Câu hỏi tự luận Công nghệ 12 Điện - Điện tử Kết nối Bài 16: Diode, transistor và mạch tích hợp IC

PHẦN HAI. CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ

CHƯƠNG VI. LINH KIỆN ĐIỆN TỬ

BÀI 16: DIODE,  TRANSISTOR VÀ MẠCH TÍCH HỢP IC

(11 CÂU)

1. NHẬN BIẾT (5 CÂU)

Câu 1: Diode là gì? Nêu cấu tạo và nguyên lý hoạt động của diode?

Trả lời:

- Diode là một linh kiện điện tử cho phép dòng điện chỉ chảy theo một hướng. Nó được sử dụng để chỉnh lưu, khuếch đại và điều chỉnh tín hiệu.

- Cấu tạo:

Chất liệu: Thường được làm từ silicon hoặc germanium.

Kết cấu: Diode có hai cực:

Cực Anode (+): Nơi dòng điện vào.

Cực Cathode (-): Nơi dòng điện ra.

P-N Junction: Diode có một vùng p (dương) và một vùng n (âm) tạo thành mối       nối p-n.

*Nguyên lý hoạt động:

+ Khi áp dụng điện áp dương vào cực anode, diode cho phép dòng điện chảy          qua (chế độ dẫn).

+ Khi áp dụng điện áp âm, diode ngăn chặn dòng điện chảy qua (chế độ ngắt).

Câu 2: Transistor (bipolar junction transistor - BJT) là gì? Mô tả cấu tạo của transistor?

Trả lời:

- Transistor là một linh kiện điện tử có khả năng khuếch đại và chuyển đổi tín hiệu điện. BJT là một loại transistor sử dụng hai loại chất bán dẫn (p và n).

- Cấu tạo

+ BJT có ba lớp chất bán dẫn:

+ Emitter (E): Cực phát ra, có nồng độ tạp chất cao.

+ Base (B): Lớp trung gian, mỏng và có nồng độ tạp chất thấp.

+ Collector (C): Cực thu, có nồng độ tạp chất vừa phải.

- Cấu trúc: Có hai loại BJT:

+ NPN: Emitter là n, base là p, collector là n.

+ PNP: Emitter là p, base là n, collector là p.

Câu 3: Mạch tích hợp (IC) là gì? 

Trả lời:

Câu 4: Nêu ví dụ về một số loại IC phổ biến?

Trả lời:

Câu 5: Nêu các loại diode thông dụng. Cho ví dụ về ứng dụng của từng loại?

Trả lời:

2. THÔNG HIỂU (3 CÂU)

Câu 1: Giải thích nguyên lý hoạt động của diode trong mạch chỉnh lưu. Tại sao diode chỉ cho dòng điện đi qua theo một chiều?

Trả lời:

* Nguyên lý hoạt động

+ Chỉnh lưu: Diode được sử dụng trong mạch chỉnh lưu để chuyển đổi điện xoay chiều (AC) thành điện một chiều (DC). Khi điện áp đầu vào là dương, diode dẫn điện và cho phép dòng điện chảy qua. Khi điện áp đầu vào là âm, diode ngắt mạch và không cho dòng điện chảy.

* Diode chỉ cho dòng điện đi qua theo một chiều vì: Cấu trúc P-N: Diode có hai cực: cực anode (P) và cực cathode (N). Khi áp dụng điện áp dương vào cực anode, các electron từ vùng N di chuyển sang vùng P, cho phép dòng điện chảy. Ngược lại, khi áp dụng điện áp âm, các electron trong vùng P không thể di chuyển vào vùng N, khiến diode ngắt mạch. Điều này tạo ra tính chất chỉ cho dòng điện đi qua theo một chiều.

Câu 2: Mạch tích hợp có vai trò gì trong các thiết bị điện tử hiện đại? Nêu một số ứng dụng cụ thể của IC?

Trả lời:

Câu 3: Trình bày cách sử dụng diode trong mạch bảo vệ. Diode bảo vệ mạch khỏi hiện tượng gì?

Trả lời:

3. VẬN DỤNG (3 CÂU)

Câu 1: Cho mạch điện có diode, mô tả cách tính toán điện áp và dòng điện qua diode trong điều kiện làm việc bình thường?

Trả lời:

* Điều kiện làm việc bình thường: Trong điều kiện làm việc bình thường, diode hoạt động ở chế độ dẫn. Điện áp rơi qua diode thường khoảng 0.7V đối với silicon và 0.3V đối với germanium.

* Cách tính toán

- Điện áp qua diode (V_D):

Nếu diode dẫn: VD≈0.7V (cho silicon).

Dòng điện qua diode (I_D):

Sử dụng định luật Ohm: ID=Vin−VDR​

- Trong đó:

Vin: Điện áp đầu vào.

R: Điện trở nối tiếp với diode.

Câu 2: Nêu đặc điểm của SSI, MSI, LSI, VLSI trong phân loại IC?

Trả lời:

Câu 3: Giải thích cách thức hoạt động của một mạch IC đơn giản, chẳng hạn như IC 555. Nêu ứng dụng của nó?

Trả lời:

4. VẬN DỤNG CAO (3 CÂU)

Câu 1: Phân tích một mạch điện phức tạp có sử dụng diode, transistor và IC. Trình bày cách hoạt động và ứng dụng thực tiễn của mạch này?

Trả lời:

1. Mạch điện phức tạp: Một ví dụ điển hình là mạch khuếch đại âm thanh sử dụng transistor, diode và IC.

2. Cách hoạt động

+ Diode: Được sử dụng để bảo vệ mạch và chỉnh lưu tín hiệu đầu vào. Diode giúp loại bỏ các thành phần AC không mong muốn.

+ Transistor: Đóng vai trò khuếch đại tín hiệu. Khi tín hiệu âm thanh vào base của transistor, nó sẽ khuếch đại tín hiệu này ở collector.

+ IC: Có thể là một bộ khuếch đại âm thanh tích hợp (như LM386). IC này nhận tín hiệu từ transistor và khuếch đại thêm để đưa ra loa.

3. Ứng dụng thực tiễn

Mạch khuếch đại âm thanh được sử dụng trong các thiết bị như loa, amplifier, và hệ thống âm thanh trong xe hơi. Nó giúp tăng cường âm thanh và cải thiện trải nghiệm nghe.

----------------------------------

----------------------- Còn tiếp -------------------------