Giáo trình Linh kiện điện tử

Khi các nguyên tử hấp thu năng lượng (nhiệt hay ánh sáng), sẽ làm tăng các mức năng lượng của các điện tử. Khi các điện tử được tăng năng lượng nó sẽ di chuyền ở các quỹ đạo xa hạt nhân hơn. Do đó các điện tử hoá trị có năng lượng cao hơn và liên kết yếu với hạt nhân hơn so với các điện tử lớp trong, chúng có thể nhảy lên các quỹ đạo cao hơn trong lớp hoá trị một cách dễ dàng khi năng lượng ngoài được hấp thu.

doc 141 trang thom 08/01/2024 1120
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Giáo trình Linh kiện điện tử", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Giáo trình Linh kiện điện tử

Giáo trình Linh kiện điện tử
CHƯƠNG 1: VẬT LIỆU LINH KIỆN
1.1 MỘT SỐ KHÁI NIỆM
1.1.1 Cấu trúc nguyên tử
Nguyên tử là hạt nhỏ nhất của một nguyên tố và mang các đặc điểm của nguyên tố đó. Nguyên tử gồm có một hạt nhân ở giữa và bao xung quanh là các quỹ đạo điện tử. Hạt nhân gồm có các hạt tích điện dương gọi là proton và các hạt không tích điện gọi là notron. Điện tử là các hạt mang điện tích âm. Số proton và điện tử của mỗi nguyên tử phụ thuộc vào từng nguyên tố. Ví dụ, nguyên tử đơn giản nhất là hyđrô chỉ có một proton và một điện tử. Nguyên tử khác là helium có 2 proton và 2 notron trong hạt nhân và 2 điện tử quay xung quanh.
Trọng lượng và số nguyên tử.
Các nguyên tố sắp xếp trong bảng hệ thống tuần hoàn theo số nguyên tử của chúng, tức là số điện tử trong nguyên tử ở trạng thái trung hoà về điện. Các nguyên tố cũng có thể được sắp xếp theo trọng lượng nguyên tử của chúng, trọng lượng nguyên tử xấp xỉ bằng số proton cộng với số notronỉtong hạt nhân. Ví dụ hidro có số nguyên tử là 1 và trọng lượng nguyên tử là 1,0079. Số nguyên tử cảu helium là 2 và trọng lượng nguyên tử là 4,00260. Ở trạng thái trung hoà nguyên tử có số điện tử bằng số proton nên nguyên tử mang điện tích bằng không.
Quỹ đạo và các lớp điện tử.
Điện tử quay xung quanh hạt nhân theo một quỹ đạo nhất định. Các điện tử gần hạt nhân có năng lượng ít hơn so với các điện tử có quỹ đạo xa hạt nhân hơn. Quỹ đạo của các điện tử quanh hạt nhân tương ứng với các mức năng lượng khác nhau. Trong nguyên tử, các quỹ đạo được nhóm thành các dải năng lượng và được gọi là các lớp. Mỗi nguyên tử có một số lớp nhất định, mỗi lớp quy định số điện tử lớn nhất ở các quỹ đạo. Sự chênh lệch các mức năng lượng trong một lớp là thấp hơn so với sự chênh lệch các mức năng lượng giữa các lớp. Các lớp được gọi là lớp K,L,M,N . với lớp K là lớp gần hạt nhân nhất.
1.1.4 Các điện tử hoá trị
Các điện tử có quỹ đạo xa hạt nhân thì có năng lượng cao hơn và liên kết yếu với hạt nhân hơn so với các quỹ đạo của các điện tử có quỹ đạo gần hạt nhân hơn. Các điện tử nằm ở lớp ngoài cùng có mức năng lượng cao nhất và liên kết yếu với hạt nhân. Lớp ngoài cùng gọi là lớp hoá trị và các điện tử ở lớp đó gọi là điện tử hoá trị. Các điện tử hoá trị này có ảnh hưởng tới tính chất và liên kết trong cấu trúc và xác định tích dẫn điện của vật chất.
Sự ion hoá.
Khi các nguyên tử hấp thu năng lượng (nhiệt hay ánh sáng), sẽ làm tăng các mức năng lượng của các điện tử. Khi các điện tử được tăng năng lượng nó sẽ di chuyền ở các quỹ đạo xa hạt nhân hơn. Do đó các điện tử hoá trị có năng lượng cao hơn và liên kết yếu với hạt nhân hơn so với các điện tử lớp trong, chúng có thể nhảy lên các quỹ đạo cao hơn trong lớp hoá trị một cách dễ dàng khi năng lượng ngoài được hấp thu.
Nếu các điện tử hoá trị thu được đủ năng lượng nó có thể nhảy ra khỏi lớp ngoài cùng. Sự di chuyển của các điện tử hoá trị làm cho nguyên tử mất cân bằng về điện và trở thành tích điện dương (số proton lớn hơn số điện tử), quá trình mất điện tử hoá trị gọi là sự ion hóa và kết quả là nguyên tử tích điện dương gọi là ion dương. Các điện tử hoá trị trở thành điện tử tự do. Khi các điện tử tự do bị hút vào lớp ngoài cùng thì nguyên tử trở nên tích điện âm và gọi là ion âm.
Số điện tử trong một lớp.
Số điện tử lớn nhất (Ne) có thể có trong mỗi lớp của nguyên tử được tính theo công thức:
ở đây n là số của lớp. Lớp trong cùng K có số là 1, lớp L là số 2, lớp M là số 3,
Ví dụ số điện tử lớn nhất có thể có trong lớp K là:
 Tất cả các lớp trong nguyên tử phải điền đủ số điện tử trừ lớp ngoài cùng.
1.2 CHẤT BÁN DẪN, CHẤT DẪN ĐIỆN, CHẤT ĐIỆN MÔI
Chất dẫn điện là chất dễ dàng dẫn dòng điện. Chất dẫn điện tốt nhất là các đơn chất ví dụ như đồng, bạc, vàng, nhôm, là các chất mà trong nguyên tử chỉ có duy nhất một điện tử hoá trị liên kết yếu với hạt nhân. Điện tử hoá trị này liên kết yếu với hạt nhân nên đễ dàng tách ra khỏi nguyên tử và tạo thành điện tử tự do. Do đó các chất dẫn điện có nhiều điện tử tự do và khi đặt trong một điện trường thì tạo nên dòng điện.
Chất cách điện là các chất không dẫn dòng điện ở điều kiện thường. Phần lớn các chất cách điện tốt là các hợp chất có nhiều hơn một chất. Các điện tử hoá trị liên kết chặt chẽ với hạt nhân, do đó có rất ít điện tử tự do trong chất cách điện.
