Tiểu luận cuối kì thực tập điện tử cơ bản

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM
KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ
------

TIỂU LUẬN
BỘ MÔN: THỰC TẬP ĐIỆN TỬ CƠ BẢN
Đề tài:SỔ TAY LINH KIỆN ĐIỆN TỬ
GVHD:
NHÓM:
SINH VIÊN THỰC HIỆN
1.NGUYỄN
2.
3.

TP.Hồ Chí Minh, 02/2018

MSSV


Sổ tay linh kiện điện tử - Nhóm 4

Trường ĐH Sư phạm kỹ thuật TP.HCM

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Khoa Điện-Điện tử

Độc lập-Tự do-Hạnh phúc

BỘ MÔN: THỰC TẬP ĐIỆN TỬ CƠ BẢN

Điểm
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
....................

Nhận xét của giảng viên hướng dẫn
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..................................................................................................................................
TP.HCM, ngày…. tháng…. năm 2018
Giảng viên hướng dẫn

MỤC LỤC

PHẦN A: GIỚI THIỆU

2


Sổ tay linh kiện điện tử - Nhóm 4
Nhận xét của giảng viên hướng dẫn........................................................................................................... 2
MỤC LỤC............................................................................................................................................. 3
LỜI NÓI ĐẦU...................................................................................................................................... 4
LỜI CẢM ƠN....................................................................................................................................... 5
Chương 1: ĐIỆN TRỞ (Resistor)........................................................................................................ 6
Chương 2: TỤ ĐIỆN (Capacitor)........................................................................................................ 9
Chương 3: CUỘN CẢM(Inductor)................................................................................................... 14
Chương 4: LED(Light-Emitting-Diode)........................................................................................... 18
Chương 5: LED 7 ĐOẠN................................................................................................................... 22
Chương 6: DIODE.............................................................................................................................. 24
a)

Diode Thu quang. ( Photo Diode )............................................................................................. 30

c)

Diode Varicap ( Diode biến dung )............................................................................................. 31

d)

Diode xung.................................................................................................................................. 31

e)

Diode tách sóng........................................................................................................................... 31

Chương 7: CÁC CỔNG LOGIC....................................................................................................... 32
Chương 8: IC555 (555 Integrated circuits)....................................................................................... 39
Chương 9: TRIAC.............................................................................................................................. 42
Chương 10: THYRISTOR................................................................................................................. 46
Chương 11: THẠCH ANH................................................................................................................. 49
Chương 12: SCR(THYRISTOR – SILICON CONTROLLED RECTIFIER).............................. 51
Chương 13: SCS (SILICON – CONTROLLED SWITCH)............................................................ 57
Chương 14: DIODE SHOCKLEY.................................................................................................... 58
Chương 15: GTO(GATE TURN – OFF SWITCH)......................................................................... 59
Chương 16: TRANSITOR................................................................................................................. 61
TÀI LIỆU THAM KHẢO.................................................................................................................. 71

LỜI NÓI ĐẦU
Trong những năm gần đây, cùng với sự2 bùng nổ của cách mạng thông tin, ngành
kĩ thuật điện tử là một trong những ngành phát triển với tốc độ nhanh nhất. Những


Sổ tay linh kiện điện tử - Nhóm 4
người có trí tưởng tượng phong phú nhất cũng không thể hình dung được tương lai của
ngành điện tử sẽ diễn biến theo chiều hướng nào. Các đồ điện tử tin học, các thiết bị
thông tin giải trí vừa mới mua sắm đã trở thành lạc hậu, lỗi thời.
Linh kiên điện tử càng ngày càng nhỏ bé, vừa tiết kiệm năng lượng vừa tích hợp
nhiều chức năng. mạch điện tử vì thế càng ngày càng thay đổi về hình dáng và cấu
trúc. Các vi mạch (IC) đời mới chứa được hàng trăm linh kiện, một IC có thể thay thế
cho nhiều tầng hay nhiều khối chức năng.
Mỗi thiết bị điện tử đều gồm rất nhiều mạch, hầu hết những mạch ấy đều được
cải tiến từ một số mạch cơ bản ban đầu. Chỉ cần một thay đổi nhỏ là một mạch ban đầu
có thể biến thành một mạch mới với tính năng mới. Bằng cách thay đổi cách nối dây,

thay đổi vị trí hay thêm bớt linh kiện là người ta có thể biến mạch cơ bản thành hàng
trăm mạch mới với nhiều tính năng tác dụng mới.
Với sự hướng dẫn của cô Vũ Thị Ngọc Thu, sinh viên nhóm 4 – lớp 161290 xin
được trình bày những hiểu biết về các linh kiện điện tử trong bài viết dưới đây.

