp và dòng ñiện:  U=I.R Georg Ohm ð ð ị ị nh nh lu lu ậ ậ t t ñi ñi ệ ệ n n á á p p Kirchoff Kirchoff  Kirchoff’s Voltage Law (KVL):  Tổng ñiện áp các nhánh trong vòng bằng 0.  Σ ΣΣ ΣV=0. Gustav Kirchoff ð ð ị ị nh nh lu lu ậ ậ t t dòng dòng ñi ñi ệ ệ n n Kirchoff Kirchoff  Kirchoff’s Current Law (KCL):  Tổng dòng ñiện tại một nút bằng 0.  Σ ΣΣ ΣI=0. K K ỹ ỹ thu thu ậ ậ t t ñi ñi ệ ệ n n t t ử ử Nguyễn Duy Nhật Viễn Chương Chương 2 2 Diode Diode v v à à ứ ứ ng ng d d ụ ụ ng ng N N ộ ộ i dung i dung  Chất bán dẫn  Diode  ðặc tuyến tĩnh và các tham số của diode  Bộ nguồn 1 chiều Ch Ch ấ ấ t b t b á á n d n d ẫ ẫ n n Ch Ch ấ ấ t t b b á á n n d d ẫ ẫ n n  Khái niệm  Vật chất ñược chia thành 3 loại dựa trên ñiện trở suất ρ:  Chất dẫn ñiện  Chất bán dẫn  Chất cách ñiện  Tính dẫn ñiện của vật chất có thể thay ñổi theo một số thông số của môi trường như nhiệt ñộ, ñộ ẩm, áp suất … Ch Ch ấ ấ t t b b á á n n d d ẫ ẫ n n  Dòng ñiện là dòng dịch chuyển của các hạt mang ñiện  Vật chất ñược cấu thành bởi các hạt mang ñiện:  Hạt nhân (ñiện tích dương)  ðiện tử (ñiện tích âm) ρ↓ρ↓ρ↑T 0 ↑ 10 -6 ÷10 -4 Ωcm10 -6 ÷10 -4 Ωcm10 -6 ÷10 -4 Ωcmðiện trở suất ρ Chất cách ñiệnChất bán dẫnChất dẫn ñiện Ch Ch ấ ấ t t b b á á n n d d ẫ ẫ n n  Gồm các lớp:  K: 2; L:8; M: 8, 18; N: 8, 18, 32… 8 2 18 Ch Ch ấ ấ t t b b á á n n d d ẫ ẫ n n  Giãn ñồ năng lượng của vật chất  Vùng hóa trị: Liên kết hóa trị giữa ñiện tử và hạt nhân.  Vùng tự do: ðiện tử liên kết yếu với hạt nhân, có thể di chuyển.  Vùng cấm: Là vùng trung gian, hàng rào năng lượng ñể chuyển ñiện tử từ vùng hóa trị sang vùng tự do Ch Ch ấ ấ t t b b á á n n d d ẫ ẫ n n thu thu ầ ầ n n  Hai chất bán dẫn ñiển hình  Ge: Germanium  Si: Silicium  Là các chất thuộc nhóm IV trong bảng tuần hoàn Mendeleev.  Có 4 ñiện tử ở lớp ngoài cùng  Các nguyên tử liên kết với nhau thành mạng tinh thể bằng các ñiện tử lớp ngoài cùng.  Số ñiện tử lớp ngoài cùng là 8 electron dùng chung Ch Ch ấ ấ t t b b á á n n d d ẫ ẫ n n thu thu ầ ầ n n Si Si Si Si Si Si Si Si Si Cấu trúc tinh thể của Si Gọi n: mật ñộ ñiện tử, p: mật ñộ lỗ trống Chất bán dẫn thuần: n=p. Ch Ch ấ ấ t t b b á á n n d d ẫ ẫ n n t t ạ ạ p p  Chất bán dẫn tạp loại N:  Pha thêm chất thuộc nhóm V trong bảng tuần hoàn Mendeleev vao chất bán dẫn thuần, ví dụ Phospho vào Si.  Nguyên tử tạp chất thừa 1 e lớp ngoài cùng liên kết yếu với hạt nhân, dễ dàng bị ion hóa nhờ một năng lượng yếu  n>p Si Si Si Si P Si Si Si Si Ch Ch ấ ấ t t b b á á n n d d ẫ ẫ n n t t ạ ạ p p  Chất bán dẫn tạp loại P:  Pha thêm chất thuộc nhóm III trong bảng tuần hoàn Mendeleev vao chất bán dẫn thuần, ví dụ Bo vào Si.  