Giáo trình Cấu kiện điện tử

Hà nội 5/ 2005
Phạm Thanh Huyền
----- 	 ----- 
Bài giảng 
Cấu kiện điện tử 
Chuyên ngành: KTVT, KTTT, ĐKH-THGT 
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Lời nói đầu 
Cấu kiện Điện tử là môn học nghiên cứu cấu tạo, nguyên tắc làm việc 
cũng nh− là những ứng dụng điển hình của các linh kiện điện tử cơ bản. Đây đ−ợc 
coi là một môn cơ sở quan trọng tr−ớc khi tiếp cận sâu hơn vào phần kỹ thuật 
điện tử. Môn học trang bị kiến thức nền tảng để sinh viên tiếp thu kiến thức các 
môn học tiếp theo nh− Kỹ thuật mạch điện tử, Kỹ thuật xung, Kỹ thuật đo l−ờng 
và thực tập tại phòng thí nghiệm. 
Bài giảng Cấu kiện Điện tử đ−ợc biên soạn với mục đích nh− trên và dựa 
trên các giáo trình và tài liệu tham khảo mới nhất hiện nay, đ−ợc dùng làm tài 
liệu tham khảo cho sinh viên chính qui các chuyên ngành: Kỹ thuật Viễn thông, 
Kỹ thuật Thông tin, Tự động hoá, Trang thiết bị điện, Điều khiển học và Tín hiệu 
Giao thông. Ngoài ra, đây cũng là tài liệu tham khảo bổ ích cho sinh viên ngành 
Cơ khí và sinh viên hệ tại chức khi cần tìm hiểu sâu hơn về điện tử cơ bản. 
Mặc dù đã đ−ợc kiểm tra cẩn thận nh−ng tài liệu chắc chắn còn có sai sót. 
Tác giả xin gửi lời cám ơn chân thành tới các đồng nghiệp trong bộ môn Kỹ thuật 
Điện tử đã đóng góp nhiều ý kiến quí báu cho tài liệu này. 
Rất mong nhận đ−ợc các ý kiến đóng góp của bạn đọc. Các ý kiến đóng 
góp xin gửi về Bộ mô Kỹ thuật Điện tử - Khoa Điện Điện tử - ĐH. GTVT. 
Hà Nội tháng 5 năm 2005 
Tác giả 
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Ch−ơng I: Cơ sở vật lý của vật liệu linh kiện 
4 Cấu kiện điện tử 
Ch−ơng I 
Cơ sở vật lý của vật liệu linh kiện 
I. Khái niệm về lý thuyết vùng năng l−ợng 
1. Bản chất của nguyên tử 
Tất cả các vật chất đều hình thành từ các hạt 
nhỏ li ti. Những hạt này có mật độ dày đặc và làm cho 
vật chất d−ờng nh− là liên tục vì chúng quá nhỏ và di 
chuyển với tốc độ cực nhanh. Các nhà khoa học đã 
nhận biết đ−ợc 92 loại vật chất cơ bản trong tự nhiên, 
chúng đ−ợc gọi là các nguyên tố. Sau này có một vài 
nguyên tố do con ng−ời tạo ra. Mỗi một nguyên tố 
đều có cấu trúc hạt của riêng nó, gọi là các nguyên tử. 
Cho tới cuối thế kỷ 19 ng−ời ta vẫn cho rằng nguyên 
tử là một phần tử vật chất không có cấu trúc và không thể phân chia. Tuy nhiên, sau 
hàng loạt những nghiên cứu, tới nay ng−ời ta đã đ−a ra mô hình đúng đắn của nguyên tử 
dù rằng vẫn ch−a thực sự biết đ−ợc có hạt vật chất nào nhỏ nhất hay không. D−ới đây là 
một số kết quả của lý thuyết nguyên tử đã đ−ợc thừa nhận rộng rãi, nó giải thích đặc tính 
của vật chất tốt hơn bất cứ lý thuyết nào khác. 
Tất cả các nguyên tử đều bao gồm một hạt nhân nhỏ tập trung hầu hết khối l−ợng 
của nguyên tử. Quay xung quanh hạt nhân này là các điện tử (electron) mang điện tích 
âm, nhỏ và nhẹ hơn nhiều. 
