Một số loại LCD tiêu biểu

Chơng IV: Linh kiện quang điện tử

Tham số

Khoảng nhiệt độ làm

việc

Khoảng nhiệt độ dự

trữ

Điện áp làm việc

Thành phần một

chiều

Tần số điều khiển

Dòng tiêu thụ năng lợng

Thời gian lên hình

Thời gian tắt hình

Thời gian lên + tắt



124



Đơn

vị



Giá trị

nhỏ

nhất



C



- 10



+ 60



C



- 25



+ 70



VAC



3



0



0



Giá trị

tiêu

chuẩn



4,5



mV

Hz

nA/m

m2

ms

ms

ms



Giá trị

lớn nhất



8

100



30



200

15



30



40

80

250



Cấu kiện điện tử



Chơng IV: Linh kiện quang điện tử



Tài liệu tham khảo

1.

2.

3.

4.

5.



Kỹ thuật điện tử - Đỗ Xuân Thụ

Kỹ thuật mạch điện tử Phạm Minh Hà

Linh kiện bán dẫn và vi mạch Hồ Văn Sung

Electronic Devices and Circuits Mac Grar Hill

Sơ Đồ Linh Kiện-Tạp chí điện tử

Bảng một số hằng số vật lý



Stt

1

2



Hằng số

Tốc độ của ánh sáng trong chân

không

Độ từ thẩm của chân không



Ký hiệu



Giá trị



Đơn vị



c



299792458



m s-1



0



4 .10 7



N A-2



0



8.854187817E12



F m-1



3



Hằng số điện môi của chân không



4



Hằng số Planck



h



6.6260755E-34

4E - 40



Js



5



Hằng số Planck theo đơn vị eV



h



4.1356692E-15

1.2E-21



eV s



6



Hằng số Boltzmann



k



1.380658E-23

1.2E-28



J K-1



7



Hằng số Boltzmann tính theo đơn

vị eV



k



8.617385e-05

7.3e-10



eV K-1



8



Hằng số Boltzmann tính theo đơn

vị Hz



k



20836740000

180000



K-1 s-1



9



Khối lợng của electron



me



9.1093897E-31

5.4E-37



kg



10



Electron volt



eV



1.60217733E19 4.9E-26



J



11



Điện tích của electron



e



1.60217733E19 4.9E-26



C



12



Bán kính Bohr



a0



5.29177249E11 2.4E-18



m



13



Khối lợng Proton



mp



1.6726231E-27

1.0E-33



kg



Mục lơc



Mơc lơc

CH¬NG I



............................................................................................. 4



C¬ së vËt lý cđa vËt liƯu linh kiện

I. Khái niệm về lý thuyết vùng năng lợng............................................4



1. Bản chất của nguyên tử.....................................................4

2. Các mức năng lợng của nguyên tử.......................................6

3. Các phơng pháp cung cấp năng lợng cho nguyên tử.............7



a. Sự va chạm của điện tử với nguyên tử:..................7

b. Sự va chạm của quang tử với nguyên tử..................7



4. Lý thuyết dải năng lợng trong chất rắn.............................8

5. Sự phân bố năng lợng của điện tử hàm Fecmi.................9

II. Chất cách điện (dielectric)...........................................................9



1. Định nghĩa......................................................................9

2. Các tham số cơ bản của chất điện môi............................10



a. Độ thẩm thấu tơng đối (hằng số điện môi).......10

b. Độ tổn hao điện môi Pa......................................10

c. Độ bền về điện (Eđt)...........................................11

d. Nhiệt độ chịu đựng..........................................11

e. Dòng điện trong chất điện môi..........................11

f. Độ dẫn điện của chất điện môi............................11



3. Phân loại và ứng dụng của chất điện môi.......................12



a. Chất điện môi thụ động.....................................12

b. Chất điện môi tích cực......................................12

III. Chất dẫn điện (conductor)........................................................13



1. Định nghĩa....................................................................13

2. Các tham số cơ bản của vật liệu dẫn điện......................13



a. Điện trở suất:.....................................................13

b. HƯ sè nhiƯt cđa ®iƯn trë st  .........................13

c. HƯ số dẫn nhiệt ...............................................13

d. Công thoát của điện tử trong kim loại..................14

e. Điện thế tiếp xúc...............................................14



3. Phân loại và øng dơng....................................................14



a. VËt liƯu dÉn ®iƯn cã ®iƯn trë st thÊp.............15

b. ChÊt dÉn ®iƯn cã ®iƯn trë st cao....................15



IV. VËt liệu từ................................................................................15



1. Định nghĩa....................................................................15

2. Tính chất.......................................................................15



a. Từ trở và từ thẩm................................................15

b. Độ từ thẩm tơng đối r........................................16

c. Độ từ d...............................................................16

d. Đờng cong từ hoá B = f (H)...................................16



126



Cấu kiện điện tử



Mục lục

3. Phân loại và ứng dụng của vật liƯu tõ.............................18



a. VËt liƯu tõ mỊm.................................................18

b. VËt liƯu tõ cøng.................................................18



V. Chất bán dẫn (Semiconductor)....................................................19



1. Định nghĩa và tính chất................................................19

2. Bán dẫn thuần (bán dẫn nguyên tính Intrinsic)..............20



a. Định nghĩa và tính chất....................................20

b. Một số chất bán dẫn thông dụng..........................21



3. Bán dẫn pha tạp (bán dẫn ngoại tính Extrinsic)..............21



a. Bán dẫn loại N (bán dẫn loại cho, pha tạp chất donor)

21

b. Bán dẫn loại P (bán dẫn loại nhận, pha tạp chất

acceptor)...............................................................22



4. Mức Fecmi trong chất bán dẫn (Fecmi energy level).........22

5. Dòng điện trong chất bán dẫn........................................23



a. Dòng điện khuếch tán (diffusion current)............23

b. Dòng điện trôi (drift current).............................23

CHơNG II



........................................................................................... 25



các linh kiện thụ động

I. Điện trở (Resistor).......................................................................25



1 - Định nghĩa và ký hiệu.................................................25



a - Định nghĩa.......................................................25

b - Ký hiệu của điện trở trong m ạch điện..............25

c - Cấu trúc của điện trở........................................26



2 - Các tham số kỹ thuật đặc trng cho điện trở................26



a - Trị số điện trở và dung sai...............................26

b - Công suất tiêu tán cho phép (Ptt max)....................27

c - HƯ sè nhiƯt cđa ®iƯn trë: TCR (temperature coefficient of resistor)...............................................27

d - Tạp âm của điện trở.........................................28



3 - Cách ghi và đọc tham số trên thân điện trở.................28



a - C¸ch ghi trùc tiÕp..............................................28

b - Ghi theo qui íc..................................................28



4. Các kiểu mắc điện trở...................................................30



a. Mắc nối tiếp......................................................30

b. Mắc song song..................................................30



5 - Phân loại và ứng dụng của điện trở...............................30



a - Phân loại..........................................................30

b - ứng dụng của điện trở.....................................32

c - Một số điện trở đặc biệt..................................32



Cấu kiện điện tử

127



Mục lục

II. Tụ điện (capacitor)....................................................................33



1. Ký hiệu và cấu tạo của tụ điện.......................................34



a. Ký hiệu và hình dáng của tụ điện......................34

b. Cấu tạo..............................................................34



2. Đặc tính nạp và xả điện của tụ......................................35

3. Đặc tính của tụ điện đối với dòng điện xoay chiều.......36

4. Các tham số cơ bản của tụ điện......................................36



a. Trị số điện dung và dung sai.............................36

b. Trở kháng của tụ điện........................................37

c. Điện áp làm việc.................................................37

d. Hệ số nhiệt.......................................................37

e. Dòng điện rò.....................................................38



5. Cách ghi và đọc tham số trên tụ điện............................38



a. Cách ghi trùc tiÕp...............................................38

b. C¸ch ghi theo quy íc...........................................38



6. C¸c kiĨu ghép tụ............................................................40



a. Tụ điện ghép nối tiếp........................................40

b. Tụ điện mắc song song.....................................40



7. Phân loại tụ điện...........................................................40



a. Tụ oxit hoá (gọi tắt là tụ hoá)..............................40

b. Tụ gốm (ceramic)................................................41

c. Tụ giấy...............................................................41

d. Tụ mica..............................................................41

e. Tơ mµng máng...................................................42

f. Tơ tantan............................................................42

g. Tơ xoay..............................................................42

h. Tơ vi chỉnh (trimcap).........................................43

i. Tụ đồng trục chỉnh.............................................43



8. Các ứng dụng của tụ điện...............................................43



a. Tụ dẫn điện ở tần số cao....................................43

b. Tụ nạp xả điện trong mạch lọc nguồn...................44

III. Cuộn cảm..................................................................................45



1. Cấu tạo và ký hiệu của cuộn dây....................................45

2. Các tham số của cuộn dây..............................................46



a.

b.

c.

d.



Hệ số tự cảm......................................................46

Trở kháng của cuộn dây......................................46

Hệ số phẩm chất Q của cuộn dây.......................47

Tần số làm việc giới hạn của cuộn dây.................47



3. Các cách ghép cuộn dây.................................................47



a. Ghép nối tiếp....................................................47

b. Ghép song song.................................................48



4. Phân loại và ứng dơng cđa cn d©y..............................48



a. Theo lâi cđa cn d©y........................................48

b. Theo hình dáng.................................................49

c. Theo sự thay đổi của hệ số tự cảm....................49



128



Cấu kiện điện tử



Mục lục

d. Theo khu vực tần số làm việc.............................49

e. Theo ứng dụng..................................................49

IV. Biến áp.....................................................................................50



1. Ký hiệu và cấu tạo của biến áp........................................51

2. Nguyên tắc hoạt động của m¸y biÕn ¸p...........................51

3. C¸c tham sè kü tht cđa biÕn ¸p....................................51



a. HÖ sè ghÐp biÕn ¸p K.........................................51

b. C¸c tØ lÖ của biến áp..........................................52



4. Phân loại và ứng dụng của biến ¸p..................................53



a. BiÕn ¸p ngn (biÕn ¸p cÊp ®iƯn).......................53

b. BiÕn ¸p cộng hởng..............................................54

c. Biến áp âm tần..................................................54

CHơNG III ........................................................................................... 55



Linh kiện tích cực

I. lớp chuyển tiếp P-n.....................................................................55



1. Sự hình thành lớp chun tiÕp P – N vµ tÝnh chÊt cđa nã

55

2. Líp chun tiÕp P – N ph©n cùc thn (Forward Bias).....56

3. Lớp chuyển tiếp P N phân cực ngợc (Reverse Bias).........56

4. Đặc tuyến Von - Ampe của chuyển tiếp P N..................57

II. Diode........................................................................................58



1. Cấu tạo và ký hiệu........................................................58

2. Nguyên tắc làm việc, đặc tuyến Von-ampe của diode. 58

3. Mô hình gần đúng và tham số của diode.......................60



a. Sơ đồ tơng đơng khi diode phân cực thuận.......60

b. Sơ đồ tơng đơng khi diode phân cực ngợc..........62

4. Các tham số tĩnh của diode............................................62



a...................................................................................Điện trở tĩnh R0

62

b....................................................................................Điện trở động Ri

63

c.Hệ số chỉnh lu k.................................................63

d.....................................................................Điện dung Cd của diode

63

e......................................................Điện áp ngợc cực đại cho phép

64

f. Khoảng nhiệt độ làm việc...................................64

5. Phân loại và ứng dụng....................................................64



a. Diode chỉnh lu (nắn điện Rectifier).................64

b. Diode ổn ¸p (Zene)............................................65



CÊu kiƯn ®iƯn tư

129



Mơc lơc

c. Diode xung.........................................................66

d. Diode biÕn dung (Varicap)..................................67

e. Diode tunen (diode xuyên hầm hay diode esaki)...67

f. Diode cao tần.....................................................67

g. Diode phát sáng (LED Light emitting Diode).......68

h. Diode thu sáng (Photo diode)..............................68

i. Tế bào quang điện.............................................68

III. Transistor lỡng cực - BJT.............................................................69



1. Cấu tạo và ký hiệu BJT..................................................69

2. Nguyên tắc làm việc của transistor ở chế độ tích cực

(chế độ khuếch đại)..........................................................72

3. Transistor làm việc nh khoá điện tử.............................74



a. Chế độ ngắt.....................................................74

b. Chế độ dẫn bão hoà...........................................74

4.

5.



Đặc tính tần số của Transistor.....................................75

Phân cực và định điểm làm việc cho Transistor.........76



a. Nguyên tắc chung..............................................76

b.............................................................Mạch phân dòng cố định

77

c.Mạch hồi tiếp âm điện áp....................................77

d.........Mạch hồi tiếp âm dòng điện (mạch tự phân cực)

78

6. ổn định điểm công tác tĩnh.......................................78

7. Các cách mắc cơ bản của transistor làm việc ở chế độ

khuếch đại.........................................................................79



a..............Sơ đồ mắc cực gốc chung (BC - base common)

79

b......Sơ đồ mắc cực phát chung (EC - Emitter Common)

81

c.Sơ đồ mắc cực góp chung (CC Collector common)

83

IV. Transistor hiƯu øng trêng (FET – Field effect Transistor)..............84



1. Kh¸i niệm chung.............................................................84



a.....................................................................Nguyên tắc hoạt động

84

b...................................................................................................Phân loại

84

c.Ký hiệu FET trong sơ đồ mạch..............................84

d...................................................Ưu điểm và nhợc điểm của FET

84

2.



Transistor trờng điều khiĨn b»ng tiÕp xóc P - N (JFET). 84



a.............................................CÊu t¹o và nguyên tắc hoạt động

84



130



Cấu kiện điện tử



Mục lục

b....................................Đặc tuyến truyền đạt, đặc tuyến ra

86

3.



Transistor trờng loại MOSFET........................................87



a. Cấu tạo của MOSFET...........................................87

b. Nguyên tắc làm việc..........................................88

c. Các sơ đồ mắc FET............................................90

V. Một số loại linh kiện tích cực khác...............................................91



1. Transistor một tiếp giáp (UJT).........................................91



a. Cấu tạo và ký hiệu..............................................91

b. Nguyên tắc hoạt động........................................91

c. Một số mạch ứng dụng của UJT.............................92

2. PUT (Programmable UJT - UJT điều khiển đợc)................93



a. Cấu tạo và ký hiệu..............................................93

b. Nguyên tắc hoạt động........................................93

c. Các ứng dụng cđa PUT.........................................93

3. ChØnh lu cã ®iỊu khiĨn SCR (Silicon Controlled Rectifier)

94



a. Cấu tạo và ký hiệu..............................................94

b. Nguyên tắc hoạt động........................................94

4. DIAC và TRIAC................................................................94



a. DIAC.................................................................94

b. TRIAC...............................................................95



CHơNG IV ........................................................................................... 97



Linh kiện quang ®iƯn tư

I. kh¸i niƯm chung vỊ kü tht quang ®iƯn tử................................97



1. Định nghĩa....................................................................97

2. Phân loại linh kiện quang điện tử..................................97



II. các linh kiện phát quang.............................................................97



1.



2.



Nguyên lý bức xạ...........................................................97



a. Sự bức xạ ánh sáng không kết hợp (bức xạ tự phát). 97

b. Sự bức xạ ánh sáng kết hợp (bức xạ kích thích).....98



Diode phát quang - LED (Light Emitting Diode)..............98



a.....................................................................Cấu tạo và ký hiệu LED

98

b.....................................................Nguyên tắc làm việc của LED

99

c.Tham số của LED...............................................100



Cấu kiện điện tử

131



Mục lục

d..................................................Phân loại và ứng dụng của LED

100

3.



LASER........................................................................101



Nguyên tắc hoạt động..........................................101



III. Các linh kiện thu quang...........................................................101



1.

2.



Các thông số cơ bản của bộ thu quang........................102

Một số linh kiện thu quang.........................................103



a.......................................................................................Điện trở quang

103

b............................................................................Tế bào quang điện

104

c.Diode quang (Photodiode).................................104

d.......................Transistor quang lỡng cực (Phototransistor)

105

IV. Mặt chỉ thị tinh thể lỏng LCD................................................106



1. Khái niệm.....................................................................106

2. Cấu tạo của thanh LCD..................................................106

3. Nguyên tắc làm việc....................................................107



a.............................................................................Chế độ phản chiếu

107

b.............................................................................Chế độ thông sáng

107



3. Một số loại LCD tiêu biểu...............................................108

4. Tham số của LCD..........................................................108



Tài liệu tham khảo



132



Cấu kiện điện tử