Giáo trình kỹ thuật điện tử

Kỹ thuật Điện tử
Biên tập bởi:
Khoa CNTT ĐHSP KT Hưng Yên
Kỹ thuật Điện tử
Biên tập bởi:
Khoa CNTT ĐHSP KT Hưng Yên
Các tác giả:
Khoa CNTT ĐHSP KT Hưng Yên
Phiên bản trực tuyến:
/>MỤC LỤC
1. Lời nói đầu
2. Bài 1: Các đại lượng cơ bản
2.1. Các đại lượng cơ bản
3. Bài 2: Các linh kiện thụ động
3.1. Các linh kiện thụ động
4. Bài 3: Chất bán dẫn
4.1. Chất bán dẫn
5. Bài 4: DIODE và Mạch ứng dụng
5.1. DIODE và Mạch ứng dụng
6. Bài 5: TRANSISTOR Lưỡng cực
6.1. TRANSISTOR Lưỡng cực
7. Bài 6: Ứng dụng cơ bản của TRANSISTOR ngắm gọn
7.1. Ứng dụng cơ bản của TRANSISTOR ngắn gọn
8. Bài 7: TRANSISTOR Trường và linh kiện bán dẫn nhiều mặt ghép
8.1. TRANSISTOR Trường và linh kiện bán dẫn nhiều mắt ghép
9. Bài 8: Linh kện quang Điện tử
9.1. Linh kiện quang Điện tử
10. Bài 9: IC
10.1. IC
11. TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tham gia đóng góp

1/86
Lời nói đầu
Module Kỹ thuật điện tử cung cấp các kiến thức cơ bản về linh kiện điện tử và mạch
điện đơn giản bao gồm:
• Cấu tạo, đặc tính kỹ thuật và ứng dụng của các linh kiện thụ động, bán dẫn và
IC
• Cách nhận biết, đọc trị số và các thông số kỹ thuật khác của linh kiện điện tử
thông dụng
• Mạch khuếch đại sử dụng transistor lưỡng cực, transistor trường; Mạch khuếch
đại thuật toán
• Phương pháp đo kiểm linh kiện và các mạch điện cơ bản
Phần thực hành: sinh viên vận hành, bảo quản thiết bị đo cơ bản; nhận biết linh kiện;
phân tích, lắp ráp, đo kiểm một số mạch điện đơn giản.
Cuốn đề cương này được biên soạn dựa trên khung chương trình module “Kỹ thuật điện
tử” thuộc chương trình đào tạo theo định hướng nghề nghiệp trong khuôn khổ dự án Hà
Lan.
Cuốn đề cương này chứa nội dung của 14 bài học theo đúng trình tự và mục tiêu thiết
kế của chương trình. Các bài học được trình bày khá cụ thể với nhiều kiến thức bổ ích
giúp người học dễ tiếp thu nội dung bài học cũng như đạt được các kỹ năng cần thiết
theo mục tiêu của module.
2/86
Bài 1: Các đại lượng cơ bản
Các đại lượng cơ bản
Điện áp và dòng điện
Có hai khái niệm định lượng cơ bản của một mạch điện. Chúng cho phép xác định trạng
thái về điện ở những điểm, những bộ phận khác nhau vào những thời điểm khác nhau
của mạch điện và do vậy chúng còn được gọi là các thông số trạng thái cơ bản của một
mạch điện.
Khái niệm điện áp được rút ra từ khái niệm điện thế trong vật lý, là hiệu số điện thế giữa
hai điểm khác nhau của mạch điện. Thường một điểm nào đó của mạch được chọn làm

điểm gốc có điện thế bằng 0 (điểm nối đất). Khi đó, điện thế của mọi điểm khác trong
mạch có giá trị âm hay dương được mang so sánh với điểm gốc và được hiểu là điện áp
tại điểm tương ứng. Tổng quát hơn, điện áp giữa hai điểm A và B của mạch (ký hiệu là
U
AB
)xác định bởi:
U
AB
= V
A
- V
B
= -U
BA
Với V
A
và V
B
là điện thế của A và B so với gốc (điểm nói đất hay còn gọi là nối mát).
Khái niệm dòng điện là biểu hiện trạng thái chuyển động của các hạt mang điện trong
vật chất do tác động của trường hay do tồn tại một gradien nồng độ hạt theo không gian.
Dòng điện trong mạch có chiều chuyển động từ nơi có điện thế cao đến nơi có điện thế
thấp, từ nơi có mật độ hạt tích điện dương cao đến nơi có mật độ hạt tích điện dương
thấp và do vậy ngược với chiều chuyển động của điện tử.
Từ các khái niệm đã nêu trên, cần rút ra mấy nhận xét quan trọng sau:
• Điện áp luôn được đo giữa hai điểm khác nhau của mạch trong khi dòng điện
được xác định chỉ tại một điểm của mạch.
• Để bảo toàn điện tích, tổng các giá trị các dòng điện đi vào một điểm của mạch
luôn bằng tổng các giá trị dòng điện đi ra khỏi điểm đó (quy tắc nút với dòng
điện). Từ đó suy ra, trên một đoạn mạch chỉ gồm các phần tử nối tiếp nhau thì

