TỔNG HỢP CÁC LINH KIỆN ĐIỆN TỬ CƠ BẢN

TỔNG HỢP CÁC LINH KIỆN ĐIỆN TỬ CƠ BẢN
Bài 1: ĐIỆN TRỞ
1) Khái quát về điện trở
- Điện trở là linh kiện điện tử thụ động, có chức năng cản trở dịng điện trong
mạch ( điện trở có trở kháng càng lớn thì khả năng cản trở dịng điện càng lớn)
- Chức năng : hạn dịng
- Cấu tạo:

Hình 1: Cấu tạo điện trở
2) Cách đo điện trở:
- Các hư hỏng của điện trở:
+ Bị đứt: Kim đồng hồ không lên
+ Bị cháy
+ Giá trị không đúng, lệch quá nhiều
- Cách đo xác định điện trở còn sống hay chết:
+ B1: Dùng đồng hồ VOM để ở thang đo điện trở. Nếu điện trở nhỏ
( <10Ω) thì để ở thang đo x1Ω hoặc x10Ω, nếu điện trở lớn (>10kΩ) thì để
thang đo 1k hoặc 10kΩ
+ B2: Đọc kết quả . Giá trị đo được = Chỉ số x thang đo
Lưu ý : Nếu điện trở nhỏ cần để qua đo và chân điện trở tiếp xúc tốt với nhau
để cho ra giá trị đúng. Khi điện trở lớn thì tay khơng tiếp xúc vào que đo vì
điện trở người lúc này sẽ song song với điện trở tụ cần đo làm giá trị điện trở
cần đo giảm.


3) Biến trở ( Variable resistor):
- Là điện trở có thể thay đổi được giá trị (R tăng => I giảm , R giảm => I tăng).

Hình 2: Kí hiệu biến trở loại chiết áp
Bài 2: TỤ ĐIỆN
1) Khái quát về tụ điện

- Cấu tạo: gồm 2 bản cực kim loại đối diện nhau với nhau, ở giữa là chất cách
điện (hay cịn gọi là chất điện mơi, có thể là khơng khí, thủy tinh, gốm,…).

Hình 3: Cấu tạo tụ điện

- Kí hiệu:


+ Tụ có phân cực: là tụ một chiều, thường gặp là tụ hóa

Hình 4: Kí hiệu tụ phân cực
+ Tụ không phân cực:
là tụ gốm

là tụ xoay chiều, thường gặp

Hình 5: Kí hiệu tụ khơng phân cực

- Chức năng của tụ:
+ Tụ một chiều có phân cực thường dùng để lọc nguồn (nắn dòng)
+ Tụ xoay chiều thường dùng để lọc nhiễu
- Thơng số của tụ:
2) Ngun lí hoạt động:
- Khi đặt 2 bản cực của tụ điện vào 2 điện tích trái dấu nhau, nó tạo ra một
điện trường và sinh ra điện áp giữa 2 đầu tụ:
U=

với : q là điện tích tụ tích được
C là điện dung của tụ tích được
U là điện áp giữa 2 đầu tụ

- Đối với dòng xoay chiều, điện áp thay đổi nên điện tích sẽ thay đổi sinh ra
dịng điện chống lại sự thay đổi của điện áp (vì dịng điện là dịng dịch chuyển
có hướng của các hạt electron), vì thế có thể được dùng để ổn định điện áp đặt
trên 2 đầu của nó. Đối với mạch điện xoay chiều thuần dung, dòng điện sẽ
vược trướt điện áp một góc 90.


- Đối với dịng một chiều, tụ khơng cho đi qua vì điện áp khơng thay đổi. Đối
với mạch một chiều, tụ chỉ có tác dụng nạp sả để nắn dịng thành dịng một
chiều phẳng.
- Đặc tính nạp xả của tụ:

Hình 6: Mạch RC và đặc tuyến nạp

Hình 7: Đặc tuyến xả
3) Cách kiểm tra tụ điện:


- Các trường hợp hư hỏng của tụ:
+ Tụ bị nối tắt: hai má bản tụ bị chạm vào nhau
+ Tụ bị gỉ: chất điện môi bị biến chất nên một phần dòng DC đi qua
+ Tụ bị giảm trị số: chất dung môi bị mất chất lượng rắn, khô (lỏng)
+ Tụ bị đứt
- Cách kiểm tra tụ điện:

Hình 8: Cách kiểm tra tụ điện (tụ phân cực)

