Mô phỏng nguyên lí hoạt động của một số linh kiện bán dẫn sử dụng microsoft power point

ĐẶNG QUỐC KHÁNH K33D SPKT

LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình thực hiện khóa luận “Mô phỏng nguyên lí hoạt động
của một số linh kiện bán dẫn sử dụng phần mềm Microsoft Power point” tôi
xin chân thành cảm ơn sâu sắc đến thầy giáo Th.S Phùng Công Phi Khanh,
người đã giúp đỡ, chỉ bảo tận tình, có hiệu quả tạo mọi điều kiện thuận lợi cho
tôi hoàn thành khóa luận.
Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong khoa vật lí đã hết
lòng dạy dỗ tôi trong những năm học vừa qua để tôi có kiến thức hoàn thành
khóa luận này.
Tôi cũng xin chân thành cảm ơn gia đình, bè bạn đã giúp đỡ tôi để tôi
có thể hoàn thành bài khóa luận này.
Tôi xin chân thành cảm ơn !
Hà nội, tháng 4 năm 2011
Sinh viên thực hiện

Đặng Quốc Khánh

1


ĐẶNG QUỐC KHÁNH K33D SPKT

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan những nội dung mà tôi đã trình bày trong khóa luận
này là kết quả của quá trình nghiên cứu của bản thân dưới sự hướng dẫn chỉ
bảo tận tình của thầy giáo, Th.S Phùng Công Phi Khanh và các thầy cô giáo
trong khoa Vật Lí.
Những nội dung này chưa từng được công bố trong bất kì khóa luận tốt

nghiệp nào khác.

Hà Nội, tháng 4 năm 2011
Người thực hiện

Đặng Quốc Khánh

2


ĐẶNG QUỐC KHÁNH K33D SPKT

A - MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Lịch sử thế giới đã trải qua nhiều cuộc cách mạng khoa học kĩ thuật,
thế giới ngày càng nhiều phát minh, sáng kiến mang lại hiệu quả to lớn cho xã
hội loài người. Trong những năm gần đây, các thành tựu khoa học kĩ thuật
được ứng dụng vào trong xã hội ngày càng phổ biến. Kĩ thuật điện tử và tin
học là một ngành mũi nhọn mới phát triển. Trong một khoảng thời gian tương
đối ngắn, từ khi ra đời của tranzito, nó đã có những tiến bộ nhảy vọt, mang lại
nhiều thay đổi lớn và sâu sắc trong hầu hết mọi lĩnh vực khác nhau của đời
sống và dần trở thành một trong những công cụ quan trọng nhất của cách
mạng kĩ thuật trình độ cao.
Trong quá trình học môn kĩ thuật điện tử nói chung và môn điện tử
tương tự nói riêng chúng tôi đã được nghiên cứu về chất bán dẫn nói chung và
nguyên lí hoạt động của một số linh kiện bán dẫn. Vì các quá trình xảy ra ở
cấp độ nguyên tử làm cho người học khó hình dung và hiểu chưa sâu được về
cấu tạo cũng như nguyên lí hoạt động của các linh kiện bán dẫn. Vì vậy người
dạy phải thể hiện được một trong những cách thức để thể hiện được cấu tạo và
nguyên lí hoạt động của các linh kiện bán dẫn, đây là điều mà các thầy cô rất

quan tâm.
Trong những năm gần đây, sự phát triển của công nghệ thông tin đã
mang lại hiệu quả rất to lớn cho nhiều ngành nghề khác nhau trong xã hội.
Máy tính có khả năng mô phỏng các quá trình nguyên tắc hoạt động mà ở
điều kiện bình thường không thể quan sát thấy. Theo đó, cuộc ứng dụng công
nghệ thông tin đã, đang và sẽ là một hướng để thể hiện bài dạy môn kĩ thuật
điện tử. Thực tiễn đã chứng minh việc đưa công nghệ thông tin vào hỗ trợ
giảng dạy đã mang lại hiệu quả to lớn trong dạy và học nói chung cũng như
trong môn kĩ thuật điện tử nói riêng.

3


ĐẶNG QUỐC KHÁNH K33D SPKT

Nhằm giúp học sinh tiếp thu một cách có khoa học phát huy tính tích
cực chủ động trong hoạt động nhận thức tạo hứng thú cho học sinh thì sử
dụng một số phần mềm mô phỏng các quá trình, nguyên tắc hoạt động tỏ ra
ưu thế và rất cần thiết.
MS PowerPoint là một phần mềm thuộc nhóm MS Office, có chức
năng hỗ trợ việc thiết kế, soạn thảo và định dạng nội dung tài liệu, rất thuận
tiện cho việc trình bày trong giảng dạy, thuyết trình.... MS PowerPoint có các
đặc trưng của nhóm MS Office, cũng như Word, Excel.
Kết quả hiển thị theo cấu trúc màn hình trình chiếu, giao diện và công
cụ rất thân thiện, dễ dùng và linh hoạt. Các công cụ cơ bản về MS PowerPoint
(như: Text, Drawing, Picture, Chart... định dạng đối tượng...) hoàn toàn như
trong Word, Excel. Việc Chuyển đổi từ Văn bản của Word sang MS
PowerPoint rất đễ dàng. Do vậy, việc nắm vững Word sẽ hỗ trợ bạn rất nhiều,
giúp bạn dễ dàng tiếp cận với PowerPoint chỉ trong thời gian ngắn. Hệ thống
hiệu ứng phong phú, có thể được khai thác tạo nên khá nhiều cấu trúc, thậm