dòng điện tại mọi điểm là như nhau.
• Điện áp giữa hai điểm A và B khác nhau của mạch nếu đo theo mọi nhánh bất
kỳ có điện trở khác không (xem khái niệm nhánh ở 1.1.4) nối giữa A và B là
giống nhau và bằng UAB. Nghĩa là điện áp giữa 2 đầu của nhiều phần tử hay
nhiều nhánh nối song song với nhau luôn bằng nhau. (Quy tắc vòng đối với
điện áp).
3/86
Tính chất điện của một phần tử
Khái niệm phần tử ở đây là tổng quát, đại diện cho một yếu tố cấu thành mạch điện hay
một tập hợp nhiều yếu tố tạo nên một bộ phận của mạch điện. Thông thường, phần tử là
một linh kiện trong mạch.
Định nghĩa:
Tính chất điện của một phần tử bất kì trong một mạch điện được thể hiện qua mối quan
hệ tương hỗ giữa điện áp U trên hai đầu của nó và dòng điện I chạy qua nó và được định
nghĩa là điện trở (hay điện trở phức - trở kháng) của phần tử. Nghĩa là khái niệm điện
trở gắn liền với quá trình biến đổi điện áp thành dòng điện hoặc ngược lại từ dòng điện
thành điện áp.
Nếu mối quan hệ này là tỉ lệ thuận, ta có định luật ôm:
U = R.I (1-1)
Ở đây, R là một hằng số tỷ lệ được gọi là điện trở của phần tử và phần tử tương ứng
được gọi là một điện trở thuần.
Hình ảnh một số loại điện trở, biến trở
Nếu điện áp trên phần tử tỷ lệ với tốc độ biến đổi theo thời gian của dòng điện trên nó,
tức là :
U = L (ở đây L là một hằng số tỉ lệ) (1-2)
ta có phần tử là một cuộn dây có giá trị điện cảm là L.
4/86
Hình ảnh một số loại cuộn cảm, biến áp
Nếu dòng điện trên phần tử tỉ lệ với tốc độ biến đổi theo thời gian của điện áp trên nó,
tức là:

I=C
dU
/
dt
(C là hằng số tỉ lệ) (1-3)
ta có phần tử là một tụ điện có giá trị điện dung là C.
5/86
Hình ảnh một số loại tụ điện trên thực tế
Ngoài các quan hệ đã nêu trên, trong thực tế còn tồn tại nhiều quan hệ tương hỗ đa dạng
và phức tạp giữa điện áp và dòng điện trên một phần tử. Các phần tử này gọi chung là
các phần tử không tuyến tính và có nhiều tính chất đặc biệt. Điện trở của chúng được
gọi chung là các điện trở phi tuyến, điển hình nhất là đốt, tranzito, thiristo và sẽ được
đề cập tới ở các phần tiếp sau.
Các tính chất quan trọng của phần tử tuyến tính là:
Đặc tuyến Vôn - Ampe (thể hiện qua quan hệ U(I)) là một đường thẳng.
Tuân theo nguyên lý chồng chất. Tác động tổng cộng bằng tổng các tác động riêng lẻ lên
nó. Đáp ứng tổng cộng (kết quả chung) bằng tổng các kết quả thành phần do tác động
thành phần gây ra.
Không phát sinh thành phần tần số lạ khi làm việc với tín hiệu xoay chiều (không gây
méo phi tuyến).
Đối lập với phần tử tuyến tính là phần tử phi tuyến có các tính chất sau:
Đặc tuyến VA là một đường cong (điện trở thay đổi theo điểm làm việc).
6/86
Không áp dụng được nguyên lý chồng chất.
Luôn phát sinh thêm tần số lạ ở đầu ra khi có tín hiệu xoay chiều tác động ở đầu vào.
Ứng dụng
Các phần tử tuyến tính (R, L, C), có một số ứng dụng quan trọng sau:
• Điện trở luôn là thông số đặc trưng cho hiện tượng tiêu hao năng lượng (chủ
yếu dưới dạng nhiệt) và là một thông số không quán tính. Mức tiêu hao năng
lượng của điện trở được đánh giá bằng công suất trên nó, xác định bởi:

P=U.I=I
2
R=U
2
/R (1-4)
Trong khi đó, cuộn dây và tụ điện là các phần tử về cơ bản không tiêu hao năng lượng
(xét lý tưởng) và có quán tính. Chúng đặc trưng cho hiện tượng tích lũy năng lượng từ
trường hay điện trường của mạch khi có dòng điện hay điện áp biến thiên qua chúng.
Ở đây, tốc độ biến đổi của các thông số trạng thái (điện áp, dòng điện) có vai trò quyết
định giá trị trở kháng của chúng, nghĩa là chúng có điện trở phụ thuộc vào tần số (vào
tốc độ biến đổi của điện áp hay dòng điện tính trong một đơn vị thời gian). Với tụ điện,
từ hệ thức (1-3), dung kháng của nó giảm khi tăng tần số và ngược lại với cuộn dây, từ
(1-2) cảm kháng của nó tăng theo tần số.
• Giá trị điện trở tổng cộng của nhiều điện trở nối tiếp nhau luôn lớn hơn của
từng cái và có tính chất cộng tuyến tính. Điện dẫn (là giá trị nghịch đảo của
điện trở) của nhiều điện trở nối song song nhau luôn lớn hơn điện dẫn riêng rẽ
của từng cái và cũng có tính chất cộng tuyến tính.
Hệ quả là:
- Có thể thực hiện việc chia nhỏ một điện áp (hay dòng điện) hay còn gọi là thực hiện
việc dịch mức điện thế (hay mức đòng điện) giữa các điểm khác nhau của mạch bằng
cách nối nối tiếp (hay song song) các điện trở.
- Trong cách nối nối tiếp, điện trở nào lớn hơn sẽ quyết định giá trị chung của dãy.
Ngược lại, trong cách nối song song, điện trở nào nhỏ hơn sẽ có vai trò quyết định.
Việc nối nối tiếp (hay song song) các cuộn dây sẽ dẫn tới kết quả tương tự như đối với
các điện trở: sẽ làm tăng (hay giảm) trị số điện cảm chung. Đối với tụ điện, khi nối song
song chúng, điện dung tổng cộng tăng:
C
ss
=C
1

+C
2
+…+C
n
(1-5)
còn khi nối nối tiếp, điện dung tổng cộng giảm:
7/86
1/C
nt
=1/C
1
+1/C
2
+…+1/C
n
(1-6)
• Nếu nối nối tiếp hay song song R với L hoặc C sẽ nhận được một kết cấu mạch
có tính chất chọn lọc tần số (trở kháng chung phụ thuộc vào tần số gọi là các
mạch lọc tần số).
• Nếu nối nối tiếp hay song song L với C sẽ dẫn tới một kết cấu mạch vừa có tính
chất chọn lọc tần số, vừa có khả năng thực hiện quá trình trao đổi qua lại giữa
hai dạng năng lượng điện - từ trường, tức là kết cấu có khả năng phát sinh dao
động điện áp hay dòng điện nếu ban đầu được một nguồn năng lượng ngoài
kích thích.
Nguồn điện áp và nguồn dòng điện
• Nếu một phần tử tự nó hay khi chịu các tác động không có bản chất điện từ,có
khả năng tạo ra điện áp hay dòng điện ở một điểm nào đó của mạch điện thì nó
được gọi là một nguồn sức điện động (s.đ.đ). Hai thông số đặc trưng cho một
nguồn s.đ.đ là :
Giá trị điện áp giữa hai đầu lúc hở mạch (khi không nối với bất kì một phần tử nào khác

từ ngoài đến hai đầu của nó) gọi là điện áp lúc hở mạch của nguồn kí hiệu là U
hm
Giá trị dòng điện của nguồn đưa ra mạch ngoài lúc mạch ngoài dẫn điện hoàn toàn: gọi
là giá trị dòng điện ngắn mạch của nguồn kí hiệu là I
ngm
.
Một nguồn s.đ.đ được coi là lý tưởng nếu điện áp hay dòng điện do nó cung cấp cho
mạch ngoài không phụ thuộc vào tính chất của mạch ngoài (mạch tải).
• Trên thực tế, với những tải có giá trị khác nhau, điện áp trên hai đầu nguồn hay
dòng điện do nó cung cấp có giá trị khác nhau và phụ thuộc vào tải. Điều đó
chứng tỏ bên trong nguồn có xảy ra quá trình biến đổi dòng điện cung cấp
thành giảm áp trên chính nó, nghĩa là tồn tại giá trị điện trở bên trong gọi là
điện trở trongcủa nguồn kí hiệu là R
ng
R
ng
=U
nm
/I
ngm
(1-7)
Nếu gọi U và I là các giá trị điện áp và dòng điện do nguồn cung cấp khi có tải hữu hạn
R
ng
=(U
nm
-U)/I (1-8)
Từ (l-7) và (l-8) suy ra:
8/86
I