Hình 9: Cách kiểm tra tụ điện (tụ không phân cực)
Bài 3: DIODE

1) Khái quát về diode
- Là một linh kiện điện tử chỉ cho phép dòng điện đi một chiều từ dương sang
âm.
- Phân loại diode:
+ Diode bán dẫn (diode chỉnh lưu thường)
+ Diode Zenner
+ Diode phát quang (led)
+ Diode Schottky
+ Diode biến dung
+ Diode thu quang
- Cấu tạo: gồm 2 khối bán dẫn loại P và loại N và được nối ra 2 chân là
anode(+) và cathode (-), ở giữa có miền cách điện.
+ Khối bán dẫn loại P: hạt dẫn là các lỗ trống mang điện tích dương
+ Khối bán dẫn loại N: hạt dẫn là các electron mang điện tích âm
+ Miền cách điện (vùng nghèo)

Hình 10: Các vùng phân cực cho diode

2) Các loại diode thường dùng
2.1. Diode bán dẫn


- Diode bán dẫn (hay còn gọi là diode chỉnh lưu thường) có tác dụng chỉnh lưu
dịng điện xoay chiều AC thành dịng điện một chiều DC khơng phẳng.

- Kí hiệu:

Hình 11: Kí hiệu, hình dáng diode chỉnh lưu

Trên hình vẽ, dòng điện sẽ đi từ cực dương (anode) sang cực âm (cathode).
- Nguyên lí hoạt động:
+ Chế độ phân cực thuận:

Hình 12: Chế độ phân cực thuận diode
Cực âm nguồn sẽ đẩy các hạt electron ở bên N về bên P, cực dương nguồn
sẽ đẩy các hạt lỗ trống ở bên P về bên N. Khi đó dưới tác dụng của điện áp,
vùng nghèo sẽ thu hẹp lại, khi điện áp chênh lệch giữa 2 cực là 0,2V (diode loại
Ge) hoặc 0.6V (diode loại silic) thì diện tích miền cách điện sẽ giảm bằng 0,


khi đó diode bắt đầu dẫn. Nếu tăng điện áp nguồn lên thì dịng qua diode tăng
nhanh nhưng chênh lệch điện áp giữa 2 cực là khơng đổi.

Hình 13: Đặc tuyến diode phân cực thuận
+ Chế độ phân cực ngược:

Hình 14: Phân cực ngược cho diode
Khi phân cực ngược cho diode (cấp nguồn dương vào chân cathode(-), cấp
nguồn âm vào chân anode(+) của diode), dưới sự tương tác điện áp ngược,
miền cách điện sẽ mở rộng ra và ngăn cho dòng điện đi qua. Lúc này nếu như
điện áp đặt lên diode lớn hơn điện áp đánh thủng (điện áp ngược) của diode thì
diode sẽ bị đánh thủng.
2.2. Diode Zenner


- Diode Zener (còn gọi là diode ổn áp) là diode bán dẫn dùng để ổn định điện
áp, chỉnh lưu, ứng dụng nhiều trong các mạch nguồn, điểm khác nhau giữa
diode zener và diode bình thường là diode zener bị đánh thủng nhưng khơng bị
hỏng cịn diode thường thì sẽ bị hỏng

- Kí hiệu:

Hình 15: Kí hiệu diode zener
- Đặc tuyến V-A diode zener:

Hình 16: Đặc tuyến diode zener
Zener là linh kiện điện tử cũng có 2 lớp P-N nhưng nó hoạt động được cả 2
vùng phân cực thuận và phân cực nghịch. Khi phân cực thuận thì diode zener
có tác dụng chỉnh lưu như diode thường, khi phân cực nghịch thì diode zener sẽ
ghim lại điện áp có giá trị bằng giá trị ghi trên diode.
- Nguyên lí hoạt động:


+ Khi phân cực thuận thì diện tích miền cách điện giảm và cho dòng điện đi
qua từ P sang N.
+ Khi phân cực ngược thì điện áp ngược > điện áp trên 2 đầu con zener thì
đánh thủng ngược sẽ xảy ra và điện áp ngược trên 2 đầu con diode hầu như
khơng đổi mặc dù dịng điện ngược thay đổi rất lớn, vì vậy nó được ứng dụng
vào mạch ổn áp.
- Có 2 loại đánh thủng ngược trong diode zener:
+ Đánh thủng thác lũ với điện áp ngược cao hơn như diode chỉnh lưu: loại
diode zener này có điện áp đánh thủng <5V.
+ Đánh thủng zener như trong zener điện áp ngược thấp: loại diode này có điện
áp đánh thủng >5V.
- Thông số quan trọng trong diode zener:
+ Điện áp ổn áp Vz
+ Công suất định mức Pz: Pz càng lớn thì nó cho phép dịng điện ngược đi qua
càng cao.
3) Ứng dụng diode vào các mạch điện tử
- Mạch chỉnh lưu bán kỳ (Haft Ware Rectifier):

