Giáo trình Điện tử cơ bản

UỶ BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ ĐÀ NẴNG

GIÁO TRÌNH
ĐIỆN TỬ CƠ BẢN
(Ban hành kèm theo Quyết định số:
/QĐ-CĐN… ngày…….tháng….năm .........
của Hiệu trưởng Trường Cao đẳng nghề Đà Nẵng)

(Lưu hành nội bộ)
TÁC GIẢ : NGUYỄN THỊ THẮM

Đà Nẵng, năm 2010


TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN
Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thơng tin có thể được phép
dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo.
Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh
thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm.

2


LỜI GIỚI THIỆU
Giáo trình được biên soạn theo nhiều nguồn tài liệu tổng hợp thành, trong đó có
các phàn lý thuyết được tổng hợp từ các giáo trình về Điện tử cơ bản, phần thực hành
được biên soạn theo tài liệu hướng dẫn kèm theo máy thực tế tại cơ sở.
Đà Nẵng, ngày…..........tháng…........... năm……
Tham gia biên soạn

Chủ biên: Nguyễn Thị Thắm

3


THƠNG TIN CHUNG
TÊN GIÁO TRÌNH

SỐ LƯỢNG
CHƯƠNG/BÀI
ĐIỆN TỬ CƠ BẢN
05
60 giờ
(Lý thuyết: 15 giờ; Thực hành, thí nghiệm, thảo
Thời gian
luận, bài tập: 42 giờ; Kiểm tra: 3 giờ; Tự học: 45 giờ)
Vị trí của mơn Mơ đun được bố trí song song với môn học điện kỹ thuật ở
học
học kỳ1 sau khi học sinh học xong các mơn học chung.
Tính chất của Mô đun: Là mô đun kiến thức kỹ thuật cơ sở bắt buộc.
môn học
Kiến thức tiên Sinh viên phải có kiến thức về kỹ thuật điện.
quyết
Sinh viên học các nghề Cơ điện tử, KT Lắp đặt điện và điều
Đối tượng
khiển trong cơng nghiệp; trình độ: Cao đẳng
Mục tiêu
Về kiến thức:
+ Trình bày được các bộ phận và linh kiện , phụ kiện điện tử,
phạm vi sử dụng và cách kiểm tra chất lượng.

Về kỹ năng:

+ Xác định được cực tính và chất lượng điốt
+ Lắp ráp, cân chỉnh được các kiểu mạch của Transistor PNP,
NPN.

Về thái độ:

+ Có ý thức tự giác, tính kỷ luật cao, tinh thần trách nhiệm trong
cơng việc, có tinh thần hợp tác, giúp đỡ lẫn nhau

Yêu cầu

Các bài đọc bắt buộc, trao dồi kỹ năng học nhóm, làm tiểu
luận, đồ án mơ đun; các qui định về thời hạn, chất lượng các
bài tập, bài kiểm tra, kỹ thuật tìm kiếm thơng tin (thư viện và
trên internet)…

4


DANH MỤC VÀ PHÂN BỔ THỜI LƯỢNG CHO CÁC CHƯƠNG/BÀI
TÊN CÁC CHƯƠNG TRONG MÔN
HỌC

THỜI GIAN (GIỜ)
LT TH BT KT TỔNG

1

Bài 1: Vật liệu linh kiện thụ động

3

5

8

2

Bài 2: Khái niệm về chát bán dẫn , điốt
bán dẫn

3

9

12

3

Bài 3: Các điốt đặc biệt

3

8

1

12

4

Bài 4: Transistor lưỡng cực (PNP, NPN)