chí có thể lập trình được để tạo các đối tượng (Ví dụ: Thiết kế Thí nghiệm
Torixenli, đồng hồ đo, sơ đồ máy phát điện...) Khả năng nhúng ứng dụng và
Link khá mạnh nên dễ dàng tạo được files đa dạng, linh hoạt... Thủ tục lưu cất
thông minh, hỗ trợ chuyển đổi đuôi file, và đóng gói sản phẩm lên một thư
mục hoặc trên đĩa CD.
Từ những lí do trên, chúng tôi quyết định lựa chọn đề tài: “Mô phỏng
nguyên lí hoạt động của một số linh kiện bán dẫn sử dụng phần mềm
Microsoft power point”.
2. Mục đích nghiên cứu
- Kiến thức tổng quan về chất bán dẫn.
- Cấu tạo và nguyên lí hoạt động của một số linh kiện bán dẫn.
- Phần mềm Microsoft Powerpoint.

4


ĐẶNG QUỐC KHÁNH K33D SPKT

- Mô phỏng nguyên lí hoạt động của một số linh kiện bán dẫn.
3. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Nghiên cứu lí thuyết về bán dẫn và một số linh kiện bán dẫn.
- Xây dựng các bước sử dụng phần mềm Microsoft Powerpoint mô
phỏng về nguyên lí hoạt động của một số linh kiện bán dẫn.
4. Đối tượng nghiên cứu
- Chất bán dẫn và một số linh kiện bán dẫn.
- Phần mềm Microsoft Powerpoint.
5. Phương pháp nghiên cứu
- Lí thuyết
- Thực nghiệm
6. Cấu trúc luận văn

Chúng tôi cấu trúc luận văn gồm 3 chương :
Chương 1: Tổng quan về chất bán dẫn
Trong chương này chúng tôi đề cập đến chất bán dẫn và nguyên lí hoạt
động của một số linh kiện bán điển hình như là Diode và Tranzito.
Chương 2: Giới thiệu chung về phần mềm Microsoft Powerpoint
Trong chương này chúng tôi giới thiệu về phần mềm Microsoft
Powerpoint và giới thiệu một cách khái quát về giao diện cũng như các lệnh
cơ bản của phần mềm Microsoft Powerpoint.
Chương 3 : Xây dựng chương trình mô phỏng bằng Microsoft Power
Point
Chương 4 : Sử dụng phần mềm để mô phỏng.

5


ĐẶNG QUỐC KHÁNH K33D SPKT

B - NỘI DUNG
CHƯƠNG 1

TỒNG QUAN VỀ CHẤT BÁN DẪN

1. 1. Sơ lược về lịch sử phát triển của nghành điện tử.
Vào năm 1947, tại phòng thí nghiệm của Bell, John Bardeen và Walter
Brattain đã thành công trong việc phát minh Transistor lưỡng cực BJT
(Bipolar JunctionTransistor). Đây là một bước ngoặt đánh dấu sự bắt đầu của
thời đại bán dẫn. Phát minh này và một chuỗi phát triển của công nghệ vi điện
tử đã thật sự làm thay đổi cuộc sống loài người.
- 1948: Transistor đầu tiên ra đời. Đây là một cuộc cách mạng của
ngành điện tử.

- 1950 : Mạch điện tử chuyển sang dùng transistor
Hệ máy tính dùng linh kiện bán dẫn dạng rời rạc ra đời (thế hệ II)
- 1960 : Mạch tích hợp ra đời (IC:Intergrated Circuit)
Hệ máy tính dùng IC ra đời (thế hệ III)
- 1970 Các mạch tích hợp mật độ cao hơn ra đời (MSI, LSI, VLSI)
MSI: Medium Scale Intergrated Circuit
LSI: Large Scale Intergrated Circuit
VSI:Very Large Scale Intergrated Circuit
- 1980 đến nay điện tử được ứng dụng rộng rãi trong các lãnh vực như
y tế, điều khiển tự động, phát thanh, truyền hình…
1. 2. Linh kiện điện tử :
Ta xét hai loại linh kiện cơ bản sau:
Linh kiện thụ động: Có các thông số không đổi dưới tác dụng dòng
điện: điện trở, tụ, cuộn cảm…
Linh kiện tích cực: Có các thông số thay đổi dưới tác dụng dòng điện:
Diod, Transistor lưỡng cực BJT( Bipolar Junction Transistor)…