Hình 17: Mạch chỉnh lưu bán kỳ
+ Ở bán kì (+), D dẫn, D thành sợi dây dẫn thì =
+ Ở bán kì (-), D khơng dẫn, hở mạch nên = 0
- Mạch chỉnh lưu toàn kỳ (Full Ware Rectifier):


Hình 18: Mạch chỉnh lưu tồn kỳ

+ Ở bán kì dương, D1 dẫn, D2 ngưng, dòng đi từ nguồn (+) đến R là đi tới
điểm giữa nguồn , =
+ Ở bán kì âm, D2 dẫn, D1 ngưng, dịng đi từ nguồn (-) đi tới R và đi tới
điểm giữa nguồn , =
- Cầu chỉnh lưu:

Hình 19: Mạch chỉnh lưu cầu diode

- Mạch lọc:


Hình 20: Mạch lọc

- Mạch ổn áp dùng diode zener

Hình 21: Mạch ổn áp
Cách kiểm tra diode
- B1: Để thang đồng hồ VOM ở thang x 1
- B2: Đặt 2 que đo vào 2 chân diode, nếu:
+ Đo chiều thuận, que đen vào cực anode (+), que đỏ vào cực cathode (-) của
diode => kim lên, đảo que lại, kim khơng lên thì diode tốt

+ Nếu đo cả 2 chiều mà kim khơng lên (kim chỉ 0) thì diode bị chập
+ Nếu đo chiều thuận mà kim đồng hồ không lên thì diode bị đứt
+ Nếu đo chiều nghịch mà kim đồng hồ lên thì diode bị đánh thủng
Bài 4: TRANSISTOR (BJT)


1) Khái quát về transistor (BJT):
- Transistor lưỡng cực BJT (Bipolar Junction Transistor) là một linh kiện
bán dẫn chủ động, thường dùng để khóa điện tử hay khuếch đại, được sử
dụng trong các mạch khuếch đại, điều chỉnh, tạo dao động và điều khiển tín
hiệu.
- Cấu tạo: BJT được cấu tạo từ 3 khối bán dẫn được chia bởi 2 lớp tiếp xúc
P-N, trong đó:
+ Miền B (Base): miền gốc (lớp bán dẫn B này rất mỏng, nồng độ tạp chất
thấp)
+ Miền E (Emitter): miền phát
+ Miền C (Collector): miền thu
Về phương diện cấu tạo, BJT tương tự như 2 con diode mắc ngược nhau.

Hình 22: Cấu tạo transistor
- Phân loại BJT: có 2 loại NPN (transistor ngược), PNP (transistor thuận)

Hình 23: Phân loại transistor
- Kí hiệu:


Hình 24: Kí hiệu các transistor
- Sơ đồ chân BJT:
Trong hình dưới, nếu là transistor thuận PNP thì từ trái qua phải vẫn là
E-C-B

Hình 25: Sơ đồ chân transistor ngược NPN
Transistor có 2 loại hạt dẫn: lỗ trống và điện tử tự do, vì vậy nó được gọi là
transitor lưỡng cực.
2) Nguyên lí hoạt động


- Muốn transistor hoạt động thì phải phân cực cho transistor. Muốn phân cực
cho transistor phải cấp nguồn một chiều sao cho lớp chuyển tiếp E-B là phân
cực thuận, lớp chuyển tiếp C-B là phân cực nghịch. Tức là:
+ Đối với transistor NPN thì U cấp cho cực C là lớn nhất, U cấp cho cực E là
nhỏ nhất.
+ Đối với transistor PNP thì ngược lại.

