Công nghệ 12 Bài 4: Linh kiện bán dẫn và IC

1.1.1. Cấu tạo và kí hiệu

a. Cấu tạo

• Có 1 lớp tiếp giáp P - N
• 2 điện cực A (anốt), K (catốt)
• Vỏ làm bằng thuỷ tinh, kim loại hoặc nhựa

Hình 1. Cấu tạo Điốt bán dẫn

b. Kí hiệu

Hình 2. kí hiệu Điốt bán dẫn

1.1.2. Nguyên lí làm việc

• Khi phân cực ngược Điôt ngăn không cho dòng điện đi qua

Hình 3. Phân cực ngược Điôt

• Khi phân cực thuận Điôt cho dòng điện đi qua

Hình 4. Phân cực thuận Điôt

Kết luận: Điôt cho dòng điện đi theo một chiều từ Anôt sang Catôt

1.1.3. Phân loại

a. Theo công nghệ chế tạo

Điôt tiếp điểm:

Hình 5. Điôt tiếp điểm

• Chỗ tiếp giáp có diện tích rất nhỏ
• Cho dòng điện nhỏ đi qua
• Dùng để tách sóng và trộn tần

Điôt tiếp mặt:

Hình 6. Điôt tiếp mặt

• Chỗ tiếp giáp P - N có diện tích lớn
• Cho dòng điện lớn đi qua
• Dùng để chỉnh lưu

b. Theo chức năng

• Điôt ổn áp (Điôt Zener): Cho phép dùng ở vùng điện áp ngược đánh thủng mà không hỏng, được dùng để ổn định điện áp một chiều

Hình 7. Ký hiệu Điôt Zener

• Điôt chỉnh lưu: Biến đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều

1.2.1. Cấu tạo

• Có 2 lớp tiếp giáp P - N
• 3 điện cực E, B, C
• Vỏ làm bằng kim loại hoặc nhựa

1.2.2. Phân loại và kí hiệu

Gồm 2 loại là Tranzito PNP và Tranzito NPN:

Hình 8.1. Cấu tạo Tranzito PNP

Hình 8.2. Kí hiệu Tranzito PNP

Hình 9.1 Cấu tạo Tranzito NPN

Hình 9.2 Kí hiệu Tranzito NPN

1.2.3. Nguyên lí làm việc

Hình 10. Nguyên lí làm việc Trazito NPN

• Khi chưa có dòng điện điều khiển I_B. Tranzito ở trạng thái khoá không cho dòng điện I_C qua
• Khi có dòng điện điều khiển I_B. Tranzito ở trạng thái mở nên cho dòng điện I_C qua

1.2.4. Công dụng

Dùng để khuếch đại tín hiệu, tách sóng và xung,. . .

1.3.1. Cấu tạo, kí hiệu, công dụng

a. Cấu tạo

Hình 11. Cấu tạo Tirixto

• Là linh kiện bán dẫn có ba lớp tiếp giáp P - N
• Có vỏ bọc bằng nhựa hoặc kim loại
• Có 3 điện cực: Anôt (A), Catôt (K), Điều khiển (G)

b. Kí hiệu

Hình 12. Kí hiệu Tirixto

c. Công dụng

Dùng trong mạch chỉnh lưu có điểu khiển

1.3.2. Nguyên lý làm việc và số liệu kĩ thuật

a. Nguyên lí làm việc

• Khi chưa có U_GK > 0 thì dù U_AK> 0, nó vẫn không dẫn điện
• Khi có U_GK > 0 và U_AK> 0, nó cho dòng điện đi từ A sang K, U_GK không còn tác dụng

b. Số liệu kĩ thuật

Khi dùng Tirixto cần quan tâm tới các số liệu kĩ thuật chủ yếu là: I_AK định mức; U_AK định mức; UGK định mức; I_GK định mức.

1.4.1. Triac

a. Cấu tạo, kí hiệu, công dụng

• Cấu tạo:
• Triac có các lớp bán dẫn ghép nối tiếp như hình vẽ và được nối ra ba chân, hai chân A₁, A₂ và chân điều khiển (G)
• Về nguyên lí cấu tạo, Triac có thể coi như hai Tiristor ghép song song nhưng ngược chiều nhau

Hình 13. Cấu tạo Triac

• Kí hiệu

Hình 14. Kí hiệu Triac

• Công dụng: Dùng để điều khiển các thiết bị điện trong các mạch điện xoay chiều.

b. Nguyên lí làm việc và số liệu kĩ thuật

b.1. Nguyên lí làm việc

• Khi cực G và A₂ có điện thế âm hơn so với A₁ thì Triac mở. Cực A₁ đóng vai trò anôt, còn cực A₂ đóng vai trò catôt. Dòng điện đi từ A₁ về A_2.

Hình 15. Nguyên lí làm việc của Triac khi cực G và A₂ có điện thế âm hơn so với A₁

• Khi cực G và A₂ có điện thế dương hơn so với A₁ thì Triac mở. Cực A₂ đóng vai trò anôt, còn cực A₁ đóng vai trò catôt. Dòng điện đi từ A₂ về A₁.

Hình 15. Nguyên lí làm việc của Triac khi cực G và A₂ có điện thế dương hơn so với A₁

b.2. Số liệu kĩ thuật

Khi dùng Triac cần quan tâm tới các số liệu kĩ thuật chủ yếu là: 

\(I_{{A}_{1}A_{2}}\) định mức; \(U_{{A}_{1}A_{2}}\) định mức;\( I_{GA_{1}}\) định mức; \(U_{GA_{1}}\) định mức; \(I_{GA_{2}}\) định mức; \(U_{GA_{2}}\) định mức

1.4.2. Điac

a. Cấu tạo, kí hiệu, công dụng

• Cấu tạo:
  • Điac có các lớp bán dẫn ghép nối tiếp như hình vẽ và được nối ra hai chân A₁, A₂
  • Về nguyên lí cấu tạo, Điac có thể coi như hai Tiristor ghép song song nhưng ngược chiều nhau. Nhưng không có cực điều khiển
• Kí hiệu

Hình 17. Kí hiệu Điac

• Công dụng: Dùng để điều khiển các thiết bị điện trong các mạch điện xoay chiều.

b. Nguyên lí làm việc và số liệu kĩ thuật 

b.1. Nguyên lí làm việc

• Khi nâng cao độ chênh điện A₁ so với A₂ thì: Dòng điện đi từ A₁ về A₂

Hình 18. Nguyên lí làm việc của Điac khi nâng cao độ chênh điện A₁ so với A₂

• Khi nâng cao độ chênh điện A₂ so với A₁ thì: Dòng điện đi từ A₂ về A₁

Hình 19. Nguyên lí làm việc của Điac khi nâng cao độ chênh điện A₂ so với A1

b.2. Số liệu kĩ thuật

Khi dùng Điac cần quan tâm tới các số liệu kĩ thuật chủ yếu là: \(I_{A_{1}A_{2}}\) định mức; \(U_{A_{1}A_{2}}\) định mức

1.5.1. Khái niệm

• Là mạch vi điện tử tích hợp, được chế tạo bằng công nghệ đặc biệt hết sức tinh vi chính xác
• Là một tổ hợp các linh kiện điện tử như: Điện trở, tụ điện, cuộn cảm, điôt, tranzto, tirixto….
• Chúng có tác dụng như một mạch điện tử nào đó

1.5.2. Phân loại

• IC tương tự: Dùng để khuếch đại, tạo dao động, ổn áp, thu phát sóng, …
• IC số: Dùng trong các thiết bị tự động, xung số, xử lí thông tin….

1.5.3.  Chú ý

• Cần tra cứu sổ tay IC để chọn và lắp mạch cho đúng
• Cần xác định đúng chân trước khi lắp

1.5.4.  Hình ảnh một số loại IC

Hình 20. Hình dạng một số loại IC

• Quang điện tử là linh kiện điện tử có thông số thay đổi theo độ chiếu sáng, được dùng trong các mạch điện tử điều khiển băng ánh sáng.
• Ví dụ: Loại quang điện tử khi cho dòng điện chạy qua, nó bức xạ  ra ánh sáng, được gọi là LED (Light Emitting Diode)

Sau khi học xong bài Bài 4: Linh kiện bán dẫn và IC, các em cần nắm vững các nội dung trọng tâm:

• Cấu tạo, ký hiệu, phân loại và nguyên lí làm việc của Điốt bán dẫn, Tranzito
• Cấu tạo, ký hiệu, nguyên lí làm việc và số liệu kĩ thuật của Tirixto

• Cấu tạo, kí hiệu, công dụng, nguyên lí làm việc và số liệu kĩ thuật của Triac và Điac

• Khái niệm, phân loại vi mạch tổ hợp
• Khái niệm quang điện tử

Các em có thể hệ thống lại nội dung kiến thức đã học được thông qua bài kiểm tra Trắc nghiệm Công nghệ 12 Bài 4 cực hay có đáp án và lời giải chi tiết. 

• Câu 1:

  Điốt bán dẫn có:

  • A. 4 lớp tiếp giáp P - N
  • B. 2 lớp tiếp giáp P - N
  • C. 1 lớp tiếp giáp P - N
  • D. 3 lớp tiếp giáp P - N

• Câu 2:

  Triac có mấy điện cực:

  • A. 3
  • B. 2
  • C. 1
  • D. 4

• Câu 3:

  Tranzito có mấy lớp tiếp giáp P - N?

  • A. 1
  • B. 2
  • C. 3
  • D. 4

Câu 4-10: Mời các em đăng nhập xem tiếp nội dung và thi thử Online để củng cố kiến thức về bài học này nhé!

Các em có thể xem thêm phần hướng dẫn Giải bài tập Công nghệ 12 Bài 4 để giúp các em nắm vững bài học và các phương pháp giải bài tập.

Bài tập 1 trang 24 SGK Công nghệ 12

Bài tập 2 trang 24 SGK Công nghệ 12

Bài tập 3 trang 24 SGK Công nghệ 12

Bài tập 4 trang 24 SGK Công nghệ 12

Trong quá trình học tập nếu có thắc mắc hay cần trợ giúp gì thì các em hãy comment ở mục Hỏi đáp, Cộng đồng Công Nghệ HOC247 sẽ hỗ trợ cho các em một cách nhanh chóng!

Chúc các em học tập tốt và luôn đạt thành tích cao trong học tập!