Hạt nhân bao gồm các hạt proton và nơtron, proton mang điện tích d−ơng còn 
nơtron không mang điện. 
qp = - qe = 1,6 x 10
-19 C 
Khi nguyên tử ở trạng thái bình th−ờng số proton = số điện tử nên nguyên tử trung 
hoà về điện. 
Một sự thay đổi nhỏ trong cấu tạo của nguyên tử cũng có thể tạo nên một sự khác 
biệt cực kỳ lớn về tính chất của nó. Ví dụ, chúng ta chỉ có thể sống đ−ợc nếu thở bằng 
oxy thuần tuý nh−ng không thể sống nếu chỉ có khí nito. oxy có thể làm kim loại bị ăn 
mòn nh−ng nito thì không. Mặc dù ở điều kiện bình th−ờng cả oxy và nito đều không 
màu, không mùi, không vị và trọng l−ợng nguyên tử gần bằng nhau. Chúng khác nhau vì 
oxy có 8 proton trong khi nito chỉ có 7. 
Mô hình l−ợng tử của nguyên tử 
Điện tử ở những quỹ đạo l−ợng tử xác định, nó quay quanh hạt nhân nhờ sự cân 
bằng giữa 2 lực: 
ƒ Lực điện giữa điện tích (-) của điện tử và điện tích (+) của hạt nhân . 
ƒ Lực hấp dẫn (lực h−ớng tâm) giữa 2 thực thể có khối l−ợng là điện tử và hạt 
nhân. 
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Ch−ơng I: Cơ sở vật lý của vật liệu linh kiện 
Pham Thanh Huyen_GTVT 
Các điện tử liên kết với hạt nhân không phải ở những mức năng l−ợng bất kỳ mà 
chỉ ở những mức năng l−ợng rời rạc xác định theo những quỹ đạo cho phép. Những mức 
năng l−ợng này gọi là mức l−ợng tử. Các mức năng l−ợng này không cách đều nhau. 
Các điện tử càng ở xa hạt nhân liên kết với hạt nhân càng yếu. 
Mỗi nguyên tử có vô số những quỹ đạo có thể nh−ng không phải tất cả các quỹ 
đạo này đều có điện tử . 
Bohr cho rằng: 
Các e không chuyển động trong nguyên tử theo những quỹ đạo bất kỳ mà chỉ theo 
một quỹ đạo xác định gọi là quỹ đạo l−ợng tử. Khi chuyển động trong quỹ đạo này e 
không bị mất đi năng l−ợng. Chỉ khi e nhảy từ quỹ đạo này sang quỹ đạo khác thì trạng 
thái năng l−ợng của nó mới thay đổi. Khi đó l−ợng tử ánh sáng – photon – bị bức xạ hay 
hấp thụ. 
Hai tiên đề của Bohr: 
+ Tiên đề về trạng thái dừng: nguyên tử chỉ tồn tại trong những trạng thái có 
năng l−ợng xác định gọi là trạng thái dừng. Trong các trạng thái dừng nguyên tử không 
bức xạ. 
+ Tiên đề về sự bức xạ và hấp thụ năng l−ợng của nguyên tử: trạng thái dừng có 
năng l−ợng càng thấp thì càng bền vững. Khi nguyên tử ở trạng thái dừng có năng l−ợng 
lớn bao giờ cũng có xu h−ớng chuyển sang trạng thái dừng có năng l−ợng nhỏ. Khi này 
nó bức xạ ra 1 photon có năng l−ợng đúng bằng hiệu 2 mức năng l−ợng đó. 
Số điện tử tối đa trên mỗi quỹ đạo là 1 số xác định: (2n2) 
n = 1 lớp K 2 điện tử 
n = 2 lớp L 8 điện tử 
n = 3 lớp M 18 điện tử 
n = 4 lớp N 32 điện tử 
n = 5 lớp O 50 điện tử 
Các điện tử ở lớp ngoài cùng đ−ợc gọi là các điện tử hoá trị 
ƒ Điện tử hóa trị sẽ xác định tính chất vật lý cũng nh− hoá học của nguyên tố 
ƒ Số điện tử hoá trị lớn nhất là 8 (với khí trơ) 
ƒ Số điện tử hoá trị nhỏ nhất là 1 (với kiềm) 
Bán kính quỹ đạo l−ợng tử 
0
2
2
2
..