LỜI CẢM ƠN
Nhóm thực hiện xin chân thành cảm ơn khoa Điện – Điện tử trường Đại học Sư
phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh đã tạo điều kiện cho chúng em có cơ hội tiếp
cận, học tập và tìm hiểu về môn Thực tập Điện tử cơ bản này.
2


Sổ tay linh kiện điện tử - Nhóm 4
Nhóm thực hiện xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Cô Vũ Thị Ngọc Thu - người
đã cùng với tri thức và tâm huyết của mình trực tiếp giảng dạy và hướng dẫn, tạo mọi
điều kiện thuận lợi giúp đỡ chúng em trong quá trình thực tập và thực hiện đề tài môn
học.
Tuy đã cố gắng hết sức, song chắc chắc bài báo cáo không thể tránh khỏi một số
thiếu sót. Nhóm thực hiện kính mong nhận được sự thông cảm và chỉ bảo của cô.
Sau cùng, nhóm thực hiện xin kính chúc Cô thật dồi dào sức khỏe, niềm tin để
tiếp tục thực hiện sứ mệnh cao đẹp của mình là truyền đạt kiến thức cho thế hệ mai
sau.
Chúng em xin chân thành cám ơn!

TP. Hồ Chí Minh, ngày…tháng…năm 2017
Người viết
Các thành viên trong nhóm

Chương 1: ĐIỆN TRỞ (Resistor)
1. Khái niệm:

Điện trở 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.
2

Giá trị điện trở được tính theo đơn vị Ohm (Ω), kΩ, MΩ, hoặc GΩ.


Sổ tay linh kiện điện tử - Nhóm 4
2. Kí hiệu của điện trở trong mạch điện: R

2


Sổ tay linh kiện điện tử - Nhóm 4
3. Cách đọc điện trở:

Cách đọc điện trở 4 vòng màu

2


Sổ tay linh kiện điện tử - Nhóm 4

- Vòng số 4 là vòng ở cuối luôn luôn có mầu nhũ vàng hay nhũ bạc, đây là vòng
chỉ sai số của điện trở, khi đọc trị số ta bỏ qua vòng này.
- Đối diện với vòng cuối là vòng số 1, tiếp theo đến vòng số 2, số 3
- Vòng số 1 và vòng số 2 là hàng chục và hàng đơn vị .
- Vòng số 3 là bội số của cơ số 10.
- Trị số = (vòng 1)(vòng 2) x 10 ( mũ vòng 3).

- Có thể tính vòng số 3 là số con số không "0" thêm vào.
- Mầu nhũ chỉ có ở vòng sai số hoặc vòng số 3, nếu vòng số 3 là nhũ thì số mũ của
cơ số 10 là số âm.
Cách đọc trị số điện trở 5 vòng mầu :
- Vòng số 5 là vòng cuối cùng , là vòng ghi sai số, trở 5 vòng mầu thì mầu sai số
có nhiều mầu, do đó gây khó khăn cho ta khi xác điịnh đâu là vòng cuối cùng, tuy
nhiên vòng cuối luôn có khoảng cách xa hơn một chút.
- Đối diện vòng cuối là vòng số 1.
- Tương tự cách đọc trị số của trở 4 vòng mầu nhưng ở đây vòng số 4 là bội số của
cơ số 10, vòng số 1, số 2, số 3 lần lượt là hàng trăm, hàng chục và hàng đơn vị.
- Trị số = (vòng 1)(vòng 2)(vòng 3) x 10 ( mũ vòng 4).
- Có thể tính vòng số 4 là số con số không "0" thêm vào.
4. Ứng dụng của điện trở
Điện trở có mặt ở mọi nơi trong thiết bị điện tử và như vậy điện trở là linh kiện
quan trọng không thể thiếu được , trong mạch điện , điện trở có những tác dụng sau:
Khống chế dòng điện qua tải cho phù hợp, Ví dụ có một bóng đèn 9V, nhưng ta chỉ
có nguồn 12V, ta có thể đấu nối tiếp bóng đèn với điện trở để sụt áp bớt 3V trên điện

