Tài liệu Thiết kế bộ bảo mật điện thoại, chương 12 doc

Chương 12: PHỤ LỤC
I. DIODE:
1. Khái niệm:
Diode là một linh kiện bán dẫn có hai cực và cấu tạo
bởi một lớp dẫn N và một lớp dẫn P. Trong lớp dẫn N
chứa nhiều điện tử và trong lớp dẫn P chứa nhiều lỗ
trống và gọi là các hạt mang điện tự do. Ở giữa nó tồn tại
một lớp tiếp giáp PN và có một điện áp khuếch tán. Điện
áp này ngăn cản các hạt mang điện tự do qua lại vì thế
mà Diode không dẫn. Qua việc đặt thêm điện áp bên
ngoài, tác dụng cản trở sẽ tăng lên hoặc mất đi.
Cấu tạo và kí hiệu:
2. Đặc tính Vôn – Ampe:
Phân cực thuận:
AA
K
P
N
V
Dmax
V
D
(V)
V

I
D
(mA

I
S

V
R
Khi được phân cực thuận ta thấy Diode chỉ bắt đầu dẫn khi
điện áp phân cực lớn hơn V

.
V

: điện áp ngưỡng
V
 = 0,1V  0,3V ( Ge )
0,6V
 0,8V ( Si )
Điện trở động:
r
d
= V
D
/  I
D



b) Phân cực nghòch:
Khi phân cực ngược Diode rồi tăng điện thế V
DC
từ 0
V
lên
theo trò số âm chỉ có dòng rỉ I

S
đi qua Diode. Nếu tăng cao mức điện áp nghòch
thì dòng điện rỉ qua Diode tăng lên rất lớn sẽ làm hư Diode.
Theo chế tạo:
Si : I
S
= nA
Ge: I
S
= A
3. Các thông số kỹ thuật:

V

và V
Dmax
Dòng điện thận cực đại I
Fmax
Dòng điện bão hòa nghòch I
S
Điện thế nghòch cực đại V
Rmax
Mã số Chất I
Fmax
I
S
V
rmax
1N4004 Si 1A 5A 500V
1N4007 Si 1A 5A 1000V

1N5408 Si 3A 5A 1000V
II. LED (Light Emitting Diode):
Led là một linh kiện bán dẫn thuộc nhóm điện quang (biến đổi năng
lượng điện thành ánh sáng) hoạt động dựa trên hiện tượng tái hợp bức xạ tức
là hiện tượng phóng ra các photon khi có tái hợp trực tiếp giữa điện tử và lỗ
trống.
Led gồm một lớp chuyển tiếp P-N chế tạo bằng chất bán dẫn đặc biệt
như GaAS. Tùy thuộc vào chất bán dẫn mà ánh sáng phát ra có màu khác
nhau.
Led có điện thế phân cực thuận cao hơn Diode nắn điện nhưng điện
thế phân cực ngược cực đại thường không cao.
Phân cực thuận :
Led đỏ : V
D
= 1,4V  1,8V
Led vàng : V
D
= 2V  2,5V
Led xanh lá : V
D
= 2V  2,8V
I
D
= 5mA  20mA (thường chọn 10mA)
Kí hiệu:
Led thường được dùng trong các mạch báo hiệu, chỉ thò trạng thái
như báo nguồn, trạng thái thuận hay nghòch.
III. BỘ GHÉP QUANG:(OPTO – Couple)
1. Khái niệm
:

Bộ ghép quang đơn giản bao gồm 1Diode loại GaAS phát ra tia
hồng ngoại và 1 transistor quang (phototransistor) được ghép chung trong cùng
1 vỏ. Môi trường hẹp nằm xen kẽ giữa 2 linh kiện và môi trường truyền ánh
sáng.
Kí hiệu:
2. Cơ chế hoạt động:
Khi có dòng điện thuận chạy qua Diode thì Diode phát ra bức xạ
hồng ngoại với chiều dài sóng khoảng 900nm. Năng lượng bức xạ này được
A
K
chiếu lên mặt của phototransistor hay chiếu gián tiếp qua một môi trường dẫn
quang.
Đầu tiên tín hiệu điện được phần phát (Led hồng ngoại) trong bộ
ghép quang biến thành tín hiệu ánh sáng. Sau đó tín hiệu ánh sáng được phần
nhận (phototransistor) biến lại thành tín hiệu điện.