3

8

1

12

5

Bài 5: Các kiểu mạch định thiên cho
transistor lưỡng cực

3

12

1

16

15

42

3

60

TỔNG CỘNG

5


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT VÀ THUẬT NGỮ
STT
1

Viết tắt
BJT

Ý nghĩa
Transistor lưỡng cực

2

Diode

Đi ốt

3

C

Tụ điện

4

R

Điện trở

5

Vcc

Nguồn 1 chiều

6


MỤC LỤC
LỜI GIỚI THIỆU…………………………………………………………...........3
THÔNG TIN CHUNG…………………………………………………………....4
DANH MỤC VÀ PHÂN BỐ THWOIF LƯỢNG CHO CÁC BÀI…………….5
Bài 1: Vật liệu linh kiện thụ động……………………………………………….8
1. Chức năng nhiệm vụ của các loại vật liệu…………..………………..…………8
2. Linh kiện thụ động. ……………………………………………………….…...9
3. Xác định chất lượng linh kiện bằng VOM………………………………..…...10
Bài 2: Khái niệm về chất bán dẫn Điốt bán dẫn.................................................12
1.Khái niệm, định nghĩa, tính chất của chất bán dẫn……………..……………....12
2.Sự dẫn điện trong chất bán dẫn P,N…………………………………………….13
3.Cấu tạo, kí hiệu quy ước và nguyên lý hoạt động của đi ốt. ……......................14
4.Cách xác định cực tính và chất lượng điốt…………………………..................15

Bài 3: Các Điốt đặc biệt ......................................................................................17
1. Điốt ổn áp. …………………………………………………………….……....17
2. Điốt biến dung………………………………………………………………….19
3. Điốt phát quang. ……………………………………………...........................17
4. Điốt thu quang…………………………………………………………………19
Bài 4: Transistor lưỡng cực (PNP, NPN)..............................................................21
1.Cấu tạo, kí hiệu quy ước, nguyên lý hoạt động của Transistor lưỡng cực……….21
2.Đặc tuyến và các thông số cơ bản của Transistor . ……………….....................22
3.Các kiểu mạch cơ bản . ………………………………………………………...24
4.Lắp ráp và cân chỉnh các mạch transistor. ……………………………………....25
Bài 5: Các kiểu mạch định thiên cho Transistor lưỡng cực……………………
1.Mạch định thiên cố định.........................................................................................21
2. Mạch định thiên hồi tiếp. ……………………………………………………....22
3.Mạch định thiên hồi tiếp. …………………………………………….………....24
4. Mạch định thiên hồi tiếp hỗn hợp. ……………………………………..……....25
5. Mạch định thiên hồi tiếp hỗn hợp ……………………………………..……......

7


MÃ MÔN
HỌC/MÔ ĐUN:
CĐT 5

Bài 1: Vật liệu linh kiện
thụ động

LT
3

Thời gian (giờ)
TH BT KT

TS

5

8

Mục tiêu:
Sau khi học xong bài này, sinh viên có khả năng:
-

Trình bày đúng chức năng các loại vật liệu dùng trong lĩnh vực điện tử dân
dụng.
Trình bày chính xác về cấu tạo, kí hiệu quy ước, quy luật mã màu, mã ký tự
biểu diễn trị số của R, C.
- Chủ động, sáng tạo và an toàn trong q trình học tập.

Các vấn đề chính sẽ được đề cập
1. Chức năng nhiệm vụ của các loại vật liệu
2. Linh kiện thụ động.
3. Xác định chất lượng linh kiện bằng VOM.

A. NỘI DUNG:

1.Chức năng nhiệm vụ của các loại vật liệu
1.1. Vật liệu dẫn điện.
- Chất dẫn điện là vật chất khi ở trạng thái bình thường có các điện tích tự do, nếu đặt
chúng vào trong điện trường các điện tích sẽ chuyển động theo một hướng nhất định