trở.
Đấu nối tiếp với bóng đèn một điện trở.
Như hình trên ta có thể tính được trị số và công xuất của điện trở cho phù
hợp như sau: Bóng đèn có điện áp 9V và công xuất 2W vậy dòng tiêu thụ là I =
P / U = (2 / 9 ) = Ampe đó cũng chính là dòng điện đi qua điện trở.
- Vì nguồn là 12V, bóng đèn 9V nên cần sụt áp trên R là 3V vậy ta 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 : P2 = U.I = 3.(2/9) = 6/9 W vì vậy


Sổ tay linh kiện điện tử - Nhóm 4
ta phải dùng điện trở có công xuất P > 6/9 W

Mắc điện trở thành cầu phân áp để có được một điện áp theo ý muốn từ
một điện áp cho trước điện áp cho trước.

Cầu phân áp để lấy ra áp U1 tuỳ ý .
Từ nguồn 12V ở trên thông qua cầu phân áp R1 và R2 ta lấy ra điện áp U1,
áp U1 phụ thuộc vào giá trị hai điện trở R1 và R2.theo công thức .
U1 / U = R1 / (R1 + R2) => U1 = U.R1/(R1 + R2)
Thay đổi giá trị R1 hoặc R2 ta sẽ thu được điện áp U1 theo ý muốn.

Chương 2: TỤ ĐIỆN (Capacitor)
1. Định nghĩa:
Tụ điện là linh kiện điện tử thụ động được sử dụng rất rộng rãi trong các
mạch điện tử, chúng được sử dụng trong các mạch lọc nguồn, lọc nhiễu, mạch
truyền tín hiệu xoay chiều, mạch tạo dao động.
2. Cấu tạo tụ điện:
Cấu tạo của tụ điện gồm 2 bản cực đặt song song, ở giữ có 1 lớp cách điện
gọi là điện môi. Người ta thường dùng giấy, gốm, mica, giấy tẩm hóa chất làm
chất điện môi và tụ điện củng được phân theo laoị theo tên gọi của các chất điện
môi này như tụ giấy, tụ gốm, tụ hóa.

2


Sổ tay linh kiện điện tử - Nhóm 4

Hình dạng của tụ điện trong thực tế.
Tụ điện trong thực tế có nhiều hình dáng khác nhau với nhiều kích thước
từ to tới nhỏ, tùy vào mỗi loại điện áp và điện dung khác nhau nên có những
hình dạng khác nhau.

Điện dung: là đại lượng nói lên khả năng tích điện trên 2 bản cực của
tụ điện, điện dung của tụ điện phụ thuộc và diện tích của bản cực, vật liệu
làm chất điện môi và khoảng cách giữa 2 bản cực theo công thức:
C = ξ x S/d
Trong đó C : là điện dung tụ điện, đơn vị là Fara (F), d là chiều dày của lớp
cách điện.
S : là diện tích bản cực của tụ điện
Đơn vị điện dung của tụ : đơn vị là fara (F) , 1Fara là rất lớn do đó trong
thực tế người ta thường dùng các đơn vị như Microfara, nano fara (nF), pico fara
(pF).
*Tụ hóa ( là tụ có hình trụ ) trị số được ghi trực tiếp lên thân. VD: 10
micro, 100 micro vv….
2

*Tụ giấy và tụ gốm (hình dẹt) trị số được kí hiệu trên thân bằng 3 số. VD:


Sổ tay linh kiện điện tử - Nhóm 4
223K vv…Trong đó 3 số đầu kí hiệu cho giá trị, chữ J hoặc K ở cuối là kí hiệu
cho sai số.
*Có một cách kí hiệu khác VD .01J, .22K, nếu kí hiệu như vậy thì lấy đơn
vị là micro.
Kí hiệu: tụ điện có kí hiệu là C
(Capacitor)Trên các mạch điện tụ điện
có kí hiệu rất đơn giản và chúng ta có thể
dẽ dàng nhận thấy được:
Kí hiệu trên bảng mạch vẽ điện