Hình 26: Phân cực cho transitor NPN và PNP
 Transistor ngược NPN
- Ta cấp nguồn một chiều vào 2 cực C và E của transistor, trong đó cực
(+) qua bóng đèn rồi vào cực C, cực (-) vào cực E.
- Ta cấp nguồn một chiều vào 2 cực B và E của transistor, trong đó cực
(+) qua công tắc rồi vào cực B, cực (-) vào cực E
- Khi cơng tắc mở, khơng có dịng chạy qua cực E và cực C, đèn không
sáng ( = 0).
- Khi cơng tắc đóng, mối nối P-N được phân cực thuận, do đó sẽ có dịng
chạy từ cực dương nguồn qua R để hạn dòng và chạy vào cực B, qua mối
nối B-E và xuất hiện dòng => có dịng chạy qua mối nối C-E làm bóng
đèn sáng. Từ đó ta thấy được dịng phụ thuộc vào .
=β
=+

Trong đó β là hệ số khuyếch đại của transitor

là dòng chạy từ C về E (transistor NPN)
là dòng chạy từ B về E (transistor PNP)

Hình 27: Ngun
transistor ngược

lí hoạt động
NPN

Hình 28: Các dịng điện trong transistor NPN

Kết luận: 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.
Transistor thuận PNP:
- Tương tự như transistor NPN, nhưng cực tính các nguồn và bị ngược lại, các
dòng điện cũng ngược lại, từ đó các hướng của các dịng điện chạy cũng bị
ngược lại, dòng sẽ chạy từ E về C, dòng sẽ chạy từ E về B.

Hình 29: Các dịng chạy trong transistor PNP

3) Các chế độ hoạt động của transistor

 Chế độ khuyếch đại:
- Là chế độ hoạt động trong vùng tuyến tính = β = hfe.
- Chế độ này cần phải phân cực cho transistor.
- Chế độ này được sử dụng trong các mạch khuyếch đại các tín hiệu nhỏ.


Hình 30: Mạch khuyếch đại
 Chế độ bão hịa:
- Xét mạch sau:

Hình 31: Mạch khuyếch đại
Khi tăng cũng tăng. Khi mà tăng tới một giá trị nào đó sẽ làm cho
transitor dẫn bão hịa, tức là khơng đổi dù ta tăng .
- Chế độ bão hòa là chế độ mà lớp chuyển tiếp E-B và C-B đều được phân
cực thuận, dịng đi qua transitor lớn nhất và khơng điều khiển được.
- Thời điểm bão hòa:


Hình 32: Xác định thời điểm bão hịa
Từ cơng thức trên ta thấy khi tăng tiến dần tới giá trị thì transitor tiến
dần tới trạng thái bão hịa, lúc đó dòng bằng:

=
 Chế độ ngắt:
- Transitor làm việc ở chế độ ngắt khi lớp chuyển tiếp E-B và C-B đều bị phân cực
ngược, dòng qua transistor lúc này bằng 0, transistor làm việc như một khóa điện
tử ở trạng thái mở. Khi đó điện áp
4) Một số mạch điện tử dùng transistor
- Trong mạch điện transitor có vai trị như một cơng tắc đóng ngắt hoặc
khuyếch đại tín hiệu dịng.

Hình 34: Mạch khuyếch đại công suất


Hình 35: Mạch đa hài

5) Các cách mắc của transistor
 Mắc theo kiểu E chung (mạch khuyếch đại điện áp):
- Cực E được đấu xuống max, tín hiệu vào cực B và tín hiệu ra cực C.

Hình 36: Cách mắc E chung


- Đặc điểm của mạch khuếch đại E chung:
+ Mạch khuếch đại E chung thường được định thiên sao cho điện áp UCE
khoảng 60% ÷ 70 % Vcc.
+ Biên độ tín hiệu ra thu được lớn hơn biên độ tín hiệu vào nhiều lần, như vậy
mạch khuếch đại về điện áp.
+ Dịng điện tín hiệu ra lớn hơn dịng tín hiệu vào nhưng khơng đáng kể.
+ Tín hiệu đầu ra ngược pha với tín hiệu đầu vào : vì khi điện áp tín hiệu vào
tăng => dịng IBE tăng => dòng ICE tăng => sụt áp trên Rg tăng => kết quả là
điện áp chân C giảm , và ngược lại khi điện áp đầu vào giảm thì điện áp chân
C lại tăng => vì vậy điện áp đầu ra ngược pha với tín hiệu đầu vào.
+Mạch mắc theo kiểu E chung như trên được ứng dụng nhiều nhất trong thiết
bị điện.
 Mắc theo kiểu C chung:
- Chân C mắc vào max hoặc cực dương nguồn.