Chất bán dẫn là chất nằm giữa chất dẫn điện và chất cách điện về khả năng dẫn dòng điện. Chất bán dẫn đơn chất phổ biến nhất là Silicon, Germanium và Carbon. Chất bán dẫn phổ biến như là gali arsen cũng được sử dụng phổ biến. Các chất bán dẫn đơn chất được tạo thành từ các nguyên tử có 4 điện tử hoá trị.
Các vùng năng lượng.
Lớp hoá trị của một nguyên tử được thay thế bởi một vùng các mức năng lượng và các điện tử hoá trị bị giới hạn trong vùng đó. Nếu điện tử hấp thu đủ năng lượng ngoài thì nó rời khỏi lớp hoá trị và trở thành điện tử tự do và tồn tại trong vùng gọi là vùng dẫn.
Sự chênh lệch năng lượng giữa vùng hoá trị và vùng dẫn gọi là vùng cấm. Đây là phần năng lượng mà điện tử hoá trị phải có để nhảy từ vùng hoá trị lên vùng dẫn. Hình 1-1 chỉ ra cấu trúc vùng năng lượng của 3 chất bán dẫn, dẫn điện và cách điện. Đối với chất cách điện là rất lớn, các điện tử hoá trị không nhảy được lên vùng dẫn trừ trường hợp bị đánh thủng khi có điện áp vô cùng lớn được đặt lên. Đối với chất bán dẫn vùng cấm hẹp hơn, do đó cho phép các điện tử hoá trị nhảy lên vùng dẫn và trở thành điện tử tự do. Đối với chất dẫn điện các vùng năng lượng bị chồng lên nhau, do đó luôn luôn có một số lớn điện tử tự do.
 Vùng dẫn
 Vùng hoá trị
 Vùng cấm 
 Mức năng lượng 
 0 
 Vùng dẫn
 Vùng hoá trị
 Vùng cấm 
 Mức năng lượng 
 0 
 Vùng dẫn
 Vùng hoá trị
 Mức năng lượng 
 0 
Bị chồng
Chất cách điện 
Chất bán dẫn 
Chất dẫn điện
Hình 1.1. Cấu trúc vùng năng lượng của chất cách điện , chất bán dẫn và chất dẫn điện.
1.2.2 Chất điện môi
1.2.2.1 Khái niệm
Chất điện môi (hay cong gọi là chất cách điện) là chất dẫn điện kém. Chất điện môi là chất có điện trở suất cao, khoảng 107 ÷ 1017Ωm ở nhiệt độ bình thường ( khoảng 25oC).
Chất cách điện gồm phần lớn các vật liệu vô cơ cũng như hữu cơ.
1.2.2.2 Một số tính chất của chất điện môi 
Hằng số điện môi (còn gọi là độ thẩm thấu điện tương đối)
Hằng số điện môi là tham số biểu thị khă năng phân cực của chất điện môi. Trạng thái phân cực của chất điện môi là trường hợp một số phần thể tích của chất điện môi có các mô men điện khác không. Mức độ phân cực của chất điện môi được đánh giá bằng sự thay đổi điện dung của tụ điện khi thay chân không hoặc không khí giữa hai bản cực của tụ bằng vật liệu chất điện môi. Trị số này được gọi là độ thẩm thấu điện tương đối của chất điện môi hay hằng số điện môi, kí hiệu là ε và được xác định bằng biểu thức: 
Trong đó :
 Cd : là điện dung của tụ điện sử dụng chất điện môi
 C0: là điện dung của tụ điện sử dụng chất điện môi là không khí hoặc chân không. 
Độ tổn hao điện môi Pa
Là công suất điện chi phí để làm nóng chất điện môi khi đặt nó trong điện trường. Độ tổn hao năng lượng này được nghiên cứu đối với điện áp xoay chiểu và điện áp môộtchiều khi trong nó xuất hiện dòng điện dò. 
Độ tổn hao điện môi được đặc trưng bằng công toả ra trên một đơn vị thể tích điện môi gọi là tổn hao điện môi. Đế đặc trưng cho khả năng toả nhiệt của chất điện môi khi đặt nó trong điện trường người ta sử dụng tham số góc tổn hao điện môi(tgδ, δ là góc tổn hao). Hình 1.6(trnag 25 sach linh kien bưu chính) là sơ đồ tương đương của tụ điện khi có tổn hao.
Độ tổn hao điện môi Pa=U2ωCtgδ
Trong đó :
	Pa: công suất điện làm nóng chất điêện môi
	U: điện áp dặt lên tụ điện.
	C: điện dung tụ
	Ω: tần số góc (rad/s)
	Tgδ: góc tổn hao điện môi.
Nhận xét: Chất điện môi có tham số góc tổn hao điện môi càng nhỏ thì độ tổn hao điện môi của nó càng thấp.
Khi một tụ điện làm việc ở dải tần rộn, chỉ có dòng điện dò thì độ tổn hao điện môi được tính theo công thức: Pa =U2/R với R là nội trở của tụ điện.
Nếu tổn hao điện môi trong tụ điện là do điện trở của các bản cực, dây dẫn và tiếp giáp thì tổn hao điện môi sẽ tăng tỉ lệ với bình phương tần số: Pa=U2ωC2R2.
Trên thực tế các tụ điện làm việc ở tần số cao thường có các bản cực, dây dẫn, tiếp giáp được tráng bạc để giảm nhỏ điện trở của chúng.
Độ bền về nhiệt của chất điện môi.Eđt 
Hiện tượng đánh thủng chất điện môi: Nếu đặt một chất điện môi vào trong một điện trường và tăng cường độ điện trường lên quá một giá trị giới hạn thì chất điện môi mất đi khả năng cách điện, đó gọi là hiện tượng đánh thủng chất điện môi. Giá trị điện áp mà tại đó xảy ra hiênj tượng đánh thủng gọi là điện áp đánh thủng, Udt 
(KV/cm)
Udt: là điện áp đánh thủng chất điện môi
d: độ dày của lớp điện mối bị đánh thủng.
1.2.2.3 Dòng điện trong chất điện môi 
Dòng điên jtrong chất điện môi gồm có 2 thành phần: dòng điện dịch và dòng điện rò.
Dòng điện dịch(Dòng điện cảm ứng): Quá trình chuyển dịch phân cực của các điện tích liên kết trong chất điện môi xảy ra cho tới khi đạt đến trang jthái cân bằng sẽ tạo nên dòng điện phân cực hay là dòng điện dịch. Khi ở điện áp xoay chiều dòng điện dịch tồn tại trong suốt thời gian chất điện môi nằm trong điện trường. Khi ở điện áp một chiều dòng điện chuyển dịch chỉ tồn tại ở thời điểm đóng, ngắt điện áp.