3. Cách đọc trị số, ý nghĩa điện áp
a) Sự phóng nạp của tụ điện

Một tính chất quan trọng của tụ điện là tính chất phóng nạp của tụ, nhờ tính chất
này mà tụ có khả năng dẫn điện xoay chiều. Tụ điện sẽ phóng điện từ dương cực sang
âm cực. Điện dung của tụ càng lớn thì khả năng tích điện càng lâu
b) Cách đọc trị số ghi trên tụ
* Với tụ hóa : giá trị điện dung của tụ hóa được ghi trực tiếp lên thân tụ
=> Tụ hóa là tụ có phân cực (-), (+) và luôn có hình trụ. Trên thân có ghi dấu (-),
dọc theo thân tụ là cực âm của tụ hóa.
Tụ hóa ghi điện dung là 185 μF / 320 V. Các tụ
khác thì tương tự.
* Với tụ giấy, tụ gốm : Tụ giấy và tụ gốm có trị số
ghi bằng kí hiệu

Tụ gốm ghi trị số bằng kí hiệu:

2


Sổ tay linh kiện điện tử - Nhóm 4
Cách đọc: Lấy 2 chữ số đầu nhân với 10(Mũ số thứ 3)
Ví dụ: tụ gốm bên phải hình ảnh trên ghi 474K nghĩa là giá trị =
47x10^4 = 470000p ( lấy đơn vị là picô Fara) =470 nF
Chữ K hoặc J ở cuối là chỉ sai số 5% hay 10% của tụ điện.
* Thực hành đọc trị số tụ điện.
Cách đọc chỉ số tụ
giấy và tụ gốm. C = 101
nF k=5%
Chú ý : chữ K là sai số của tụ, 50V là điện áp cực đại mà tụ
chịu được.
Tụ gốm và tụ giấy còn có 1 cách ghi trị số khác là khi theo số thập phân và đơn
vị là MicroFara

C = 0.01uF ; K=5% ; U = 100V
4. Quá trình phóng, nạp của tụ điện:

2


Sổ tay linh kiện điện tử - Nhóm 4

2


Sổ tay linh kiện điện tử - Nhóm 4

Chương 3: CUỘN CẢM(Inductor)
1. Cấu tạo của cuộn cảm.
Cuộn cảm gồm một số vòng dây quấn lại thành nhiều vòng, dây quấn được sơn
emay cách điện, lõi cuộn dây có thể là không khí, hoặc là vật liệu dẫn từ như Ferrite
hay lõi thép kỹ thuật .

Cuộn dây lõi không khí

Cuộn dây lõi Ferit

Ký hiệu cuộn dây trên sơ đồ : L1 là cuộn dây lõi không khí, L2 là cuộn
dây lõi ferit, L3 là cuộn dây có lõi chỉnh, L4 là cuộn dây lõi thép kỹ thuật
2. Các đại lượng đặc trưng của cuộn cảm
*Hệ số tự cảm ( định luật Faraday)
*Hệ số tự cảm là đại lượng đặc trưng cho sức điện động cảm ứng của
cuộn dây khi có dòng điện biến thiên chạy qua.

L = ( µr.4.3,14.n2.S.10-7 ) / l
o

L : là hệ số tự cảm của cuôn dây, đơn vị là Henrry (H)

o

n : là số vòng dây của cuộn dây.

o

l : là chiều dài của cuộn dây tính bằng mét (m)

o

S : là tiết diện của lõi, tính bằng m2

o

µr : là hệ số từ thẩm của vật liệu làm lõi .

2


Sổ tay linh kiện điện tử - Nhóm 4

*Cảm kháng
Cảm kháng của cuộn dây là đại lượng đặc trưng cho sự cản trở dòng điện
của cuộn dây đối với dòng điện xoay chiều .
ZL = 2.3,14.f.L

o

Trong đó : ZL là cảm kháng, đơn vị là Ω

o

f : là tần số đơn vị là Hz

o

L : là hệ số tự cảm , đơn vị là Henry

Thí nghiệm về cảm kháng của cuộn dây với dòng
điện xoay chiều

2


* Thí nghiệm trên minh hoạ : Cuộn dây nối tiếp với bóng đèn sau đó được đấu vào các
nguồn điện 12V nhưng có tần số khác nhau thông qua các công tắc K1, K2 , K3 , khi K1
đóng dòng điện một chiều đi qua cuộn dây mạnh nhất ( Vì ZL = 0 ) => do đó bóng đèn
sáng nhất, khi K2 đóng dòng điện xoay chỉều 50Hz đi qua cuộn dây yếy hơn ( do ZL
tăng ) => bóng đèn sáng yếu đi, khi K3 đóng , dòng điện xoay chiều 200Hz đi qua cuộn
dây yếu nhất ( do ZL tăng cao nhất) => bóng đèn sáng yếu nhất.
=> Kết luận : Cảm kháng của cuộn dây tỷ lệ với hệ số tự cảm của cuộn dây và
tỷ lệ với tần số dòng điện xoay chiều, nghĩa là dòng điện xoay chiều có tần số càng
cao thì đi qua cuộn dây càng khó, dòng điện một chiều có tần số f = 0 Hz vì vậy với
dòng một chiều cuộn dây có cảm kháng ZL = 0
3. Điện trở thuần của cuộn dây
Điện trở thuần của cuộn dây là điện trở mà ta có thể đo được bằng đồng hồ

vạn năng, thông thường cuộn dây có phẩm chất tốt thì điện trở thuần phải tương đối
nhỏ so với cảm kháng, điện trở thuần còn gọi là điện trở tổn hao vì chính điện trở
này sinh ra nhiệt khi cuộn dây hoạt động.
Tính chất nạp , xả của cuộn cảm
Cuộn dây nạp năng lương : Khi cho một dòng điện chạy qua cuộn dây, cuộn
dây nạp một năng lượng dưới dạng từ trường được tính theo công thức
W = L.I 2 / 2
W

: năng lượng ( June )

L :

Hệ số tự cảm ( H )

I

dòng điện.

Thí nghiệm về tính nạp xả của cuộn dây.
Ở thí nghiệm trên : Khi K1 đóng, dòng điện qua cuộn dây tăng dần ( do cuộn


Sổ tay linh kiện điện tử - Nhóm 4
dây sinh ra cảm kháng chống lại dòng điện tăng đột ngột ) vì vậy bóng đèn sáng từ
từ, khi K1 vừa ngắt và K2 đóng , năng lương nạp trong cuộn dây tạo thành điện áp
cảm ứng phóng ngược lại qua bóng đèn làm bóng đèn loé sáng => đó là hiên tượng
cuộn dây xả điện.
5. Ứng dụng của cuộn dây
Loa là một ứng dụng của cuộn dây và từ trường.

Loa 4Ω - 20W ( Speaker )
Cấu tạo của loa : Loa gồm một nam châm hình trụ có hai cực lồng vào nhau ,
cực N ở giữa và cực S ở xung quanh, giữa hai cực tạo thành một khe từ có từ trường
khá mạnh, một cuôn dây được gắn với màng loa và được đặt trong khe từ, màng
loa được đỡ bằng gân cao su mềm giúp cho màng loa có thể dễ dàng dao động ra
vào.
Hoạt động : Khi ta cho dòng điện âm tần ( điện xoay chiều từ 20 Hz =>
20.000Hz ) chạy qua cuộn dây, cuộn dây tạo ra từ trường biến thiên và bị từ trường
cố định của nam châm đẩy ra, đẩy vào làm cuộn dây dao động => màng loa dao
động theo và phát ra âm thanh.
Chú ý : Tuyệt đối ta không được đưa dòng điện một chiều vào loa , vì dòng
điện một chiều chỉ tạo ra từ trường cố định và cuộn dây của loa chỉ lệch về một
hướng rồi dừng lại, khi đó dòng một chiều qua cuộn dây tăng mạnh ( do không có
điện áp cảm ứng theo chiều ngược lai ) vì vậy cuộn dây sẽ bị cháy .
* Micro

2


Sổ tay linh kiện điện tử - Nhóm 4
Micro
Thực chất cấu tạo Micro là một chiếc loa thu nhỏ, về cấu tạo Micro giống loa
nhưng Micro có số vòng quấn trên cuộn dây lớn hơn loa rất nhiều vì vậy trở kháng
của cuộn dây micro là rất lớn khoảng 600Ω ( trở kháng loa từ 4Ω - 16Ω ) ngoài ra
màng micro cũng được cấu tạo rất mỏng để dễ dàng dao động khi có âm thanh tác
động vào. Loa là thiết bị để chuyển dòng điện thành âm thanh còn micro thì ngược
lại , Micro đổi âm thanh thành dòng điện âm tần.

