BÀI 4 LINH KIỆN BÁN DẪN VÀ IC I. MỤC TIÊU: - HS biết được cấu tạo, kí hiệu, phân loại và công dụng của một số linh kiện bán dẫn và IC. - Biết được nguyên lí làm việc của Thyristor và Triac. II. CHUẨN BỊ: 1. Nội dung: - Nghiên cứu Bài 4 trong SGK. - Tìm hiểu các kiến thức có liên quan. 2. Đồ dùng dạy học: - Tranh vẽ các loại linh kiện bán dẫn và IC. - Vật mẫu: + Diode tiếp điểm và tiếp mặt. + Transistor loại PNP và NPN công suất nhỏ và công suất lớn + Thyristor, Triac, IC và Quang điện tử. III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC: 1. Ổn định lớp, kiểm tra sĩ số. 2. Nội dung bài dạy: HOẠT ĐỘNG CỦA GV VÀ HS NỘI DUNG GHI CHÉP GV nhắc lại vị trí của các linh kiện bán dẫn và IC trong kĩ thuật điện tử và xu hướng phát triển của chúng để HS có cách nhìn nhận khái quát về các linh kiện bán dẫn và IC trước khi đi vào tìm hiểu cụ thể. VĐ: Hãy nêu một số ứng dụng thực tế của các linh kiện bán dẫn và IC trong sinh hoạt? Bài 4: Linh kiện bán dẫn và IC Hoạt động 1: Tìm hiểu về Diode và Transistor. GV đưa ra một số vật mẫu và tranh vẽ về Diode để HS quan sát: I. Diode Diode thường Diode ổn áp VĐ: - Nêu đặc điểm về hình dạng của Diode? - Nêu công dụng của Diode thường trong sinh hoạt? GV giới thiệu thêm cho HS về công dụng của Diode, cấu tạo, phân loại và kí hiệu. Nhấn mạnh với HS thế nào là “tiếp xúc kĩ thuật” và về cách phân biệt hai cực anôt và catôt của Diode. VĐ: - Nêu sự giống nhau và khác nhau giữa Diode thường và Diode ổn áp? GV đưa ra một số vật mẫu và tranh vẽ về Transistor để HS quan sát: VĐ: - Nêu đặc điểm về hình dạng của Transistor? - Nêu sự giống và khác nhau giữa Transistor PNP và NPN? - Diode là linh kiện bán dẫn gồm hai lớp chất bán dẫn loại P và N tiếp xúc kĩ thuật với nhau. - Diode có công dụng chính là ngăn một chiều tín hiệu. - Diode gồm 2 loại là Diode tiếp điểm và Diode tiếp mặt. - Cấu tạo và kí hiệu của Diode: N P Catôt Anôt II. Transistor - Transistor là linh kiện bán dẫn có 3 lớp chất bán dẫn loại P, N tiếp xúc kĩ thuật với nhau trong đó lớp ở giữa rất mỏng. - Transistor là linh kiện tích cực dùng để khuếch đại tín hiệu, tạo xung, sóng, … - Transistor gồm hai loại (thường) là PNP và NPN. - Cấu tạo và kí hiệu của Transistor: Hoạt động 2: Tìm hiểu về Thyristor. GV đưa ra tranh vẽ về Thyristor và mẫu vật cho HS quan sát, tìm hiểu: VĐ: - Nêu đặc điểm về hình dạng của Thyristor? - So sánh với Diode và Transistor? III. Thyristor (Diode chỉnh lưu có điều khiển) 1. Cấu tạo, kí hiệu, công dụng - Thyristor là linh kiện có 4 lớp chất bán dẫn tiếp xúc với nhau và có 3 đầu điện cực. - Thyristor được dùng trong mạch chỉnh lưu có điều khiển để thay đổi giá trị của điện áp ra. - Cấu tạo và kí hiệu của Thyristor: GV cho HS quan sát sơ đồ cấu tạo của Thyristor và trình bày nguyên lí làm việc của linh kiện. VĐ: - Điều kiện để Thyristor dẫn điện và ngừng dẫn điện là gì? GV lưu ý HS những số liệu kĩ thuật chủ yếu khi nghiên cứu Thyristor. 2. Nguyên lí làm việc và số liệu kĩ thuật a. Nguyên lí làm việc: b. Số liệu kĩ thuật: IAK định mức, UAK định mức, UGK định mức,IGK định mức. Hoạt động 3: Tìm hiểu về Triac và Diac IV. Triac và Diac 1. Cấu tạo, kí hiệu và công dụng GV đưa ra các hình ảnh của Triac và Diac cho HS quan sát, tìm hiểu: Triac Diac VĐ: - Nêu nhận Hãy loại Các kể tên linh kiện linhđãkiện họcđiện tử học Chúng thuộc loại linh kiện nào? Linh kiện thụ động Điện trở Tụ điện Cuộn cảm Nhóm lớp 12CT C I v n ẫ d n b n ệ i k h Lin Công nghệ 12 - Kỹ thuật điện tử Nội dung học I • Điốt bán dẫn II • Tranzito III • Tirixto IV • Triac Điac V • Quang điện tử VI • Vi mạch tổ hợp (IC) I • Điốt bán dẫn Catot(K) Vỏ bọc thuỷ tinh, nhựa kim loại Một tiếp giáp P-N Anot (A) I • Điốt bán dẫn Phân loại Cấu tạo Chức Tiếp điểm Ổn áp Tiếp mặt Chỉnh lưu II • Tranzito Vỏ bọc nhựa kim loại Công dụng Khuếch đại tín hiệu Có tiếp giáp Tạo sóng P-N Chiều dòng điện chạy qua Trazito Tạo xung III Tirixto -Cấu -Ký hiệu tạo công dụng Anot (A) Điều khiển (G) Catot (K) Vỏ bọc kim loại nhựa Có lớp tiếp giáp P-N III -Nguyên -Số liệu kỹ lí làm thuậtviệc Tirixto UGK=0,UAKI>0 AK định định • Tirixto không dẫnU điện AK mức mức UGK>0,UAK>0 IGK định UAK 0 - Khi đồng thời có và UAK> 0 và UGK > 0 thì tirixt dẫn điện Khi tirixto dẫn điện UGK không còn tác dụng, dòng điện chỉ dẫn theo một chiều... linh kiện bán dẫn Triac có 3 điện cực A1, A2 và G, Điac có cấu tạo hoàn toàn giống triac nhưng không có cực điều khiển 2 Kí hiệu: A2 3 Công dụng A2 G A1 Triac A1 diac Dùng để điều khiển các thiết bị điện trong các mạch điện xoay chiều 4 Nguyên lí làm việc - Triac: + Khi G và A2 có điện thế âm so với A1 thì triac mở cho dòng điện đi từ A1 sang A2 + Khi G và A2 có điện thế dương so với A1 thì triac mở... tranzito…Chúng được mắc với nhau theo nguyên lí từng mạch điện và có chức năng riêng 2 Phân loại Chia hai nhóm: - IC tương t ự dùng đ ể khuyếch đại, tạo dao đ ộng, ổn áp… - IC số dùng trong các thiết bị tự động, thiết bị xung số , máy tính điện tử… 3 Sử dụng -Tra sổ tay xác định Bài 4. LINH KIỆN BÁN DẪN VÀ IC I- MỤC TIÊU 1- Kiến thức: - Biết được cấu tạo,kí hiệu,phân loại của một số linh kiện bán dẫn và IC. - Biết được nguyên lí làm việc của Tirixto và triac. 2- Kĩ năng: - Nhận dạng và đọc được các kí hiệu trên các linh kiện. 3- Thái độ: - Nghiêm túc trong quá trình học tập. II-CHUẨN BỊ 1- Chuẩn bị nội dung: - Nghiên cứu kĩ bài 4 sgk. - Tham khảo các tài liệu có liên quan. 2- Chuẩn bị đồ dùng: - Tranh vẽ 4.1; 4.2; 4.3; 4.4 sgk - Một số linh kiện mẫu: Đi ốt các loại,tranzito,Tirixto,Triac,điac,IC. III- TIẾN TRÌNH BÀI DẠY 1- Ổn định lớp: Lớp Sĩ số vắng Có phép Không phép 12A1 42 12A2 45 2- Các hoạt động dạy học: Hoạt động của GV&HS Nội dung * Hoạt động 1: Tìm hiểu về cấu tạo, kí hiệu, phân loại và ứng dụng của điôt bán dẫn * GV: Dùng vật mẫu và tranh vẽ H 4.1 để mô tả cấu tạo của đi ốt. * HS quan sát hình dạng và cấu tạo của điốt. * GV: Điốt có cấu tạo ntn ? * HSTL: dựa vào sgk. * GV: Có mấy loại điốt ? * HSTL: dựa vào sgk. * GV: Dử dụng tranh vẽ hình 4.2 và vật mẫu cho hs quan sát. I- Đi ốt bán dẫn: 1. Cấu tạo và kí hiệu a.Cấu tạo - Linh kiện bán dẫn có 1 tiếp giáp N-P. - Vỏ bọc bằng thủy tinh,nhựa,kim loại. - Có 2 điện cực: anốt (A) và katốt (k). Cực anốt(A) cực ka tốt(K) b. Kí hiệu : (SGK) 2.Phân loại và ứng dụng a. Phân theo công nghệ chế tạo: + Điốt tiếp điểm: dùng để tách sóng và trộn tần. + Điốt tiếp mặt: dùng để chỉnh lưu. b. Phân theo chức năng: + Điốt ổn áp (zêne): dùng để ổn định điện áp 1 chiều. + Điốt chỉnh lưu : Biến đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện 1 chiều. * Hoạt động 2: Tìm hiểu về cấu tạo, kí hiệu, phân loại và công dụng của Tranzito P N * GV: Dùng tranzito thật để mô tả cấu tạo của nó. * HS : Quan sát lắng nghe và ghi vở. * GV: Với cấu tạo như vậy thì tranzito được kí hiệu như thế nào ? * HSTL: dựa vào sgk. * GV: Tranzito được dùng để làm gì ? * HSTL: dựa vào sgk. II- Tranzito: 1. cấu tạo và kí hiệu a. Cấu tạo - Linh kiện bán dẫn có 2 tiếp giáp P-N - Vỏ bọc nhựa hoặc kim loại - Có 3 điện cực: cực Emitơ (E), cực bazơ (B), cực colectơ(C) (E) (C) (B) (E) (C) (B) b. kí hiệu (sgk) 2. Phân loại và công dụng a. phân loại: - Có 2 loại: Tranzito P-N-P và Tranzito N-P-N b. Công dụng: - Dùng khuếch đại tính hiệu - Tạo sóng - Tạo xung. * Hoạt động 3: Tìm hiểu về cấu tạo, kí hiệu, ứng dụng và nguyên lí làm việc của tirixto * GV: Dùng vật mẫu và tranh vẽ H 4.3 sgk để giảng giải. * HS quan sát và cho biết: + Tirixto khác tranzito về cấu tạo và kí hiệu ntn ? III- Tirixto:(Điốt chỉnh lưu có điều khiển) 1. Cấu tạo,kí hiệu,công dụng: a. Cấu tạo - Linh kiện bán dẫn có 3 tiếp giáp P-N - Vỏ bằng nhựa hoặc kim loại. - Có 3 điện cực anôt(A), cực katôt(K),cực điều khiển (G) (A) (G) P N P N P N P2 N1 2 P1 N2 * GV: Tirixto được dùng để làm gì ? * HSTL: dựa vào sgk. * GV: Dùng sơ đồ giải thích nguyên lí làm việc của Tirixto. * HS: Lắng nghe và ghi vở. * GV: Giải thích các số liệu kĩ thuật của tranzito có ý nghĩa ntn? * HS: Lắng nghe và ghi vở. (K) b. Kí hiệu (sgk) c.Công dụng: - Dùng trong mạch chỉnh lưu có điều khiển. 1. Nguyên lí làm việc và số liệu kĩ thuật: a. Nguyên lí làm việc - U GK  0, U AK >0  Tirixto không dẫn - U GK > 0, U AK >0  Tirixto dẫn I-ĐIƠT BÁN DẪN: 1.Cấu tạo: Điơt bán dẫn linh kiện bán dẫn có tiếp giáp P-N, có vỏ bọc thủy tinh, nhựa kim loại Có hai dây dẫn hai điện cực: anơt (A) catơt (K) Cực anốt P Cực katốt N Lớp tiếp giáp P-N 2.Cơng dụng: Dùng chỉnh lưu, tách sóng, ổn định điện áp nguồn chiều CẤU TẠO ĐIƠT 3.Phân lọai, kí hiệu Theo cơng nghệ chế tạo: + Điơt tiếp điểm: Chỗ tiếp giáp P-N tiếp điểm nhỏ, cho dòng điện nhỏ qua, dùng để tách sóng trộn tần + Điơt tiếp mặt : Chỗ tiếp giáp P-N có diện tích tiếp xúc lớn, cho dòng điện lớn qua, dùng để chỉnh lưu Theo chức năng: + Điơt ổn áp (điốt zêne): dùng để ổn định điện áp chiều + Điốt chỉnh lưu: dùng để biến đổi dòng điện xoay chiều thành chiều II TRANZITO: 1.Cấu tạo: linh kiện bán dẫn có tiếp giáp P-N, có vỏ bọc nhựa kim loại Tranzito có dây dẫn 2.Cơng dụng: khếch đại tín hiệu, để tạo sóng, tạo xung… 3.Phân lọai: E P N P C N P N E B CẤU TẠO TRANZITO PNP CẤU TẠO TRANZITO NPN C B III TIRIXTO (ĐIÔT CHỈNH LƯU CÓ ĐIỀU KHIỂN- SCR): 1.Cấu tạo, kí hiệu, cơng dụng: + Có lớp tiếp giáp P-N, ba dây dẫn điện cực: anơt(A), catơt (K),điều khiển (G) + Vỏ bọc nhựa hay kim lọai A A + Cơng dụng: dùng mạch chỉnh P J lưu có điều khiển N 1 J2 J3 G P2 N2 K K G Ngun lí làm việc số liệu kĩ thuật: a) Ngun lí làm việc: * UGK = 0, dù UAK > Tirixto không dẫn điện * Khi đồng thời UAK > UGK > Tirixto dẫn điện, UGK không tác dụng, Tirixto dẫn điện từ A  K, UAK <  Tirixto ngưng dẫn b) Số liệu kĩ thuật: -IAK định mức UAK định mức -UGK định mức IGK định mức A k A G HÌNH DẠNG, CÁCH BỐ TRÍ CHÂN CỦA TIRIXTO IV- TRIAC VÀ ĐIAC: K G 1.Cấu tạo, kí hiệu, cơng dụng: a) Cấu tạo: Triac điac linh kiện bán dẫn + Triac có điện cực A1, A2 G + Điac có cấu tạo hồn tồn giống triac khơng có cực điều khiển A2 A2 A1 KÍ HIỆU TRIAC CẤU TẠO TRIAC G A1 KÍ HIỆU ĐIAC b)Cơng dụng: điều khiển thiết bị điện mạch điện xoay chiều Nguyên lý làm việc số liệu kỹ thuật: a.Nguyên lý: *Triac : - Cực G A2 có điện âm so A1  triac mở Cực A1 anôt, cực A2 catôt Dòng chạy từ A1 sang A2 - Cực G A2 có điện dương so A1  triac mở Cực A2 anôt, cực A1 catôt Dòng chạy từ A2 sang A1 Có khả dẫn điện chiều, cực G điều khiển lúc mở * Điac:  Kích mở cách nâng điện áp đặt vào hai cực b Số liệu kỹ thuật: Giống Tirixto V- Quang điện tử:  Là linh kiện điện tử có thơng số thay đổi theo độ chiếu sáng Ví dụ: Led, Tranzito quang… Làm cảm biến mạch điện tử