Dòng điện rò: Là dòng điện được tạo ra do các điện tíchtwj do và điện tử phát xạ chuyển động dưới tác dụng của điện trường. Nếu dòng ro lớn sẽ làm mất tính chất cách điện của chất điện môi.
Vậy dòng điện trong chất điện môi là: I=Idịch+Irò
Sau khi quá trình phân cực kết thúc thì qua chất điện môi chỉ còn dòng điện rò.
1.2.2.4 Độ dẫn điện của chất điện môi
Điện trở của chất điện môi ở giữa hai bản cực khi đặt một điện áp một chiều lên chúng thì giống như điện trở cách điện của chúng. Điêệntrở cách điện đựpc tính thồng qua dòng điện rò: 
Trong đó: : tổng các thành phần dòng điện phân cực.
	I: Dòng điện nghiên cứu.
Ngoài ra để đánh giá độ dẫn điện của chất điện môi người ta còn sử dụng tham số điện trở suất khối: 
Trong đó:
R: điện trở khối thể tích chất điện môi
S: diện tích
d: độ dày của mẫu chất điện môi
1.2.2.5 Một số chất điện môi thường dùng
Chất điện môi được chia làm hai loại là chất điện môi thụ động và chất điện môi tích cực.
Chất điện môi thụ động
* Mica: Vật liệu này có tinh chịu nhiệt cao, bền về điện, Etđ=50 ÷ 200KV/mm, nhiệt độ chịu đừng cao đến 6000C, hằng số điện môi ε= 6 ÷ 8; góc tổn hao nhỏ tgδ=0,0004; điện trở suất ρ=107 Ωm. Mi ca thường được dùng làm tụ mi ca, làm khuôn mẫu cho các chi tiết của linh kiện điện tử, làm cuộn cảm, ống đãn sóng, biến áp, làm chất cách điện trong các dụng cụ thiết bị điện tử bị nung nóng. . .
* Sứ: độ bền về điện, Etđ=15 ÷ 30KV/mm, hằng số điện môi ε= 6,3 ÷ 7,5, điện trở suất ρ=3. 1014 Ωm. Sứ được dùng làm giá đỡ cách điện, làm tụ điện, làm đế đèn. . 
* Gốm: là đất nung, chịu nhiệt tốt, dễ thay đổi được hình dạng. Gốm được sử dụng chủ yếu làm tụ điện.
Gốm có hằng số điện môi ε= 1700 ÷ 4500; góc tổn hao nhỏ tgδ=0,02 ÷ 0,03, tỷ trọng 4Mg/m3. Gốm vừa là chất điện môi thấp tần vừa là chất điện môi cao tần
* Chất dẻo, nhựa tổn hợp(Bakelit): thường có độ bền cơ học rất cao, chịu được nhiệt độ cao, 3000C, Etđ=10 ÷ 40KV/mm, hằng số điện môi ε= 4 ÷ 4,6 , góc tổn hao điện môi nhỏ tgδ=0,05÷0,12. Bakelit thường được dùng làm khuôn mẫu để chế tạo linh kiện, chế tạo vỏ máy TV, các thiết bị đo. . .
* Giấy làm tụ điện: Tụ giấy thường dùng ở nơi có nhiệt độ cao(70÷100oC), giấy có độ bền về điện khá caoE=30KV/mm, hằng số điện môi khá nhỏ ε=3÷ 4 . . . 
Chất điện môi tích cực
* Thạch anh áp điện(SiO2):tồn tại ở dạng tinh thể, không màu, trong suốt, còn gọi là phalê thiên nhiên hay là thạch anh màu. Tinh thể thạch anh áp điện có thể kéo dài bằng phương pháp nhân tạo, khi đó tính chất của nó gần giống tính chất của các tinh thể thiên nhiên. Trong các thiết bị sử dụng các tấm thạch anh được tạo ra sao cho tương tự một đơn tinh thể không đẳng hướng và các tính chất của nó trong các hướng khác nhau sẽ khác nhau. Thạch anh thường được dùng để chế tạo các bộ dao động, cộng hưởng thạch anh.
* Xây nhét điện: Đây là hiện tượng phân cực tự phát trong muối xây nhet. Khi đặt một điện trường ngoài lên xây nhet thì nó bị phân cực. Sau khi điện trường ngừng tác dụng trong xây nhét vẫn tiếp tục điễn ra hiện tượng phân cực. Độ thẩm thấu điện của xây nhét điện diễn ra rất mạnh nó phụ thuộc vào cường độ điện trường tác dụng.
* Chất khí: không khí có độ thẩm thấu điện εo=8,85pF/m; ở nhiệt độ thấp và điện trường thấp không khí không dẫn điện.
* CHất lỏng: Dầu: dầu thường được dùng để tạo chất cách điện bằng cách thay thế không khi trong một số hệ thống hoặc dùng để tẩm các chất cách điện xốp. Độ bền về điện của dầu phuụthuộc vào độ thinh khiết của nó.
1.3 Chất dẫn điện
1.3.1 Khái niệm
 Chất dẫn điện là vật liệu có độ dẫn điện cao. Trị số điện trở suất thấp khoảng 10-8 đến 10-5Ωm. 
Trong tự nhiên chất dẫn điện tồn tại ở cả 3 thể rắn, lỏng và khí (hoặc hơi kim loại).
Chất rắn: là kim loại, được chia thành 2 loại:
Kim loại có độ dẫn điện cao, thường được sử dụng để chế tạo dây dẫn, cáp, biến áp, ống dẫn sóng, chân các linh kiện điện tử. . .
Kim loại và hợp chất kim loại có điện trở suất cao dùng để chế tạo các dụng cụ nung nóng như dây mayso, sợi tóc bóng đèn, điện trở. . . 
Chất lỏng: gồm các kim loại nóng chảy và các dung dịch điện phân, thông thường là các dung dịch kiềm, dung dịch axit hoặc dung dịch muối. Trong các chất điện phân các hạt tích điện là ion dương và ion âm. Khi có dòng điện chạy qua chất điện phân các điện tích sẽ chuyển động dẫn đến thành phần của chất điện phân thay đổi và trên các điện cực sẽ xuất hiện kết quả của quá trình điện phân.
Chất khí và hơi kim loại: Trong môi trường có cường độ điện trường thấp chất khi và hơi kim loại không dẫn điện. Khi cường độ điện trường cao hơn đến mức xảy ra sự ion hoá do va chạm và quang học thì chất khí mới dẫn điện. Độ dẫn điện do ion và điện tử tự do quyết định.