và tạo thành dòng điện. Người ta gọi chúng là vật liệu có tính dẫn điện.
- Các chất mà cấu tạo ngun tử ở tầng ngồi chỉ có 1 hay 2 electron và có khuyênh
hướng trở thành electron tự do được gọi là chất dẫn điện.
- Các chất dẫn điện tốt như: vàng, bạc, đồng, nhôm..
1.2. Vật liệu cách điện.
- Chất cách điện (cịn gọi là chất điện mơi) là các chất mà trong điều kiện bình thường
điện tích khơng dịch chuyển. Tức là ở điều kiện bình thường, điện môi là vật liệu
không dẫn điện, điện dẫn của chúng bằng không hoặc không đáng kể.
- Các chất mà cấu tạo ngun tử ở tầng ngồi cùng có đủ các electron tối đa hay gần
đủ số electron tối đa nên rất ít có khả năng tạo ra electron tự do được gọi là chất cách
điện.
- Các chất cách điện tốt như: thuỷ tinh, sứ, cao su..
1.3. Vật liệu từ.
- Là vật liệu trung gian giữa chất dẫn điện và chất cách điện. Chất bán dẫn hoạt động
như một chất cách điện ở nhiệt độ thấp và có tính dẫn điện ở nhiệt độ phòng. Chất bán
dẫn dẫn điện ở một điều kiện nào đó hoặc ở một điều kiện khác sẽ không dẫn điện

8


- Các chất mà cấu tạo nguyên tử ở lớp ngồi cùng 4 electron. Chất có thể cho hoặc
nhận electron để trở thành chất dẫn điện hoặc chất cách điện.
- Các chất bán dẫn như: Ge, Si..
2.Linh kiện thụ động

2.1.Điện trở.
2.1.1. Khái niệm, công dụng:
+ Khái niệm: Là sự cản trở dòng điện của một vật dẫn điện, nếu một vật dẫn điện tốt
thì điện trở nhỏ, vật dẫn điện kém thì điện trở lớn, vật cách điện thì điện trở là vô cùng
lớn.

- Công dụng: Tạo sụt áp hoặc cản trở dịng điện
2.1.2. Thơng số kỹ thuật:
- Trị số điện trở: cho biết mức độ cản trở dòng điện của điện trở
- Công suất định mức: Công suất tiêu hao trên điện trở mà nó có thể chịu đựng trong
thời gian dài, khơng bị nóng q cháy hay đứt.
2.1.3. Hình dáng và ký hiệu:
+ Hình dáng:

+ Ký hiệu:

R

R

- Theo tiêu chuẩn của Châu Á:
R
- Theo tiêu chuẩn của Châu Âu, Mỹ:
+ Đơn vị tính: (Ohm)
Các bội số của là: K (Kilo Ohm); M (Mega Ohm);
Nếu có chữ : E, R ứng đơn vị ,
: K ứng đơn vị K,
: M ứng với đơn vị M
+ Đơn vị: Ω (Ohm), KΩ, MΩ
9


- 1KΩ = 1000 Ω
- 1MΩ = 1000 K Ω = 1000.000 Ω
2.1.4 Cách đọc điện trở
* Điện trở loại 4 vạch màu:

- Vạch số 4 là vạch ở cuối, ln ln có màu nhũ vàng hay nhũ bạc, đây là vạch chỉ sai
số của điện trở.
- Đối diện với vạch cuối là vạch số 1, tiếp theo đến vạch số 2, số 3
- Vạch số 1 và vạch số 2 là hàng chục và hàng đơn vị
- Vạch số 3 là bội số của cơ số 10.
Như vây: Trị số của điện trở = (vạch 1)(vạch 2) x 10(mũ vạch số 3)
- Có thể tính vạch smmmmố 3 là số con số không "0" thêm vào.
- Màu nhũ chỉ có ở vạch sai số hoặc vạch số 3, nếu vạch số 3 là nhũ thì số mũ của cơ số
10 là số âm.
4 vạch màu

5 vạch màu

10


Vịng số 1
Màu đỏ

Vịng số 2

Vịng số 3

Màu tím

Màu cam

Vịng số 4
Màu nhũ vàng

7 x 103  ±5%

2

Sai số 5%

= 27.000  ±5%
= 27k
±5%
(Hình
1.2)

