30 năm gần đây, kỹ thuật điện tử có sự phát triển với tốc độ chóng mặt. Chúng
ta cảm nhận được điều đó ngay từ sự cải tiến những vật dụng thường ngày trong gia
đình. Ngày nay đã có máy truyền hình màn ảnh rộng với độ phân giải cao, các máy
xem hình VCD, DVD, các máy điện thoại di động, Con người đã phóng phi thuyền
con thoi lên vũ trụ, phóng vệ tinh với các thiết bị định vị toàn cầu (GPS), đã nghiên cứu
chế tạo các máy tính quy mô lớn .v.v Kỹ thuật điện tử rõ ràng đã có một ảnh hưởng
to lớn đối với cuộc sống xã hội loài người. Kỹ thuật điện tử còn tác dụng rất rõ rệt
trong việc thúc đẩy tiến bộ khoa học kỹ thuật và nó cũng là một kỹ thuật hấp dẫn đối
với đông đảo thanh niên.
- Dù có những sự tiến bộ kỳ diệu như vậy nhưng kỹ thuật điện tử cũng lại là một
kỹ thuật rất gần gũi con người. Chỉ với mỏ hàn, vài linh kiện, vài cuốn sách đủ làm cho
người ta say sưa thiết kế, lắp ráp các mạch điện tử đủ các loại thông dụng; nhiều người
trở thành những kỹ sư nổi tiếng cũng bắt đầu từ con đường đó.
- Trong tài liệu ngắn ngủi này em trình bày những hiểu biết cơ bản nhất về điện
điện tử ( các loại mạch, các linh kiện), các phần mềm hỗ trợ việc học điện điện
tử(Orcad, Crocodile phyics); nhằm phục vụ việc tìm hiểu cấu tạo, nguyên tắc hoạt
động và thực hành lắp ráp bộ rung tần số thấp thay đổi được.
54 trang |
Chia sẻ: duongneo | Lượt xem: 1357 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Luận văn Nghiên cứu, thực hiện độ rung tần số thay dổi được, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Trường Đại Học Sư Phạm Thành Phố Hồ Chí Minh
Khoa: Vật Lý
BÁO CÁO LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
Đề tài:
Giáo viên hướng dẫn: ThS Phan Thanh Vân
Sinh viên thực hiện : Huỳnh Kiều Viết Lãm
Lớp : Lý 4A- K30
Thành Phố Hồ Chí Minh, tháng 5, năm 2008.
Báo cáo luận văn tốt nghiệp GVHD: ThS Phan Thanh Vân
LỜI TỰA
- 30 năm gần đây, kỹ thuật điện tử có sự phát triển với tốc độ chóng mặt. Chúng
ta cảm nhận được điều đó ngay từ sự cải tiến những vật dụng thường ngày trong gia
đình. Ngày nay đã có máy truyền hình màn ảnh rộng với độ phân giải cao, các máy
xem hình VCD, DVD, các máy điện thoại di động,Con người đã phóng phi thuyền
con thoi lên vũ trụ, phóng vệ tinh với các thiết bị định vị toàn cầu (GPS), đã nghiên cứu
chế tạo các máy tính quy mô lớn ..v..vKỹ thuật điện tử rõ ràng đã có một ảnh hưởng
to lớn đối với cuộc sống xã hội loài người. Kỹ thuật điện tử còn tác dụng rất rõ rệt
trong việc thúc đẩy tiến bộ khoa học kỹ thuật và nó cũng là một kỹ thuật hấp dẫn đối
với đông đảo thanh niên.
- Dù có những sự tiến bộ kỳ diệu như vậy nhưng kỹ thuật điện tử cũng lại là một
kỹ thuật rất gần gũi con người. Chỉ với mỏ hàn, vài linh kiện, vài cuốn sách đủ làm cho
người ta say sưa thiết kế, lắp ráp các mạch điện tử đủ các loại thông dụng; nhiều người
trở thành những kỹ sư nổi tiếng cũng bắt đầu từ con đường đó.