.1.
KemZ
nr
e
h= 
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Ch−ơng I: Cơ sở vật lý của vật liệu linh kiện 
6 Cấu kiện điện tử 
trong đó: 
n = 1, 2, 3,  là số l−ợng tử 
Z: số thứ tự của nguyên tố trong bảng tuần hoàn (số proton trong hạt nhân) 
me = 9,1 x 10-31 kg là khối l−ợng của điện tử 
e = -1,6 x 10-19 C là điện tích của điện tử 
Jsh 3410.054,1
2
−== πh là momen góc của điện tử (hằng số Plank rút gọn) 
h = 6,625.10-34 Js là hằng số Plank 
K0 = 9.10
9 Nm2/C là hệ số tỉ lệ 
∗ Năng l−ợng của điện tử trên quỹ đạo (còn gọi là năng l−ợng ở trạng thái dừng 
hay năng l−ợng ở trạng thái nghỉ) 
2
2
22
0
4
2
2
1...
)4.(2
.
..1
n
ZhR
em
Z
n
W en −=−= hπε 
Với R là hằng số Ritbe 11532
0
4
.10.27,3
)4(4
. −== semR e
hπεπ 
∗ Tần số photon bức xạ khi điện tử nhảy từ quỹ đạo có mức năng l−ợng WK sang 
mức năng l−ợng Wi đ−ợc tính theo công thức: 
)11.(. 22
2
Ki
iK
nn
ZR
h
WW
f −=−= 
nK, ni là 2 số l−ợng tử ứng với trạng thái dừng WK và Wi 
Ng−ời ta gọi dãy phổ bức xạ ra khi điện tử nhảy: 
+ Từ quỹ đạo ngoài về quỹ đạo thứ nhất là dãy vạch phổ Lyman 
+ Từ quỹ đạo ngoài về quỹ đạo thứ hai là dãy vạch phổ Banme 
+ Từ quỹ đạo ngoài về quỹ đạo thứ ba là dãy vạch phổ Paschen 
+ Từ quỹ đạo ngoài về quỹ đạo thứ t− là dãy vạch phổ Bracket 
. 
2. Các mức năng l−ợng của nguyên tử 
Theo công thức: 
Ta thấy ứng với mỗi giá trị của n sẽ có một mức năng l−ợng t−ơng ứng. Tập hợp 
các mức năng l−ợng này cho ta giản đồ năng l−ợng của nguyên tử. 
D−ới đây là giản đồ năng l−ợng của nguyên tử Hidro 
2
2
22
0
4
2
2
1...
)4.(2
...1
n
ZhRemZ
n
W en −=−= hπε
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Ch−ơng I: Cơ sở vật lý của vật liệu linh kiện 
Pham Thanh Huyen_GTVT 
Ng−ời ta chọn mức năng l−ợng thấp nhất là mức 0 (mức đất- ground) còn các mức 
khác gọi là mức kích thích. 
Khi nhận năng l−ợng thì điện tử sẽ chuyển lên mức năng l−ợng cao ở xa hạt nhân 
hơn và sẽ bứt khỏi nguyên tử nếu năng l−ợng nhận đ−ợc đủ lớn, đó chính là giá trị lớn 
nhất trong giản đồ năng l−ợng (năng l−ợng ion hoá). 
Nguyên tử chỉ tồn tại ở trạng thái kích thích (có năng l−ợng W2) trong khoảng từ 
10-10 ữ 10-7 s sau đó nó trở về trạng thái tĩnh (năng l−ợng W1). Khi đó, nó bức xạ ra 1 
photon có tần số: 
h
WWf 12 −= [Hz] với W2 > W1 và tính bằng đơn vị [J] 
hay photon có b−ớc sóng 
12
12400
EE −=λ với E đơn vị [eV] và λ [A
0] 
1 eV là năng l−ợng đ−ợc tính bằng công của 1e chuyển dời trong điện tr−ờng giữa 
2 điểm có hiệu điện thế là 1V. 
