Đề cương môn học Thực hành Điện tử
Bài 1.4: XÁC ĐỊNH PHẨM CHẤT LINH KIỆN TÍCH CỰC .
1. Tổng quan về các linh kiện:
1.1. Diode bán dẫn:
a/ Tác dụng của Diode: Diode dùng để nắn dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều. Ngoài
ra Diode còn dùng để ổn áp, bảo vệ mạch điện…
b/ Cấu tạo: 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 (hình 1).
Ở hình trên là mối tiếp xúc P - N và cũng chính là cấu tạo của Diode bán dẫn.
c/ Ký hiệu Diode:
A: Là cực Anode mang cực tính dương
K: Là cực Kathode mang cực tính âm.
d/ Phân cực:
*/ Phân cực thuận: Nếu ta đặt một điện trường (E) thuận cực vào
hai đầu của Diode thì hàng rào điện thế bị thu hẹp lại lúc này sẽ có dòng
điện (I
D
) chảy qua tiếp giáp. Chứng tỏ khi phân cực thuận thì Diode mở
(hình 2).
* 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.
*/ Phân cực ngược: Nếu ta đặt một điện trường (E) ngược cực vào
hai đầu của Diode (hình 3) thì hàng rào điện thế càng mở rộng ra lúc này
dưới sự tương tác của điện áp ngược sẽ không có dòng điện (I
D
) chảy
qua tiếp giáp P-N, mà chỉ có dòng rò (I
S
) rất nhỏ chảy qua tiếp giáp.
Chứng tỏ khi phân cực ngược thì Diode khóa.
Diode có thể chịu được điện áp ngược rất lớn khoảng 1000V thì
diode mới bị đánh thủng.
e/ Các loại Diode đặc biệt:
- Zenner Diode :
Công dụng: Zenner Diode dùng để xén biên độ, ổn áp nguồn ra hoặc
bảo vệ mạch điện.
Điện thế nguồn cung cấp V
DC
= (1,5 ÷ 2)V
Z
. Khi phân cực ngược đến trị số điện thế Zenner V
Z
thì
dòng tăng mà điện thế không tăng.
- Diode quang (Photo Diode):
Khi phân cực ngược tiếp giáp P-N, nếu dùng ánh sáng chiếu vào mặt tiếp giáp lúc đó dòng điện biến
đổi tuyến tính với cường độ ánh sáng.
Khi tiếp giáp P-N bị che tối: R
nghịch
= ∞ ; R
thuận
= rất lớn.
Khi tiếp giáp P-N được chiếu sáng: R
nghịch
= 10k ÷ 100k ; R
thuận
= vài trăm Ω.
- 1 -
Hình 1 :Mối tiếp xúc P - N => Cấu tạo của Diode .
A
K
P
N
+ E ─
I
D
Hình 2.
A
K
Hình 3.
─ E +
I
S
P N
A
K
Đề cương môn học Thực hành Điện tử
Diode quang trong các hệ thống tự động điều khiển theo ánh sáng, báo động cháy...
- Diode biến dung C
D
(Varicap):
Diode biến dung C
D
(Varicap) là loại Diode có điện dung ký sinh thay đổi theo điện thế phân cực.
Diode biến dung C
D
(Varicap) dùng trong các mạch điều khiển.
Công dụng: Do đặc tính thay đổi áp phân cực nghịch làm cho điên dung mối nối thay đổi nên được
dùng trong mạch dao động.
1.2. Transistor lưỡng cực (BJT: Bipolar Junction Transistor):
a/ Tác dụng Transistor: Các loại Transistor dùng để khuếch đại tín hiệu đầu vào hoặc dùng trong các
mạch điều khiển, hay làm các chuyển mạch điện tử.
b/ Cấu tạo: Có hai tiếp giáp P-N. Tùy theo cách sắp xếp thứ tự các lớp P và N mà có hai loại: N-P-N
(loại nghịch) và P-N-P (loại thuận).
c/ Ký hiệu: Gồm có ba cực: Cực Base (B) là cực gốc dùng để điều khiển; Cực Emiter (E) là cực phát
dùng để phát các điện tử; Cực Collector (C) là cực góp dùng để thu gom các điện tử từ cực Emiter phát ra
(hình 4).
d/ Phân cực: Ta xét loại N-P-N, còn loại P-N-P thì ngược lại.