* Điện trở 5 vạch màu:
- Vạch số 5 là vạch cuối cùng, là vạch ghi sai số, trở 5 vạch màu thì màu sai số có
nhiều màu, do đó gây khó khăn cho ta khi xác định đâu là vạch cuối cùng, tuy nhiên
vạch cuối luôn có khoảng cách xa hơn một chút.
- Đối diện vạch cuối là vạch số 1
- Tương tự cách đọc trị số của trở 4 vạch màu nhưng ở đây vạch số 4 là bội số của cơ
số 10, vạch số 1, số 2, số 3 lần lượt là hàng trăm, hàng chục và hàng đơn vị.
Như vậy: Giá trị của điện trở = (vạch 1)(vạch 2)(vạch 3) x 10(mũ vạch số 4)
+ Có thể tính vạch số 4 là số con số khơng "0" thêm vào

Vịng số 5

Vịng số 1
Màu đỏ Vịng số 2 Vịng số3
Màu tím
2

Màu vàng

Màu nâu
Vịng số4
Màu đỏ

7 4 x 102  ±1%

= 27400  ± 1%
(Hình 1.3)
2.1.5. Phân loại điện trở
2.1.5.1 Phân loại theo công suất:
11

Sai số 1%


- Điện trở thường : Điện trở thường là các điện trở có cơng xuất nhỏ từ 0,125W đến
0,5W

- Điện trở cơng suất : Là các điện trở có cơng xuất lớn hơn từ 1W, 2W, 5W, 10W.
Điện trở sứ, điện trở nhiệt : Là cách gọi khác của các điện trở cơng xuất, điện trở này
có vỏ bọc sứ, khi hoạt động chúng toả nhiệt.

2.5.1.2 Phân loại theo hình dáng:
* Biến trở: Là điện trở có thể chỉnh để thay đổi giá trị, có ký hiệulà VR chúng có
hình dạng như sau :

Ký hiệu trên sơ đồ

* Triết áp: Triết áp cũng tương tự biến trở nhưng có thêm cần chỉnh và thường bố trí

phía trước mặt máy cho người sử dụng điều chỉnh.
12


Ký hiệu triết áp trên sơ đồ nguyên lý
Hình dạng triết áp

Cấu tạo trong triết áp

+ Điện trở nhiệt: Nhiệt trở là loại điện trở cảm biến theo nhiệt độ, nghĩa là khi nhiệt
độ thay đổi, trị số điện trở của nhiệt trở cũng sẽ thay đổi theo. Có hai loại nhiệt trở:

* Nhiệt trở âm: Giá trị của điện trở tỷ lệ nghịch với nhiệt độ
* Nhiệt trở dương: Giá trị của điện trở tỷ lệ thuận với nhiệt độ
+ Quang trở: Giá trị của điện trở tỷ lệ nghịch với ánh sáng

2.1.6 Ứng dụng:
- Điện trở là linh kiện quan trọng không thể thiếu được, trong mạch điện.
- Ví dụ có một bóng đèn 9V, nhưng chỉ có nguồn 12V, có thể đấu nối tiếp bóng đèn
với điện trở để sụt áp bớt 3V trên điện trở.

13


Đấu nối tiếp với bóng đèn một điện trở.
- Như hình trên có thể tính được trị số và cơng xuất của điện trở cho phù hợp như sau:
Bóng đèn có điện áp 9V và cơng xuất 2W vậy dịng tiêu thụ là I = P / U = (2/9 ) =
Ampe đó cũng chính là dịng điện đi qua điện trở.
- Vì nguồn là 12V, bóng đèn 9V nên cần sụt áp trên R là 3V vậy suy ra điện trở cần
tìm là R = U/ I = 3 / (2/9) = 27 / 2 = 13,5 Ω

- Công xuất tiêu thụ trên điện trở là : P = U.I = 3.(2/9) = 6/9 W vì vậy phải dùng điện
trở có cơng xuất P > 6/9 W

2.2.Tụ điện:

2.2.1. Khái niệm, công dụng
* Khái niệm: Tụ điện là một linh kiện điện tử thụ động tạo bởi hai bề mặt dẫn điện
được ngăn cách bởi điện mơi. Khi có chênh lệch điện thế tại hai bề mặt, tại các bề mặt
sẽ xuất hiện điện tích cùng cường độ, nhưng trái dấu.
* Cơng dụng: Tích tụ năng lượng điện thường được dùng kết hợp với các điện trở
trong các mạch định thời bởi khả năng tích tụ năng lượng điện trong một khoảng thời
gian nhất định. Đồng thời tụ điện cũng được sử dụng trong các nguồn điện với chức
năng làm giảm độ gợn sóng của nguồn trong các nguồn xoay chiều, hay trong các
mạch lọc bởi chức năng của tụ nói một cách đơn giản đó là tụ ngắn mạch (cho dòng
điện đi qua) đối với dòng điện xoay chiều và hở mạch đối với dòng điện 1 chiều.
14


2.2.2. Thông số kỹ thuật
- Trị số điện dung: Cho biết khả năng tích lũy năng lượng của tụ điện
- Dung kháng của tụ: Đại lượng biểu hiện sự cản trở của tụ điện, đối với dịng điện
chạy qua nó.
2.2.3. Hình dáng và ký hiệu

+ Đơn vị tính: Fara (F), 1Fara là rất lớn do đó trong thực tế thường dùng các đơn vị
nhỏ hơn như MicroFara (µF), NanoFara (nF), PicoFara (pF).
1 Fara = 1000 µF = 1000.000 nF = 1000.000.000 pF
1 µF = 1000 nF
1 nF = 1000 pF
2.2.4. Phân loại và phạm vi ứng dụng của tụ điện

* Phân loại:
- Tụ phân cực
- Tụ không phân cực
- Tụ biến dung
* Phạm vi ứng dụng:
Dùng để tích (nạp), phóng (xả) điện.
- Nạp = gom lại điện, tích tụ lại.
- Xả = phóng, thốt.
- Tụ đề trong động cơ điện, quạt điện
- Dẫn tín hiệu xoay chiều, ngăn dịng một chiều
- Lọc nhiễu trong mạch nguồn chỉnh lưu
- Liên lạc tín hiệu
2.2.5 Cách đọc tụ điện
* Đối với tụ điện có phân cực (tụ hóa)

15


- Với tụ hóa có phân cực (–); (+) và ln ln có hình trụ, trên thân có dấu (-) dọc trên
thân đó là cực âm của tụ hóa.
- Giá trị điện dung của tụ được ghi trực tiếp trên thân
- Ghi nội dung: 2200µF/25V
* Đối với tụ điện khơng phân cực (tụ giấy, tụ gốm)
- Dùng chữ P, J hay chữ K chỉ đơn vị là picoFara (PF)
- Dùng chữ n chỉ đơn vị là anofara ( nF)
- Nếu tụ ghi bằng các chữ số, thì chữ số cuối cùng chỉ số con số không thêm vào sau
các số trước đó.(lấy hai chữ số đầu nhân với 10 (mũ số thứ 3))
- Sai số:
J = 5%
K = 10%

M = 20%
- Ví dụ tụ gốm bên phải hình ảnh trên ghi 474K nghĩa là:
Giá trị = 47 x 104 = 470000 (PF)

3. Xác định chất lượng linh kiện bằng VOM
3.1. Xác định điện trở
3.1.1. Phương pháp kiểm tra điện trở
Bước 1: Xác định trị số điện trở (dựa vào mã vạch màu).
Bước 2: Sử dụng chức năng đo Ω thang đo X1 đến X10K (luôn chọn thang đo lớn hơn
trị số điện trơ cần đo).
Bước 3: Chạm hai que đo vào hai chân điện trở cần đo.
Bước 4: Đọc thông số trên mặt hiển thị của đồng hồ và so sánh với trị số điện trở.
Bước 5: Đưa ra nhận xét tính tốt xấu của điện trở.

