October 21, 2020
  • 10:39 am Nhận định bóng đá trận Than Quảng Ninh vs Hoàng Anh Gia Lai 18:00 ngày 20/10
  • 7:07 am Sebastian đã dạy lập trình và tư duy tính toán cho sinh viên đại học
  • 10:21 am Tại sao sử dụng ký hiệu đô la ($) trong công thức Excel – tham chiếu ô tuyệt đối và tương đối
  • 12:10 pm Tiếu Ngạo Giang Hồ #1 – Truyện Võ Hiệp của Kim Dung | Trò Chuyện Đêm Khuya
  • 10:08 am Top 10 Trường đại học danh giá mang tính ứng dụng cao tại thủ đô Hà Nội



Phát minh của transistor là một cách mạng của lịch sử loài người không như những công nghệ khác
Trái tim của smartphone nằm ở vi xử lý
Và vi xử lý này có đến 2 tỷ transistor

Những thiết bị cực nhỏ này làm gì?

Nó hoạt động như thế nào?

Transistor có thể hoạt động như một khóa điện đóng mở mà không có chi tiết cơ khí

Chúng có khuyếch đại tín hiệu yếu, thực tế, việc khuyếch đại chính là chức năng cơ bản của transistor

Trước tiên để hiểu về những cơ bản của transistor, chúng ta sẽ quay lại phần ứng dụng này sau

Transistor được cấu tạo từ chất bản dẫn như silic (Si).

Mỗi nguyên tử silic được gắn kết với 4 nguyên tử silic kế cận nó.

Silic có 4 electron ở lớp vỏ

Hãy hình dung silic như một cậu bé đang cười có 4 tay

Mỗi tay giữ một electron

Mỗi electron này sẽ chia sẽ với các nguyên tử silic kế cận

Đây được gọi là một liên kết hóa trị

Hiện tại các electron này đang ở vùng hóa trị (valence band) của nó.

Silic thuần khiết thì không có đặc tính dẫn điện

Các electron phải hấp thụ một ít năng lượng để trở thành electron tự do

Vì thế silic thuần sẽ có đặc tính dẫn điện kém.

Một kỹ thuật được gọi là chất kích thích (doping) để cải thiện đặc tính dẫn điện của chất bán dẫn.

Ví dụ nếu chúng ta tiêm phốt pho với 5 electron ở vùng hóa trị

Sẽ có một electron tự do di chuyển trong hệ thống

Việc này được gọi là kích thích loại N

Mặt khác, nếu ta tiêm kích thích bằng Bo (B) có 3 electron ở vùng hóa trị.

Sẽ có một chỗ trống, chỗ trống này được gọi là lỗ trống (hole).

Electron ở kế cận có thể lấp vào lỗ trống này bất kỳ lúc nào.

Sự di chuyển của electron được hình dung như sự chuyển động của lỗ trống theo hướng ngược lại.

Chúng ta gọi đây là một kích thích loại P.

Nếu chúng ta kích thích một vĩ silic (siliccon wafer) theo cách sau sẽ sinh ra transistor.

Bạn muốn hiểu transistor hoạt động như thế nào?
Chúng ta phải hiểu rõ điều gì đã xảy ra ở mức độ electron của các thành phần cơ bản như diode.
Diode là một dạng mà chúng ta tiêm kích thích vào một phần là loại P và phần kia là kích thích loại N.
Một hiện tượng thú vị ở ranh giới của hai vùng N và P (còn gọi là mối nối).
Các electron thừa bên trong N sẽ có xu hướng di chuyển sang lỗ trống bên miền P.
Điều này làm cho biên giới miền P được tích điện âm.
và vùng biên giới bên N sẽ tích điện.
Dẫn đến hệ quả là tạo ra một trường điện cản trở việc di dân qua biên giới của các electron này.
Nếu ta áp một nguồn điện vào diode như sau,
Nguồn điện sẽ hút các electron và lỗ trống.
Dòng điện tử sẽ không có trong trường hợp này
Tuy nhiên nếu chúng ta đảo chiều nguồn điện ngoài.
Giả sử nguồn điện có điện áp lớn hơn điện áp ở vùng biên giới.
Ngay lập tức có thể thất electron bị đẩy xa khỏi cực âm của nguồn điện.
Khi các electron băng qua trường điện ở vùng biên giới
Chúng sẽ bị tiêu hao năng lượng và sẽ dễ dàng xuất hiện các lỗ trống ở vùng P.
Nhưng sự việc hút của cực dương nguồn điện,
Nhưng electron có thể nhảy vào các lỗ trống kế cận bên trong vùng P.
Đây được gọi là phân cực thuận cho diode.
Hãy nhớ những nguyên lý cơn bản này trong đầu.
bạn sẽ hiểu hoạt động của transistor rất dễ dàng.
Bây giờ quay lại transistor.
Nhớ răng lớp P rất mỏng và được tiêm kích thích nhẹ.
Bạn có thể dễ dàng thấy rằng transistor như hai diode kẹp đầu lưng vào nhau.
Nên khi bạn kết nối với nguồn điện,
Một diode sẽ phân cực ngược và khóa dòng điện tử.
Điều này có nghĩa là transistor ở trạng thái tắt.
bây giờ nếu ta nối thêm một nguồn nữa.
Điện áp nguồn đủ để vượt qua trường điện ở biên giới.
Nên đây chỉ là một diode phân cực thuận.
Dẫn đến một lượng lớn electron được phát từ vùng N
cũng như diode một vài electron sẽ lấp vào các lỗ trống.
Và nhảy qua các lỗ trống kế cận tạo thành dòng cực B
Nhưng có một lượng lớn electron sẽ băng qua vùng P
Các electron còn lại sẽ làm gì?
Các electron còn lại sẽ bị hút bởi cực dương của nguồn thứ nhất.
và sẽ tạo thành một dòng điện chạy về nguồn thứ 1.
Chú ý rằng vùng P rất hẹp
Điều này đảm bảo rằng không có electron thừa chảy về cực dương của nguồn thứ 2.
Một dòng cực B nhỏ được khuếch đại thành một dòng cực C lớn
Bạn có thể liên hệ dễ dàng đặt tên của các cực transistor với dòng electron.
nếu tăng dòng cực B thì dòng cực C sẽ tăng tỉ lệ
Đây là một trường hợp khuếch đại dòng.
Loại transistor mà ta đã thao luận được gọi là transistor hai mối nối (BJT)
bây giờ thay hình biểu diễn transistor bằng một transistor thực sự.
Bạn có thể cải thiện sự khuếch đại bằng cách dùng thêm một transistor.
Cực B của transistor được nối với cực E của transistor đầu.
Nếu bạn dùng vào một tín hiệu dao động ngõ vào từ microphone,
Bạn sẽ cần khuếch đại để cho tín hiệu lớn ra loa.
Một điều thú vị khác mà bạn cần chú ý ở mạch cơ bản này
Là sự phụ thuộc diện áp đặt vào,
transistor có thể dẫn hoặc tắt
Trường hợp này transistor hoạt động như một khóa điện.
Tính chất này của transistor
Đã mở ra cánh cửa để tiến vào thế giới điện tử số và bộ nhớ s
Dùng hai transistor bạn có thể xây dựng phần tử nhớ động cơ bản trong máy tính.
Một flip-flop

Nguồn: https://bieumau.net

Xem thêm bài viết khác: https://bieumau.net/kinh-doanh/

admin

RELATED ARTICLES
LEAVE A COMMENT