1.3.2 Một số đặc tính của chất dẫn điện
1.3.2.1 Điện trở suất
Trong đó:
S: tiết diện của dây dẫn.
L: chiều dài dây dẫn.
R: điện trở của dây dẫn.
Điện trở suất của chất dẫn điện nằm trong khoảng từ 0,016μΩ.m (Ag) đến 10μΩ.m (hợp kim sắt- crôm- nhôm). Chất có điện trở suất thấp nhất thường được dùng làm dây dẫn như:
Đồng đỏ (Cu)	: ρ= 0, 017μΩ.m 
Nhôm(Al)	: ρ= 0, 028μΩ.m 
Vàng (Au)	: ρ= 0, 055μΩ.m 
Volfram(W)	: ρ= 0, 024μΩ.m 
Molipden(Mo)	: ρ= 0, 057μΩ.m 
1.3.2.2 Hệ số nhiệt của điện trở suất (α)
Hệ số nhiệt của điện trở suất biểu thị sự thay đổi của điện trở suất khi nhiệt độ thay đổi 10C.
Khi nhiệt độ tăng điện trở suất tăng theo quy luật:
ρt=ρ0(1+αt)
Trong đó :
ρt: điện trở suất tại nhiệt độ t
ρ0: điện trở suất tại nhiệt độ 00C
α: hệ số nhiệt của điện trở suất [K-1]
Nếu kim loại là nguyên chất thì hệ số nhiệt của chúng đều như nhau và có giá trị α=1/273,15K-1=0,004K-1
1.3.3.3 Hệ số dẫn nhiệt λ
Hệ số dẫn nhiệt là lương jnhiệt truyền qua một đơn vị điện tích trong một đơn vị thời gian khi gradien nhiệt độ bằng đơn vị
Đơn vị của hệ số dẫn nhiệt là W/m.K
Sự dẫn nhiệt là quá trình truyền nhiệt bằng sự chuyển động hỗn loạn của các nguyên tử. Lượng nhiệt truyền qua diện tích bề mặt S trong thời gian t là:
Trong đó:
λ: hệ số dẫn nhiệt
: Lượng chênh lệch nhiệt độ tại hai thời điểm cách nhau một khoảng 
S: diện tích bề mặt
T: thời gian
1.3.3.4 Công thoát điện tử trong kim loại
Ở 00K điện tử không thể thoát khỏi bề mặt kim loại vì năng lượng cần thiết để thoát khỏi  ... ler (ghÐp quang)
Opto- Coupler lµ mét linh kiÖn b¸n dÉn gåm cã mét nguån bøc x¹ ¸nh s¸ng vµ mét bé thu ¸nh s¸ng. Nguån ph¸t ¸nh s¸ng lµ mét diode ph¸t quang, cßn nguån thu cã thÓ lµ quang trë, photo®ièt, photransistor, phototransitor tr­êng. . . C¸c bé thu ph¸t ¸nh s¸ng ®­îc ®Æt vµo trong m«i tr­êng quang häc vµ chóng hoµn toµn c¸ch biÖt nhau vÒ m¹ch ®iÖn. GhÐp quang th­êng ®­îc dïng trong c¸c thiÕt bÞ ghÐp nèi nh­ ghÐp nèi thiÕt bÞ ngo¹i vi víi m¸y tÝnh ®Ó ®¶m b¶o an toµn choi m¸y tÝnh khi c¸c thiÕt bÞ ngo¹i vi cã sù cè vÒ ®iÖn c¸c møc ®iÖn ¸p ®­a tõ thiÕt bÞ ngo¹i vi vµo m¸y tÝnh kh«ng ®­îc khèng chÕ ë møc ®iÖn ¸p phï hîp víi møc ®iÖn ¸p chuÈn logic. GhÐp quang cã tèc ®é truyÒn rÊt nhanh (1Mbit/s). H×nh 7.7 lµ mét sè lo¹i ghÐp quang.
H×nh 7.7: Mét sè lo¹i opto-couple
H×nh 7.8 lµ s¬ ®å ®iÒu khiÓn dßng mét chiÒu dïng m¹ch ghÐp quang 4N25. 
Q2
R1
300
LAMP
1
2
0
Q3
0
R2
R
0
V2
24V
1
2
R4
R
V1
5V
R5
R
U1
1
6
2
5
4
0
R3
R
F4
H×nh 7.8: S¬ ®å ®iÒu kiÓn dßng mét chiÒu dïng m¹ch ghÐp quang
Khi ®iÖn ¸p lèi vµo X cña phÇn tö ®¶o thuéc hä CMOS CD4069 ë møc cao lèi ra Y ë møc ®iÖn ¸p thÊp 0V. dßng vµo ®ièt quang I1=10mA LED ph¸t s¸ng lµm cho phototransistor cña m¹ch 4N25 th«ng m¹ch ®iÖn ¸p trªn anèt cña D1 thÊp ®ièt cÊm, T1 cÊm T2 cã ®iÖn ¸p bazo b»ng ®iÖn ¸p emito do ®ã dßng I2=0 ®Ìn t¾t. Khi lèi vµo X ë møc thÊp lèi ra Y cao, LED kh«ng s¸ng, dßng tèi cña phototransisto nhá thÕ colecto cña nã ë møc cao, D1 th«ng m¹ch, T1 T2 th«ng lµm cho bãng ®Ìn cã ®iÖn thÕ 24V dßng 350mA ph¸t s¸ng. Nh­ vËy th«ng qua viÖc ®iÒu khiÓn møc logic lèi vµo X ®iÒu khiÓn dßng vµo m¹ch ghÐp quang nhá ta vÉn cã thÓ ®iÒu khiÓn ®ãng ng¾t mét dßng lín ë lèi ra. M¹ch cã lèi vµo vµ lèi ra hoµn toµn c¸ch biÖt nhau vÒ ph­¬ng diÖn m¹ch ®iÖn.
7.4 LCD (hiÓn thÞ tinh thÓ láng)
LCD (Liquid Crystal Display: hiÓn thÞ tinh thÓ láng) lµ c«ng nghÖ ®­îc sö dông lµm mµn h×nh cña m¸y tÝnh x¸ch tay hoÆc c¸c m¸y tÝnh ®iÖn tö cì nhá. Còng gièng nh­ LED vµ c«ng nghÖ plasma, LCD cho phÐp hiÓn thÞ râ nÐt h¬n c«ng nghÖ sö dông èng phãng tia ®iÖn tö (CRT). LCD tiªu hao n¨ng l­îng Ýt h¬n LED vµ c«ng nghÖ plasma bëi v× nã lµm viÖc trªn nguyªn lý truyÒn vµ ph¶n x¹ ¸nh s¸ng.