Hình 36: Cách mắc C chung
- Đặc điểm của mạch khuếch đại C chung:

+ Tín hiệu đưa vào cực B và lấy ra trên cực E
+ Biên độ tín hiệu ra bằng biên độ tín hiệu vào : Vì mối BE ln ln có giá
trị khoảng 0,6V do đó khi điện áp chân B tăng bao nhiêu thì áp chân C cũng
tăng bấy nhiêu => vì vậy biên độ tín hiệu ra bằng biên độ tín hiệu vào .
+ Tín hiệu ra cùng pha với tín hiệu vào : Vì khi điện áp vào tăng => thì điện


áp ra cũng tăng, điện áp vào giảm thì điện áp ra cũng giảm.
+ Cường độ của tín hiệu ra mạnh hơn cường độ của tín hiệu vào nhiều lần : Vì
khi tín hiệu vào có biên độ tăng => dòng IBE sẽ tăng => dòng ICE cũng tăng
gấp β lần dịng IBE vì ICE = β.IBE giả sử Transistor có hệ số khuếch đại β =
50 lần thì khi dòng IBE tăng 1mA => dòng ICE sẽ tăng 50mA, dịng ICE
chính là dịng của tín hiệu đầu ra, như vậy tín hiệu đầu ra có cường độ dịng
điện mạnh hơn nhiều lần so với tín hiệu vào.
+ Mạch trên được ứng dụng nhiều trong các mạch khuếch đại đệm (Damper),
trước khi chia tín hiệu làm nhiều nhánh , người ta thường dùng mạch Damper
để khuếch đại cho tín hiệu khoẻ hơn . Ngồi ra mạch cịn được ứng dụng rất
nhiều trong các mạch ổn áp nguồn ( ta sẽ tìm hiểu trong phần sau ).
 Cách mắc B chung:
- Mạch này có tín hiệu vào là chân E, cịn tín hiệu ra là chân C.

Hình 37: Cách mắc B chung


6) Cách kiểm tra transistor
- B1: Để đồng hồ vạn năng VOM để ở thang đo điện trở (khoảng 1ohm) (nếu
đồng hồ kim ở thang đo điện trở thì que đen tương ứng là dương, que đỏ tương
ứng là âm)
- B2: Nếu là transitor thuận PNP thì que đỏ vào chân B, que đen vào E hoặc
chân C, kim lên và tồn tại giá trị điện trở, còn đảo ngược lại kim khơng lên thì

transitor tốt. Nếu là transitor ngược NPN thì que đen vào chân B, que đỏ vào
chân E hoặc C, kim lên và tồn tại giá trị điện trở, cịn đảo ngược lại kim khơng
lên thì transitor tốt. Ngược lại thì transitor bị hỏng.
- Transitor bị hỏng có thể là các trường hợp sau:
+ Đo chân B và chân E hoặc chân C kim không lên là transitor bị đứt BE hoặc
BC.
+ Đo cả 2 chiều B và E hoặc B và C kim lên hết thì transitor bị chập hay bị rò
BE hoặc BC
+ Đo C và E kim lên là transitor bị chập CE.


Bài 5: THYSITOR (SCR)
1) Khái quát về SCR
- SCR (Silicon Controlled Rectifier) hay còn gọi là thysitor là một linh kiện
bán dẫn gồm 4 lớp bán dẫn PNPN xen kẽ nhau.
- Cấu tạo SCR gồm 3 chân: chân Anode (+), chân Cathnode (-), chân điều
khiển G (Gate).

Hình 38: Kí hiệu, cấu tạo của SCR

Hình 39: Sơ đồ chân SCR


- SCR được ứng dụng trong các mạch tạo trễ, mạch điều khiển động cơ, điều
khiển relay,….
- SCR có thể được xem như 2 con BJT NPN và PNP ghép lại nhau.

Hình 40: Dạng tương đương của SCR
2) Ngun lí hoạt động
- Điều kiện dẫn (hoạt động) của SCR:

+ > 0 (phân cực thuận)
+ > = 2V
+ Chân G phải kích xung dương.
Khi thỏa mãn 3 điều kiện trên thì SCR sẽ dẫn và dòng điện sẽ đi qua từ A(+)
sang K(-).
- Nếu ta dùng nguồn dương một chiều, cho SCR phân cực thuận thì ta chỉ cần
kích 1 lần xung dương nhẹ vào cực G thì SCR dẫn liên tục.
Dưới đây là hình về thí nghiệm SCR