6


ĐẶNG QUỐC KHÁNH K33D SPKT

1. 3. Chất bán dẫn
1 . 3. 1. Chất bán dẫn thuần

Hình 1.1 Giản đồ năng lượng của Si
Hai chất bán dẫn tiêu biểu là: Silicon (Si) và Ge (Germanium). Si là
chất bán dẫn mà tại nhiệt độ phòng có rất ít e ở vùng dẫn trong mạng tinh thể.
Vì dòng điện tỷ lệ với số lượng e nên dòng điện trong tinh thể rất nhỏ. Ở nhiệt
độ phòng, e ở vùng hoá trị nhảy lên vùng dẫn để lại lỗ trống tại vị trí chứa nó

mang điện tích dương. Hiện tượng này gọi là sự phát sinh điện tử - lỗ trống.

Hình 1.2 Hiện tượng phát sinh điện tử-lỗ trống
Nếu đặt nguồn điện như hình vẽ thì e di chuyển về cực dương của
nguồn. E ở vùng hoá trị cũng có thể di chuyển về cực dương của nguồn nếu
nó có đủ năng lượng để từ mức năng lượng của nó lên mức năng lượng của lỗ
trống. Khi e này nhập vào lỗ trống thì nó để lại một lỗ trống ở phía sau. Vì
thế làm lỗ trống di chuyển về cực âm của nguồn. Dòng điện trong chất bán

7


ĐẶNG QUỐC KHÁNH K33D SPKT

dẫn là tổng 2 thành phần: dòng do e trong vùng dẫn và dòng do lỗ trống trong
vùng hoá trị. E di chuyển về cực dương nhanh hơn lỗ trống di chuyển về cực
âm vì khả năng e có đủ năng lượng cần thiết để nhảy lên vùng dẫn lớn hơn
khả năng e có đủ năng lượng để nhảy đến vị trí trống trong vùng hóa trị. Vì
vậy dòng e lớn hơn dòng lỗ trống trong Si. Tuy nhiên dòng này vẫn nhỏ nên
Si là cách điện.
1. 3. 2. Chất bán dẫn tạp :
1. 3. 2. 1. Chất bán dẫn tạp loại N

Hình 1.3 Đồ thị vùng năng lượng và cơ chế phát sinh
hạt dẫn trong bán dẫn loại n

Người ta tiến hành pha thêm các nguyên tử thuộc nhóm 5 bảng
Mendeleep vào mạng tinh thể chất bán dẫn nguyên chất nhờ công nghệ đặc
biệt, với nồng độ khoảng 1010 đến 1018 nguyên tử/cm3. Khi đó các nguyên tử
tạp chất thừa một điện tử vành ngoài, liên kết yếu với hạt nhân, dễ dàng bị ion

hóa nhờ một nguồn năng lượng yếu, tạo nên một cặp ion dương tạp chất -

8


ĐẶNG QUỐC KHÁNH K33D SPKT

điện tử tự do. Ngoài hiện tượng phát sinh hạt giống như cơ chế của chất bán
dẫn thuần vẫn sảy ra nhưng với mức độ yếu hơn. Trên đồ thị vùng năng
lượng, các mức năng lượng tạp chất loại này (gọi là tạp chất loại n hay loại
cho điện tử - Dornor) phân bố bên trong vùng cấm nằm sát đáy vùng dẫn
(khoảng cỡ vài % eV).
Kết quả là trong mạng tinh thể tồn tại nhiều ion dương của tạp chất bất
động và dòng điện trong chất bán dẫn loại n gồm hai thành phần không bằng
nhau tạo ra : Điện tử là loại hạt dẫn đa số có nồng độ nn, lỗ trống là loại thiểu
số có nồng độ pn (chênh nhau nhiều cấp nn>>pn ).
1. 3. 2 . 2. Chất bán dẫn tạp loại P
Chất bán dẫn tạp loại P là chất bán dẫn có được khi pha thêm một chất
thuộc nhóm III trong bảng hệ thống tuần hoàn Mendeleep vào chất bán dẫn
thuần. Ta xét trường hợp pha tạp các nguyên tử As vào chất bán dẫn thuần Si.
Điều này tương ứng làm xuất hiện mức năng lượng gọi là mức tạp chất
acceptor sát đỉnh vùng hoá trị. Vì vậy nguyên tử tạp chất dễ bị ion hoá thành
ion âm. Ngoài ra cơ chế phát sinh cặp hạt dẫn điện tử –lỗ trống xảy ra giống
như cơ chế ở chất bán dẫn thuần với mức độ yếu hơn vì mức tạp chất loại P ở
sát đỉnh vùng hoá trị.
Gọi np: mật độ điện tử trong vùng dẫn.
Gọi pp: mật độ lỗ trống trong vùng hoá trị, thì np>>pp
Vậy dòng điện trong chất bán dẫn loại P chủ yếu do lỗ trống tạo nên
gọi là hạt dẫn đa số, còn điện tử gọi là hạt thiểu số.
1. 4. Tiếp xúc p-n: Cho lớp bán dẫn p, n tiếp xúc nhau, ta có tiếp xúc p -n.

