Giáo án và PPT công nghệ 12 điện - điện tử Kết nối bài 16: Diode, transistor và mạch tích hợp IC

BÀI 16: DIODE, TRANSISTOR VÀ MẠCH TÍCH HỢP IC

HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG

GV yêu cầu HS thảo luận và trả lời: Trong mạch lắp ráp Hình 16.1 có các mạch linh kiện: điện trở, tụ điện, diode, transistor và IC?

HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC

Hoạt động 1. Tìm hiểu về diode

GV đặt câu hỏi hướng dẫn học sinh tìm hiểu: Diode được dùng để làm gì? Em hãy nêu hình dạng và kí hiệu của diode. Trình bày các thông số kĩ thuật của diode.

Sản phẩm dự kiến:

1. Công dụng

- Cho dòng điện đi qua theo một chiều nhất định.

→ dùng để biến đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều.

Ngoài ra, diode dùng để ổn áp,…

2. Hình dạng và kí hiệu

- Được tạo thành từ 2 lớp vật liệu bán dẫn P mang điện tích dương được nối với cực anode (a), lớp bán dẫn N mang điện tích âm được nối với cực cathode (K).

Hình 16.3. Cấu tạo của diode

+ Khi được phân cực thuận (U_AK>0) thì diode dẫn, cho dòng điện đi theo chiều thuận từ A đến K. Diode dẫn hoàn toàn khi U_AK>UF.

+ Khi được phân cực ngược (U_AK<0) thì diode không cho dòng điện đi qua.

3. Thông số kĩ thuật

- Dòng định mức (lđm): Là trị số dòng điện lớn nhất cho phép chạy qua diode mà vẫn đảm bảo an toàn.

- Điện áp ngược lớn nhất (UnMax): Là 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.

Diode có nhiều loại với các số liệu kĩ thuật khác nhau. Để đọc và hiểu được các số liệu kĩ thuật này, ta cần tra cứu theo bảng dữ liệu (datasheet) cung cấp bởi nhà sản xuất.

Hoạt động 2. Tìm hiểu về transistor lưỡng cực

GV đưa ra câu hỏi: Transistor lưỡng cực có công dụng gì? Transistor lưỡng cực có cấu tạo như thế nào? Nêu hình dạng và kí hiệu của transistor lưỡng cực. Trình bày các thông số kĩ thuật của transistor lưỡng cực

Sản phẩm dự kiến:

1. Công dụng

- Thực hiện các chức năng như khuếch đại tín hiệu, chuyển mạch điện tử với trạng thái đóng và mở (ON/OFF).

2. Hình dạng và kí hiệu

Transistor lưỡng cực có cấu tạo gồm ba lớp vật liệu bán dẫn tương ứng với đầu ra là ba cực: Base (B), Collector (C) và Emitter (E).

Có 2 loại : NPN và PNP

Hoạt động của transistor lưỡng cực phụ thuộc vào trạng thái phân cực của lớp tiếp giáp (B - E) giữa cực B và E, lớp tiếp giáp (B - C) giữa cực B và C:

+ NPN dẫn dòng khi U_BE >U_F và U_CE>0

+ PNP dẫn dòng khi U_BE<-U_F và U_CE<0

(UF là điện áp ngưỡng: 0,3 - 0,7V)

3. Thông số kĩ thuật

- Điện áp định mức collector - emitter (UEC): điện áp lớn nhất cho phép đặt lên hai cực C và E để transistor có thể làm việc mà không bị đánh hỏng.

- Điện áp định mức base - emitter (UBEO): điện áp lớn nhất cho phép đặt vào hai cực B và E để transistor có thể làm việc mà không bị đánh hỏng.

- Dòng điện collector (lB): dòng điện base lớn nhất cho phép chạy qua transistor.

- Hệ số khuếch đại dòng (β): tỉ số giữa dòng điện IC và IB của transistor.

Tên kí hiệu của transistor có dạng Axxxx, Bxxxx, Cxxxx, Dxxxx.

• A: kí hiệu transistor PNP.

• B: kí hiệu transistor NPN.

…………………………………………………………….

HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP

Từ nội dung bài học, GV yêu cầu HS hoàn thành các bài tập trắc nghiệm sau:

Câu 1: Diode có công dụng:

A. Cho dòng điện đi qua theo một chiều nhất định

B. Khuếch đại tín hiệu, chuyển mạch điện tử với hai trạng thái đóng và mở

C. Khuếch đại, tạo dao động, bộ nhớ máy tính, vi xử lí

D. dẫn dòng một chiều, cản trở dòng xoay chiều đi qua. 

Câu 2: Dòng điện định mức của diode là: 

A. Trị số dòng điện lớn nhất cho phép chạy qua diode mà vẫn đảm bảo an toàn 

B. Trị số điện áp lớn nhất cho phép đặt lên hai cực của diode mà vẫn đảm bảo an toàn 

C. Trị số dòng điện tối thiểu chạy qua diode 

D. Trị số điện áp tối thiểu đặt lên hai cực của diode 

Câu 3: Điện áp ngược lớn nhất của diode là: 

A. Trị số dòng điện lớn nhất cho phép chạy qua diode mà vẫn đảm bảo an toàn 

B. Trị số điện áp lớn nhất cho phép đặt lên hai cực của diode mà vẫn đảm bảo an toàn 

C. Trị số dòng điện tối thiểu chạy qua diode 

D. Trị số điện áp tối thiểu đặt lên hai cực của diode 

Câu 4: Transistor có công dụng:

A. Cho dòng điện đi qua theo một chiều nhất định

B. Khuếch đại tín hiệu, chuyển mạch điện tử với hai trạng thái đóng và mở

C. Khuếch đại, tạo dao động, bộ nhớ máy tính, vi xử lí

D. dẫn dòng một chiều, cản trở dòng xoay chiều đi qua.

Câu 5: IC là:

A. mạch điện tử sử dụng các diode chỉnh lưu. 

B. mạch điện tử sử dụng các transistor. 

C. vi mạch tích hợp chứa nhiều transistor và diode. 

D. vi mạch tích hợp chứa nhiều linh kiện bán dẫn và linh kiện thụ động. 

Sản phẩm dự kiến:

HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG

Vận dụng kiến thức, GV yêu cầu HS hoàn thành bài tập sau:

Câu 1: Trong các thiết bị điện tử như bộ sạc điện thoại, diode thường được sử dụng để chuyển đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều. Hãy giải thích chức năng của diode trong bộ sạc và mô tả điều gì sẽ xảy ra nếu diode trong bộ sạc bị hỏng.

Câu 2: Transistor là một thành phần quan trọng trong các thiết bị điện tử, chẳng hạn như bộ khuếch đại âm thanh trong loa. Hãy phân tích cách mà transistor giúp khuếch đại tín hiệu âm thanh và liên hệ với việc sử dụng trong các thiết bị âm thanh thực tế. Điều gì sẽ xảy ra nếu transistor trong bộ khuếch đại bị lỗi?