 1eV = 1,6.10-19 C x 1V = 1,6.10-19 J 
3. Các ph−ơng pháp cung cấp năng l−ợng cho nguyên tử 
a. Sự va chạm của điện tử với nguyên tử: 
Gia tốc cho điện tử trong 1 ống phóng để cung cấp cho điện tử một năng l−ợng lớn 
với vận tốc cao. Khi điện tử này va đập với nguyên tử, nó truyền năng l−ợng cho nguyên 
tử làm cho các điện tử (chủ yếu là điện tử hoá trị) nhảy lên mức năng l−ợng cao hơn. Khi 
năng l−ợng cung cấp này đủ lớn điện tử hoá trị của nguyên tử có thể bị bật ra khỏi 
nguyên tử, năng l−ợng này gọi là thế năng ion hoá. 
Mọi vật chất đều có thế năng ion hoá từ 4 ữ 25 eV. 
Năng l−ợng d− thừa sẽ tồn tại d−ới dạng động năng của 2 điện tử và một ion d−ơng 
E(eV) 
13,6 
12,74 
12,07 
10,2 
 0 
O – ion hoá 
N – 3rd 
M – 2nd 
L – 1st 
K - ground 
12
1n
m
91
nm
65
6.
3n
m
48
6.
1n
m
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Ch−ơng I: Cơ sở vật lý của vật liệu linh kiện 
8 Cấu kiện điện tử 
b. Sự va chạm của quang tử với nguyên tử 
Kích thích loại này chỉ thực hiện đ−ợc khi photon có năng l−ợng đúng bằng độ 
chênh lệch năng l−ợng giữa 2 mức năng l−ợng tĩnh W1 và W2 của nguyên tử. Nói cách 
khác, photon chỉ bị hấp thụ khi năng l−ợng của nó bằng: h.f = W2 – W1 
Nếu tần số ánh sáng chiếu vào đủ lớn để ion hoá nguyên tử thì năng l−ợng hf có 
thể lớn hơn hoặc bằng thế năng ion hoá. Năng l−ợng d− thừa sẽ tồn tại d−ới dạng động 
năng của điện tử phát ra và ion d−ơng vừa hình thành. 
Chú ý: Nguyên tử bị kích thích có thể trở về trạng thái ban đầu trong một lần hoặc một 
vài lần nhảy (bức xạ một hoặc một vài photon) 
4. Lý thuyết dải năng l−ợng trong chất rắn 
Hầu hết các kim loại và bán dẫn đều có cấu trúc mạng tinh thể, nghĩa là các 
nguyên tử bố trí theo một quy luật nhất định hình thành nên mạng tinh thể. 
Khi tạo nên mạng tinh thể các điện tử chịu sự ảnh h−ởng và ràng buộc lẫn nhau. 
Đặc biệt là các điện tử hoá trị, khi đó chúng không còn liên kết chỉ với một nguyên tử 
riêng lẻ mà chúng thuộc về một hệ các nguyên tử nh− là một hệ thống nhất. 
Kết quả là hình thành nên dải năng l−ợng thay cho mức năng l−ợng nh− ở nguyên 
tử độc lập. 
Giải thích: Xét cấu trúc của một khối tinh thể gồm N nguyên tử (khoảng 1023 nguyên 
tử) 
Si: 1s2 2s2 2 p6 3s2 3p2 (14 điện tử ) 
Ge: 1s2 2s2 2 p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p2 (32 điện tử) 
Nh− vậy, khi khoảng cách giữa các nguyên tử khá lớn (đủ để coi chúng không gây 
ảnh h−ởng tới nhau), có 2N điện tử chiếm hết 2N trạng thái s có thể và tất cả có cùng 
mức năng l−ợng; có 2N điện tử chiếm 2N trạng thái trong số 6N trạng thái p có thể và tất 
cả cùng mức năng l−ợng. 