ngm
=U/R
ng
+I (1-9)
Từ các hệ thức trên, ta có các nhận xét sau:
1. Nếu R
ng
→ 0. thì từ hệ thức (1-8) ta có U → U
hm
khi đó nguồn s.đ.đ là một nguồn
điện áp lý tưởng. Nói cách khác một nguồn điện áp càng gần lí tưởng khi điện trở trong
Rng của nó có giá trị càng nhỏ.
2. Nếu R
ng
→ ∞, từ hệ thức (1-9) ta có I → I
ngm
nguồn sđđ khi đó có dạng là một nguồn
dòng điện lí tưởng hay một nguồn dòng điện càng gần lí tưởng khi R
ng
của nó càng lớn.
3. Một nguồn s.đ.đ. trên thực tế được coi là một nguồn điện áp hay nguồn dòng điện tùy
theo bản chất cấu tạo của nó để giá trị R
ng
là nhỏ hay lớn. Việc đánh giá R
ng
tùy thuộc
tương quan giữa nó với giá trị điện trở toàn phần của mạch tải nối tới hai đầu của nguồn
xuất phát từ các hệ thức (1-8) và (l-9) có hai cách biểu diễn kí hiệu nguồn (sđđ) thực tế
như trên hình 1.1 a và b.
4. Một bộ phận bất kì của mạch có chứa nguồn, không có liên hệ hỗ cảm với phần còn

lại của mạch mà chỉ nối với phần còn lại này ở hai điểm, luôn có thể thay thế bằng một
nguồn tương đương với một điện trở trong là điện trở tương đương của bộ phận mạch
đang xét. Trường hợp riêng, nếu bộ phận mạch bao gồm nhiều nguồn điện áp nối với
nhiều điện trở theo một cách bất kì, có 2 đầu ra sẽ được thay thế bằng chỉ một nguồn
điện áp tương đương với một điện trở trong tương đương (định lí về nguồn tương đương
của Tevơnin)
a) Biểu diễn tương đương nguồn điện áp; b) nguồn dòng điện
Biểu diễn mạch điện bằng các kí hiệu và hình vẽ
Có nhiều cách biểu diễn một mạch điện tử, trong đó đơn giản và thuận lợi hơncả là cách
biểu diễn bằng sơ đồ gồm tập hợp các kí hiệu quy ước hay kí hiệu tương đương của các
9/86
phần tử được nối với nhau theo một cách nào đó (nối tiếp, song song, hỗn hợp nối tiếp
song song hay phối ghép thích hợp) nhờ các đường nối có điện trở bằng 0. Khi biểu diễn
như vậy, xuất hiện một vài yếu tố hình học cần làm rõ khái niệm là:
Nhánh (của sơ đồ mạch) là một bộ phận của sơ đồ, trong đó chỉ bao gồm các phần tử
nối nối tiếp nhau, qua nó chỉ có một dòng điện duy nhất
Nút là một điểm của mạch chung cho từ ba nhánh trở lên.
Vòng là một phần của mạch bao gồm một số nút và nhánh lập thành một đường kín mà
dọc theo nó mỗi nhánh và nút phải vẫn chỉ gặp một lần (trừ nút được chọn làm điểm
xuất phát).
Cây là một phần của mạch bao gồm toàn bộ số nút và nhánh nối giữa các nút đó nhưng
không tạo nên một vòng kín nào. Các nhánh của cây được gọi là nhánhcây, các nhánh
còn lại của mạch không thuộc cây được gọi là bùcây.
Các yếu tố nêu trên được sử dụng đặc biệt thuận lợi khi cần phân tích tính toán mạch
bằng sơ đồ.
Người ta còn biểu diễn mạch gọn hơn bằng một sơ đồ gồm nhiều khốicó những đường
liên hệ với nhau. Mỗi khối bao gồm một nhóm các phần tử liên kết với nhau để cùng
thực hiện một nhiệm vụ kĩ thuật cụ thể được chỉ rõ (nhưng không chỉ ra cụ thể cách thức
liên kết bên trong khối). Đó là cách biểu diễn mạch bằng sơđồkhốirút gọn, qua đó dễ
dàng hình dung tổng quát hoạt động của toàn bộ hệ thống mạch điện tử.