IV. SCR (Silicon Controlled Rectifier)
1. Cấu tạo
:
SCR gồm có 4 lớp bán dẫn khác loại P-N ghép nối tiếp nhau và
được nối ra ba chân.
A : anod (cực dương)
K : katod (cực âm)
G : gate (cực cửa)
2. Nguyên lí hoạt động:
Đặc tuyến Vôn-Ampe của SCR.
Khi cực G có V
A
= 0 thì SCR không dẫn điện, dòng qua là I

A
= 0,
V
AK
V
CC
Tuy nhiên khi tăng điện thế nguồn V
CC
lên mức đủ lớn làm điện
thế V
AK
tăng theo đến điện thế ngập V
BO
(breakover) thì điện thế V
AK
giảm
A
K
G
I
A
V
BO
I
H
I
G2
I
G1
I

G
= 0
V
AK
V
BR
xuống giống như Diode và dòng I
A
tăng nhanh. Lúc này SCR ở trạng thái dẫn
điện. Dòng điện ứng với lúc điện thế V
AK
giảm nhanh gọi là dòng điện duy trì
I
H
(holding). Sau đó đặc tính SCR giống như một Diode nắn điện.
SCR có thể dẫn điện với điện thế V
Ak
thấp hơn nhiều so với V
BO
khi có một xung dòng I
G
kích vào cực G và đây chính là nguyên lý làm việc
của SCR.
3. Các thông số kỹ thuật:
Khi sử dụng SCR phải biết các thông số kỹ thuật quan trọng để
tránh làm hư SCR do dùng sai hoặc vượt quá giới hạn cho phép:
- Dòng điện thuân cực đại I
Amax
- Điện thế ngược cực đại V
BR

- Dòng điện kích cực G cực tiểu I
Gmin
- Thời gian mở SCR
- Thời gian tắt
- Điện áp dẫn thuận

IV. THẠCH ANH:
Thạch anh là một loại muối kết tinh thành hình 6 mặt. Nếu chúng ta
cắt nó theo một phương vò góc xác đònh chúng ta sẽ thu được những miếng
thạch anh khác nhau (dạng tròn, vuông dài,…) kế đó ta mạ lên hai mặt thạch
anh một lớp kim loại và gắn các điện cực để hình thành các bộ dao động thạch
anh.

Thạch anh có đặc tính là khi chòu kích thích bởi 1 điện trường thì bò
biến dạng sinh ra dao động cơ học ngược lại khi chòu kích thích dao động cơ
học thì sinh ra điện trường đó chính là hiệu ứng áp điện.
Sơ đồ tương đương của thạch anh:
C
p
L
q
C
q
r
q
L
q
,C
q
:phụ thuộc vào kích thước hình học của thạch anh cách cắt

khối thạch anh
r
q
:tổn hao của miếng thạch anh
C
p
:điện dung giá đỡ (C của hai miếng kim loại hoặc bao gồm cả C
tạp tán của mạch ngoài). Do đó tính ổn đònh của C
p
kém
Trong thực tế do r
p
bằng vài chục  rất nhỏ nên khi tính toán người ta
thường bỏ qua và coi gần đúng r
p
 0. Khi đó trở kháng tương đương của thạch
anh được xác đònh như sau:
Dựa vào biểu thức Z
q
ta thấy thạch anh có 2 tần số cộng hưởng:
- Tần số cộng hưởng nối tiếp f
q
ứng với Z
q
= 0
- Tần số cộng hưởng song song f
q
ứng với Z
q
= 

Các tính chất của thạch anh:
- Hệ số phẩm chất cao : Q = 10
4
 10
6
- Tỷ số L
q
/ C
q
rất lớn, do đó trở kháng tương đương của thạch
anh R
K
= L
q
/ C
q
r
q
rất lớn
- Độ ổn đònh tần số của thạch anh rất cao
- Độ bền cơ học cao
- Ít chòu ảnh hưởng của nhiệt độ, độ ẩm
 
pqqpq
qq
p
q
q
qq
q

qq
CCLCC
CL
j
Cj
Lj
Cj
cjCj
Lj
XZ
2
2
1
11
11





