Mét mµn h×nh tinh thÓ láng ®­îc x©y dùng bëi mét ma trËn bÞ ®éng hoÆc mét ma trËn tÝch cùc. Ma trËn tÝch cùc ®­îc xem nh­ mét mµng máng c¸c transistor (TFT). TFT lµ nh÷ng kho¸ ®iÖn tö vµ c¸c tô ®iÖn rÊt nhá. Chóng ®­îc s¾p xÕp thµnh mét ma trËn trªn mét tÊm thuû tinh cã phñ mét líp ho¸ chÊt nÒn. §Þa chØ cña mçi ®iÓm ¶nh ®­îc x¸c ®Þnh b»ng giao ®iÓm cña c¸c hµng vµ c¸c cét. C¸c tô ®iÖn trong thiÕt bÞ cã nhiÖm vô lµm t­¬i c¸c chu kú ho¹t ®éng b»ng c¸ch n¹p ®iÖn khi c¸c ®iÓm ¶nh nhËn gi¸ trÞ vµ phãng ®iÖn qua TFT khi kh«ng cã gi¸ trÞ t¹i ®iÓm ¶nh. 
Ma trËn bÞ ®éng trong LCD lµ mét tÊm l­íi dÉn ®iÖn mµ mçi ®iÓm ¶nh cña nã lµ mét m¾t l­íi. TÊm l­íi nµy ®­îc t¹o ra b»ng hai líp kÝnh máng: mét líp t¹o thµnh c¸c cét vµ mét líp t¹o thµnh c¸c hµng. Hai tÊm kÝnh nµy ®­îc t¹o ra bëi mét chÊt dÉn ®iÖn trong suèt (th«ng th­êng lµ indi- oxit s¾t). C¸c hµng hay c¸c cét ®­îc nèi víi c¸c m¹ch tÝch hîp. ChÊt liÖu tinh thÓ láng ®­îc kÑp gi÷a hai líp kÝnh vµ mét mµng máng ph©n cùc ¸nh s¸ng còng ®­îc Ðp vµo hai tÊm kÝnh. §èi víi hÖ thèng sö dông ma trËn bÞ ®éng th× h×nh ¶nh hiÓn thÞ ®Ñp nh­ng nã cã mét nh­îc ®iÓm rÊt lín lµ thêi gian ®¸p øng chËm vµ ®iÖn ¸p ®iÒu khiÓn thay ®æi (C¸ch ®¬n gi¶n ®Ó b¹n thÊy ®­îc thêi gian ®¸p øng chËm ®ã lµ nÕu b¹n di chuyÓn con chuét trªn mµn h×nh LCD b¹n sÏ thÊy bãng cña nã dÞch chuyÓn theo).
C«ng nghÖ LCD ngµy cµng ph¸t triÓn. Tuy nhiªn kÝch th­íc cña LCD th­êng bÞ giíi h¹n bëi c¸c nhµ s¶n xuÊt; bëi v× nÕu ta t¨ng kÝch th­íc cña mµn h×nh cã nghÜa lµ ta ph¶i t¨ng sè l­îng c¸c ®iÓm ¶nh vµ transistor nh­ vËy tû lÖ sè transistor háng trªn mµn h×nh còng t¨ng vµ vÊn ®Ò cuèi cïng lµ gi¸ c¶ t¨ng nhiÒu.
7.5 Pin n¨ng l­îng mÆt trêi
	Pin n¨ng l­îng mÆt trêi ®­îc sö dông trong c¸c øng dông ë c¶ mÆt ®Êt lÉn kh«ng gian vò trô. Pin n¨ng l­îng mÆt trêi cung cÊp nguån n¨ng l­îng l©u dµi cho c¸c vÖ tinh. Pin n¨ng l­îng mÆt trêi còng lµ mét lùa chän quan träng cã thÓ thay thÕ cho c¸c nguån cung cÊp n¨ng l­¬ng trªn mÆt ®Êt bëi v× nã cã thÓ chuyÓn ®æi trùc tiÕp ¸nh s¸ng mÆt trêi thµnh ®iÖn víi mét hiÖu suÊt chuyÓn ®æi cao, cã thÓ cung cÊp n¨ng l­îng gÇn nh­ vÜnh cöu víi gi¸ thµnh thÊp, vµ hÇu nh­ kh«ng « nhiÔm. 
7.5.1 Bøc x¹ mÆt trêi
	N¨ng l­îng bøc x¹ tõ mÆt trêi ®­îc ph¸t ra trªn c¬ së cña ph¶n øng tæng hîp h¹t nh©n. Trong mçi gi©y, kho¶ng 6x1011 kg khÝ Hydro bÞ chuyÓn thµnh khÝ Heli, víi khèi l­îng mÊt m¸t tæng céng kho¶ng 4x103 kg, t­¬ng ®­¬ng víi 4x1020 J th«ng quan mèi quan hÖ Einstein (E=mc2). N¨ng l­îng nµy ®­îc ph¸t ra chñ yÕu d­íi d¹ng bøc x¹ ®iÖn tõ trong vïng tö ngo¹i ®Õn hång ngo¹i (0,2 ®Õn 3×m). Khèi l­îng tæng céng cña mÆt trêi kho¶ng 2x1030 kg, vµ thêi gian tån t¹i æn ®Þnh cña mÆt trêi ®Ó ph¸t ra n¨ng l­îng bøc x¹ gÇn nh­ kh«ng ®æi ­íc tÝnh lµ kho¶ng trªn 10 tû n¨m (1010).
H×nh 38. Hai ®­êng cong quan hÖ víi phæ ¸nh s¸ng mÆt trêi
	C­êng ®é cña bøc x¹ mÆt trêi trong kh«ng gian tù do ë kho¶ng c¸ch trung b×nh tõ mÆt trêi ®Õn tr¸i ®Êt ®­îc gäi lµ h»ng sè n¨ng l­îng mÆt trêi cã gi¸ trÞ 1353W/m2. NhiÖt ®é nhËn ®­îc t¹i bÒ mÆt tr¸i ®Êt ¶nh h­ëng cña tÇng khÝ quyÓn tíi ¸nh s¸ng mÆt trêi ®­îc x¸c ®Þnh bëi kh¸i niÖm khèi kh«ng khÝ. H×nh 38 biÓu diÔn hai ®­êng cong quan hÖ víi phæ chiÕu cña ¸nh s¸ng mÆt trêi (n¨ng l­îng trªn mét ®¬n vÞ diÖn tÝch trªn mét ®¬n vÞ b­íc sãng). §­êng cong ë phÝa trªn m« t¶ phæ ¸nh s¸ng bªn ngoµi tÇng khÝ quyÓn tr¸i ®Êt, ®­îc gäi lµ tr¹ng th¸i khèi kh«ng khÝ zero (AM0). Phæ cña AM0 lµ mét vÊn ®Ò liªn quan ®Õn vÖ tinh vµ c¸c øng dông vËn chuyÓn kh«ng gian. Khèi kh«ng khÝ thø nhÊt 
7.5.2 Pin n¨ng l­îng mÆt trêi tiÕp gi¸p p-n
Mét pin n¨ng l­îng mÆt trêi tiÕp gi¸p p-n ®­îc m« t¶ nh­ trong h×nh 39. Nã gåm mét líp tiÕp gi¸p máng p-n form on the surface, a front ohmic contact stripe and fingers, líp tiÕp xóc ®iÖn trë sau bao phñ toµn bé mÆt sau, vµ mét líp chèng ph¶n x¹ phñ bªn ngoµi mÆt tr­íc.