1. 4. 1 . Khi tiếp xúc p-n chưa được phân cực:

9


ĐẶNG QUỐC KHÁNH K33D SPKT

Hình 1.4 Tiếp xúc pn chưa được phân cực
Do có sự chênh lệch lớn về nồng độ (nn >> np, pp >> pn) nên có hiện
tượng khuếch tán các hạt dẫn đa số qua nơi tiếp xúc, tạo nên dòng khuếch tán
Ikt hướng từ miền P sang miền N. Tại vùng lân cận hai bên mặt tiếp xúc xuất
hiện điện trường nội ETX hướng từ vùng N sang vùng P (do ion tạp chất tạo
ra). Nó cản trở chuyển động của dòng khuếch tán và gây ra dòng trôi ITR của
các hạt thiểu số có chiều từ N sang P qua mặt tiếp xúc làm ITR tăng, IKT giảm.
Quá trình này tiếp diễn cho đến khi đạt đến trạng thái cân bằng động.
Lúc đó IKT = ITR, dòng qua tiếp xúc bằng 0, hiệu thế tiếp xúc l à 0,1 V đối với
Ge và 0,4 V đối với Si.
1. 4. 2. Khi tiếp xúc pn được phân cực thuận :
Điện trường nội ngược chiều với điện trường ngoài nên tổng điện
trường tại vùng tiếp xúc giảm, làm cho vùng tiếp xúc bị thu hẹp lại, các hạt đa
số dễ dàng di chuyển qua vùng tiếp xúc này, dòng khuếch tán có chiều từ A
đến K tăng mạnh, dòng trôi do Etx gây ra không đáng kể.

10


ĐẶNG QUỐC KHÁNH K33D SPKT

V

Hình 1.5 Tiếp xúc p-n bị phân cực thuận
Vậy khi phân cực thuận tiếp xúc thì có dòng chạy qua tiếp xúc p-n, nó
quan hệ với điện áp giữa hai đầu tiếp xúc như sau :

Trong đó:
VD : Điện áp ở hai đầu tiếp xúc.
IS : Dòng bão hoà ngược.
k : Hằng số Boltman ( k = 1,38.10-23J/0K ).
q : Điện tích của hạt dẫn, q = 1,6.10-19C.
VT : Thế nhiệt ở nhiệt độ phòng VT = 25,5 mV.
1. 4. 3. Khi tiếp xúc P-N được phân cực nghịch :
Điện trường nội cùng chiều với điện trường ngoài nên tổng điện trường
tại vùng tiếp xúc tăng làm cho vùng tiếp xúc mở rộng ra, dòng khuếch tán
giảm về 0, dòng trôi do ETX gây ra tăng đến một giá trị gọi là dòng ngược bão
hoà IS. Dòng này rất nhỏ, vậy khi phân cực nghịch tiếp xúc thì không có dòng
chạy qua (xem dòng bão hoà ngược bằng không ).

11


ĐẶNG QUỐC KHÁNH K33D SPKT

Hình 1.6 Tiếp xúc p-n bị phân cực nghịch

Điện trường nội cùng chiều với điện trường ngoài nên tổng điện trường
tại vùng tiếp xúc tăng làm cho vùng tiếp xúc mở rộng ra, dòng khuếch tán
giảm về 0, dòng trôi do ETX gây ra tăng đến một giá trị gọi là dòng ngược bão
hoà IS. Dòng này rất nhỏ, vậy khi phân cực nghịch tiếp xúc thì không có dòng
chạy qua (xem dòng bão hoà ngược bằng không).
1. 4. 4. Kết luận:

Tiếp xúc p-n chỉ cho dòng điện chạy qua theo một chiều từ p đến n. Đó
chính là tính chất chỉnh lưu của tiếp xúc p-n.
1. 5. Điốt bán dẫn
1. 5. 1. Cấu tạo
Điốt bán dẫn là các linh kiện điện tử thụ động và phi tuyến, cho phép
dòng điện đi qua nó theo một chiều mà không theo chiều ngược lại, sử dụng
các tính chất của các chất bán dẫn.
Có nhiều loại điốt bán dẫn, như điốt chỉnh lưu thông thường, điốt
Zener, LED. Chúng đều có nguyên lý cấu tạo chung là một khối bán dẫn loại
P ghép với một khối bán dẫn loại N.