Chương 4: LED(Light-Emitting-Diode)

1. Khái niệm:
Là linh kiện bán dẫn quang có khả năng phát ra ánh sáng khi có hiện tượng tái
hợp xảy ra trong chuyển tiếp P-N.
Điện áp phân cực thuận UD: 1,6-3V; điện áp phân cực ngược: 3-5V, dòng I D
khoảng vài chục mA.
Tùy theo mức năng lượng giải phóng cao hay thấp mà bước sóng ánh sáng
phát ra khác nhau (tức màu sắc của LED sẽ khác nhau). Mức năng lượng (và màu
sắc của LED) hoàn toàn phụ thuộc vào cấu trúc năng lượng của các nguyên tử chất
bán dẫn.
Điện thế phân cực thuận

Loại LED
Đỏ

1,4 - 1,8V

Vàng

2 - 2,5V
2 - 2,8V

Xanh

lá cây

LED thường có điện thế phân cực thuận cao hơn điốt thông thường, trong

2

Sổ tay linh kiện điện tử - Nhóm 4
khoảng 1,5 đến 3V. Nhưng điện thế phân cực nghịch ở LED thì không cao. Do đó,
LED rất dễ bị hư hỏng do điện thế ngược gây ra.
 LED (Light-Emitting-Diode) có nghĩa là diode phát sáng.
 Đèn LED là loại đèn mới nhất bổ sung vào danh sách các nguồn sáng sử
dụng năng lượng hiệu quả.
 Đèn LED đã được sử dụng trong nhiều ứng dụng chiếu sáng, bao gồm
biển báo lối thoát, đèn tín hiệu giao thông, đèn dưới tủ, và nhiều ứng dụng
trang trí khác.
a) Cấu tạo và nguyên lý chiếu sáng của đèn led:
Để tạo ra một sản phẩm đèn LED, về cơ bản cần có các yếu tố và thành phần
như sau:
Việc thiết kế một sản phẩm đèn LED hoàn thiện đòi hỏi kiến thức chuyên sâu,
am hiểu trong công nghệ đèn LED, lĩnh vực giải nhiệt và đặc điểm của các loại
nguyên vật liệu. Thiết kế quyết định 80% tuổi thọ và chất lượng của đèn LED nên
việc thiết kế được thực hiện bởi các chuyên gia có kinh nghiệm. Các thiết kế phải
được thử nghiệm kiểm chứng theo phương pháp thử quy chuẩn để có được thiết kế
tối ưu nhất. Sản phẩm của chúng tôi được thiết kế với tuổi thọ tối thiếu 30,000 hrs.
Kí hiệu:

Đặc trưng quang của LED:
+ Hiệu suất phát sáng (Luminous Efficacy) (lm/W).
+ Góc phát sáng (2θ½).
+ Cường độ sáng (Luminous Intensity) (mcd).
+ Quang thông hoặc độ rọi (Luminous Flux) (lm).
+ Băng rộng phổ phát sáng (nm).

2

Sổ tay linh kiện điện tử - Nhóm 4
+ Nhiệt độ màu (Color Temperatures) (K), toạ độ màu (X,Y).
a)

Hoạt động của LED: dựa trên

công nghệ bán dẫn. Trong khối diode bán dẫn,
electron chuyển từ trạng thái có mức năng lượng
cao xuống trạng thái có mức năng lượng thấp
hơn và sự chênh lệch năng lượng này được phát
xạ thành những dạng ánh sáng khác nhau. Màu
sắc của LED phát ra phụ thuộc vào hợp chất bán
dẫn và đặc trưng bởi bước sóng của ánh sáng
được phát ra.
Để có màu sáng khác nhau, người ta sẽ đưa thêm một số tạp chất khác nhau
vào hoặc là trong lớp "nhựa" cho thêm các chất huỳnh quang màu sắc của ánh sáng
đó
LED hay còn gọi là diot chiếu sáng (diot: hai điện cực). Đúng như tên gọi,
công nghệ LED là công nghệ chiếu sáng bằng hai điện cực với hỗ trợ của các loại
vật liệu bán dẫn và công nghệ nano.
Quy trình chế tạo đèn LED trải qua hai giai đoạn chính là chế tạo tim đèn
trước rồi gắn với hai điện cực tạo thành bóng đèn. Hai điện cực này có độ dài
khác nhau, chân dài là anod (điện cực dương), ngắn hơn là catod (điện cực
âm).
b) Ưu điểm:
Hiệu quả: LED có hiệu suất phát sáng cao hơn bóng sợi đốt.
Kích thước: Kích thước của bóng Led rất nhỏ vì vậy có thể bố trí dễ dàng trên
mạch in, tiêu hao điện năng ít, có thể nối tiếp các LED thành các dải đèn dài hoặc
thành từng cụm.
Màu sắc: Led có thể phát ra màu sắc như ý muốn mà không cần bộ lọc màu như

