Giáo trình Linh kiện điện tử

GIÁO TRÌNH LINH KIỆN ĐIỆN TỬ 
 Page 1 
CHƯƠNG I. LINH KIỆN THỤ ĐỘNG 
Trạng thái điện của mỗi linh kiện điện tử được đặc trưng bởi 2 thông số: 
điện áp u và cường độ dòng điện i. Mối quan hệ tương hỗ i=f(u) được biểu diễn 
bởi đặc tuyến Volt-Ampere. 
 Người ta có thể phân chia các linh kiện điện tử theo hàm quan hệ trên là 
tuyến tính hay phi tuyến. Nếu hàm i=f(u) là tuyến tính (hàm đại số bậc nhất hay 
phương trình vi phân, tích phân tuyến tính), phần tử đó được gọi là phần tử tuyến 
tính (R, L, C) và có thể áp dụng được nguyên lý xếp chồng. 
 Điện trở: u
R
i .
1
 Tụ điện:
dt
du
Ci . 
 Cuộn dây: dtuL
i .
1
Nếu hàm i=f(u) là quan hệ phi tuyến (phương trình đại số bậc cao, phương 
trình vi phân hay tích phân phi tuyến), phần tử đó được gọi là phần tử phi tuyến 
(diode, Transistor). 
2.1. Điện trở (Resistor) 
Như đã đề cập trong chương trước, dòng điện là dòng chuyển dời có hướng 
của các hạt mang điện và trong vật dẫn các hạt mang điện đó là các electron tự 
do. Các electron tự do có khả năng dịch chuyển được do tác động của điện áp 
nguồn và trong quá trình dịch chuyển các electron tự do va chạm với các nguyên 
tử nút mạng và các electron khác nên bị mất một phần năng lượng dưới dạng 
nhiệt. Sự va chạm này cản trở sự chuyển động của các electron tự do và được 
đặc trưng bởi giá trị điện trở. 
2.1.1. Định nghĩa: Điện trở là linh kiện cản trở dòng điện, giá trị điện trở càng 
lớn dòng điện trong mạch càng nhỏ. 
 Định luật Ohm: Cường độ dòng điện trong mạch thuần trở tỷ lệ thuận 
với điện áp cấp và tỷ lệ nghịch với điện trở của mạch. 
GIÁO TRÌNH LINH KIỆN ĐIỆN TỬ 
 Page 2 
R
E
I 
 [E]: Volt (V) 
 [I]: Ampere (A) 
 [R]: Ohm (Ω) 
2.1.2. Các thông số của điện trở 
a. Giá trị điện trở 
Giá trị điện trở đặc trưng cho khả năng cản trở dòng điện của điện trở. 
Yêu cầu cơ bản đối với giá trị điện trở đó là ít thay đổi theo nhiệt độ, độ ẩm và 
thời gian,Điện trở dẫn điện càng tốt thì giá trị của nó càng nhỏ và ngược lại. 
Giá trị điện trở được tính theo đơn vị Ohm (Ω), kΩ, MΩ, hoặc GΩ. 
Giá trị điện trở phụ thuộc vào vật liệu cản điện, kích thước của điện trở và 
nhiệt độ của môi trường. 
S
l
R . 
Trong đó: ρ: điện trở suất [Ωm] 
 l: chiều dài dây dẫn [m] 
S: tiết diện dây dẫn [m2] 
Trong thực tế điện trở được sản xuất với một số thang giá trị xác định. Khi 
tính toán lý thuyết thiết kế mạch, cần chọn thang điện trở gần nhất với giá trị 
được tính. 
b. Sai số 
Sai số là độ chênh lệch tương đối giữa giá trị thực tế của điện trở và giá trị 
danh định, được tính theo % 
%100
dd
ddtt
R
RR
 
GIÁO TRÌNH LINH KIỆN ĐIