Đang tải... (xem toàn văn)
Đây là đề cương cấu kiện điện tử của đại học bách khoa hà nội năm 2009
1/7 CẤU KIỆN ðIỆN TỬ 1. Tên học phần: CẤU KIỆN ðIỆN TỬ 2. Số ñơn vị học trình: 05 ñvht 3. Trình ñộ: Sinh viên ñại học các ngành kỹ thuật từ học kỳ 5. 4. Phân bổ thời gian Lý thuyết: 45 giờ Bài tập: 15 giờ Thí nghiệm: 15 giờ 5. ðiều kiện học phần: Học phần tiên quyết: Học phần học trước: Vật lý 2 Học phần song hành: 6. Mục tiêu học phần: Cung cấp cho sinh viên các kiến thức cơ bản về cấu tạo, tham số của các loại cấu kiện ñiện tử bao gồm các loại cấu kiện rời rạc và IC sử dụng trong kỹ thuật tương tự, kỹ thuật số và hiển thị. 7. Nội dung vắn tắt học phần: Các loại vật liệu: ñiện môi, bán dẫn, từ; linh kiện thụ ñộng: ñiện trở, tụ ñiện, cuộn cảm. Cấu trúc và hoạt ñộng các loại ñiốt bán dẫn, tranzito lưỡng cực, tranzito trường, các thiết bị bán dẫn khác, IC tương tự, IC số, quang ñiện tử, thiết bị hiển thị. 8. Nhiệm vụ của sinh viên: • Dự lớp: ñầy ñủ theo quy chế • Bài tập: hoàn thành các bài tập của học phần • Thí nghiệm: hoàn thành ñầy ñủ các bài thí nghiệm của học phần 9. Tiêu chuẩn ñánh giá sinh viên: • ðiểm quá trình: trọng số 0.3 - Bài tập làm ñầy ñủ (chấm ñiểm vở bài tập) - Làm thí nghiệm ñầy ñủ, có báo cáo và bảo vệ - Kiểm tra giữa kỳ • Thi cuối kỳ (trắc nghiệm và tự luận): trọng số 0.7 10. Tài liệu học tập • Sách, giáo trình chính: do giảng viên cung cấp • Tài liệu tham khảo: Xem mục C 11. Nội dung chi tiết học phần 2/7 CẤU KIỆN ðIỆN TỬ Khối lượng học phần: 05 ñvht Khối lượng lý thuyết: 45 tiết Khối lượng bài tập: 15 tiết Khối lượng thí nghiệm: 15 tiết A. MỤC ðÍCH YÊU CẦU CỦA HỌC PHẦN Sau khi hoàn thành học phần, sinh viên: • Nắm ñược cấu tạo, tham số, nguyên lý hoạt ñộng của các loại cấu kiện ñiện tử gồm các loại cấu kiện rời rạc và các IC dùng trong kỹ thuật tương tự, kỹ thuật số • Có khả năng tính toán các chế ñộ làm việc của các loại cấu kiện ñiện tử này. B. NỘI DUNG CHI TIẾT CHƯƠNG 1. VẬT LIỆU BÁN DẪN (2LT) 1.1. Những khái niệm cơ bản 1.1.1. Cấu trúc vùng năng lượng của bán dẫn thuần 1.1.2. Cấu trúc vùng năng lượng của các loại chất bán dẫn tạp 1.2. Nồng ñộ hạt dẫn 1.2.1. Mức năng lượng Fecmi 1.2.2. Nồng ñộ hạt dẫn 1.2.3. Hiện tượng phát xạ và tái hợp 1.3. ðộ dẫn ñiện trong chất bán dẫn 1.3.1. ðộ dẫn ñiện trong các loại chất bán dẫn loại 1.3.2. Dòng ñiện trong chất bán dẫn 1.4. Tiếp xúc trong chất bán dẫn 1.4.1. Tiếp xúc PN, tiếp xúc PIN 1.4.2. Tiếp xúc kim loại bán dẫn MS, tiếp xúc dị tinh thể CHƯƠNG 2. VẬT LIỆU ðIỆN MÔI VÀ VẬT LIỆU TỪ (2LT) 2.1. Vật liệu ñiện môi 2.1.1. Khái niệm 2.1.2. Các ñặc tính cơ bản của vật liệu ñiện môi 2.2. Vật liệu từ 2.2.1. Khái niệm 2.2.2. Các ñặc tính cơ bản của vật liệu từ CHƯƠNG 3. LINH KIỆN THỤ ðỘNG (2LT) 3.1. ðiện trở 3.1.1. Cấu tạo và phân loại 3.1.2. Các tham số và cách ghi ñọc số 3.2. Tụ ñiện 3.2.1. Cấu tạo và phân loại 3/7 3.2.2. Các tham số và cách ghi ñọc số 3.3. Cuộn cảm 3.3.1. Cấu tạo và phân loại 3.3.2. Các tham số và cách ghi ñọc số 3.4. Thạch anh 3.4.1. Cấu tạo và phân loại 3.4.2. Các tham số 3.5. Các loại linh kiện thụ ñộng dùng trong kỹ thuật hàn bề mặt (SMT) CHƯƠNG 4. KHÁI NIỆM CHUNG VỀ CẤU KIỆN, MẠCH VÀ HỆ THỐNG ðIỆN TỬ (2LT) 4.1. Khái niệm và phân loại cấu kiện ñiện tử 4.1.1. Khái niệm 4.1.2. Phân loại cấu kiện ñiện tử 4.2. Sự hợp thành hệ thống ñiện tử 4.2.1. Khái niệm mạch 4.2.2. Khái niệm về hệ thống CHƯƠNG 5. ðIỐT BÁN DẪN (3LT) 5.1. Khái niệm và phân loại 5.2. ðiot chỉnh lưu tần số thấp 5.2.1. Cấu tạo, tham số và ñặc tuyến 5.2.2. Mô hình tương ñương 5.2.3. Ví dụ ứng dụng 5.3. ðiốt Zener 5.3.1. Cấu tạo, tham số và ñặc tuyến 5.3.2. Ví dụ ứng dụng 5.4. ðiốt biến dung (Varicap) 5.4.1. Cấu tạo, tham số, ñặc tuyến 5.4.2. Ví dụ ứng dụng 5.5. Một số ñiốt ñặc biệt 5.5.1. Nguyên lý cấu tạo của ñiốt Tunen, Schottky, ñiốt PIN, ñiốt thác, ñiốt Gunn 5.5.2. Tính chất và ứng dụng của chúng CHƯƠNG 6. TRANZITO LƯỠNG CỰC – BJT (6LT+ 3BT) 6.1. Cấu tạo và nguyên lý làm việc 6.1.1. Cấu tạo BJT loại NPN, PNP 6.1.2. Nguyên lý làm việc của BJT 6.1.3. Hệ số truyền ñạt dòng ñiện của BJT 6.2. Các cách mắc BJT và các họ ñặc tuyến tương ứng 6.3. Các tham số cực ñại và giới hạn vùng làm việc của BJT 4/7 6.4. Phân cực cho BJT 6.4.1. Chế ñộ làm việc của BJT 6.4.2. Các dạng phân cực 6.4.3. Xác ñịnh ñiểm công tác tĩnh 6.5. Sơ ñồ tương ñương của BJT ở chế ñộ khuếch ñại tín hiệu nhỏ 6.5.1. Sơ ñồ mạng 4 cực dùng cho BJT 6.5.2. Sơ ñồ tương ñương vật lý 6.6. BJT làm việc ở chế ñộ chuyển mạch 6.6.1. Nguyên lý làm việc 6.6.2. Các tham số của BJT chuyển mạch 6.7. Darlington BJT 6.8. BJT công suất lớn CHƯƠNG 7. TRANZITO TRƯỜNG – FET (6LT+ 3BT) 7.1. Giới thiệu chung và phân loại FET 7.2. Tranzito trường dùng chuyển tiếp PN (JFET) 7.2.1. Cấu tạo và nguyên lý làm việc 7.2.2. Các tham số; ñặc tuyến và phân cực cho JFET 7.3. Tranzito trường có cực cửa cách ly 7.3.1. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của MOSFET kênh ñặt sẵn (D-MOSFET) 7.3.2. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của MOSFET kênh cảm ứng (E- MOSFET) 7.3.3. Phân cực cho MOSFET 7.4. Mô hình tương ñương của FET 7.4.1. Mô hình tương ñương của FET tín hiệu nhỏ 7.4.2. Các tham số tín hiệu nhỏ 7.4.3. Sơ ñồ tương ñương tham số dẫn nạp 7.5. Chế ñộ chuyển mạch của FET 7.5.1. Nguyên lý làm việc 7.5.2. Các tham số CHƯƠNG 8. TIRISTO (6LT+ 3BT) 8.1. Giới thiệu chung họ Tiristo 8.2. Chuyển mạch Silic một hướng (SUS) 8.2.1. Cấu tạo và nguyên lý làm việc 8.2.2. Các tham số và ứng dụng 8.3. Chỉnh lưu có ñiều khiển (SCR) 8.3.1. Cấu tạo và nguyên lý làm việc 8.3.2. Các tham số và ứng dụng 8.4. Chuyển mạch Silic-SCS 8.4.1. Cấu tạo và nguyên lý làm việc 8.4.2. Các tham số và ứng dụng 5/7 8.5. Diac 8.5.1. Cấu tạo và nguyên lý làm việc 8.5.2. Các tham số và ứng dụng 8.6. Triac 8.6.1. Cấu tạo và nguyên lý làm việc 8.6.2. Các tham số và ứng dụng 8.7. Tranzito một tiếp giáp (UJT) 8.7.1. Cấu tạo và nguyên lý làm việc 8.7.2. Các tham số và ứng dụng CHƯƠNG 9. VI MẠCH TƯƠNG TỰ (6LT+ 3BT) 9.1. Những khái niệm chung và phân loại IC 9.1.1. Khái niệm chung và phân loại IC 9.1.2. Vấn ñề cách ñiện trong IC 9.1.3. Những linh kiện tích cực và thụ ñộng trong IC 9.2. Mạch khuếch ñại thuật toán (KðTT) 9.2.1. Cấu trúc và các tham số của KðTT 9.2.2. Các ñặc tuyến cơ bản của KðTT 9.2.3. Các chế ñộ khuếch ñại ñầu vào vi sai, khuếch ñại ñầu vào ñơn, khuếch ñại mode chung của KðTT 9.2.3. Cấp nguồn cho KðTT; các tham số một chiều của KðTT; các tham số xoay chiều; các tham số giới hạn; chế ñộ khuếch ñại tuyến tính; chế ñộ chuyển mạch; một vài ứng dụng của KðTT 9.3. IC so sánh 9.4. IC khuếch ñại ño 9.5. IC ổn áp 9.6. Một số loại IC ñặc biệt 9.6.1. IC ñịnh thời 9.6.2. IC dao ñộng ñiều khiển bằng ñiện áp CHƯƠNG 10. VI MẠCH SỐ (6LT+ 3BT) 10.1. Giới thiệu và phân loại IC số, các thông số ñặc trưng cơ bản của IC số 10.2. Các hàm logic cơ bản và các phần tử logic tương ứng, ñặc tính và tham số của cổng logic 10.3. Cấu trúc của các họ IC số 10.3.1. Phần tử họ RTL (Resistor Transistor Logic) 10.3.2. Phần tử họ DTL (Diode Transistor Logic) 10.3.3. Phần tử họ HTL (High Threshold Logic) 10.3.4. Phần tử họ TTL (Transistor Transistor Logic) 10.3.5. Phần tử họ ECL (Emitter Coupled Logic) 10.3.6. Phần tử họ IIL (Integrated Injection Logic) 10.3.7. Phần tử họ MOSFET (PMOS, NMOS, CMOS) 6/7 10.4. Các tham số của IC số loại TTL và CMOS 10.4.1. Các dòng IC số thuộc loại TTL và các mức logic vào ra 10.4.2. Các dòng IC số thuộc loại CMOS và các mức logic vào ra 10.5. Mạch TTL Colectơ hở, mạch CMOS cực máng hở 10.6. Giao tiếp giữa các cổng Logic cơ bản 10.6.1. Giao tiếp TTL – TTL 10.6.2. Giao tiếp CMOS – CMOS 10.6.3. Giao tiếp CMOS – TTL 10.6.3. Giao tiếp TTL - CMOS 10.7. Các mạch 3 trạng thái 10.7.1. Mạch 3 trạng thái TTL 10.7.2. Mạch 3 trạng thái CMOS 10.8. Các bộ nhớ bán dẫn 10.8.1. Cấu trúc phần tử nhớ bán dẫn ROM 10.8.2. Cấu trúc phần tử nhớ bán dẫn RAM, SRAM, DRAM CHƯƠNG 11. CẤU KIỆN QUANG ðIỆN TỬ (3LT) 11.1. Giới thiệu chung và phân loại 11.2. ðiện trở quang 11.2.1. Cấu tạo và nguyên lý làm việc 11.2.2. Các tham số và ứng dụng 11.3. Tế bào quang ñiện và photoñiot 11.3.1. Cấu tạo và nguyên lý làm việc 11.3.2. Các tham số và ứng dụng 11.4. Tranzito quang 11.4.1. Cấu tạo và nguyên lý làm việc 11.4.2. Các tham số và ứng dụng 11.5. JFET quang 11.5.1. Cấu tạo và nguyên lý làm việc 11.5.2. Các tham số và ứng dụng 11.6. ðiốt phát quang (LED), Laser, ñiốt PIN quang 11.6.1. Cấu tạo và nguyên lý làm việc 11.6.2. Các tham số và ứng dụng 11.7. Cặp Optocoupler 11.7.1. Cấu tạo và nguyên lý làm việc 11.7.2. Các tham số và ứng dụng 11.8. Tiristo quang 11.8.1. Cấu tạo và nguyên lý làm việc 11.8.2. Các tham số và ứng dụng 11.9. Ống tia Catot – CRT 11.9.1. Cấu tạo và nguyên lý làm việc 7/7 11.9.2. Các tham số và ứng dụng 11.10. Màn hiển thị tinh thể lỏng LCD, TFT-LCD 11.10.1. Cấu tạo và nguyên lý làm việc 11.10.2. Các tham số và ứng dụng 11.11. Màn hiển thị Plasma 11.11.1. Cấu tạo và nguyên lý làm việc 11.11.2. Các tham số và ứng dụng C. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Electronic Devices and Circuit Theory 9 th Ed - Robert Boylestad, Louis Nashelsky – Prentice Hall, 2005 2. Introductory Electronic Devices and Circuit 7 th Ed - Robert T.Paynter - Prentice Hall, 2005 3. Op-Amps and Linear Integrated Circuits - Ramakant A.Gayakwad 4 th Edition - Prentice Hall, 2000 4. Linh kiện bán dẫn và vi mạch - Hồ Văn Sung - Nhà xuất bản Giáo dục, 2003 5. Kỹ thuật ñiện tử - ðỗ Xuân Thụ, ðặng Văn Chuyết, Nguyễn Viết Nguyên, Nguyễn Vũ Sơn, Nguyễn ðức Thuận, Ngô Lệ Thủy, Ngọ Văn Toàn - Nhà xuất bản Giáo dục, 2007 6. Digital Fundamentals 9 th Ed – Thomas L. Floyd – Prentice Hall, 2005 7. Linh kiện quang ñiện tử - Dương Minh Trí - Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, 2003 . KHẢO 1. Electronic Devices and Circuit Theory 9 th Ed - Robert Boylestad, Louis Nashelsky – Prentice Hall, 2005 2. Introductory Electronic Devices and Circuit. 10.3.1. Phần tử họ RTL (Resistor Transistor Logic) 10.3.2. Phần tử họ DTL (Diode Transistor Logic) 10.3.3. Phần tử họ HTL (High Threshold Logic) 10.3.4. Phần