Một số mạch điện cơ bản
Mạch nối tiếp thuần điện trở
Mạch song song thuần điện trở
Mạch RLC
10/86
Bài 2: Các linh kiện thụ động
Các linh kiện thụ động
Các thông số cơ bản của điện trở
Định nghĩa:
Điện trở là cấu kiện dùng làm phần tử ngăn cản dòng điện trong mạch. Trị số điện trở
được xác định theo định luật Ôm:
R=U/I (Ω) (2.1)
Trong đó: U -hiệu điện thế trên điện trở [V]
I - dòng điện chạy qua điện trở [A]
R - điện trở
Trên điện trở, dòng điện và điện áp luôn cùng pha và điện trở dẫn dòng điện một chiềuvà
xoay chiều như nhau.
Ký hiệu của điện trở trên các sơ đồ mạch điện
Trong các sơ đồ mạch điện, điện trở thường được mô tả theo các qui ước tiêu chuẩn như
trong hình
11/86
Ký hiệu của điện trở trên sơ đồ mạch điệ
Cấu trúc của điện trở có nhiều dạng khác nhau. Một cách tổng quát ta có cấu trúc tiêu
biểu của một điện trở như mô tả trong hình 2.2.
Kết cấu đơn giản của một điện trở
Giá trị giới hạn của điện trở
Trị số điện trở và dung sai
+ Trị số của điện trở là tham số cơ bản và được tính theo công thức:
12/86
R= ρl/S (2.2)

Trong đó: ρ - là điện trở suất của vật liệu dây dẫn cản điện
l- là chiều dài dây dẫn
S - là tiết diện của dây dẫn
+ Dung sai hay sai số của điện trở biểu thị mức độ chênh lệch giữa trị số thực tế của điện
trở so với trị số danh định và được tính theo %.
Dung sai được tính theo công thức:
(Rt.t – Rd.d)
/
Rd.d
.
100%
R
t.t
: trị số thực tế của điện trở
R
d.d
: Trị số danh định của điện trở
Dựa vào % dung sai, ta chia điện trở ở 5 cấp chính xác:
Cấp 005: có sai số ± 0,5 %
Cấp 01: có sai số ± 1 %
Cấp I: có sai số ± 5 %
Cấp II: có sai số ± 10 %
Cấp III: có sai số ± 20 %
Công suất tiêu tán danh định: (Pt.tmax)
Công suất tiêu tán danh định cho phép của điện trở P
t.t.max
là công suất điện cao nhất
mà điện trở có thể chịu đựng được trong điều kiện bình thường, làm việc trong một thời
gian dài không bị hỏng. Nếu quá mức đó điện trở sẽ nóng cháy và không dùng được.
P

t.tmax
= RI
2
max
= U
2
max
/R [W] (2.3)
Với yêu cầu đảm bảo cho điện trở làm việc bình thường thì
P
tt
< P
ttmax
.
13/86
Hệ số nhiệt của điện trở : TCR
Hệ số nhiệt của điện trở biểu thị sự thay đổi trị số của điện trở theo nhiệt độ môi trường
và được tính theo công thức sau:
TCR=1/R.ρR/ρT.10
6
[ppm/
0
C] (2.4)
Trong đó: R- là trị số của điện trở
ΔR- là lượng thay đổi của trị số điện trở khi nhiệt độ thay đổi một lượng là ΔT.
TCR là trị số biến đổi tương đối tính theo phần triệu của điện trở trên 1°C (viết tắt là
ppm/°C).
Lưu ý: Điện trở than làm việc ổn định nhất ở nhiệt độ 200C. Khi nhiệt độ tăng lớn hơn
200C hoặc giảm nhỏ hơn 200C thì điện trở than đều tăng trị số của nó.
Ký hiệu, nhãn và nhận dạng giá trị điện trở