*/ Phân cực thuận: Đối với loại N-P-N: thì V
C
>V
B
> V
E
; Điện áp điều khiển là pha dương; Dòng
điều khiển I
B
> 0; Dòng I
E
= I
B
+ I
C
.
*/ Phân cực ngược:
Đối với loại N-P-N thì V
E
>V
B
> V
C
, điện áp điều khiển là pha âm; dòng điều khiển I
B
< 0; dòng I
E
=
I
B
+ I
C
.
1.3. Thyristor (SCR: Silicon Controlled Rectifier- Bộ nắn điện được điều khiển làm bằng chất Silic):
a/Cấu tạo, ký hiệu (hình 5): SCR gồm có 4 lớp chất bán dẫn khác loại P-N ghép nối tiếp nhau tạo
thành ba tiếp giáp P-N và được nối ra ba chân:
Anode (A) là cực dương, Kathode (K) là cực âm, Gate (G) là cực cửa.
b/ Điều kiện đóng mở của SCR:
+/ Điều kiện mở: V
AK
> 0v và Ig > 0.
+/ Điều kiện đóng (khóa): V
AK
< 0.
Khi SCR đã mở thì sự tồn tại xung Ig không còn ý nghĩa nữa.
- 2 -
Loại P-N-P
B -
Base
Emiter
E +
C -
Collector
Loại N-P-N
B +
Base
E -
Emiter
Collector
C +
Hình 4.
Hình 5
Đề cương môn học Thực hành Điện tử
2. Nhận dạng và xác định phẩm chất:
2.1. Diode:
a/ Nhận dạng Diode (hình 6):
Căn cứ vào ký hiệu trên sơ đồ nguyên lý và trên panel để nhận dạng Diode.
b/ Xác định cực tính Diode:
Có các phương pháp để xác định cực tính và loại Diode như sau:
*/ Căn cứ vào dấu: Trên thân linh kiện hay trên sơ đồ (hình 7).
Đối với Diode trên thân có dấu như vạch màu, hình dáng khác với thân của nó đó chính là cực
Kathode, còn đầu kia là cực Anode.
*/ Dựa vào đồng hồ vạn năng:
Bước1. Dùng đồng vạn năng ở thang đo x1Ω.(hình 8).
Bước 2. Đặt hai que đo lên hai đầu của Diode, đồng thời ghi kết quả của phép đo R
1
(hình 9).
Bước 3. Đảo hai que đo, thực hiện như bước 2, kết quả là R
2
(hình 10).
Bước 4: Xác định cực tính: Lấy kết quả của hai phép đo R
1
và R
2
trên so sánh với nhau, kết quả phép
đo nào nhỏ hơn thì tại que đen là cực Anode, còn tại que đỏ là cực Kathode của Diode.
- 3 -
Diode
Đầu có dấu là Kathode
A
K
Hình 7.
Diode
Vỏ sắt
Ánh sáng
Vỏ nhựa
Vỏ trong
4.
5
Hình 6.
Q đen
Hình 8
Q đỏ
Q đen
Hình 9.
Q đỏ
Q đen
Hình 10
Q đỏ
Đề cương môn học Thực hành Điện tử
c/ Kiểm tra phẩm chất của Diode:
Để đánh giá chất lượng của Diode bằng cách kiểm tra chất
lượng tiếp giáp P- N.
Bước 1: Dùng đồng hồ thang đo x1Ω (hình 11).
Bước 2: Đặt que đen lên cực Anode và que đỏ lên cực
Kathode ( Phép đo thuận: R
1
). Sau đó đặt que đen lên cực Kathode
và que đỏ lên cực Anode (phép đo nghịch: R
2
), đồng thời quan sát
và ghi lại hai kết quả trên.