H×nh 39. S¬ ®å cña pin mÆt trêi tiÕp gi¸p p-n silic
Khi pin ®­îc ph¬i d­íi phæ ¸nh s¸ng mÆt trêi, mét photon mang n¨ng l­îng nhá h¬n n¨ng l­îng vïng trèng sÏ kh«ng cã t¸ch ®éng ®Õn ®Çu ra cña pin. Víi mét photon mang n¨ng l­îng lín h¬n Eg sÏ ®ãng gãp mét phÇn n¨ng l­îng b»ng Eg cho pin, phÇn n¨ng l­îng cßn l¹i tæn hao d­íi d¹ng nhiÖt. §Ó t×m hiÖu suÊt biÕn ®æi, chóng ta xem xÐt gi¶n ®å c¸c gi¶i n¨ng l­îng cña tiÕp gi¸p p-n d­íi bøc x¹ mÆt trêi nh­ H×nh 40a. S¬ ®å m¹ch t­¬ng ®­¬ng ®­îc biÓu diÔn trong H×nh 40b, trong ®ã mét nguån dßng kh«ng ®æi ®­îc nèi song song víi tiÕp gi¸p. Dßng nguån IL lµ kÕt qu¶ cña sù kÝch thÝch bëi sè l­îng v­ît tréi c¸c h¹t sãng cña bøc x¹ mÆt trêi, Is lµ dßng ®iÖn b·o hoµ, vµ RL lµ ®iÖn trë t¶i.
H×nh 40. (a)Gi¶n ®å n¨ng l­îng cña pin mÆt trêi tiÕp gi¸p p-n. (b) m¹ch t­¬ng ®­¬ng lý t­ëng cña pin mÆt trêi
§Æc tr­ng (lý t­ëng) I-V ®èi víi thiÕt bÞ nµy ®­îc biÓu diÔn:
	(32)
vµ:
	(32a)
Trong ®ã A lµ diÖn tÝch thiÕt bÞ. §å thÞ ph­¬ng tr×nh 32 ®­îc biÓu diÔn trªn H×nh 41a víi IL = 100mA, IS = 1nA, A = 4 cm2, vµ T = 300 K. §­êng cong ®i qua gãc phÇn t­ thø 4, vµ do vËy ta cã thÓ biÕt ®­îc c«ng suÊt cña thiÕt bÞ. §­êng cong I-V th«ng dông h¬n ®­îc biÓu diÔn ë H×nh 41b, lµ ®¶o cña H×nh 41a qua trôc ®iÖn ¸p. B»ng c¸ch chän t¶i thÝch hîp, gÇn 80% c¸c s¶n phÈm ta cã thÓ nhËn biÕt ®­îc IscVco, trong ®ã Isc b»ng dßng ng¾n m¹ch IL vµ Voc lµ ®iÖn ¸p hë m¹ch cña pin. Vïng h×nh ch÷ nhËt ®­îc g¹ch chÐo trong h×nh lµ vïng c«ng suÊt cùc ®¹i. §iÒu nµy ®­îc m« t¶ trong H×nh 41b, víi Im vµ Vm lÇn l­ît lµ dßng vµ ®iÖn ¸p, t­¬ng øng víi c«ng suÊt ra lín nhÊt Pm(ImVm).
H×nh 41. (a) §Æt tuyÕn von-ampe cña pin mÆt trêi khi chiÕu s¸ng. (b) ®¶o cña (a) qua trôc ®iÖn ¸p.
	Tõ ph­¬ng tr×nh (32), chóng ta thu ®­îc ®iÖn ¸p hë m¹ch (I=0):
	(33)
Do ®ã, víi dßng cho tr­íc IL, Voc t¨ng loga khi gi¶m dßng b·o hßa IS. Ta cã c«ng suÊt ra nh­ sau:
	(34)
C«ng suÊt lín nhÊt khi dP/dV = 0, hay:
	(35a)
	(35b)
Khi ®ã:
	(36)
7.5.3 HiÖu suÊt chuyÓn ®æi
HiÖu suÊt chuyÓn ®æi c«ng suÊt cña pin n¨ng l­îng mÆt trêi ®­îc tÝnh:
	 	(37)
trong ®ã Pin lµ c«ng suÊt tíi vµ FF lµ hÖ sè ®iÒn ®Çy, ®­îc ®Þnh nghÜa:
	(38)
§Ó t¨ng hiÖu suÊt, chóng ta cÇn t¨ng tÊt c¶ c¸c thµnh phÇn cña hÖ sè trong ph­¬ng tr×nh (37).
HiÖu suÊt cña mét pin n¨ng l­îng mÆt trêi lý t­ëng t¹i nhiÖt ®é 300K ®­îc biÓu diÔn trong H×nh 42 nh­ mét hµm sè cña n¨ng l­îng vïng cÊm. HiÖu suÊt lý t­ëng cã thÓ rót ra tõ ®Æc tr­ng I-V nh­ trong ph­¬ng tr×nh (32). Víi mét chÊt b¸n dÉn nhÊt ®Þnh, mËt ®é dßng b·o hßa JS cã thÓ t×m ®­îc qua ph­¬ng tr×nh (32a). Víi mét vïng kh«ng khÝ (?) nhÊt ®Þnh, dßng ng¾n m¹ch IL ®­îc t¹o ra bëi c¸c ®iÖn tÝch vµ mét sè l­îng c¸c h¹t photon cã n¨ng l­îng hÝ # Eg cña phæ n¨ng l­îng mÆt trêi. C«ng suÊt tíi Pin lµ tæng hîp cña tÊt c¶ c¸c photon trong phæ n¨ng l­îng (H×nh 38).