phương pháp truyền thống.
Thời gian bật tắt nhanh: Led có thời gian bật tắt rất nhanh kể từ lúc có tác
động tính bằng micro giây. Điều này rất quan trọng trong thông tin liên lạc và trong
2


Sổ tay linh kiện điện tử - Nhóm 4
lĩnh vực có yêu cầu thời gian đáp ứng nhanh.
Độ sáng tối: Led có thể dễ dàng điều khiển độ sáng tối bằng phương pháp điều
chỉnh chế độ rộng xung hoăc tăng giảm dòng điện tác dụng.
Tuổi thọ đèn cao:Nguồn làm việc thấp và công suất nhỏ nên ít tiêu hao năng
lượng, ít bị lão hóa vật liệu, do đó mà Led có tuổi thọ cao. Đây là ưu điểm lớn nhất
của đèn Led, tuổi thọ của đèn vào khoảng 35000 - 50000 h lớn hơn nhiều lần đèn
huỳnh quang và đèn sợi đốt.
Độ bền cao: Led được làm từ vật liệu bán dẫn nên rất khó bị phá hủy bởi sự va đập.
An toàn: Led không gây độc hại và thân thiên với môi trường. Không sử dụng
thuỷ ngân - nguyên nhân chính của việc ô nhiễm môi trường
d) Đặc tuyến volt-ampe của Led:

Chương 5: LED 7 ĐOẠN
1. Giải mã BCD sang led 7 đoạn
Một dạng mạch giải mã
rất hay sử dụng trong hiển
thị led 7 đoạn đó là mạch
giải mã BCD sang led 7
đoạn. Mạch khi này phải cho
2


Sổ tay linh kiện điện tử - Nhóm 4

ra tổ hợp có nhiều ngõ ra lên
cao xuống thấp hơn (tuỳ loại
đèn led anode chung hay
cathode chung) để làm các
đoạn led cần thiết sáng tạo
nên các số hay kí tự.
Trước hết hãy xem qua cấu trúc và loại đèn led 7 đoạn của một sốđèn được
cấu tạo bởi 7đoạn led có chung anode (AC) hay cathode(KC); được sắp xếp hình số
8 vuông (như hình trên) ngoài ra còn có1 led con được đặt làm dấu phẩy thập phân
cho số hiện thị; nó được điều khiển riêng biệt không qua mạch giải mã. Các chân
ra của led được sắp xếp thành 2 hàng chân ở giữa mỗi hàng chân là Achung hay K
chung. Thứ tự sắp xếp cho 2 loại như trình bày ở dưới đây.
Để đèn led hiển thị 1 số nào thì các thanh led tương ứng phải sang lên, do đó,
các thanh led đều phải được phân cực bởi các điện trở khoảng 180 đến 390 ohm với
nguồn cấp chuẩn thường là 5V. IC giải mã sẽ có nhiệm vụ nối các chân a, b,.. g của
led xuống mass hay lên nguồn (tuỳ A chung hay K chung).
Trong các thiết bị, để báo trạng thái hoạt động của thiết bị đó cho người sử dụng
với thông số chỉ là các dãy số đơn thuần, thường người ta sử dụng "led 7 đoạn".
Led 7 đoạn được sử dụng khi các dãy số không đòi hỏi quá phức tạp, chỉ cần hiện
thị số là đủ, chẳng hạn led 7 đoạn được dùng để hiển thị nhiệt độ phòng, trong các
đồng hồ treo tường bằng điện tử, hiển thị số lượng sản phẩm được kiểm tra sau một
công đoạn nào

đó...