12


ĐẶNG QUỐC KHÁNH K33D SPKT

1. 5. 2 Hoạt động
Khối bán dẫn loại P chứa nhiều lỗ trống tự do mang điện tích dương
nên khi ghép với khối bán dẫn N (chứa các điện tử tự do) thì các lỗ trống này
có xu hướng chuyễn động khuếch tán sang khối N. Cùng lúc khối P lại nhận
thêm các điện tử (điện tích âm) từ khối N chuyển sang. Kết quả là khối P tích
điện âm (thiếu hụt lỗ trống và dư thừa điện tử) trong khi khối N tích điện
dương (thiếu hụt điện tử và dư thừa lỗ trống).
Ở biên giới hai bên mặt tiếp giáp, một số điện tử bị lỗ trống thu hút và
khi chúng tiến lại gần nhau, chúng có xu hướng kết hợp với nhau tạo thành
các nguyên tử trung hòa. Quá trình này có thể giải phóng năng lượng dưới
dạng ánh sáng (hay các bức xạ điện từ có bước sóng gần đó).

Hình 1.7 Điện áp tiếp xúc hình thành.
Sự tích điện âm bên khối P và dương bên khối N hình thành một điện

áp gọi là điện áp tiếp xúc ( UTX ). Điện trường sinh ra bởi điện áp có hướng
từ khối n đến khối p nên cản trở chuyển động khuếch tán và như vậy sau một
thời gian kể từ lúc ghép 2 khối bán dẫn với nhau thì quá trình chuyển động
khuếch tán chấm dứt và tồn tại điện áp tiếp xúc. Lúc này ta nói tiếp xúc P-N ở
trạng thái cân bằng. Điện áp tiếp xúc ở trạng thái cân bằng khoảng 0.6 V đối
với điốt làm bằng bán dẫn Si và khoảng 0.3 V đối với điốt làm bằng bán dẫn
Ge.

13


ĐẶNG QUỐC KHÁNH K33D SPKT

Hình 1.8 Điệp áp ngoài ngược chiều điện áp tiếp xúc tạo ra dòng điện
Hai bên mặt tiếp giáp là vùng các điện tử và lỗ trống dễ gặp nhau nhất
nên quá trình tái hợp thường xảy ra ở vùng này hình thành các nguyên tử
trung hòa. Vì vậy vùng biên giới ở hai bên mặt tiếp giáp rất hiếm các hạt dẫn
điện tự do nên được gọi là vùng nghèo. Vùng này không dẫn điện tốt, trừ phi
điện áp tiếp xúc được cân bằng bởi điện áp bên ngoài. Đây là cốt lõi hoạt
động của điốt.
Nếu đặt điện áp bên ngoài ngược với điện áp tiếp xúc, sự khuyếch tán
của các điện tử và lỗ trống không bị ngăn trở bởi điện áp tiếp xúc nữa và vùng
tiếp giáp dẫn điện tốt. Nếu đặt điện áp bên ngoài cùng chiều với điện áp tiếp
xúc, sự khuyếch tán của các điện tử và lỗ trống càng bị ngăn lại và vùng
nghèo càng trở nên nghèo hạt dẫn điện tự do. Nói cách khác điốt chỉ cho phép
dòng điện qua nó khi đặt điện áp theo một hướng nhất định .

Hình 1.9 Điệp áp ngoài cùng chiều điện áp tiếp xúc ngăn dòng điện

14

ĐẶNG QUỐC KHÁNH K33D SPKT

1. 5. 3 Tính chất
Điốt chỉ dẫn điện theo một chiều từ a-nốt sang ca-tốt. Theo nguyên lý
dòng điện chảy từ nơi có điện thế cao đến nơi có điện thế thấp, muốn có dòng
điện qua điốt theo chiều từ nơi có điện thế cao đến nơi có điện thế thấp, cần
phải đặt ở a-nốt một điện thế cao hơn ở ca-tốt. Khi đó ta có UAK > 0 và
ngược chiều với điện áp tiếp xúc ( UTX ). Như vậy muốn có dòng điện qua
điốt thì điện trường do UAK sinh ra phải mạnh hơn điện trường tiếp xúc, tức
là : UAK > UTX. Khi đó một phần của điện áp UAK dùng để cân bằng với
điện áp tiếp xúc ( khoảng 0.6 V ), phần còn lại dùng để tạo dòng điện thuận
qua điốt.
Khi UAK > 0, ta nói điốt phân cực thuận và dòng điện qua điốt lúc đó
gọi là dòng điện thuận ( thường được ký hiệu là IF tức IFORWARD hoặc ID
tức IDIODE). Dòng điện thuận có chiều từ a-nốt sang ca-tốt.
Khi UAK đã đủ cân bằng với điện áp tiếp xúc thì điốt trở nên dẫn điện
rất tốt, tức là điện trở của điốt lúc đó rất thấp ( khoảng vài chục Ohm ). Do
vậy phần điện áp để tạo ra dòng điện thuận thường nhỏ hơn nhiều so với phần
điện áp dùng để cân bằng với UTX. Thông thường phần điện áp dùng để cân
bằng với UTX cần khoảng 0.6 V và phần điện áp tạo dòng thuận khoảng 0.1
V đến 0.5 V tùy theo dòng thuận vài chục mA hay lớn đến vài Ampere. Như
vậy giá trị của UAK đủ để có dòng qua điốt khoảng 0.6 V đến 1.1 V. Ngưỡng
0.6 V là ngưỡng điốt bắt đầu dẫn và khi UAK = 0.7 V thì dòng qua điốt
khoảng vài chục mA.
Nếu điốt còn tốt thì nó không dẫn điện theo chiều ngược ca-tốt sang anốt. Thực tế là vẫn tồn tại dòng ngược nếu điốt bị phân cực ngược với hiệu
điện thế lớn. Tuy nhiên dòng điện ngược rất nhỏ (cỡ μA ) và thường không
cần quan tâm trong các ứng dụng công nghiệp. Mọi điốt chỉnh lưu đều không