H×nh 42. HiÖu suÊt cña pin mÆt trêi lý t­ëng t¹i nhiÖt ®é 300K
	§­êng cong víi C = 1 trong H×nh 42 lµ trong ®iÒu kiÖn vïng AM1. L­u ý r»ng hiÖu suÊt cã nhiÒu cùc ®¹i vµ kh«ng phô thuéc nhiÒu vµo Eg. Do ®ã, víi chÊt b¸n dÉn víi d¶i cÊm n»m trong kho¶ng tõ 1 ®Õn 2ev ®­îc quyÕt ®Þnh bëi vËt liÖu cña pin. H×nh 42. H×nh 42 còng cho ta thÊy hiÖu suÊt lý t­ëng víi mét bé tËp trung quang kho¶ng 1000 suns (t­¬ng ®­¬ng 925kW/m2?). Chi tiÕt h¬n vÒ bé tËp trung quang sÏ ®­îc ®Ò cËp ®Õn trong phÇn 7.5.5
	Cã nhiÒu nh©n tè lµm gi¶m hiÖu suÊt lý t­ëng. Mét trong nh÷ng nguyªn nh©n chÝnh lµ ®iÖn trë nèi tiÕp do tæn hao trë ë líp bÒ mÆt. M¹ch t­¬ng ®­¬ng ®­îc biÓu diÔn trong H×nh 43. NÕu dßng cña ®ièt ®­îc cho ë ph­¬ng tr×nh (32 ) th× ®Æc tr­ng I-V ®­îc biÓu diÔn:
	(39)
	§å thÞ cña ph­¬ng tr×nh (39) ®­îc biÓu diÔn trong H×nh 43, víi RS = 0 vµ 5# vµ c¸c th«ng sè IS, IL vµ T t­¬ng tù nh­ trong H×nh 41. Cã thÓ nhËn thÊy r»ng, víi ®iÖn trë nèi tiÕp 5# c«ng suÊt s½n cã sÏ gi¶m 30% so víi c«ng suÊt cùc ®¹i khi RS = 0. Ta cã dßng ra vµ c«ng suÊt ra:
	(40)
	(41)
H×nh 43. §Æc tuyÕn Von-Ampe cña pin mÆt trêi víi ®iÖn trë nèi tiÕp vµ s¬ ®å t­¬ng ®­¬ng
	§iÖn trë nèi tiÕp phô thuéc vµo ®é réng cña tiÕp gi¸p, ®é t¹p chÊt cña c¸c b¸n dÉn lo¹i p vµ lo¹i n, vµ sù s¾p xÕp cña líp tiÕp xóc trë kh¸ng bÒ mÆt. §èi víi pin n¨ng l­îng mÆt trêi Silic th«ng th­êng víi cÊu t¹o nh­ trong H×nh 39, ®iÖn trë nèi tiÕp vµo kho¶ng 0,7# ®èi víi pin n+-p vµ 0,4# ®èi víi p+-n. Mét thµnh phÇn trë kh¸ng kh¸c lµ ®iÖn trë suÊt thÊp cña líp lo¹i n.
	Mét hÖ sè kh¸c lµ dßng t¸i hîp t¹i vïng nghÌo h¹t dÉn. For single-level centers (?), dßng t¸i hîp ®­îc biÓu diÔn:
	(42)
víi:
trong ®ã I’s lµ dßng b·o hßa. Ph­¬ng tr×nh chuyÓn ®æi n¨ng l­îng cã thÓ sö dông c¸c ph­¬ng tr×nh ®ãng t­¬ng tù nh­ tõ ph­¬ng tr×nh (33) ®Õn (36), víi viÖc thay Is bëi Is’ vµ hÖ sè mò chia cho 2. HiÖu suÊt trong tr­êng hîp dßng t¸i hîp nhá h¬n rÊt nhiÒu so víi tr­êng hîp dßng lý t­ëng bëi sù suy gi¶m cña c¶ Voc vµ hÖ sè ®iÒn ®Çy. §èi víi pin silic ë 300K, dßng t¸i hîp cã thÓ lµm gi¶m 25% hiÖu suÊt.
ch­¬ng 8. vi ®iÖn tö
 8.1. Kh¸i qu¸t vÒ vi ®iÖn tö
Nhê c«ng nghÖ plana epitaxi, trªn mét tÊm ®¬n tinh thÓ b¸n dÉn ng­êi ta cÊy c¸c tranzito , c¸c ®ièt, ®iÖn trë ghÐp nèi víi nhau theo mét s¬ ®å hoµn chØnh nh»m thùc hiÖn mét chøc n¨ng nhÊt ®Þnh. M¹ch electron ®­îc chÕ t¹o trªn mét ®¬n tinh thÓ b¸n dÉn ®­îc gäi lµ m¹ch tæ hîp IC (Intergrate circuit). Trªn mét ®¬n tinh thÓ diÖn tÝch 1mm2 ng­êi ta chÕ t¹o ®­îc m¹ch ®iÖn gåm hµng tr¨m linh kiÖn kh¸c nhau.
¦u ®iÓm: M¹ch vi ®iÖn tö cã nh÷ng ­u ®iÓm c¬ b¶n: kÝch th­íc nhá, ®é bÒn ch¾c, ®é tin cËy cao, tiªu thô n¨ng l­îng ®iÖn Ýt. Sù ra ®êi cña vi ®iÖn tö ®· ®­a nÒn c«ng nghiÖp electron ph¸t triÓn nh­ vò b·o. Ng­êi ta cã thÓ chÕ t¹o c¸c thiÕt bÞ electron phøc t¹p mét c¸c dÔ dµng. §Ó chÕ t¹o ®­îc c¸c IC ng­êi ta ph¶i tinh chÕ ®­îc c¸c b¸n dÉn cã ®é siªu s¹ch, nu«i cÊy ®­îc c¸c ®¬n tinh thÓ b¸n dÉn cã kÝch th­íc lín, d©y truyÒn c«ng nghÖ s¶n xuÊt IC hoµn toµn tù ®éng ho¸ . 