16


3.1. 2. Cách đọc điện trở ghi trị số bằng mã vạch màu

Nâu

Nâu

Đen Cam vàng kim = 10.000  5%

xanh lá Đen cam

Bạc = 150.000 + 10%

3.2. Tụ điện

Bước 1:
- Dùng đồng hồ vạn năng (VOM) đặt tại thang đo :
- Tùy thuộc vào giá trị tụ điện mà ta chọn thang đo phù hợp (tụ điện có giá trị càng lớn
ta đặt thang đo nhỏ và ngược lại)
+ thang x1: khi C >100F
+ thang x10: khi C =10F  100F
+ thang x1k: khi C = 104  10F
+ thang x10k: khi C = 102  104

17


Bước 2:
- Đặt thang đo của đồng hồ ở vị trí đo , chỉnh về 0 trước khi đo. (Cặp 2 đầu
que đo lại với nhau).
Bước 3:
* Tụ phân cực: Đọc giá trị (trị số) : Lúc này tụ nạp (kim chỉ thị giá trị 0) và
sau đó xả (∞) tụ tốt tốt (đối với tụ phân cực)
* Tụ không phân cực: Lúc này có giá trị cả hai lần đo đều khơng lên kim =
∞tụ tốt.

Tụ hố ghi điện dung là 185 µF / 320 V
* Cách đo tụ điện có phân cực (tụ hóa) hố ít khi bị dò hay bị chập như tụ giấy, nhưng
chúng lại hay hỏng ở dạng bị khơ ( khơ hố chất bên trong lớp điện môi ) làm điện
dung của tụ bị giảm , để kiểm tra tụ hoá , ta thường so sánh độ phóng nạp của tụ với
một tụ cịn tốt có cùng điện dung, hình ảnh dưới đây minh hoạ các bước kiểm tra tụ
hoá.

Đo kiểm tra tụ hoá

18


- VOM ở thang từ x1Ω đến x100Ω (điện dung càng lớn thì để thang càng thấp)

Bài tập thực hành giao cho học sinh:
- Nội dung:
Câu 1: Thực hiện đọc, đo giá trị của điện trở 4, 5 vòng màu sau:

Câu 2: Thực hiện đọc, đo giá trị của các tụ điện sau:

- Tổ chức và phương pháp:
+ Tổ chức: Phân chia lớp thành từng nhóm nhỏ, mỗi nhóm 02h/s (có tổ trưởng phụ
trách), từng nhóm ngồi theo vị trí đã được phân công của giáo viên.

19


+ Phương pháp: Từng h/s trong nhóm thay đổi nhau thực hiện bài tập thực hành theo
quy trình thực hiện.
Trong q trình thực hành, tổ có thể theo dõi góp ý sửa sai rút kinh nghiệm cho lần
thực hiện sau.
- Nguồn lực: mỗi nhóm 04h/s được cấp vật tư trang thiết bị theo bảng danh mục trên
- Thời gian thực hiện:
+ Thời gian thực hành: 20 phút/1h/s
+ Thời gian kiểm tra đánh giá kết quả: 5 phút
- Kết quả đạt được:
+ Xác định đúng cực tính và kiểm tra chất lượng của điện trở và tụ điện.
+ Đảm bảo thời gian hồn thành cơng việc, có ý thức tiết kiệm vật tư, bảo quản trang
bị, dụng cụ thực hành và vệ sinh công nghiệp.

Bài tập giao cho học sinh:
Câu 1: Nêu đặc điểm của chất dẫn điện, cách điện và chất bán dẫn?
Câu 2: Nêu khái niện, thông số kỹ thuật của điện trở, tụ điện
Câu 3: Nêu phương pháp đọc điện trở theo vòng màu

20


MÃ MÔN
HỌC/MÔ ĐUN:
CĐT 5

Bài 2: Khái niệm về chất
bán dẫn điốt bán dẫn

LT
3

Thời gian (giờ)
TH BT KT
8

1

TS
12

Mục tiêu:
-

Sau khi học xong bài này, sinh viên có khả năng:
Trình bày đúng định nghĩa, tính chất của chất bán dẫn.
Trình bày sự dẫn điện của chất bán dãn tinh khiết, bán dẫn N, bán dẫn P.
Trình bày đúng về cấu tạo, kí hiệu quy ước và nguyên lý hoạt động của điốt.
Công dụng của điốt.
Xác định được cực tính và chất lượng điốt
- Chủ động, sáng tạo và an toàn trong quá trình học tập.

Các vấn đề chính sẽ được đề cập
1. Khái niệm, tính chất của chất bán dẫn
2. Sự dẫn điện trong chất bán dẫn P,N
3. Cấu tạo, kí hiệu quy ước và nguyên lý hoạt động của đi ốt

4. Cách xác định cực tính và chất lượng điốt
A. NỘI DUNG:

1. Khái niệm, tính chất của chất bán dẫn
Chất bán dẫn là nguyên liệu để sản xuất ra các loại linh kiện bán dẫn như
Diode, Transistor, IC mà ta đã thấy trong các thiết bị điện tử ngày nay.
Chất bán dẫn là những chất có đặc điểm trung gian giữa chất dẫn
điện và chất cách điện, về phương diện hoá học thì bán dẫn là những chất có 4
điện tử ở lớp ngồi cùng của ngun tử. đó là các chất Germanium ( Ge) và
Silicium (Si)
Từ các chất bán dẫn ban đầu ( tinh khiết) người ta phải tạo ra hai loại bán
dẫn là bán dẫn loại N và bán dẫn loại P, sau đó ghép các miếng bán dẫn loại N
và P lại ta thu được Diode hay Transistor.
Si và Ge đều có hố trị 4, tức là lớp ngồi cùng có 4 điện tử, ở thể tinh
khiết các nguyên tử Si (Ge) liên kết với nhau theo liên kết cộng hố trị như hình
dưới.

21


Chất bán dẫn tinh khiết
2. Sự dẫn điện trong chất bán dẫn P-N
2.1 Sự dẫn điện trong chất bán dẫn P

Ngược lại khi ta pha thêm một lượng nhỏ chất có hố trị 3 như Indium
(In) vào chất bán dẫn Si thì 1 nguyên tử Indium sẽ liên kết với 4 nguyên tử Si
theo liên kết cộng hoá trị và liên kết bị thiếu một điện tử => trở thành lỗ trống (
mang điện dương) và được gọi là chất bán dẫn P.

Chất bán dẫn P
2.2.Sự dẫn điện trong chất bán dẫn N

Khi ta pha một lượng nhỏ chất có hoá trị 5 như Phospho (P) vào chất bán
dẫn Si thì một nguyên tử P liên kết với 4 nguyên tử Si theo liên kết cộng hoá trị,
nguyên tử Phospho chỉ có 4 điện tử tham gia liên kết và còn dư một điện tử và
trở thành điện tử tự do => Chất bán dẫn lúc này trở thành thừa điện tử ( mang
điện âm) và được gọi là bán dẫn N ( Negative : âm ).

22


Chất bán dẫn N
3. Cấu tạo, ký hiệu và nguyên lý hoạt động của đi ốt
* Công dụng:
- Dùng chỉnh lưu điện áp xoay chiều (VAC) sang điện áp một chiều (VDC).
- Dùng để ổn định điện áp.
- Dùng để hạn biên tín hiệu tránh được nhiễu.