điều khiển ánh sáng Điac Triac VI VI MẠCH TỔ HP ( IC ): *Khái niệm chung: Vi mạch tổ hợp (IC): mạch vi điện tử tích hợp, chế tạo cơng nghệ đặc biệt tinh vi xác Trên chất bán dẫn Si làm người ta tích hợp, tạo linh kiện như: Tụ, trở, điốt, tranzito…Chúng mắc với theo ngun lí mạch điện có chức riêng * Có loại IC:  IC tương tự: Dùng để khuếch đại, tạo dao động, thu, phát sóng vô tuyến, giải mã màu cho TV màu…  IC số: Dùng thiết bò tự động, bò xung số, máy tính… •*Xácthiết đònh chân:Nhìn từ xuống mặt ghi chữ, đếm ngược kim đồng hồ( IC chân),đếm từ đến số cuối từ trai sang phải( IC chân) CÂU HỎI: 1) Cơng dụng Tranzito? - Dùng để khếch đại tín hiệu, tạo sóng, tạo xung,… 2) Trình bày ngun lí làm việc Tirixto? * UGK = 0, dù UAK > Tirixto không dẫn điện * Khi đồng thời UAK > UGK > Tirixto dẫn điện, UGK không tác dụng, Tirixto dẫn điện từ A  K, BÀI THUYẾT TRÌNH ĐẾN ĐÂY XIN HẾT M«n c«ng nghƯ Bµi líp 12 I §i«t b¸n dÉn A K §i«t chØnh lu Ký hiệu Dïng ®Ĩ biÕn ®ỉi dßng ®iƯn xoay chiỊu thµnh dßng ®iƯn mét chiỊu §i«t ỉn ¸p (Zene) Ký hiệu + - Dïng ®Ĩ ỉn ®Þnh ®iƯn ¸p mét chiỊu §i«t ph¸t quang Ký hiệu Dïng ®Ĩ t¹o ¸nh s¸ng §i«t laze Dïng ®Ĩ t¹o tia laze, ¸nh s¸ng §i«t t¸ch sãng Ký hiệu Dïng ®Ĩ t¸ch sãng (tÝn hiƯu) c¸c m¹ch trung vµ cao tÇn §i«t hång ngo¹i Dïng c¸c thiÕt bÞ thu ph¸t b»ng tia hång ngo¹i Nguyªn lÝ lµm A viƯc Khi ph©n cùc ngỵc §i«t ng¨n kh«ng cho dßng ®iƯn ®I qua An«t A Khi ph©n cùc thn §i«t cho dßng ®iƯn ®I qua An«t P P N N K Kat«t K Kat«t KL §i«t cho dßng ®iƯn ®I theo mét chiỊu tõ An«t Ii tranzito Nguyªn lÝ ho¹t ®éng Khi cha cã dßng ®iƯn ®iỊu khiĨn IB Tranzito ë trµng th¸I kho¸ kh«ng cho dßng ®iƯn IC qua Khi cã dßng ®iƯn ®iỊu khiĨn IB Tranzito ë trµng th¸I më nªn cho dßng ®iƯn I qua iiI Tirixto (®i«t chØnh lu cã ®iỊu khiĨn - sCR) K A G H×nh ¶nh mét sè lo¹i Tirixto Nguyªn lÝ lµm viƯc vµ sè liƯu kü a tht Nguyªn lÝ lµm viƯc T¹o ph©n cùc thn cho a-k Khi cha cã điện áp UGK = Tirixto vÉn kh«ng dÉn ®iƯn Khi có điện áp UGK , UGK > , UAK > th× Tirixto dÉn ®iƯn Tirixto ngng dÉn ®iƯn UAK ... đồng hồ (IC chân), đếm từ đến số cuối từ trái sang phải ( IC chân) – IC digital (IC số): xử lý lưu trữ tín hiệu digital – IC analog (IC tương tự): xử lý tín hiệu analog • Vi mạch tổ hợp (IC) VI... Điốt bán dẫn II • Tranzito III • Tirixto IV • Triac Điac V • Quang điện tử VI • Vi mạch tổ hợp (IC) I • Điốt bán dẫn Catot(K) Vỏ bọc thuỷ tinh, nhựa kim loại Một tiếp giáp P-N Anot (A) I • Điốt bán. .. hợp mạch điện chứa linh kiện bán dẫn (như transistor) linh kiện điện tử thụ động (như điện trở) kết nối với thông qua Si, để thực chức xác định VI • Vi mạch tổ hợp (IC) • Phân loại: Theo xử lý