Báo cáo - Thiết kế mạch tương tự P2

C.1. Cấu tạo Điôt phát quang gồm có một lớp tiếp xúc P-N và hai chân cực anốt (A), catốt (K). Anốt nối với bán dẫn loại P, còn catốt được nối với bán dẫn loại N.Vật liệu chế tạo điôt phát quang đều là các liên kết của các nguyên tố thuộc nhóm 3 và nhóm 5 của bảng tuần hoàn Menđêlêep như GaAs, hoặc liên kết 3 nguyên tố như GaAsP v.v.. Đây là các vật liệu tái hợp trực tiếp, có nghĩa là sự tái hợp xảy ra giữa các điện tử ở sát đáy dảidẫn và...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Báo cáo - Thiết kế mạch tương tự P2 C. LED ( light-emitting diode) Diode phát quang C.1. Cấu tạoĐiôt phát quang gồm có một lớp tiếp xúc P-N và hai chân cực anốt (A), catốt (K). Anốtnối với bán dẫn loại P, còn catốt được nối với bán dẫn loại N.Vật liệu chế tạo điôt phát quang đều là các liên kết của các nguyên tố thuộc nhóm 3 vànhóm 5 của bảng tuần hoàn Menđêlêep như GaAs, hoặc liên kết 3 nguyên tố như GaAsPv.v..Đây là các vật liệu tái hợp trực tiếp, có nghĩa là sự tái hợp xảy ra giữa các điện tử ở sátđáy dảidẫn và các lỗ trống ở sát đỉnh dải hóa trị.b. Nguyên lý làm việc:Khi LED phân cực thuận, các hạt dẫn đa số khuếch tán ồ ạt qua tiếp xúc P-N, chúng gặpnhau sẽ tái hợp và các photon được phát sinh. Tốc độ tái hợp trong quá trình bức xạ tựphát nàytỉ lệ với nồng độ điện tử trong phần bán dẫn P và nồng độ lỗ trống trong phần bán dẫn N.Đâylà các hạt dẫn thiểu số trong chất bán dẫn. Như vậy, để tăng số photon bức xạ ra cần phảigiatăng nồng độ hạt dẫn thiểu số trong các phần bán dẫn. Cường độ dòng điện của điôt tỉ lệvớinồng độ hạt dẫn được chích vào các phần bán dẫn, do đó cường độ phát quang củaLED tỉ lệvới cường độ dòng điện qua điôt.Như vậy LED có khả năng biến đổi tín hiệu điện thành tín hiệu quang, nên nó được coi làdụng cụ phát quang.Điện áp phân cực cho LED gần bằng độ rộng vùng cấm của vật liệu, do đó, các LED bứcxạ ở các bước sóng khác nhau sẽ được chế tạo từ các vật liệu bán dẫn có độ rộng vùngcấmkhác nhau và điện áp phân cực cho chúng cũng khác nhau. Tuy nhiên LED có điện ápphân cựcthuận tương đối cao (khoảng từ 1,6 v đến 3 v) và có điện áp ngược cho phép tương đốithấp(khoảng từ 3 v đến 5 v).c. Đặc tuyến Vôn - Ampe của LED:Đặc tuyến Vôn - Ampe của điôt phát quang biểu diễn mối quan hệ giữa dòng điện quangvới điện áp đặt lên LED. D. Điện trởD.1. Cấu tạo Điện trở là cấu kiện dùng làm phần tử ngăn cản dòng điện trong mạch. Trị số điện trở được xác định theo định luật Ôm: R= U/I [Ω] ( 2. 1) Trong đó: U – hiệu điện thế trên điện trở [V] I - dòng điện chạy qua điện trở [A] R - điện trở [Ω] Trên điện trở, dòng điện và điện áp luôn cùng pha và điện trở dẫn dòng điện một chiều và xoay chiều như nhau. Ký hiệu của điện trở trên các sơ đồ mạch điện Trong các sơ đồ mạch điện, điện trở thường được mô tả theo các qui ước tiêu chuẩnCấu trúc của điện trở:Cấu trúc của điện trở có nhiều dạng khác nhau. Một cách tổng quát ta có cấu trúctiêu biểu của một điện trở như mô tả trong hình D.2 Phân loại: Phân loại điện trở có rất nhiều cách. Thông dụng nhất là phân chia điện trở thànhhailoại: điện trở có trị số cố định và điện trở có trị số thay đổi được (hay biến trở).Trong mỗi loạinày lại được phân chia theo các chỉ tiêu khác nhau thành các loại nhỏ hơn như sau: Điện trở có trị số cố định. Điện trở có trị số cố định thường được phân loại theo vật liệu cản điện như:+ Điện trở than tổng hợp (than nén)+ Điện trở than nhiệt giải hoặc than màng (màng than tinh thể).+ Điện trở dây quấn gồm sợi dây điện trở dài (dây NiCr hoặc manganin,constantan) quấn trên1 ống gốm ceramic và phủ bên ngoài là một lớp sứ bảo vệ.+ Điện trở màng kim, điện trở màng oxit kim loại hoặc điện trở miếng: Điện trởmiếng thuộcthành phần vi điện tử. Dạng điện trở miếng thông dụng là được in luôn trên tấmráp mạch.+ Điện trở cermet (gốm kim loại).Điện trở có trị số thay đổi (hay còn gọi là biến trở)Biến trở có hai dạng. Dạng kiểm soát dòng công suất lớn dùng dây quấn. Loại nàyít gặp trong các mạch điện trở. Dạng thường dùng hơn là chiết áp.Cấu tạo của biến trở so với điệntrở cố định chủ yếu là có thêm một kết cấu con chạy gắn với một trụcxoay để điều chỉnh trị số điện trở. Con chạy có kết cấu kiểu xoay(chiết áp xoay) hoặc theo kiểu trượt (chiết áp trượt).Chiết áp có 3 đầu ra, đầu giữa ứng với con trượt còn hai đầu ứng với hai đầu củađiện trở.Ký hiệu:Cấu tạoD.3. Các tham số kỹ thuật đặc trưng của điện trởa. Trị số điện trở và dung sai+ Trị số của điện trở là tham số cơ bản và được tính theo công thức: R= ρ l/STrong đó:ρ - là điện trở suất của vật liệu dây dẫn cản điện l- là chiều dài dây dẫn S - là tiết diện của dây dẫnDung sai hay sai số của điện trở biểu thị mức độ chênh lệch giữa trị số thực tế củađiện trở so với trị số danh định và được tính theo %. Dung sai được tính theo công thức:Rtt: Trị số thực tế của điện trởRdd: Trị số danh định của điện trởDựa vào % dung sai, ta chia điện trở ở 5 cấp chính xác: Cấp 005: có sai số ± 0,5 % Cấp 01: có sai số ± 1 % Cấp I: có sai số ± 5 % Cấp II: có sai số ± 10 % Cấp III: có sai số ± 20 %b.Công suất tiêu tán danh định: (Pt.tmax) Công suất tiêu tán danh định cho phép của điện trở Pt.t.max là công suất điện caonhất mà điện trở có thể chịu đựng được trong điều kiện bình thường, làm ...