Trên thân điện trở thường ghi các tham số đặc trưng cho điện trở như: trị số của điện trở
và % dung sai, công suất tiêu tán (thường từ vài phần mười Watt trở lên). Người ta có
thể ghi trực tiếp hoặc ghi theo nhiều qui ước khác nhau.
Cách ghi trực tiếp:
Cách ghi trực tiếp là cách ghi đầy đủ các tham số chính và đơn vị đo của chúng. Cách
ghi này thường dùng đối với các điện trở có kích thước tương đối lớn như điện trở dây
quấn.
Ghi theo qui ước:
Cách ghi theo quy ước có rất nhiều các quy ước khác nhau. ở đây ta xem xét một số
cách quy ước thông dụng: Không ghi đơn vị Ôm: Đây là cách ghi đơn giản nhất và nó
được qui ước như sau:
R (hoặc E) = Ω M = MΩ K = KΩ
Mã màu điện trở
+ Quy ước theo mã: Mã này gồm các chữ số và một chữ cái để chỉ % dung sai. Trong
các chữ số thì chữ số cuối cùng chỉ số số 0 cần thêm vào. Các chữ cái chỉ % dung sai
qui ước gồm:
14/86
F = 1 %, G = 2 %, J = 5 %, K = 10 %, M = 20 %.
+ Quy ước màu:
Thông thường người ta sử dụng 4 vòng màu, đôi khi dùng 5 vòng màu (đối với loại có
dung sai nhỏ khoảng 1%).
Loại 4 vòng màu được qui ước:
- Hai vòng màu đầu tiên là chỉ số có nghĩa thực của nó
- Vòng màu thứ 3 là chỉ số số 0 cần thêm vào (hay gọi là số nhân).
- Vòng màu thứ 4 chỉ phần trăm dung sai (%).
Loại 5 vạch màu được qui ước:
- Ba vòng màu đầu chỉ các số có nghĩa thực
- Vòng màu thứ tư là số nhân để chỉ số số 0 cần thêm vào
- Vòng màu thứ 5 chỉ % dung sai.
15/86

Thứ tự vòng màu
Mã số
Giá trị của điện trở có thể ghi dưới dạng mã gần giống với quy ước màu nhưng không
dùng các vạch màu mà sử dụng các con số. Ví dụ sử dụng 3 con số để biểu diễn giá trị
trong đó: 2 con số thứ nhất là giá trị và số thứ 3 là cho biết số mũ cơ số 10.
Một điện trở có quy ước giá trị theo mã là: 222 thì giá trị tương ứng là 22x10
2
?=2200?=2.2K?.
Các loại điện trở:
• Điện trở có trị số cố định
• Điện trở có trị số thay đổi
Một số loại điện trở đặc biệt:
• Điện trở nhiệt: có trị số biến đổi theo nhiệt độ
16/86
Kí hiệu điện trở nhiệt
• Điện trở Varixto: có trị số thay đổi khi điện áp thay đổi
Kí hiệu điện trở nhiệt Varixto
• Điện trở Mêgôm: có trị số điện trở từ 10
8
÷ 10
15
Ω (khoảng từ 100 MΩ đến
1000000 GΩ). Điện trở Mêgôm được dùng trong các thiết bị đo thử, trong
mạch tế bào quang điện.
• Điện trở cao áp: Là điện trở chịu được điện áp cao từ 5 KV đến 20 KV. Điện
trở cao áp có trị số từ 2000 ÷ 1000 MΩ, công suất tiêu tán cho phép từ 5 W đến
20 W. Điện trở cao áp thường dùng làm gánh các mạch cao áp, các bộ chia áp.
• Điện trở chuẩn: Là các điện trở dùng vật liệu dây quấn đặc biệt có độ ổn định
cao. Thí dụ, các vật liệu có sự thay đổi giá trị điện trở khoảng 10 ppm/năm,
TCR = 4 ppm/

0
C.
• Mạng điện trở: Mạng điện trở là một loại vi mạch tích hợp có 2 hàng chân.
Cấu trúc mạng điện trở
Tụ điện
Phân loại
Thông thường chia làm 2 loại chính:
Loại có trị số điện dung cố định:
• tụ giải nhôm (tự hóa), có điện dung cao;
• tụ tantan (chất điện giải là tan tan)
• tụ gốm, tụ thủy tinh,
• Loại có trị số điện dung thay đổi:
17/86
Tụ điện có trị số điện dung thay đổi được là loại tụ trong quá trình làm việc ta có thể
điều chỉnh thay đổi trị số điện dung của chúng. Tụ có trị số điện dung thay đổi được có
nhiều loại, thông dụng nhất là loại đa dụng và loại điều chuẩn.
• Loại đa dụng còn gọi là tụ xoay: Tụ xoay được dùng làm tụ điều chỉnh thu sóng
trong các máy thu thanh, v.v Tụ xoay có thể có 1 ngăn hoặc nhiều ngăn. Mỗi
ngăn có các lá động xen kẽ, đối nhau với các lá tĩnh, chế tạo từ nhôm. Chất
điện môi có thể là không khí, mi ca, màng chất dẻo, gốm, v.v
• Tụ vi điều chỉnh (thường gọi tắt là Trimcap) Loại tụ này có nhiều kiểu. Chất
điện môi cũng dùng nhiều loại như không khí, màng chất dẻo, thuỷ tinh hình
ống Để thay đổi trị số điện dung ta dùng tuốc-nơ-vit để thay đổi vị trí giữa hai
lá động và lá tĩnh
Các thông số và đặc điểm các giá trị của tụ điện
Trị số dung lượng và dung sai:
+ Trị số dung lượng (C):
Trị số dung lượng tỉ lệ với tỉ số giữa diện tích hữu dụng của bản cực S với khoảng cách
giữa 2 bản cực. Dung lượng được tính theo công thức:
C=ε