- Trong tài liệu ngắn ngủi này em trình bày những hiểu biết cơ bản nhất về điện
điện tử ( các loại mạch, các linh kiện), các phần mềm hỗ trợ việc học điện điện
tử(Orcad, Crocodile phyics); nhằm phục vụ việc tìm hiểu cấu tạo, nguyên tắc hoạt
động và thực hành lắp ráp bộ rung tần số thấp thay đổi được.
- Trước tiên em xin chân thành cảm ơn thầy Phan Thanh Vân đã tận tình giúp
đỡ, hướng dẫn em từ việc cung cấp tài liệu cho đến việc lắp ráp mạch, hoàn thành đề
tài. Sau nữa em xin gởi lời cảmơn đến Ban Giám hiệu nhà trường và Ban Chủ Nhiệm
khoa Vật Lý đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho em học tập, các thầy cô đã không quản
mệt nhọc truyền đạt kiến thức cho em trong suốt 4 năm học. Và đặc biệt em xin cảm ơn
thầy trưởng khoa Thái Khắc Định đã tạo điều kiện thuận lợi cho em hoàn thành luận
văn này.
SVTH: Huỳnh Kiều Viết Lãm 1
Báo cáo luận văn tốt nghiệp GVHD: ThS Phan Thanh Vân
CHƯƠNG I: SƠ ĐỒ MẠCH ĐIỆN ĐIỆN TỬ
I.Định nghĩa sơ đồ mạch điện điện tử:
- Các sơ đồ mạch điện tử là các ký hiệu của mạch điện được quy định vẽ trên giấy
dùng để biểu thị các loại mạch điện thực tế tương ứng để người ta có thể sử dụng một
cách tiện lợi. Từ định nghĩa ta thấy bất kỳ các hình đồ họa biểu thị mạch điện điện tử
trên giấy đều gọi là sơ đồ mạch điện điện tử.
II.Phân loại các sơ đồ mạch điện:
- Chúng ta thường gặp các sơ đồ điện tử gồm có: Sơ đồ nguyên lý, sơ đồ lắp ráp,
sơ đồ mạch in.
1.Sơ đồ nguyên lý:
- Là sơ đồ thể hiện nguyên lý làm việc của mạch điện tử. Sơ đồ nguyên lý
này trực tiếp diễn giải kết cấu của mạch điện tử được dùng trong các sơ đồ mạch
điện khi thiết kế và phân tích sơ đồ mạch điện. Các sơ đồ mạch điện thông qua việc
nhận biết các ký hiệu linh kiện trên mạch điện khác nhau, được vẽ trên giấy và các
phương thức nối tiếp giữa chúng với nhau, có thể biết được trạng thái khi làm việc
thực tế của mạch điện. Khi thiết kế sơ đồ mạch điện, thông qua việc thay đổi các
phương tiện nối dây trên sơ đồ hoặc các chú thích, chúng ta có thể dễ dàng thay đổi
các kết cấu của mạch điện để đạt mục đích thiết kế.
R3
R1
103
6 3
512
7 4 8R2
C1
Role
LED
IC555
Hình І.1: Sơ đồ nguyên lý bộ rung
SVTH: Huỳnh Kiều Viết Lãm 2
Báo cáo luận văn tốt nghiệp GVHD: ThS Phan Thanh Vân
2.Sơ đồ khối:
- Sơ đồ khối là dùng các dây nối và các hình vuông để biểu thị các sơ đồ mạch
điện có tính chất khái quát về nguyên lý cấu tạo làm việc của mạch điện. Về căn
bản nó cũng là sơ đồ nguyên lý chỉ khác là trên giấy ngoài các khung vuông và
dây nối hầu như không có các ký hiệu khác. Sự khác biệt chủ yếu là trên sơ đồ
nguyên lý đã được vẽ tương đối tỉ mỉ toàn bộ các linh kiện trên mạch điện và các
phương thức nối dây của chúng, còn sơ đồ khối chỉ vẽ một cách đơn giản các bộ
phận và phân biệt các chức năng của mạch điện với nhau, mỗi bộ phận được miêu
tả bằng một khối, ở trong khối đó có thể viết chữ đơn giản để thuyết minh; giữa
các khối được dùng các đường nối mũi tên để chỉ các mối quan hệ giữa các khối
với nhau. Bởi vì có sự khác nhau về mức độ chi tiết nên sơ đồ khối chỉ có thể
dùng để thể hiện những nguyên lý làm việc cơ bản nhất của mạch điện; còn sơ đồ
nguyên lý ngoài việc trình bày một cách chi tiết các mạch điện và nguyên lý làm
việc của chúng, nó còn dùng để làm căn cứ chế tạo các mạch điện.