C«ng nghÖ plana epitaxi: trªn h×nh 2.8.1 lµ c¸c h×nh ¶nh minh ho¹ c¸c c«ng ®o¹n chÕ t¹o mét tranzito theo c«ng nghÖ plana epitaxi
H×nh 2.8.1
a/ Trªn ®Õ b¸n dÉn lo¹i p t­¬ng ®èi máng, ®iÖn trë suÊt lín, ng­êi ta t¹o líp epitaxi silic lo¹i n, sau ®ã nung nãng ë nhiÖt ®é cao t¹o líp SiO2 b¶o vÖ. Dïng ph­¬ng ph¸p quang kh¾c t¹o cöa sæ, khuÕch t¸n chÊt b¸n dÉn lo¹i p vµo líp epitaxi lo¹i n ®Ó t¹o nªn miÒn baz¬.
b/ Nung nãng lÇn thø 2 ®Ó t¹o líp SiO2, råi quang kh¾c t¹o cöa sæ khuÕch t¸n b¸n dÉn lo¹i n t¹o miÒn emit¬.
c/ Quang kh¾c t¹o cöa sæ ®Ó lµm c¸c cùc emit¬, baz¬, colect¬.
d/ Phñ nh«m t¹o c¸c cùc C, B, E 
§Ó chÕ t¹o ®­¬c mét tranzito ph¶i qua nhiÒu c«ng ®o¹n phøc t¹p nh­ vËy, nh­ng c¸c tranzito còng nh­ c¸c ®iÖn trë cã trªn ®¬n tinh thÓ IC ®Òu ®­îc chÕ t¹o ®ång lo¹t nh­ nhau theo tõng b­íc cña quy tr×nh c«ng nghÖ trªn mét d©y truyÒn s¶n xuÊt hoµn toµn tù ®éng ho¸. nhê vËy®é ®ång nhÊt chÊt l­îng s¶n phÈm ngµy cµng tèt gi¸ thµnh c¸c vi m¹ch ngµy cµng h¹.
8.2. Ph©n lo¹i vi ®iÖn tö.
 Vi ®iÖn tö ®­îc. ph©n thµnh 2 lo¹i:
Vi ®iÖn tö l«gÝc: c¸c m¹ch nµy thùc hiÖn c¸c hµm l«gÝc Ngµy nay ng­êi ta ®· chÕ t¹o ®­îc c¸c m¹ch l«gÝc tæ hîp cì võa MSI vµ cì lín LSI trªn ®ã ®­îc c©ý hµng chôc v¹n linh kiÖn electron ®¶m ®­¬ng ®­îc nhiÒu chøc n¨ng chóng ®­îc dïng trong kÜ thuËt ®iÖn tö sè, m¸y tÝnh. 
Vi ®iÖn tö tuyÕn tÝnh: c¸c vi m¹ch dïng trong kÜ thuËt ®iÖn tö t­¬ng tù, tÊt c¶ c¸c vi ®iÖn tö kh«ng thuéc vµo vi ®iÖn tö l«gic ng­êi ta ®Òu xÕp vµo lo¹i vi ®iªn tö tuyÕn tÝnh. Ngµy nay hÇu hÕt c¸c khèi chøc n¨ng kh¸c nhau trong kÜ thuËt ®iÖn tö t­¬ng tù ®Òu ®­îc chÕ t¹o d­íi d¹ng vi m¹ch nªn vi ®iÖn tö tuyÕn tinh rÊt phong phó vµ ®a r¹ng, nhiÒu s¬ ®å electron l¾p r¸p b»ng c¸c linh kiÖn rêi rÊt khã nh­ng nÕu dïng vi m¹ch l¹i qu¸ dÔ dµng. C¸c m¹ch khuÕch ®¹i vi sai, khuÕch ®¹i thuËt to¸n, so s¸nh vi sai, ph¸t, ®iÒu chÕ, c¸c m¹ch gi¶i m· ©m thanh gi¶i m· mÇu dïng trong c¸c hÖ v« tuyÕn truyÒn h×nh mÇu, c¸c m¹ch nguån nu«i æn ¸p v...v., ®Òu ®­îc xÕp vµo lo¹i vi ®iÖn tö tuyÕn tinh. Mét sè trong c¸c lo¹i vi m¹ch tuyÕn tÝnh chóng ta sÏ kh¶o s¸t ë PhÇn III khi ®Ò cËp ®Õn c¸c m¹ch electron trong kÜ thuËt ®iÖn tö t­¬ng tù
8.3. C¸c vi ®iÖn tö l«gÝc c¬ b¶n
C¸c m¹ch vi ®iÖn tö l«gÝc c¬ b¶n ®­îc dïng ®Ó thùc hiÖn c¸c phÐp tÝnh l«gÝc . §Æc ®iÓm cña c¸c lo¹i m¹ch nµy lµ ®iÖn ¸p lèi vµo vµ lèi ra cña nã chØ cã hai møc lµ cao vµ thÊp t­¬ng øng víi hai gi¸ trÞ 1 vµ 0.
Cã 3 phÐp tÝnh l«gÝc c¬ b¶n sau:
- PhÐp céng l«gÝc: y = x1 + x2
Hµm l«gÝc thùc hiÖn phÐp céng l«gÝc gäi lµ hµm OR(hoÆc), trong kÜ thuËt ®iªn tö nã ®ù¬c ký hiÖu b»ng ký hiÖu l«gÝc:
- PhÐp nh©n l«gÝc: y = x1 . x2
Hµm l«gÝc thùc hiÖn phÐp nh©n lµ hµm AND(vµ). 
Ký hiÖu l«gÝc cña m¹ch AND:
- PhÐp phñ ®Þnh: 
Hµm l«gÝc thùc hiÖn chøc n¨ng phñ ®Þnh gäi lµ hµm NOT. 
Ký hiÖu l«gÝc cña m¹ch NOT:
KÕt hîp phÐp nh©n víi phÐp phñ ®Þnh ta cã m¹ch NAND.
 Ký hiÖu l«gÝc cña m¹ch NAND:
KÕt hîp phÐp céng víi phÐp phñ ®Þnh ta cã m¹ch NOR. 
 Ký hiÖu l«gÝc cña m¹ch NOR:
C¸c m¹ch l«gÝc ®­îc chÕ t¹o tõ c¸c c¸c tranzito l­ìng cùc, hoÆc tranzito tr­êng. 
 Trªn h×nh 2.8.2 giíi thiÖu s¬ ®å nguyªn lý mét vµi m¹ch l«gÝc c¬ b¶n lµm tõ tranzito l­ìng cùc thuéc hä l«gic TTL. H×nh 2.8.2d lµ minh ho¹ cÊu tróc cña tranzito cã hai emit¬ nã cã hai líp tiÕp gi¸p emit¬ E1, E2 vµ mét líp tiÕp gi¸p colÕct¬ C. C¸c tranzito cã nhiÒu emit¬ ta th­êng thÊy ë trong c¸c s¬ ®å vi m¹ch. 
H×nh 2.8.2
S¬ ®å nguyªn lÝ cña c¸c vi m¹ch l«gÝc NOR, NAND, NOT thuéc hä CMOS lµm tõ hai lo¹i tranzito tr­êng MOSFET kªnh p phèi hîp víi kªnh n ®­îc tr×nh bµy trªn h×nh 2.8.3.
H×nh 2.8.3

File đính kèm:

  • docgiao_trinh_linh_kien_dien_tu.doc