15


ĐẶNG QUỐC KHÁNH K33D SPKT

dẫn điện theo chiều ngược nhưng nếu điện áp ngược quá lớn ( VBR là
ngưỡng chịu đựng của Diode ) thì điốt bị đánh thủng, dòng điện qua điốt tăng
nhanh và đốt cháy điốt. Vì vậy khi sử dụng cần tuân thủ hai điều kiện sau đây
- Dòng điện thuận qua điốt không được lớn hơn giá trị tối đa cho phép (
do nhà sản xuất cung cấp, có thể tra cứu trong các tài liệu của hãng sản xuất
để xác định) .
- Điện áp phân cực ngược ( tức UKA ) không được lớn hơn VBR (
ngưỡng đánh thủng của điốt, cũng do nhà sản xuất cung cấp ).
Ví dụ điốt 1N4007 có thông số kỹ thuật do hãng sản xuất cung cấp như
sau: VBR = 1000V, IFMAX = 1A, VF = 1.1V khi IF = IFMAX. Những
thông số trên cho biết :
- Dòng điện thuận qua điốt không được lớn hơn 1A.
- Điện áp ngược cực đại đặt lên điốt không được lớn hơn 1000V.
Điện áp thuận ( tức UAK ) có thể tăng đến 1.1V nếu dòng điện thuận bằng
1A. Cũng cần lưu ý rằng đối với các điốt chỉnh lưu nói chung thì khi UAK =
0.6V thì điốt đã bắt đầu dẫn điện và khi UAK = 0.7V thì dòng qua điốt đã đạt
đến vài chục mA.
1. 5. 4 Đặc tuyến Vôn-Ampe

Hình 1.10 Đặc tuyến Volt-Ampere của một điốt bán dẫn lý tưởng

16


ĐẶNG QUỐC KHÁNH K33D SPKT

Đặc tuyến Volt - Ampere của điốt là đồ thị mô tả quan hệ giữa dòng
điện qua điốt theo điện áp UAK đặt vào nó. Có thể chia đặc tuyến này thành
hai giai đoạn :
- Giai đoạn ứng với UAK = 0.7 V > 0 mô tả quan hệ dòng áp khi điốt
phân cực thuận .
- Giai đoạn ứng với UAK = 0.7 V < 0 mô tả quan hệ dòng áp khi điốt
phân cực nghịch. ( UAK lấy giá trị 0,7 V chỉ đúng với các điốt Si, với điốt Ge
thông số này khác ) .
Khi điốt được phân cực thuận và dẫn điện thì dòng điện chủ yếu phụ
thuộc vào điện trở của mạch ngoài ( được mắc nối tiếp với điốt ). Dòng điện
phụ thuộc rất ít vào điện trở thuận của điốt vì điện trở thuận rất nhỏ, thường
không đáng kể so với điện trở của mạch điện.
1. 5. 5 Ứng dụng
Vì điốt có đặc tính chỉ dẫn điện theo một chiều từ a-nốt đến ca-tốt khi
phân cực thuận nên điốt được dùng để chỉnh lưu dòng điện xoay chiều thành
dòng điện một chiều. Ngoài ra điốt có nội trở thay đổi rất lớn, nếu phân cực
thuận RD 0 ( nối tắt ), phân cực nghịch RD ( hở mạch ), nên điốt được dùng
làm các công tắc điện tử, đóng ngắt bằng điều khiển mức điện áp. Điốt chỉnh
lưu dòng điện, giúp chuyển dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều,
điều đó có ý nghĩa rất lớn trong kĩ thuật điện tử. Vì vậy điốt được ứng dụng
rộng rãi trong kỹ thuật điện và điện tử.
1. 6. Tranzito
Tranzito ( transistor, tranzito ) là một linh kiện bán dẫn thường được sử
dụng như một thiết bị khuếch đại hoặc là một khóa điện tử. Tranzito là một
khối cơ bản xây dựng nên cấu trúc mạch ở máy tính điện tử và tất cả các thiết
bị điện tử hiện đại khác. Không phải ngẫu nhiên mà người sáng chế ra nó lại
đoạt giải thưởng Nobel danh giá vì nó. Vì đáp ứng nhanh và chính xác nên

17

ĐẶNG QUỐC KHÁNH K33D SPKT

các tranzitor được sử dụng trong nhiều ứng dụng tương tự và số, như khuếch
đại, đóng cắt, điều chỉnh điện áp, điều khiển tín hiệu, và tạo dao động.
Tranzitor cũng thường được kết hợp thành mạch tích hợp ( IC ), có thể tích
hợp tới một tỷ tranzitor trên một diện tích nhỏ.
1. 6. 1. Cấu tạo của tranzito (bóng bán dẫn)
Transistor gồm ba lớp bán dẫn ghép với nhau hình thành hai mối tiếp
giáp P - N. Nếu ghép theo thứ tự PNP ta được Transistor thuận, nếu ghép theo
thứ tự NPN ta được Transistor ngược. Về phương diện cấu tạo, Transistor
tương đương với hai điốt đấu ngược chiều nhau.

Hình 1.11 Cấu tạo Transistor

Ba lớp bán dẫn được nối ra thành ba cực, lớp giữa gọi là cực gốc ký
hiệu là B ( Base ), lớp bán dẫn B rất mỏng và có nồng độ tạp chất thấp.
Hai lớp bán dẫn bên ngoài được nối ra thành cực phát ( Emitter ) viết
tắt là E, và cực thu hay cực góp ( Collector ) viết tắt là C, vùng bán dẫn E và
C có cùng loại bán dẫn ( loại N hay P ) nhưng có kích thước và nồng độ tạp
chất khác nhau nên không hoán vị cho nhau được.
1. 6. 2 Nguyên tắc hoạt động của tranzito
Xét hoạt động của Transistor NPN.

18


ĐẶNG QUỐC KHÁNH K33D SPKT

Ta cấp một nguồn một chiều UCE vào hai cực C và E trong đó ( + )
nguồn vào cực C và ( - ) nguồn vào cực E. Cấp nguồn một chiều UBE đi qua
công tắc và trở hạn dòng vào hai cực B và E, trong đó cực ( + ) vào chân B,
cực ( - ) vào chân E.

Hình 12.1 Mạch khảo sát về nguyên tắc hoạt động của transistor NPN
Khi công tắc mở, ta thấy rằng, mặc dù hai cực C và E đã được cấp điện
nhưng vẫn không có dòng điện chạy qua mối CE ( lúc này dòng IC = 0 ).
Khi công tắc đóng, mối P-N được phân cực thuận do đó có một dòng
điện chạy từ ( + ) nguồn UBE qua công tắc => qua R hạn dòng => qua mối
BE về cực ( - ) tạo thành dòng IB. Ngay khi dòng IB xuất hiện => lập tức
cũng có dòng IC chạy qua mối CE làm bóng đèn phát sáng, và dòng IC mạnh
gấp nhiều lần dòng IB. Như vậy rõ ràng dòng IC hoàn toàn phụ thuộc vào
dòng IB và phụ thuộc theo công thức: IC = β.IB. Trong đó :
IC là dòng chạy qua mối CE.
IB là dòng chạy qua mối BE.
β là hệ số khuyếch đại của Transistor.

19


ĐẶNG QUỐC KHÁNH K33D SPKT

Giải thích : 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.
Xét hoạt động của Transistor PNP .
Sự hoạt động của Transistor PNP hoàn toàn tương tự Transistor NPN
nhưng cực tính của các nguồn điện UCE và UBE ngược lại. Dòng IC đi từ E
sang C còn dòng IB đi từ E sang B.
1. 6. 3 Các thông số kỹ thuật của Transistor
Dòng điện cực đại : Là dòng điện giới hạn của transistor, vượt qua
dòng giới hạn này Transistor sẽ bị hỏng.
Điện áp cực đại : Là điện áp giới hạn của transistor đặt vào cực CE ,
vượt qua điện áp giới hạn này Transistor sẽ bị đánh thủng.
Tấn số cắt : Là tần số giới hạn mà Transistor làm việc bình thường,
vượt quá tần số này thì độ khuyếch đại của Transistor bị giảm .
Hệ số khuyếch đại : Là tỷ lệ biến đổi của dòng ICE lớn gấp bao nhiêu
lần dòng IBE.
Công suất cực đại: Khi hoạt động Tranzito tiêu tán một công suất
P = UCE. ICE. Nếu công suất này vượt quá giá trị cho phép thì Tranzito sẽ bị
hỏng.

20


ĐẶNG QUỐC KHÁNH K33D SPKT

CHƯƠNG 2

GIỚI THIỆU VỀ PHẦN MỀM MICROSOFT
POWER POINT

Power Point là một trong bộ phần mềm Office của hãng Microsoft, do
đó cách sử dụng tương tự như MS World hoặc Excel.

Ưu điểm của Powerpoint là sử dụng dễ dàng, làm được các hiệu ứng
hoạt hình một cách đơn giản, nhanh chóng và sinh động, kích thước của tập
tin nhỏ, thuận lợi cho việc lưu trữ và di chuyển.
2. 1. Khởi động và thoát Powerpoint.
Khởi động:
Chương trình PowerPoint được khởi động từ tập tin Powerpnt.exe chứa
trong thư mục Program File / Microsoft Office / Office /..., bạn có thể kích
hoạt khởi động trực tiếp từ tập tin này hoặc thực hiện theo cách thông thường
từ Start menu như sau:

Hình 2.1 Khởi động Power Point
Click chọn Start \ Programs \ Microsoft PowerPoint.

21


ĐẶNG QUỐC KHÁNH K33D SPKT

Nếu các biểu tượng này cài đặt trên màn hình Window hay trên thanh
Office bar bạn có thể kích chuột để khởi động nhanh.
Ở cửa sổ đầu tiên khi mở PowerPoint bạn chọn cách thiết kế như sau :
Có 4 lựa chọn :
Autocontent Wizart: trình hướng tạo nội dung
Design Template: Chọn dạng mẫu thiết kế
Blanhk Presentation: Mẫu trống để tự thiết kế
Open an existing presentation: Mở tập tin có sẵn
Bạn nên chọn Blank Presentation để tự bắt đầu một thiết kế mới hoặc
chọn Design Template để chọn mẫu trước khi thiết kế .
Chọn dạng trình bày trong cửa sỗ New Slide. Các biểu tượng trong cửa
sổ cho thấy các dạng trình bày khác nhau.

Hình 2.2 Cửa sổ New Slide
Thoát :
Giống như các phần mềm MS.Office, PowerPoint có 4 cách thoát như sau :
Kích chọn File \ Exit.
Kích nútClose ( dấu x ) góc bên trái .
Double click biểu tượng ở cửa sổ góc bên phải .
Nhấn tổ hợp phím Alt+F4.
2. 2. Màn hình PowerPoint.
Màn hình PowerPoint gồm những thành phần cơ bản sau :

22


ĐẶNG QUỐC KHÁNH K33D SPKT

1. Thanh tiêu đề: Hiển thị tên tập tin hiện hành.

Hình 2.3 Thanh tiêu đề

2. Thanh Menu: Hiển thị các trình đơn làm việc.

Hình 2.4 Thanh Menu

3. Thanh công cụ: Hiển thị biểu tượng các công thiết kế tương tự như
phần mềm MS Office khác.

Hình 2.5 Thanh công cụ

4 Thanh định dạng ( Formatting ): Chứa các nút biểu tượng thực hiện

các chức năng định dạng.

Hình 2.6 Thanh định dạng

5 Màn hình thiết kế

Hình 2.7 Màn hình thiết kế

23


ĐẶNG QUỐC KHÁNH K33D SPKT

6. Thanh công cụ vẽ: Hiển thị biểu tượng các công cụ vẽ và trang trí.

Hình 2.8 Thanh công cụ

7. Thanh trạng thái: Hiển thị các thông tin hiện hành trong tập tin.

Hình 2.9 Thanh trạng thái
Có thể làm ẩn hoặc hiện các thanh công cụ từ trình đơn bằn cách chọn
View / Toolbars /... sau đó kích hoạt thanh công cụ nào cần dùng. Các thanh
công cụ đang hiển thị có biểu tượng như sau :

Hình 2.10 Hộp thoại bật / tắt thanh công cụ

Lưu ý: Muốn chuyển đổi qua lại giữa các chương trình chỉ cần ấn tố
hợp phím Alt + Tab.
2. 3. Làm việc với tập tin.
2. 3. 1 Tạo tập tin mới:

Chọn File / New ( Ctrl + N ) hoặc kích biểu tượng New trên thanh công
cụ. Chọn mẫu trình bày trong cửa sổ New Slide ( OK ). Mỗi trang trong
Power Point được gọi là một Slide, nội dung trình bày sẽ được thiết lập trong
các Slide này và sau đó thiết lập các thông số hiệu ứng cho chúng.

24


ĐẶNG QUỐC KHÁNH K33D SPKT

Hình 2.11 Hộp thoại tạo file mới
2. 3. 2 Mở một tệp tin có sẵn.
1. Chọn File / Open ( Ctrl + O ) hoặc biểu tượng Open trên thanh
công cụ có sẵn

Hình 2.12 Hộp thoại Open
2. Trong cửa sổ open chọn tên ổ đĩa và thư mục chứa tập tin cần mở
trong khung Look in sau đó kich chọn tập tin cần mở và kích nút open hoặc
kích đúp chuột vào tập tin muốn mở. Tập tin PowerPoint có dạng .ppt hoặc
.pps,...
2. 3. 3 Lưu tập tin
Lưu tập tin vào thư mục có sẵn trên đĩa :
1. Chọn File / Save As
2. Trong cửa sổ Save As, chọn ổ đĩa và thư mục muốn lưu trong khung
Save in. Nhập tên tệp trong khung File name. Click nút Save để bắt đầu lưu.

Hình 2.13 Hộp thoại lưu tập tin

25