Hình І.2: Sơ đồ khối bộ rung
Sơ đồ lắp ráp:
- Là sơ đồ sử dụng trong khi lắp ráp các mạch điện, các ký hiệu trên sơ đồ là
hình vỏ ngoài của linh kiện thực trên mạch điện. Chúng ta chỉ cần căn cứ vào
dạng được vẽ trên sơ đồ xếp đặt và nối chúng lại, là có thể hoàn thành việc lắp ráp
mạch điện. Sơ đồ mạch điện loại này thường cung cấp cho những người mới học
sử dụng. Từ trên sơ đồ nói chung rất khó thấy nguyên lý của các mạch điện, trừ
SVTH: Huỳnh Kiều Viết Lãm 3
Báo cáo luận văn tốt nghiệp GVHD: ThS Phan Thanh Vân
khi nó hết sức đơn giản, chỉ dùng vỏ ngoài có thể biểu thị mạch điện một cách rõ
ràng. Để tiện lợi trong việc liên kết giữa chúng với nhau các sơ đồ nguyên lý, sơ
đồ lắp ráp việc phân bố các linh kiện và hình thức liên kết các linh kiện và các ký
hiệu linh kiện trong sơ đồ đều có sự thống nhất.
3.Sơ đồ mạch in:
- Tên gọi đầy đủ là sơ đồ của board mạch in hoặc sơ đồ của board đường dây
mạch in. Với các sơ đồ mạch điện và sơ đồ lắp ráp nó, đều dùng để sử dụng trong
mạch điện khi lắp ráp thực tế; chỉ khác là sơ đồ board mạch in là sơ đồ lắp ráp các
linh kiện trên mạch điện của board mạch in, còn sơ đồ lắp ráp chỉ là sơ đồ nối dây
ráp các mạch điện. Board mạch in là một tấm cách điện, trên đó có phủ một lớp
mỏng kim loại, trên những lá kim loại đó những chỗ không cần sẽ bị ăn mòn,
phần còn lại chính là các dây nối giữa các linh kiện trên mạch điện, sau đó lắp ráp
toàn bộ các linh kiện ở trên mạch in. Ở tấm cách điện này lợi dụng các phần còn
lại của lớp kim loại mỏng sẽ trở thành các dây nối dẫn điện giữa các linh kiện,
hoàn thành việc nối tiếp mạch điện. Do các lớp này trên mạch in thường dùng kim
loại là đồng sơn phủ một mặt hay hai mặt cho nên board còn gọi là board mạ
đồng. Nó khác với sơ đồ lắp ráp ở chỗ, việc phân bố linh kiện trên board trên sơ
đồ mạch in có khác với sơ đồ nguyên lý. Do vậy trong việc thiết kế các board
mạch in cần phải khảo sát các điểm nối liên kết trên sơ đồ nguyên lý, làm sao khi
phân bố các linh kiện trên đó được tương xứng và việc nối dây hợp lý, ngoài ra
cần phải quan tâm tới thể tích của linh kiện, các vấn đề tản nhiệt, chống can nhiễu,
chống ghépvv. Tổng hợp các nhân tố đó mới thiết kế các board mạch in có
chất lượng cao. Nhìn bề ngoài thì nó có vẻ rất khác so với các sơ đồ nguyên lý
tương ứng.
SVTH: Huỳnh Kiều Viết Lãm 4
Báo cáo luận văn tốt nghiệp GVHD: ThS Phan Thanh Vân
CHƯƠNG II: GIỚI THIỆU LINH KIỆN CHÍNH CỦA BỘ RUNG
I.Mạch IC định thời 555:
1.Nhiệm vụ:
- Là bộ phận quan trọng nhất trong bộ rung, tạo ra xung dao động có tần số
và độ rộng xung thay đổi được.
Hình ІІ.1: IC555 hình khối.
2.Giới thiệu chung:
- Mạch IC gốc chuẩn thời gian 555 là mạch IC quy mô được thiết kế với
chức năng định dạng. Trong thực tiễn người ta phát hiện phạm vi ứng dụng của nó
đã vượt qua khỏi chức năng định giờ. Thông qua việc nối với các linh kiện ngoại
vi thích hợp nó có thể dùng để tạo thành các loại mạch điện như bộ khuyếch đại,
bộ dao động..v..v và các mạch điện thường dùng. Cho nên mạch điện gốc
chuẩn thời gian cũng được sử dụng rộng rãi trong các mạch điện khác nhau.
- Mạch IC gốc chuẩn thời gian bên trong mạch điện của nó có 3 con trị số
điện trở là 5k . Vì thế được đặt tên là 555 do Mỹ chế tạo đầu tiên. Các xưởng
sản xuất mạch IC gốc chuẩn thời gian đều đặt tên là 555, chỉ khác nhau ở trước nó
có thêm các chữ viết tắt của tên các xưởng. Ví dụ thường dùng là các loại như:
NE555, LM555. Kết cấu sự sắp đặt chân của chúng và phương pháp sử dụng đều
giống nhau tính năng cũng không sai biệt lắm. Nói chung chúng có thể thay thế
SVTH: Huỳnh Kiều Viết Lãm 5
Báo cáo luận văn tốt nghiệp GVHD: ThS Phan Thanh Vân
lẫn nhau. Ngoài loại 555, còn có mạch điện gốc chuẩn thời gian 556, nó là mạch
IC gốc thời gian kép, bên trong nó có hai mạch điện 555.
3.Phân loại:
- Mạch IC 555 cũng có hai loại kiểu cực kép và loại CMOS. Chức năng và sự
lắp đặt các chân của chúng đều như nhau, chỉ khác nhau ở các chỉ tiêu tính năng.
Điện áp làm việc của loại 555 cực kép là 4,5- 16V, dòng điện ra lớn nhất là
200mA. Điện áp làm việc của kiểu CMOS là 3 – 18 V. Các ưu khuyết của hai loại
555 như sau:Loại 555 kiểu cực kép dòng điện ra lớn có thể trực tiếp kích các phụ
tải tương đối nặng; loại 555 kiểu CMOS có các ưu điểm của các mạch IC CMOS:
Tiêu hao điện nhỏ, trở kháng đầu vào cao, phạm vi điện áp làm việc rộng. Khuyết
điểm của nó là dòng điện ra nhỏ hơn. Ngoài ra khi hàn nối bằng 555 kiểu CMOS
cần chú ý các đặc điểm riêng mạch điện của CMOS để tránh bị đánh xuyên và hư
hỏng.
4.Cấu tạo:
Cấu tạo:
- Cấu tạo của IC 555 gồm 3 điện trở phân áp 5k , 2 bộ so sánh Op-amp,
mạch lật và transistor để xả điện. Cấu tạo của IC đơn giản nhưng hoạt động rất
tốt. Bên trong gồm 3 điện trở mắc nối tiếp chia điện áp VCC thành 3 phần. Cấu
tạo này tạo nên điện áp chuẩn. Điện áp 1/3 VCC nối vào chân dương của Op-amp
1 và điện áp 2/3 VCC nối vào chân âm của Op-amp 2. Khi điện áp ở chân 2 nhỏ
hơn 1/3 VCC , chân S = [1] và FF được kích. Khi điện áp ở chân 6 lớn hơn 2/3
VCC , chân R của FF = [1] và FF được reset.
Hình ІІ.2: Cấu tạo của IC 555.
SVTH: Huỳnh Kiều Viết Lãm 6
Báo cáo luận văn tốt nghiệp GVHD: ThS Phan Thanh Vân
Chức năng các chân của vi mạch 555:
Hình ІІ.3: Sự sắp xếp thứ tự các chân trong IC 555 hình khối.
- Chân1-Ground (Đất): Thường được nối với đất. Đây là điểm chung của vi
mạch, có điện thế thấp nhất.
- Chân 2- Trigger (Kích khởi): Hoạt động định thời được khởi động bằng
cách đưa điện áp nhỏ hơn 1/3 VCC vào chân này.
- Chân 3- Output (ra): Ngõ ra vi mạch thường ở mức thấp, trong khoảng thời
gian định thời mới lên mức cao. Nó có thể cấp hoặc nhận dòng tới 200mA.
- Chân 4- Reset: Khi khoảng thời gian định thời chưa kết thúc mạch sẽ
không đáp ứng với mọi tín hiệu kích khởi. Tuy nhiên thời gian định thời sẽ bị
kết thúc sớm nếu đưa một mức điện áp nhỏ hơn 0,4V vào chân này. Mức điện
áp thấp ở chân Reset có tác dụng thiết lập lại trạng thái ban đầu cho 555. Nếu
không sử dụng chức năng này thì chân 4 thường được nối với nguồn cung cấp
VCC.
- Chân 5- Control voltage (điện áp điều khiển): Thông qua chân này người ta
có thể thay đổi mức ngưỡng của các bộ so sánh. Ngoài ra chân 5 còn được sử
dụng với mục đích chống nhiễu, bằng cách nối đất qua một tụ điện CS có điện
dung từ 0,01µF đến 0,1µF.
SVTH: Huỳnh Kiều Viết Lãm 7
Báo cáo luận văn tốt nghiệp GVHD: ThS Phan Thanh Vân
- Chân 6: Threshold (ngưỡng). Đây là ngõ vào của bộ so sánh thứ hai. Nếu
tín hiệu đưa vào chân này lớn hơn 2/3 VCC thì ngõ ra vi mạch ở mức điện áp
thấp.
- Chân 7-Discharge (xả): Chân này được nối với cực thu của Transistor bên
trong 555 và thường được dùng để xả tụ.
- Chân 8- Điện áp nguồn cung cấp VCC. Nếu cấp nguồn 5V thì ngõ ra hoàn
toàn tương thích với các cổng logic loại TTL.
5.Hoạt động:
Giải thích sự dao động:
- Ký hiệu 0 là mức thấp bằng 0V, 1 là mức cao gần bằng VCC. Mạch FF
là loại RS Flip-flop,
- Khi S = [1] thì Q = [1] và Q = [ 0].
- Sau đó, khi S = [0] thì Q = [1] và Q = [0].
- Khi R = [1] thì Q = [1] và Q = [0].
Tóm lại: Khi S = [1] thì Q = [1] và khi R = [1] thì Q = [0] bởi vì Q = [1],
transisitor mở dẫn, cực C nối đất. Cho nên điện áp không nạp vào tụ C, điện áp
ở chân 6 không vượt quá V2. Do lối ra của Op-amp 2 ở mức 0, FF không reset.
Giai đoạn ngõ ra ở mức 1:
- Khi bấm công tắc khởi động, chân 2 ở mức 0.
- Vì điện áp ở chân 2 (V-) nhỏ hơn V1(V+), ngõ ra của Op-amp 1 ở mức
1 nên S = [1], Q = [1] và Q = [0]. Ngõ ra của IC ở mức 1.
- Khi Q = [0], transistor tắt, tụ C tiếp tục nạp qua R, điện áp trên tụ tăng.
Khi nhấn công tắc lần nữa Op-amp 1 có V- = [1] lớn hơn V+ nên ngõ ra của Op-
amp 1 ở mức 0, S = [0], Q và Q vẫn không đổi. Trong khi điện áp tụ C nhỏ hơn
V2, FF vẫn giữ nguyên trạng thái đó.
Giai đoạn ngõ ra ở mức 0:
- Khi tụ C nạp tiếp, Op-amp 2 có V+ lớn hơn V- = 2/3 VCC, R = [1] nên
Q = [0] và Q = [1]. Ngõ ra của IC ở mức 0.
SVTH: Huỳnh Kiều Viết Lãm 8
Báo cáo luận văn tốt nghiệp GVHD: ThS Phan Thanh Vân
- Vì Q = [1], transistor mở dẫn, Op-amp2 có V+ = [0] bé hơn V-, ngõ ra
của Op-amp 2 ở mức 0. Vì vậy Q và Q không đổi giá trị, tụ C xả điện thông qua
transistor.
Kết quả cuối cùng: Ngõ ra OUT có tín hiệu dao động dạng sóng
vuông, có chu kỳ ổn định dạng như hình ІІ.4.
Hình ІІ .4: Chu kỳ dao động
6.Thiết kế mạch dao động bằng IC 555:
-IC tạo dao động XX555 ; XX có thể là TA hoặc LA v v ...
Hình ІІ.5: Mạch tạo dao động bằng IC555
-Dùng một IC họ 555 lắp một mạch tạo dao động theo sơ đồ nguyên lý như
hình ІІ.5.
SVTH: Huỳnh Kiều Viết Lãm 9
Báo cáo luận văn tốt nghiệp GVHD: ThS Phan Thanh Vân
-VCC cung cấp cho IC có thể sử dụng từ 4,5V đến 15V , đường mạch màu đỏ
là dương nguồn, đường mạch màu đen dưới cùng là âm nguồn.
-Tụ 103 (10nF) từ chân 5 xuống mass là cố định và có thể bỏ qua ( không lắp
cũng được)
-Khi thay đổi các điện trở R1, R2 và giá trị tụ C1 ta sẽ thu được dao động có
tần số và độ rộng xung theo ý muốn.
- Chu kỳ toàn phần T bao gồm thời gian có điện mức cao Tm và thời gian có
điện mức thấp TS.
T = Tm + TS
Với: Tm = 0,7 x ( R1 + R2 ) x C1
TS = 0,7 x R2 x C1
Hình ІІ.6: Chu kỳ dao động
- Từ đó ta xác định được chu kỳ toàn phần T và tần số f của mạch
T = 0.7 × (R1 + 2R2) × C1
f = 1.4 / ( (R1 + 2R2) × C1 )
Trong đó: T : Chu kỳ toàn phần (s)
f : Tần số dao động (Hz) R2 : Điện trở ( )
R1 : Điện trở ( ) C1 : Tụ điện ( F )
Ví dụ : Lắp mạch dao động trên với các thông số :
C1 = 10µF = 10 x 10-6 = 10-5 F
R1 = R2 = 100K = 100 x 103
Tính TS và Tm = ? Tính tần số f = ?
SVTH: Huỳnh Kiều Viết Lãm 10
Báo cáo luận văn tốt nghiệp GVHD: ThS Phan Thanh Vân
Giải:
Ta có TS = 0,7 x R2 x C1 = 0,7 x 100.103 x 10-5 = 0,7 s
Tm = 0,7 x ( R1 + R2 ) x C1 = 0,7 x 200.103 x 105 = 1,4 s
=> T = Tm + TS = 1,4s + 0,7s = 2,1s
=>
1 1
2,1
f
T
~ 0,5 (Hz)
II.Điốt phát quang (LED): Light Emitting Diode
1.Nhiệm vụ:
- Khi thay đổi tần số của mạch dao động đa hài 555, tốc độ chớp tắt của đèn
sẽ thay đổi, góp phần hiện thực mạch rõ ràng hơn.
Hình ІІ.7: Một số đèn LED
- Đèn LED đã có mặt từ những thập niên 60, hầu hết chỉ dùng hiển thị thời
gian của đồng hồ báo thức hay dung lượng pin của máy ghi hình. Một thời gian
dài, đèn LED đã không được dùng làm nguồn sáng bởi vì chúng chỉ cho ánh sáng
đỏ, xanh lá cây và vàng mà không cho ánh sáng trắng. Đến năm 1993, công ty
hoá chất Nichia của Nhật Bản cho ra đời loại đèn LED xanh dương, là sự kết hợp
giữa ánh sáng đỏ và xanh lá cây để cho ra ánh sáng trắng, đèn LED trở nên phổ
biến trong nhiều lĩnh vực đời sống.
SVTH: Huỳnh Kiều Viết Lãm 11
Báo cáo luận văn tốt nghiệp GVHD: ThS Phan Thanh Vân
2.Cấu tạo, hoạt động:
Hình ІІ.8: Cấu tạo đèn LED
- LED có cấu trúc với một lớp tiếp xúcP-N và cũng có đặc trưng kỹ thuật
như các điốt thông thường khác : Chiều dẫn điện và chiều không dẫn điện. Tuy
nhiên LED có mức ngưỡng điện áp thuận cao(1,63V) và điện áp nghịch tương
đối thấp(3 5V). Dòng điện chỉ chạy theo chiều từ bán dẫn P sang bán dẫn N. Ở
giữa miền tiếp xúc giữa 2 lớp bán dẫn có ánh sáng phát ra, vì điểm phát sáng rất
bé nên phía trên phải có dạng nửa hình cầu để có dạng nửa hình cầu để có thể phát
ánh sáng tán xạ trong phạm vi 1800 về mọi hướng giúp người ta nhìn thấy nó.
- Để có màu sáng khác nhau, người ta sẽ đưa thêm một số tạp chất khác nhau
vào hoặc là trong lớp “nhựa” cho thêm các chất huỳnh quang.
3.Ưu điểm:
-Hiệu suất phát sáng tăng lên 100 lần. Đến nay tuy giá còn đắt nhưng LED
trắng đang bắt đầu phổ biến vì nó kết hợp được ưu việt về tiết kiệm điện của đèn
huỳnh quang, đèn compact và ưu việt về tính nhỏ gọn, tập trung, tắt bật nhanh
chóng, dễ dàng.
-Kích thước LED rất nhỏ so với các bóng đèn hiện nay, cỡ chỉ vài mm, tiêu
hao điện năng ít, có thể nối tiếp các LED thành các dải đèn dài hoặc thành từng
cụm.
-Đèn điốt phát sáng mới gọi là “LED for AC” sử dụng dòng điện xoay chiều
có thể tiết kiệm đến 80% điện.
-LED có tuổi thọ 80.000-100.000 giờ, gấp 50 lần so với bóng đèn 60W. Điều
này có nghĩa là chúng có thể thắp sáng liên tục trong vòng 6 năm.
SVTH: Huỳnh Kiều Viết Lãm 12
Báo cáo luận văn tốt nghiệp GVHD: ThS Phan Thanh Vân
-Do tiêu hao nhiệt rất ít, LED hầu như không nung nóng môi trường xung
quanh và, khác với các loại bóng đèn khác, ánh sáng LED không gây chói, mỏi
mắt, không phát ra tia cực tím.
4.Ứng dụng:
- Trị nám bằng ánh sáng: Công nghệ điều biến tế bào dựa trên cơ sở ánh sáng
không nhiệt LED được áp dụng phổ biến trong lĩnh vực y khoa, đặc biệt hiệu quả trong
lĩnh vực làm đẹp. Vấn đề cải thiện tình trạng lão hóa da, nhất là nám da sẽ có thêm
một giải pháp tích cực.
- Trang trí nội thất, bảng điện tử LED ma trận, máy chiếu đèn LED, ứng
dụng trong màn hình LCD
III.Tranzito:
1.Nhiệm vụ:
- Là bộ phận quan trọng trong khâu cuối cùng: Khuyếch đại công suất, giúp
ta quan sát được dạng sóng vuông của mạch dao động khi nối ra ngoài với một sợi
dây.
2.Cấu tạo:
- Điôt bán dẫn là bóng bán dẫn có một lớp tiếp giáp p-n, tranzito là dụng cụ
bán dẫn có hai lớp tiếp giáp p-n được nối dựa lưng vào nhau.
Hình ІІ.9
Hình ІІ.10
SVTH: Huỳnh Kiều Viết Lãm 13
Báo cáo luận văn tốt nghiệp GVHD: ThS Phan Thanh Vân
- Để tạo ra một tranzito ta cần tạo ra một tinh thể bán dẫn hai lớp tiếp giáp p-
n. Nếu bán dẫn P nằm giữa hai lớp bán dẫn N thì ta có tranzito loại n-p-n ( được
gọi là tranzito ngược ), còn nếu bán dẫn loại N nằm giữa hai lớp bán dẫn loại P
thì ta có tranzi to p-n-p (tranzito thuận).
- Thông thường người ta chế tạo tranzito có lớp bán dẫn nằm giữa rất hẹp cỡ
vài chục micrômét và tương đối tinh khiết (ít tạp chất) hơn hai lớp bán dẫn ở hai
bên và được gọi là vùng cực gốc hay Bazơ (ký hiệu là B) của Tranzito. Còn hai
lớp bán dẫn hai bên thì một bên có nồng độ hạt cơ bản lớn nhất gọi là vùng cực
phát hay Êmitơ ( ký hiệu là E), bên kia có nồng độ hạt tải điện cơ bản ít hơn gọi là
vùng cực góp hay Colectơ (ký hiệu là C)
- Để biểu diễn các đại lượng tương ứng với các cực Emitơ, Bazơ, Colectơ ta
dùng các chỉ số E, B, C. Ví dụ dòng điện trong mạch bazơ kí hiệu là IB, trong
mạch emitơ kí hiệu là IE, trong mạch colectơ ký hiệu là IC. Còn các hiệu điện thế
tương ứng là UB, UE, UC.
3.Nguyên tắc hoạt động:
- Ta xét hoạt động của một tranzito NPN. Muốn một tranzito hoạt động
được, phải có đủ 2 điều kiện:
Tiếp tế:
- Phải cung cấp điện áp cho 2 cực C, E đúng cực tính bằng nguồn điện ECC
+ Nếu tranzito NPN thì UCE > 0
+ Nếu tranzito PNP thì UCE < 0
Phân cực:
- Phải cung cấp điện áp cho 2 cực B, E đúng cực tính bằng nguồn điện EB.
+Xét trường hợp có nguồn ECC , không có nguồn EB : CE coi như gồm
2 điôt CB và BE mắc nối tiếp, 2 điôt này mắc ngược chiều nhau nên không cho
dòng điện qua CE.
+Xét trường hợp có nguồn EB không có nguồn ECC: điốt BE được phân
cực thuận, electron ( hạt dẫn đa số của lớp E) qua mối tiếp xúc PN vào lớp B để
về nguồn EB. Chỉ có dòng IB, không có dòng IC ở mạch nguồn ECC. Dòng IB càng
lớn, khi nguồn EB lớn.
SVTH: Huỳnh Kiều Viết Lãm 14
Báo cáo luận văn tốt nghiệp GVHD: ThS Phan Thanh Vân
+Xét trường hợp có cả 2 nguồn ECC và nguồn EB: điốt BE được phân
cực thuận, electron ( hạt dẫn đa số của lớp E) qu