Led 7 đoạn có cấu tạo bao gồm 7 led đơn có dạng thanh xếp theo hình

và

có thêm một led đơn hình tròn nhỏ thể hiện dấu chấm tròn ở góc dưới, bên phải của

led 7 đoạn. 8 led đơn trên led 7 đoạn có Anode(cực +) hoặc Cathode(cực -) được nối
chung với nhau vào một điểm, được đưa chân ra ngoài để kết nối với mạch điện. 8
cực còn lại trên mỗi led đơn được đưa thành 8 chân riêng, cũng được đưa ra ngoài
để kết nối với mạch điện. Nếu led 7 đoạn có Anode(cực +) chung, đầu chung
này được nối với +Vcc, các chân còn lại dùng để điều khiển trạng thái sáng tắt của
2


Sổ tay linh kiện điện tử - Nhóm 4
các led đơn, led chỉ sáng khi tín hiệu đặt vào các chân này ở mức 0. Nếu led 7 đoạn
có Cathode(cực -) chung, đầu chung này được nối xuống Ground (hay Mass), các
chân còn lại dùng để điều khiển trạng thái sáng tắt của các led đơn, led chỉ sáng khi
tín hiệu đặt vào các chân này ở mức 1.

Các điện trở 330Ω là các điện trở bên ngoài được kết nối để giới hạn dòng
điện qua led nếu led 7 đoạn được nối với nguồn 5V.
Chân nhận tín hiệu a điều khiển led a sáng tắt, ngõ vào b để điều khiển led b. Tương
tự với các chân và các led còn lại.
Bạn xem cách cho hiện hình các con số thập phân 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 trên đèn
số Led mã 7 đoạn.

Bạn thấy có 7 Led tạo ra hình chữ nhật 日, và mỗi Led được đặt tên là a, b, c, d, e, f, g,
việc tắt mở các Led này sẽ làm hiện ra các con số:

2


Sổ tay linh kiện điện tử - Nhóm 4
* Để hiện ra số 0, chúng ta tắt Led g.
* Để hiện ra số 1, chúng ta cho sáng Led b và Led c.

* Để hiện ra số 2, chúng ta cho sáng các Led, a, b, g, e, d.
* Để hiện ra số 3, chúng ta cho tắt các Led, e, f.
* Để hiện ra số 4, chúng ta cho sáng các Led, f, g, b, c.
* Để hiện ra số 5, chúng ta cho tắt các Led, b, e.
* Để cho hiện ra số 6, chúng ta cho tắt Led b, hay tắt Led a, Led b.
* Để cho hiện ra số 7, chúng ta cho sáng các Led, a, b, c.
* Để cho hiện ra số 8, chúng ta cho sáng cả 7 Led.
* Để cho hiện ra số 9, chúng ta tắt Led e, hay tắt Led d và Led e

Chương 6: DIODE
1. Tiếp giáp P - N và Cấu tạo của Diode bán dẫn.
Khi đã có được hai chất bán dẫn là P và N, nếu 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 khuyếch tán sang vùng bán dẫn P
để lấp vào các lỗ trống => tạo thành một lớp Ion trung hoà về điện => lớp Ion
này tạo thành miền cách điện giữa hai chất bán dẫn.

Mối tiếp xúc P - N => Cấu tạo của Diode . Ở hình trên là mối tiếp xúc P - N
và cũng chính là cấu tạocủa Diode bán dẫn.
2


Sổ tay linh kiện điện tử - Nhóm 4
Ký hiệu và hình dáng của Diode bán dẫn.

2. Phân cực thuận cho Diode.
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 dòng qua Diode tăng
nhanh nhưng chênh lệch điện áp giữa hai cực của Diode không tăng (vẫn giữ ở
mức 0,6V).

Diode (Si) phân cực thuận - Khi Dode
dẫn điện áp thuận đựơc gim ở mức
0,6V
Đường đặc tuyến của điện áp thuận
qua Diode
Kết luận : Khi Diode (loại Si) được
phân cực thuận, nếu điện áp phân cực
thuận <0,6V thì chưa có dòng đi qua
Diode, Nếu áp phân cực thuận đạt =
0,6V thì có dòng đi qua Diode sau đó
dòng điện qua Diode tăng nhanh
nhưng sụt áp thuận vẫn giữ ở giá trị
0,6V .

2