Nguyên tử tạp chất thiếu 1 e lớp ngoài cùng nên xuất hiện một lỗ trống liên kết yếu với hạt nhân, dễ dàng bị ion hóa nhờ một năng lượng yếu  p>n Si Si Si Si Bo Si Si Si Si [...]... kháng zik y 11: D n n p vào c a BJT khi ng n m ch ngõ ra y12: D n n p ngư c c a BJT khi ng n m ch ngõ vào y 21: D n n p thu n c a BJT khi ng n m ch ngõ ra y22: D n n p ra c a BJT khi ng n m ch ngõ vào U1 U2 z11 z12 I2 z21 z22 I2 z11=U1 , z12=U1 , I1 I2=0 I2 I1=0 z21= I2 , z22= I2 , U1 I2=0 U2 I1=0 z 11: Tr kháng vào c a BJT khi h m ch ngõ ra z12: Tr kháng ngư c c a BJT khi h m ch ngõ vào z 21: Tr kháng... trình: U1=h11I1+h12U2 I2 =h21I1+h22U2 d ng ma tr n: U1 I2 h11 h12 I2 h21 h22 U2 h11=U1 , h12=U1 , I1 U2=0 U2 I1=0 h21=I2 , h22=I2 , I1 U2=0 U2 I1=0 h 11: Tr kháng vào c a BJT khi ng n m ch ngõ ra h12: H s h i ti p ñi n áp c a BJT khi h m ch ngõ vào h 21: H s khu ch ñ i dòng ñi n c a BJT khi ng n m ch ngõ ra h22: D n n p ra c a BJT khi h m ch ngõ vào Phân c c cho BJT Cung c p ñi n áp m t chi u cho các... 1 trong hai BJT d n T1: Bi n áp ñ o pha, cho 2 tín hi u ra ngư c pha nhau VCC T2: Bi n áp xu t RL: T i loa Như c: Méo d ng tín hi u (méo xuyên tr c) Kh c ph c: Phân c c cho BJT H at ñ ng ch ñ AB IB1 Méo xuyên tr c UBE2 t UBE1 Q1 T1 Ur IB2 T2 Uv RL R Q2 t Khu ch ñ i công su t ch ñ AB có bi n áp Khu ch ñ i công su t ch ñ AB có bi n áp Ch ñ AB: Q1 và Q2 ñư c phân c c y u nh R1, R2 T1: Bi n áp ñ o pha,... công su t: VCC RB1 KP=KU.KI RC Pha c a tín hi u: Ta có: ur = it Rt (1 + β )iB RC // Rt Rt i r uv = iv Rv = iB rv ⇒ iv = B v Rv KI = Rr=RC KU = M ch khu ch ñ i C-C KI~(1+β), Rv~rv~(1+β)RE//Rt>>Rn nên KU ~1: không khu ch ñ i ñi n áp KI>0 nên tín hi u ngõ ra cùng pha tín hi u ngõ vào Q Rn en C1 RB2 RE C2 Rt M ch khu ch ñ i C-C Nh n xét: M ch khu ch ñ i C-C có biên ñ Ki>1, KU~1 nên ch khu ch ñ i dòng ñi n,... càng l n thì diode ch nh lưu càng t t Uth (V) B ngu n 1 chi u Sơ ñ kh i Ch nh lưu bán kỳ V0=0, vs . dung  Chương 1: Mở ñầu.  Chương 2: Diode và ứng dụng.  Chương 3: BJT và ứng dụng.  Chương 4: OPAMP và ứng dụng.  Chương 5: Kỹ thuật xung cơ bản.  Chương 6: Kỹ thuật số cơ bản. Chương Chương 1 1 M M ở ở ñ ñ ầ ầ u u N N ộ ộ i i dung dung . bảng tuần hoàn Mendeleev.  Có 4 ñiện tử ở lớp ngoài cùng  Các nguyên tử liên kết với nhau thành mạng tinh thể bằng các ñiện tử lớp ngoài cùng.  Số ñiện tử lớp ngoài cùng là 8 electron dùng chung Ch Ch ấ ấ t t b b á á n n d d ẫ ẫ n n thu thu ầ ầ n n Si. kết hóa trị giữa ñiện tử và hạt nhân.  Vùng tự do: ðiện tử liên kết yếu với hạt nhân, có thể di chuyển.  Vùng cấm: Là vùng trung gian, hàng rào năng lượng ñể chuyển ñiện tử từ vùng hóa trị sang