Khi khoảng cách giữa các nguyên tử giảm xuống hình thành nên mạng tinh thể thì 
theo quy tắc hạn chế Pauli các điện tử trên sẽ không thể có cùng mức năng l−ợng, do đó 
mà chúng hình thành nên số l−ợng lớn các mức năng l−ợng tách rời nh−ng rất gần nhau 
gọi là vùng năng l−ợng. 
Tiếp tục giảm khoảng cách giữa các nguyên tử thì các dải năng l−ợng này sẽ gối 
phủ lên nhau và nh− thế có 4N điện tử chiếm 4N trạng thái trong số 8N trạng thái có thể 
có. Nh− vậy, mỗi nguyên tử đã bỏ ra 4 điện tử đóng góp vào mạng tinh thể, dải năng 
l−ợng mà chúng chiếm gọi là dải hoá trị (valance band) 
4N trạng thái còn lại không có điện tử chiếm giữ gọi là dải dẫn (conduction band), 
phân cách giữa dải dẫn và dải hoá trị gọi là dải cấm, nó không cho phép tồn tại bất cứ 
mức năng l−ợng nào trong đó. 
Cấu trúc dải năng l−ợng phụ thuộc vào h−ớng tác động của nguyên tử với nhau và 
số nguyên tử trong mạng. 
Dựa vào cấu trúc vùng năng l−ợng ng−ời ta phân loại chất rắn thành 3 loại: 
Eg > 2 eV ⇒ cách điện 
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Ch−ơng I: Cơ sở vật lý của vật liệu linh kiện 
Pham Thanh Huyen_GTVT 
Eg < 2 eV ⇒ bán dẫn 
không có Eg ⇒ dẫn điện 
Chú ý : Độ rộng dải cấm phụ thuộc vào nhiệt độ, Eg giảm khi nhiệt độ tăng với tốc độ 
giảm là 3,6.10-4eV/K 
Vật liệu Eg tại 0 K Eg tại 300 K 
Ge 0,785 eV 0,72 eV 
Si 1,21 eV 1,1 eV 
5. Sự phân bố năng l−ợng của điện tử – hàm Fecmi 
ở nhiệt độ 0 tuyệt đối, tất cả các điện tử đều ở trạng thái năng l−ợng thấp nhất có 
thể và tuân theo nguyên lý loại trừ Pauli. Vùng hoá trị đ−ợc điền đầy hoàn toàn còn vùng 
dẫn thì trống hoàn toàn. 
Khi nhiệt độ tăng thì d−ới tác dụng kích thích nhiệt một số điện tử ở vùng hoá trị 
sẽ nhảy lên vùng dẫn và để lại một lỗ trống (trạng thái không có điện tử chiếm giữ) 
trong vùng hoá trị. 
Theo các định luật cơ học thống kê thì ở điều kiện cân bằng nhiệt xác suất điền 
đầy của điện tử trên các mức năng l−ợng sẽ đ−ợc xác định bởi hàm Fecmi: 
 KTEE Fe
Ef /)(1
1)( −+= 
với K = 1,38.10-23 J/K ~ 8,625.10-5 eV/K (hằng số Bozman) 
t−ơng tự có hàm phân bố lỗ trống: 1 – f(E) = KTEEFe /)(1
1
−+ 
Khi E – EF > 3KT thì 
KTEE FeEf /)()( −−= 
Định nghĩa mức Fecmi: ở nhiệt độ 0 độ tuyệt đối, tất cả các mức năng l−ợng ở d−ới một 
mức nào đó đều bị điện tử chiếm đầy còn những mức năng l−ợng cao hơn đều bỏ trống, 
ng−ời ta gọi mức năng l−ợng ở ranh giới giữa các mức đ−ợc chiếm đầy và mức còn trống 
là mức năng l−ợng Fecmi ở 0 K. 
Nói cách khác, mức Fecmi là mức năng l−ợng mà xác suất xuất hiện điện tử ở đó 
là 1/2. EF là th−ớc đo xác suất chiếm đóng các trạng thái năng l−ợng cho phép. 
