Bài 15. Một số linh kiện điện tử phổ biến SVIP

I. LINH KIỆN THỤ ĐỘNG

1. Điện trở (R)

- Điện trở được sử dụng để:

+ Hạn chế hoặc điều chỉnh dòng điện.

+ Phân chia điện áp trong các mạch điện, điện tử.

- Người ta thường dùng dây kim loại có điện trở suất cao hoặc dùng bột than phun lên lõi sứ để làm điện trở.

- Thông số kĩ thuật:

+ Giá trị điện trở cho biết mức độ cản trở dòng điện của điện trở, đơn vị là Ohm (\(\Omega\)).

+ Công suất định mức:

• Là công suất tiêu hao trên điện trở khi có dòng điện chạy qua mà nó có thể làm việc được trong thời gian dài, không bị cháy hoặc đứt.

• Đơn vị là Oát (W).

2. Cuộn cảm (L)

- Cuộn cảm:

+ Thường được dùng để dẫn dòng điện một chiều, chặn dòng điện cao tần.

+ Khi mắc phối hợp với tụ điện tạo thành mạch cộng hưởng.

- Cuộn cảm được sử dụng trong:

+ Các mạch điều khiển tín hiệu, ổn định điện áp, mạch lọc, tạo mạch cộng hưởng,...

- Người ta dùng dây dẫn cách điện để quấn tạo thành cuộn cảm.

- Thông số kĩ thuật:

+ Điện cảm (L):

• Là đại lượng cho biết khả năng tích lũy năng lượng từ trường của cuộn cảm khi có dòng điện chạy qua nó.

• Đơn vị là Henry (H).

+ Dòng điện định mức I_đm:

• Là trị số dòng điện lớn nhất cho phép chạy qua cuộn cảm.

• Đơn vị là Ampe (A).

+ Cảm kháng (X_L):

• Là đại lượng vật lí biểu hiện sự cản trở của cuộn cảm đối với dòng điện xoay chiều (biến thiên) chạy qua nó.

• Đơn vị là Ohm (\(\Omega\)).

\(X_L=2\pi fL\)

3. Tụ điện (C)

- Tụ điện dùng để cản trở dòng điện một chiều và cho dòng điện xoay chiều đi qua.

- Tụ điện khi mặc phối hợp với cuộn cảm tạo thành mạch cộng hưởng.

- Ngoài ra còn được sử dụng trong các mạch lọc, mạch truyền tín hiệu,...

- Tụ điện là tập hợp của hai hay nhiều vật dẫn ngăn cách nhau bởi lớp điện môi.

Tên gọi	Hình dạng	Kí hiệu
Tụ không phân cực (tụ thường)
Tụ có điều chỉnh (tụ xoay)
Tụ phân cực (tụ hóa)

- Thông số kĩ thuật:

+ Điện dung (C):

• Là một đại lượng đặc trưng cho khả năng tích lũy năng lượng điện trường của tụ điện khi có điện áp thuận đặt lên hai cực của nó.

• Đơn vị là Fara (F).

+ Điện áp định mức U_đm:

• Là trị số điện áp lớn nhất cho phép đặt lên hai cực của tụ điện.

• Đơn vị là Volt (V).

+ Dung kháng (X_C):

• Là đại lượng biểu hiện sự cản trở của tụ điện đối với dòng điện xoay chiều chạy qua nó.

• Đơn vị là Ohm (\(\Omega\)).

\(X_C=\dfrac{1}{2\pi fC}\)

II. LINH KIỆN TÍCH CỰC

1. Diode (D)

- Diode được sử dụng trong các:

+ Mạch điện chỉnh lưu.

+ Mạch ghim điện áp.

+ Mạch ổn áp,...

- Hình dạng và kí hiệu của một số loại diode cơ bản:

Tên gọi	Hình dạng	Kí hiệu
Diode thường (Diode chỉnh lưu)
Diode ổn áp

- Diode là một linh kiện được tạo thành từ hai lớp vật liệu bán dẫn P, N:

+ Lớp bán dẫn P mang điện tích dương (anode).

+ Lớp bán dẫn N mang điện tích âm (cathode).

- Khi diode được phân cực thuận (U_AK > 0) thì cho dòng điện đi theo chiều thuận từ anode đến cathode.

- Thông số kĩ thuật:

+ Điện áp ngược lớn nhất đặt lên diode (U_max khi U_AK < 0):

• Trị số điện áp lớn nhất cho phép đặt lên hai cực của diode mà vẫn đảm bảo an toàn, diode không bị đánh thủng.

• Đơn vị là Volt (V).

+ Dòng điện định mức qua diode (I_đm):

• Trị số dòng điện lớn nhất cho phép chạy qua diode mà vẫn đảm bảo an toàn, không bị đánh thủng.

• Đơn vị là Ampe (A).

2. Transistor lưỡng cực (BJT)

- Transistor lưỡng cực có cấu tạo gồm ba lớp vật liệu bán dẫn tương ứng với ba cực là:

+ Base (B).

+ Collector (C).

+ Emitter (E).

- Có hai loại là NPN và PNP.

- Transistor lưỡng cực được sử dụng trong các mạch khuếch đại tín hiệu, tạo sóng, tạo xung,...

- Hình ảnh thực tế và kí hiệu của hai loại transistor NPN và PNP:

- Tuỳ thuộc vào ứng dụng của mạch điện tử mà lựa chọn loại NPN hay PNP. Chiều mũi tên kí hiệu trên các transistor chỉ chiều dòng điện chạy qua transistor:

+ Loại NPN: dòng điện I_C đi từ C đến E khi có dòng điện I_B đi từ B qua E (U_BE > 0, U_CE > 0).

+ Loại PNP: dòng điện I_C đi từ E đến C khi có dòng điện I_B đi từ E qua B (U_BE < 0, U_CE < 0).

- Thông số kĩ thuật:

+ Điện áp định mức collector-emitter (U_CEO):

• Là điện áp lớn nhất cho phép đặt lên hai cực C và E để transistor có thể làm việc mà không bị đánh thủng.

• Đơn vị là Volt (V).

+ Dòng điện collector định mức (I_C):

• Là dòng điện collector lớn nhất cho phép chạy qua transistor.

• Đơn vị là Ampe (A).

+ Dòng điện base định mức (I_B):

• Là dòng điện base lớn nhất cho phép chạy qua transistor.

• Đơn vị là Ampe (A).

+ Điện áp định mức base-emitter (U_BEO):

• Là điện áp lớn nhất cho phép đặt vào hai cực B và E để transistor có thể làm việc mà không bị đánh thủng.

• Đơn vị là Volt (V).

+ Hệ số khuếch đại dòng điện (β):

• Là tỉ số giữa dòng điện đầu ra I_C và dòng điện đầu vào I_B của transistor.

- Thông số kĩ thuật của transistor lưỡng cực được cung cấp trong tài liệu kĩ thuật của nhà sản xuất.

III. MẠCH TÍCH HỢP IC

- IC (Integrated Circuit) là tập hợp gồm nhiều linh kiện bán dẫn và linh kiện thụ động được chế tạo bằng các công nghệ đặc biệt tinh vi với độ chính xác cao.

- IC còn có các tên gọi khác như là chíp, vi mạch điện tử hay vi mạch tích hợp,...

* Mỗi IC có kí hiệu và các chân (pin) khác nhau:

- Khi sử dụng IC cần tra cứu sổ tay và các tài liệu kĩ thuật tương ứng.

- Thông thường, các chân IC được bố trí theo kiểu hình răng lược có:

+ Một hàng chân.

+ Chân rết có hai hàng chân.

- Đối với IC có một hàng chân:

+ Nhìn theo mặt bên phải (mặt có ghi các chữ số kí hiệu của IC).

+ Đếm từ số 1 đến số cuối theo chiều từ trái qua phải.

- Đối với chân IC có hai hàng chân:

+ Nhìn từ trên xuống.

+ Đếm số 1 đến số cuối theo chiều ngược kim đồng hồ.

+ Bắt đầu từ bên có đánh dấu trên thân của IC.

* IC có thể phân loại dựa trên nhiều tiêu chí khác nhau:

- Phân loại dựa theo mật độ tích hợp:

+ SSI: mật độ tích hợp nhỏ, chỉ loại IC chứa vài chục transistor.

+ MSI: mật độ tích hợp trung bình, chỉ loại IC chứa vài trăm transistor.

+ LSI: mật độ tích hợp lớn, chỉ loại IC chứa hàng nghìn transistor.

+ VLSI: mật độ tích hợp rất lớn, chỉ loại IC chứa hàng trăm ngàn đến vài tỉ transistor.

- Phân loại theo đặc điểm tín hiệu xử lí:

+ IC tương tự:

• Làm việc với tín hiệu tương tự.

• Điển hình là IC tuyến tính và IC cao tần.

+ IC số:

• Làm việc với tín hiệu số.

• IC số được thiết kế với phần tử cơ bản là cổng logic, mạch logic tổ hợp.

+ IC kết hợp tương tự và số:

• Các khối có khả năng xử lí và làm việc với cả tín hiệu tương tự và tín hiệu số.

- Phân loại theo công dụng:

+ IC sử dụng trong các:

• Bộ xử lí trung tâm (CPU).

• Bộ vi xử lí, vi điều khiển.

• Bộ nhớ máy tính.

+ IC sử dụng trong các thiết bị cảm biến như:

• Cảm biến nhiệt.

• Cảm biến áp suất,...

+ IC dùng trong các mạch xử lí dòng điện và điện áp lớn (IC công suất).