r
ε
0
S/d [F] (2.6)
Trong đó: εr - hằng số điện môi của chất điện môi
ε0 - hằng số điện môi của không khí hay chân không
S - diện tích hữu dụng của bản cực [m
2
]
d - khoảng cách giữa 2 bản cực [m]
C - dung lượng của tụ điện [F]
Đơn vị đo dung lượng theo hệ SI là Farad [F], thông thường ta chỉ dùng các ước số của
Farad.
+ Dung sai của tụ điện: Đây là tham số chỉ độ chính xác của trị số dung lượng thực tế so
với trị số danh định của nó. Dung sai của tụ điện được tính theo công thức :
(Ct.t – Cd.d)
/
Cd.d
.
100% (2.7)
18/86
Dung sai của điện dung được tính theo %. Dung sai từ ± 5% đến ± 20% là bình thường
cho hầu hết các tụ điện có trị số nhỏ, nhưng các tụ điện chính xác thì dung sai phải nhỏ
(Cấp 01: 1%, Cấp 02: 2%).
Điện áp làm việc:
Điện áp cực đại có thể cung cấp cho tụ điện thường thể hiện trong thuật ngữ "điện áp
làm việc một chiều".
Mỗi một tụ điện chỉ có một điện áp làm việc nhất định, nếu quá điện áp này lớp cách
điện sẽ bị đánh thủng và làm hỏng tụ.
Hệ số nhiệt:

Để đánh giá sự thay đổi của trị số điện dung khi nhiệt độ thay đổi người ta dùng hệ số
nhiệt TCC và tính theo công thức sau:
Trong đó:
TCR=1/C.ρR/ρT.10
6
[ppm/
0
C] (2.8)
ΔC - là lượng tăng giảm của điện dung khi nhiệt độ thay đổi một lượng là ΔT.
C - là trị số điện dung của tụ điện.
TCC thường tính bằng đơn vị phần triệu trên 1°C (viết tắt ppm/°C) và nó đánh giá sự
thay đổi cực đại của trị số điện dung theo nhiệt độ.
Ký hiệu và các dạng chế tạo
Ký hiệu
Tùy từng loại, tụ có các ký hiệu khác nhau, các ký hiệu thường dung cho tụ điện:
Một số ký hiệu của tụ điện
19/86
Các dạng chế tạo
Tùy từng chất liệu, độ chính xác và các thông số khác mà tụ có cấu tạo khá khá nhau:
• Dựa trên tính chính xác: Tụ mica, thủy tinh, gốm, polystylen
• Bán chính xác: màng chất dẻo, màng chất dẻo-giấy
• Đa dụng: Gốm Li-K, Ta
2
O
3
(dung dịch chất điện giải rắn có cực tính), màng
dính ướt có cực, Al
2
O
3

khô, có cực tính.
• Triệt-nuôi: Giấy, mica, gốm
• Thoát: Giấy
Quy ước và cách ghi trị số tụ
• Ghi trực tiếp: là cách ghi đầy đủ các tham số và đơn vị đo của chúng. Cách này
chỉ dùng cho các loại tụ điện có kích thước lớn.
• Ghi gián tiếp theo quy ước:
◦ Ghi theo quy ước số: thường gặp trên các tụ polystylen. Ví dụ, 47/630
có nghĩa là tụ có giá trị điện dung là 47pF, điện áp là 630VDC.
◦ Quy ước theo mã: tương tự như điện trở.
◦ Quy ước màu: gần giống như điện trở.
Cuộn cảm
Định nghĩa:
Cuộn dây, còn gọi là cuộn tự cảm, là cấu kiện điện tử dùng để tạo thành phần cảm kháng
trong mạch. Cảm kháng của cuộn dây được xác định theo công thức:
XL = 2 π f L = ω L (Ω) (2. 13)
Trong đó: L – điện cảm của cuộn dây (đo bằng Henry), phụ thuộc vào hình dạng, số
vòng dây, cách sắp xếp, và cách quấn dây.
f - tần số của dòng điện chạy qua cuộn dây (Hz)
Các cuộn dây được cấu trúc để có giá trị độ cảm ứng xác định. Ngay cả một đoạn dây
dẫn ngắn nhất cũng có sự cảm ứng. Như vậy, cuộn dây cho qua dòng điện một chiều và
ngăn cản dòng điện xoay chiều. Đồng thời, trên cuộn dây dòng điện và điện áp lệch pha
nhau 90
0
.
Cuộn dây gồm những vòng dây dẫn điện quấn trên một cốt bằng chất cách điện, có lõi
hoặc không có lõi tùy theo tần số làm việc.
20/86
Ký hiệu các cuộn cảm trong sơ đồ mạch điện:
Trong các mạch điện, cuộn cảm được ký hiệu bằng chữ cái L.