EF = 3,64.10
-19.n2/3 với n là mật độ điện tử tự do / m3 
Cách điện Bán dẫn Dẫn điện 
Eg>2eV
Eg>2eV
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Ch−ơng I: Cơ sở vật lý của vật liệu linh kiện 
10 Cấu kiện điện tử 
Nhận xét: 
Tại T = 0 K 
+ f(E) = 0 khi E > EF, nghĩa là không 
có trạng thái l−ợng tử nào cao hơn EF có xuất 
hiện điện tử. 
+ f(E) = 1 khi E < EF, nghĩa là tất cả 
các trạng thái l−ợng tử có năng l−ợng nhỏ hơn 
EF đều bị điện tử chiếm đóng. 
Xác suất tại vùng chiếm đóng khi T ≠ 0 
đều luôn bằng 1/2 khi 
E = EF, không phụ thuộc vào T. 
Hàm phân bố Fecmi f(E) đối xứng qua EF nghĩa là xác suất điện tử chiếm đóng 
mức năng l−ợng )( EEF ∆− bằng xác suất điện tử chiếm đóng mức năng l−ợng 
)( EEF ∆+ 
Vị trí của mức Fecmi trong giản đồ năng l−ợng cho phép xác định tính chất của 
vật liệu. 
Nếu mức Fecmi thuộc: 
Dải dẫn ⇒ chất dẫn điện 
 Dải hoá trị ⇒ chất cách điện 
 Giữa vùng cấm ⇒ bán dẫn nguyên tính 
 Gần đáy vùng dẫn Ec ⇒ bán dẫn loại N 
 Gần đỉnh vùng hoá trị Ev ⇒ bán dẫn loại P 
II. Chất cách điện (dielectric) 
1. Định nghĩa 
Chất cách điện (còn gọi là chất khử điện) là các chất ngăn không cho dòng điện l−u 
thông. 
Tuy nhiên, trên thực tế ng−ời ta có thể coi chất cách điện là các chất có điện trở suất 
rất cao vào khoảng 107 ữ 1017 Ωm ở nhiệt độ bình th−ờng. 
Hầu hết các chất khí đều là các chất cách điện tốt, thuỷ tinh, giấy khô, gỗ khô và các 
chất dẻo cũng là các chất cách điện. N−ớc thuần tuý là một chất cách điện tốt nh−ng khi 
bị ô nhiễm, dù là rất nhỏ, nó sẽ cho phép dòng điện chạy qua. Oxit kim loại là chất cách 
điện mặc dầu kim loại ở dạng thuần tuý lại là chất dẫn điện. 
Trong kỹ thuật điện tử, chất cách điện đ−ợc sử dụng l ... ......................................................................................... 49 
h. Tụ vi chỉnh (trimcap) ............................................................................... 49 
i. Tụ đồng trục chỉnh.................................................................................... 49 
8. Các ứng dụng của tụ điện ....................................................................................... 50 
a. Tụ dẫn điện ở tần số cao .......................................................................... 50 
b. Tụ nạp xả điện trong mạch lọc nguồn .................................................... 51 
III. Cuộn cảm.............................................................................................................................52 
1. Cấu tạo và ký hiệu của cuộn dây ........................................................................... 52 
2. Các tham số của cuộn dây ...................................................................................... 53 
a. Hệ số tự cảm ............................................................................................. 53 
b. Trở kháng của cuộn dây........................................................................... 54 
c. Hệ số phẩm chất Q của cuộn dây ........................................................... 54 
d. Tần số làm việc giới hạn của cuộn dây ................................................... 54 
3. Các cách ghép cuộn dây.......................................................................................... 55 
a. Ghép nối tiếp............................................................................................. 55 
b. Ghép song song......................................................................................... 55 
4. Phân loại và ứng dụng của cuộn dây ..................................................................... 55 
a. Theo lõi của cuộn dây .............................................................................. 55 
b. Theo hình dáng......................................................................................... 56 
c. Theo sự thay đổi của hệ số tự cảm.......................................................... 57 
d. Theo khu vực tần số làm việc.................................................................. 57 
e. Theo ứng dụng......................................................................................... 57 
IV. Biến áp...................................................................................................................................58 
1. Ký hiệu và cấu tạo của biến áp............................................................................... 58 
2. Nguyên tắc hoạt động của máy biến áp................................................................. 59 
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Mục lục 
132 Cấu kiện điện tử 
3. Các tham số kỹ thuật của biến áp.......................................................................... 59 
a. Hệ số ghép biến áp K................................................................................ 59 
b. Các tỉ lệ của biến áp ................................................................................. 60 
4. Phân loại và ứng dụng của biến áp ........................................................................ 61 
a. Biến áp nguồn (biến áp cấp điện)............................................................ 61 
b. Biến áp cộng h−ởng.................................................................................. 62 
c. Biến áp âm tần .......................................................................................... 62 
CH−ơNG III ..........................................................................................................................................63 
Linh kiện tích cực 
I. lớp chuyển tiếp P-n..........................................................................................................63 