Khi kiểm tra tiếp giáp P-N thuận (R1) nghịch (R2) bằng đồng
hồ thang Ω thì có thể xảy ra một trong các trường hợp sau đây
(hình 12):
+/ Nếu R1 << R2 thì tiếp giáp P-N đó còn tốt → Diode tốt.
+/ Nếu R1 = R2 = 0 thì tiếp giáp P-N đó bị chập→ Diode hỏng.
+/ Nếu R1 = R2 = ∞ thì tiếp giáp P-N đó bị đứt → Diode hỏng.
+/ Nếu R1 = R2 ≠ 0 thì tiếp giáp P-N thì tụ đó bị rò rỉ → Diode hỏng.
2.2. Transistor:
a/ Nhận dạng Transistor: Căn cứ vào ký hiệu trên sơ đồ nguyên lý và trên panel để nhận dạng
Transistror (hình 13).
b/ Xác định cực tính, loại và phẩm chất của Transistor:
*/ Xác định cực tính dựa vào ký hiệu ( hình 14).
Đối với các loại linh kiện Transistor thì đa số các hãng sản xuất nếu quay phần ghi tên ký hiệu linh
kiện về phía mắt người đọc để xác định thứ tự các chân như sau:
- 4 -
Hình 14.
Transistor
Tên
E
C
B
Tên
E
B
C
Q đen
Hình 11.
Q đỏ
Hình 12.
Q đen
Q đỏ
Q đen
Q đỏ
P3N60E
Transistor
2SD680
Hình 13.
C1425
Đề cương môn học Thực hành Điện tử
Đa số Transistor loại nghịch có chữ cái Cxxx, Dxxx, Hxxx, DTCxxx (số); Transistor loại thuận có cữ
cái là Axxx, Bxxx, DTAxxx (số), RNxxx (Transistor số).
*/ Xác định cực tính dựa vào đồng hồ vạn năng:
Có thể có những hãng sản xuất linh kiện không theo qui định thứ tự chân như trên, do đó ta phải dùng
đồng hồ vạn năng để xác định cực tích và loại cho chính xác.
(1). Xác định cực Base và loại của Transistor lưỡng cực:
Bước1: Sử dụng đồng hồ thang đo Ω nhỏ nhất (Hình 15).
Bước 2: Lấy một que bất kỳ làm cố định (que đen) và đặt lên một chân cố định bất kỳ (chân thứ nhất) .
Que đo còn lại di động lên hai chân khác (chân thứ 2 và chân thứ 3), đồng thời ghi kết quả của hai phép
đo đó (Hình 16).
Lần đo thứ nhất ta có kết quả của hai phép đo R1-1 = R1-2.
Bước 3: Di chuyển que cố định sang chân thứ hai (Hình 17), thực hiện như bước 2.
Lần đo thứ hai ta có kết quả của hai phép đo R2-1. và R2-2.
Bước 4: Di chuyển que cố định sang chân thứ ba (hình 18),thực hiện như bước 2.
Lần đo thứ ba ta có kết quả của hai phép đo R3-1. và R3-2.
Bước 5: Xác định cực Base và loại Transistor:
Lấy kết quả của ba lần đo trên so sánh lần đo nào có hai kết quả phép đo bằng nhau hoặc gần bằng
nhau và nhỏ nhất (lần 1) làm căn cứ để xác định cực Base và loại.
● Tại que đo cố định là cực Base của Transistor.
● Nếu que đo cố định là que đen thì Transistor là loại nghịch (N-P-N). Còn nếu que đo cố định là que
đỏ thì Transistor là loại thuận (P-N-P).
Chú ý: Nếu trong ba lần đo trên không có lần đo nào có kết quả hai phép đo bằng nhau và nhỏ nhất thi
ta phải đổi que đo cố định rồi thực hiện như bước 2 đến bước 4.
- 5 -
Q đen
Hình 15.
Q đỏ
Hình 16.
Q đen
Q đỏ
Q đen
Q đỏ
Hình 17.
Q đen
Q đỏ
Q đen
Q đỏ
Hình 18.
Q đen
Q đỏ
Q đen
Q đỏ