- Dùng để tách tín hiệu ra khỏi sóng mang cao tần.
3.1 Cấu tạo
- Khi ghép hai chất bán dẫn theo một tiếp giáp P-N ta được một Diode, tiếp giáp P-N
có đặc điểm tại bề mặt tiếp xúc các điện tử dư thừa trong bán dẫn N khuếch tán sang
vùng bán dẫn P để lập vào các lỗ trống  tạo thành một lớp ion trung hòa về điện 
lớp ion này tạo thành miền cách điện giữa hai chất bán dẫn.
- Diode có cấu tạo gồm một mối nối P-N và hai điện cực đưa ra hai phía.
- Điện cực đưa ra phía miền bán dẫn P gọi là Anốt: cực dương, ký hiệu A
- Điện cực đưa ra phía miền bán dẫn N gọi là Katốt: cực âm, ký hiệu K.
A: Anode (cực dương)
K: Kathode (cực âm)
Miền cách điện
Bán dẫn N

Bán dẫn P

Ion trung hịa điện tích
23


A

1.2 Ký hiệu

K

- Hình dáng

A

K

1N4007
- Diode chỉ hoạt động dẫn dòng từ cực A sang cực K khi điện áp cực A lớn hơn điện
áp cực K (VA >VK). Gọi là phân cực thuận cho Diode. Tức là UAK >0.
- Khi UAK < 0: Diode khơng dẫn dịng điện.
- Trong thực tế người ta chế tạo Diode gồm đủ hình dạng lớn, nhỏ khác nhau tương
ứng với hai khả năng: chịu đựng áp cao, thấp và dẫn dòng mạnh, yếu. Do đó khi lắp
ráp mạch sử dụng Diode ta lưu ý hai thơng số cơ bản đó là áp ngược và dòng tải.
1.3 Nguyên lý hoạt động
- Khi ta cấp điện áp dương (+) vào Anôt (vùng bán dẫn P) và điện áp âm (-) vào Katôt
(vùng bán dẫn N), khi đó dưới tác dụng tương tác của điện áp, miền cách điện thu hẹp
lại, khi điện áp chênh lệch giữ hai cực đạt 0,6V (với Diode loại Si) hoặc 0,2V (với
Diode loại Ge) thì diện tích miền cách điện giảm bằng không Diode bắt đầu dẫn
điện. Nếu tiếp tục tăng điện áp nguồn thì dịng qua Diode tăng nhanh nhưng chênh lệch
điện áp giữa hai cực của Diode không tăng (vẫn giữ ở mức 0,6V)
- Khi Diode (loại Si) được phân cực thuận, nếu điện áp phân cực thuận < 0,6V thì
chưa có dịng đi qua Diode, Nếu áp phân cực thuận đạt = 0,6V thì có dịng đi qua
Diode sau đó dịng điện qua Diode tăng nhanh nhưng sụt áp thuận vẫn giữ ở giá trị
0,6V .

24


Ur = 0V

Ud =0,3V

0,3V

- Diode (Si) phân cực thuận - Khi Dode dẫn điện áp thuận đựơc ghim ở mức 0,6V
* Ứng dụng mạch chỉnh lưu
+ Sơ đồ nguyên lý:
TP1

TP3

A

B

D4

B

C1
2200uF/25V

D3

TP2

R1
1k

+

12VAC

220VAC

D2

D1

LED1

TP4

+ Tác dụng linh kiện:
- Biến thế

: Dùng để hạ áp.

- D1, D2, D3, D4

: Diode chỉnh lưu

- Rt

: Điện trở tải

-C

: Tụ lọc nguồn

- R1, Led

: Tải

+ Nguyên lý làm việc:
- Ở bán kỳ đầu: Dòng điện chạy từ A qua D2, qua tụ C1, R1, Led xuống mass, qua D4
và về điểm B (D2, D4: phân cực thuận  D2, D4: dẫn)
- Ở bán kỳ sau: Dòng điện chạy từ B qua D3, qua tụ C1, R1, Led xuống mass, qua D1
và về điểm A (D1, D3: phân cực ngược D1, D3: dẫn)

4. Cách xác định cực tính và chất lượng điốt
4.1 Xác định cực tính.

Cực N đều có vạch sơn đánh dấu hoặc dấu chấm.
Hình dạng thực tế:
A

K
25