1. Sự hình thành lớp chuyển tiếp P – N và tính chất của nó ................................... 63 
2. Lớp chuyển tiếp P – N phân cực thuận (Forward Bias)....................................... 64 
3. Lớp chuyển tiếp P –N phân cực ng−ợc (Reverse Bias) ......................................... 65 
4. Đặc tuyến Von - Ampe của chuyển tiếp P – N ...................................................... 66 
II. Diode .......................................................................................................................................67 
1. Cấu tạo và ký hiệu.............................................................................................. 67 
2. Nguyên tắc làm việc, đặc tuyến Von-ampe của diode ..................................... 67 
3. Mô hình gần đúng và tham số của diode............................................................... 70 
a. Sơ đồ t−ơng đ−ơng khi diode phân cực thuận......................................... 70 
b. Sơ đồ t−ơng đ−ơng khi diode phân cực ng−ợc ........................................ 71 
4. Các tham số tĩnh của diode..................................................................................... 72 
a. Điện trở tĩnh R0 ........................................................................................ 72 
b. Điện trở động Ri ........................................................................................ 73 
c. Hệ số chỉnh l−u k...................................................................................... 73 
d. Điện dung Cd của diode ............................................................................ 73 
e. Điện áp ng−ợc cực đại cho phép .............................................................. 74 
f. Khoảng nhiệt độ làm việc......................................................................... 74 
5. Phân loại và ứng dụng............................................................................................. 75 
a. Diode chỉnh l−u (nắn điện – Rectifier).................................................... 75 
b. Diode ổn áp (Zene) ................................................................................... 76 
c. Diode xung ................................................................................................ 77 
d. Diode biến dung (Varicap)....................................................................... 78 
e. Diode tunen (diode xuyên hầm hay diode esaki)..................................... 78 
f. Diode cao tần............................................................................................. 79 
g. Diode phát sáng (LED – Light emitting Diode) ...................................... 79 
h. Diode thu sáng (Photo diode) .................................................................. 80 
i. Tế bào quang điện ..................................................................................... 80 
III. Transistor l−ỡng cực - BJT .....................................................................................80 
1. Cấu tạo và ký hiệu BJT...................................................................................... 81 
2. Nguyên tắc làm việc của transistor ở chế độ tích cực (chế độ khuếch đại).... 84 
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Mục lục 
Cấu kiện điện tử 133 
3. Transistor làm việc nh− khoá điện tử............................................................... 86 
a. Chế độ ngắt ............................................................................................... 87 
b. Chế độ dẫn b∙o hoà.................................................................................. 87 
4. Đặc tính tần số của Transistor .......................................................................... 88 
5. Phân cực và định điểm làm việc cho Transistor .............................................. 89 
a. Nguyên tắc chung..................................................................................... 89 
b. Mạch phân dòng cố định......................................................................... 90 
c. Mạch hồi tiếp âm điện áp ......................................................................... 91 
d. Mạch hồi tiếp âm dòng điện (mạch tự phân cực) ................................... 91 
6. ổn định điểm công tác tĩnh ............................................................................... 92 
7. Các cách mắc cơ bản của transistor làm việc ở chế độ khuếch đại................ 92 
a. Sơ đồ mắc cực gốc chung (BC - base common) ...................................... 93 
b. Sơ đồ mắc cực phát chung (EC - Emitter Common)............................... 95 
c. Sơ đồ mắc cực góp chung (CC – Collector common) ............................. 97 
IV. Transistor hiệu ứng tr−ờng (FET – Field effect Transistor).............................98 
1. Khái niệm chung...................................................................................................... 98 
a. Nguyên tắc hoạt động............................................................................... 98 
b. Phân loại ................................................................................................... 98 
c. Ký hiệu FET trong sơ đồ mạch................................................................ 99 
d. Ưu điểm và nh−ợc điểm của FET............................................................ 99 
2. Transistor tr−ờng điều khiển bằng tiếp xúc P - N (JFET).............................. 99 
a. Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động............................................................. 99 
b. Đặc tuyến truyền đạt, đặc tuyến ra ........................................................ 101 
