Tài liệu CHƯƠNG V: LINH KIỆN QUANG ĐIỆN TỬ doc

Hình 17-2: LED baûy ñoaïn catoát chung
+Vcc
+Vcc
Hình17-1: LED baûy ñoaïn anoát chung
b
d f
g
ca e
a b c d
e
f
g
e
a
b
c
d
f
g
Hình 17-3
CHƯƠNG V LINH KIỆN QUANG ĐIỆN TỬ
KHÁI NIỆM
Linh kiện quang điện tử là những linh kiện cảm biến có đặc tính đổi dạng năng lượng
ánh sáng thành dòng điện hay ngược lại đổi dòng điện thành ánh sáng .
Những linh kiện có đặc tính đổi từ ánh sáng thành dòng điện như: quang trở, quang
diode, quang transistor, tế bào quang điện, quang SCR, quang triac,…..; những linh kiện có
đặc tính đổi dòng điện thành ánh sáng là diode phát quang ( Led ), Led hồng ngoại.
BÀI 17: MẶT CHỈ THỊ VÀ ĐIỆN TRỞ QUANG
I. Mặt chỉ
1.Mặt chỉ thị LED bảy đọan:
LED bảy đoạn có loại anốt chung va catốt chung. Hiện nay LED bảy đoạn được

dùng nhiều trong các thiết bị chỉ thi số .
Hình 17-1 là ký hiệu của LED bảy đoạn có anốt chung, hình 17-2 là ký hiệu của
LED bảy đoạn có catốt chung.
LED bảy đoạn là tập hợp bởi bảy LED được chế tạo dạng thanh dài sắp xếp như hình 17-
3 và được ký hiệu bằng bảy chữ cái là a, b, c, d, e, f và g. Phần phụ của đèn là một chấm sáng
(P) để chỉ dấu phẩy thập phân. Khi cho các thanh sáng với các số lượng và vị trí thích hợp ta
có nhũng chữ số từ 0 đến 9 và những chữ cái từ A đến F như hình 17-3.
LED bảy đoạn được điều khiển bằng các loại IC giải mã như IC 7447, 7448 họ
logic hay 4511, 4513 họ CMOS.
2.Mặt chỉ thị tinh thể lỏng LCD:
a.Cấu tạo:
LCD là chữ viết tắt bởi Liquid Crytal Display. Tinh thể lỏng dùng trong LCD là
những hợp chất hữu cơ có đặc tính Nematic ( các phân tử tinh thể lỏng nằm song song với
nhau ); Ở nhiệt độ thấp thì LCD ở trạng thái rắn , khi ở nhiệt độ nóng chảy thì LED chuyển
sang trạng thái lỏng.
TMC - 143 -
R
C
V
CC
R
B
CdS
Hình 17-4: Một dạng LCD
Hình 17-5: Ký hiệu và hình dạng của quang trở
CdS
CdS
Ký hiệu quantg trở
Hoặc
Hình dạng quantg trở

LUX
R
Hình 17-6: Đặc tính của quang trở
b. Đặc trưng kỹ thuật:
- Khoảng nhiệt độ sử dụng :-10
0
C đến +60
0
C
- Điện áp : 3V đến 6V ( chuẩn là 4,5V)
- Tần số : 30Hz đến 200Hz
- Thời gian đóng :40ms
- Thời gian ngắt :80ms
- Dòng điện tiêu hao 0,2
A
µ
Một màn LCD bảy đoạn tiêu hao cơng suất khoảng 10
W
µ
.
LCD có cách sắp xếp như LED bảy đoạn có tuổi thọ từ 10.000 giờ đến 100.000 giờ
và hiện nay đang được sử dụng thay thế dần các loại LED bảy đoạn.
Hình 17-4 là một loại LCD tiêu biểu.
II. Điện trở quang (photoresistor)
1. Cấu tạo- ký hiệu- hình dạng:
 Quang trở còn được gọi là điện trở tùy thuộc ánh sáng LDR (viết tắt bởi
Light Dependen Resiztor ) có trị số thay đổi theo độ sáng chiếu vào quang
trở . Khi bị che tối thì quang trở có điện trở rất lớn , khi được chiếu sáng thì
điện trở giảm nhỏ .
 Quang trở thường chế tạo từ chất sunfua cadminan nên lấy kí hiệu cds,

Selenid Cadmium (CdSe) sunfit chì (Pbs)…trong đó loại quang trở Cds có độ
nhạy phổ gần như mắt người nên thơng dụng nhất . Chất siliciumnhạy nhất
đối với tia hồng ngoại , chất germanium nhạy nhất đối với ánh sáng thấy được
và tia tử ngoại.
 Quang trở được chế tạo bằng một màn bán dẫn trên nền cách điện nối ra hai
đầu kim loại rồi đặt trên một vỏ nhựa, mặt trên có lớp thủy tinh trong suốt để
nhận ánh sáng bên ngồi tác động vào .
2. Đặc tính:
 Quang trở trở có trị số điện trở thay đổi
khơng tuyến tính theo độ sáng chiếu vào
nó. Độ chiếu sáng càng mạnh thì điện trở
có trị số càng nhỏ và ngược lại.
 Điện trở khi bị che tối khoảng vài trăm
KΩ đến vài MΩ. Điện trở khi bị chiếu
sáng khoảng vài trăm Ω đến vài KΩ.
 Quang trở có hai loại: loại sử dụng ánh
sáng thường và loại sử dụng ánh sáng
hồng ngoại .
3. Ứng dụng:
TMC - 144 -
Taûi
220
V
R
CdS
C
Hình 17-8

Quang trở được sử dụng nhiều trong các
mạch điện tử, mạch tự động điều khiển

bằng ánh sáng, đóng mở, đèn mờ, bộ
cảnh báo lửa. . . .
 Hình 14 – 3: Mạch tự động sáng khi
trời tối.
Khi trời sáng thì cds có trị số điện trở
nhỏ nên transistor không dẫn đèn led
tắt. Trời tối thì cds có trị số điện trở
lớn nên transistor dẫn thì đèn led
sáng.

Hình 17-7: Mạch tự động sáng khi trời tối.
 Hình 17-8: Mạch điều khiển dòng điện
qua tải dùng triac, Diac kết hợp với
quang trở để tác động theo ánh sáng.
Khi cds bị che tối sẽ có trị số điện trở
lớn làm điện áp trên tụ C tăng cao đến
mức ( khoảng 32
V
) đủ để Diac dẫn
điện và Triac được kích dẫn điện cho
dòng điện qua tải. Tải ở đây có thể là
các loại đèn chiếu sáng lối đi hay chiếu
sáng bảo vệ, khi trời tối đèn tự động
sáng. Khi trời sáng cds có trị số nhỏ
làm điện áp trên tụ nhỏ không đủ để
dẫn diac.
BÀI 18: DIODE QUANG – LED HỒNG NGOẠI
I. DIODE QUANG( PHOTO DIODE )
1. Cấu tạo – ký hiệu – hình dạng :
Có cấu tạo gồm hai lớp bán dẫn PN như diode thường, nhưng chất bán dẫn ở

đây dùng loại có hiệu ứng quang điện cao. Tiếp giáp PN được đặt trong vỏ cách điện có
một mặt là nhựa hay thuỷ tinh trong suốt để nhận ánh sáng chiếu vào, có loại dùng thấu
kính hội tụ để tập trung ánh sáng.
TMC - 145 -