Một số ký hiệu của cuộn cảm a- Cuộn dây lõi Ferit b- Cuộn dây lõi sắt từ c- Cuộn dây không lõi
Biến áp
Định nghĩa:
Biến áp là thiết bị gồm hai hay nhiều cuộn dây ghép hỗ cảm với nhau để biến đổi điện
áp. Cuộn dây đấu vào nguồn điện gọi là cuộn sơ cấp, các cuộn dây khác đấu vào tải tiêu
thụ năng lượng điện gọi là cuộn thứ cấp.
Hệ số ghép biến áp K:
Số lượng từ thông liên kết từ cuộn sơ cấp sang cuộn thứ cấp được định nghĩa bằng hệ số
ghép biến áp K:
K=
Từ thông liên kết giữa hai cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp
/
Tổng số từ thông sinh ra do cuộn dây sơ cấp
Thông thường hệ số ghép biến áp được tính theo công thức:
Trong đó: M - hệ số hỗ cảm của biến áp
L1 và L2 - hệ số tự cảm của cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp tương ứng.
Khi K = 1 là trường hợp ghép lý tưởng, khi đó toàn bộ số từ thông sinh ra do cuộn sơ
cấp
được đi qua cuộn thứ cấp và ngược lại.
Trên thực tế sử dụng, khi K ≈ 1 gọi là hai cuộn ghép chặt
khi K<<1 gọi là hai cuộn ghép lỏng
21/86
Cấu tạo biến áp
22/86
Bài 3: Chất bán dẫn
Chất bán dẫn
Tổng quan
Chất bán dẫn là vật chất có điện trở suất nằm ở giữa trị số điện trở suất của chất dẫn điện
và chất điện môi khi ở nhiệt độ phòng: ρ = 10-4 ÷ 107 Ω.m
Trong kỹ thuật điện tử chỉ sử dụng một số chất bán dẫn có cấu trúc đơn tinh thể, quan

trọng nhất là hai nguyên tố Gecmani và Silic. Thông thường Gecmani và Silic được
dùng làm chất chính, còn các chất như Bo, Indi (nhóm 3), phôtpho, Asen (nhóm 5) làm
tạp chất cho các vật liệu bán dẫn chính. Đặc điểm của cấu trúc mạng tinh thể này là độ
dẫn điện của nó rất nhỏ khi ở nhiệt độ thấp và nó sẽ tăng theo lũy thừa với sự tăng của
nhiệt độ và tăng gấp bội khi có trộn thêm tạp chất.
Vật lý bán dẫn
Vật liệu bán dẫn
Chất bán dẫn mà ở mỗi nút của mạng tinh thể của nó chỉ có nguyên tử của một loại
nguyên tố thì chất đó gọi là chất bán dẫn nguyên tính (hay chất bán dẫn thuần) và được
ký hiệu bằng chỉ số i (Intrinsic).
- Hạt tải điện trong chất bán dẫn thuần:
Hạt tải điện trong chất bán dẫn là các điện tử tự do trong vùng dẫn và các lỗ trống trong
vùng hóa trị.
Xét cấu trúc của tinh thể Gecmani hoặc Silic biểu diễn trong không gian hai chiều như
trong hình 3.1: Gecmani (Ge) và Silic (Si) đều có 4 điện tử hóa trị ở lớp ngoài cùng.
Trong mạng tinh thể mỗi nguyên tử Ge (hoặc Si) sẽ góp 4 điện tử hóa trị của mình vào
liên kết cộng hóa trị với 4 điện tử hóa trị của 4 nguyên tử kế cận để sao cho mỗi nguyên
tử đều có hóa trị 4.
Hạt nhân bên trong của nguyên tử Ge (hoặc Si) mang điện tích +4. Như vậy các điện tử
hóa trị ở trong liên kết cộng hóa trị sẽ có liên kết rất chặt chẽ với hạt nhân. Do vậy, mặc
dù có sẵn 4 điện tử hóa trị nhưng tinh thể bán dẫn có độ dẫn điện thấp. Ở nhiệt độ 0
0
K,
cấu trúc lý tưởng như ở hình 3.2 là gần đúng và tinh thể bán dẫn như là một chất cách
điện.
23/86