3. Transistor tr−ờng loại MOSFET .................................................................... 102 
a. Cấu tạo của MOSFET............................................................................ 103 
b. Nguyên tắc làm việc................................................................................ 104 
c. Các sơ đồ mắc FET................................................................................. 105 
V. Một số loại linh kiện tích cực khác................................................................107 
1. Transistor một tiếp giáp (UJT) ............................................................................ 107 
a. Cấu tạo và ký hiệu .................................................................................. 107 
b. Nguyên tắc hoạt động............................................................................. 107 
c. Một số mạch ứng dụng của UJT............................................................ 108 
2. PUT (Programmable UJT - UJT điều khiển đ−ợc) ............................................ 109 
a. Cấu tạo và ký hiệu .................................................................................. 109 
b. Nguyên tắc hoạt động............................................................................. 109 
c. Các ứng dụng của PUT. ......................................................................... 110 
3. Chỉnh l−u có điều khiển SCR (Silicon Controlled Rectifier)............................ 110 
a. Cấu tạo và ký hiệu .................................................................................. 110 
b. Nguyên tắc hoạt động............................................................................. 110 
4. DIAC và TRIAC.................................................................................................... 111 
a. DIAC ...................................................................................................... 111 
b. TRIAC .................................................................................................... 112 
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Mục lục 
134 Cấu kiện điện tử 
CH−ơNG IV ........................................................................................................................................114 
Linh kiện quang điện tử 
I. khái niệm chung về kỹ thuật quang điện tử................................................114 
1. Định nghĩa.............................................................................................................. 114 
2. Phân loại linh kiện quang điện tử ........................................................................ 114 
II. các linh kiện phát quang........................................................................................114 
1. Nguyên lý bức xạ .............................................................................................. 114 
a. Sự bức xạ ánh sáng không kết hợp (bức xạ tự phát) ............................ 115 
b. Sự bức xạ ánh sáng kết hợp (bức xạ kích thích) ................................... 115 
2. Diode phát quang - LED (Light Emitting Diode) .......................................... 116 
a. Cấu tạo và ký hiệu LED ......................................................................... 116 
b. Nguyên tắc làm việc của LED................................................................ 116 
c. Tham số của LED................................................................................... 117 
d. Phân loại và ứng dụng của LED ........................................................... 118 
3. LASER .............................................................................................................. 119 
Nguyên tắc hoạt động................................................................................. 119 
III. Các linh kiện thu quang.........................................................................................119 
1. Các thông số cơ bản của bộ thu quang ........................................................... 120 
2. Một số linh kiện thu quang.............................................................................. 121 
a. Điện trở quang ........................................................................................ 121 
b. Tế bào quang điện .................................................................................. 122 
c. Diode quang (Photodiode)..................................................................... 123 
d. Transistor quang l−ỡng cực (Phototransistor) ...................................... 123 
IV. Mặt chỉ thị tinh thể lỏng LCD ............................................................................125 
1. Khái niệm............................................................................................................... 125 
2. Cấu tạo của thanh LCD........................................................................................ 125 
3. Nguyên tắc làm việc............................................................................................... 126 
a. Chế độ phản chiếu.................................................................................. 126 
b. Chế độ thông sáng .................................................................................. 126 
3. Một số loại LCD tiêu biểu..................................................................................... 127 
4. Tham số của LCD.................................................................................................. 127 
Tài liệu tham khảo 
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt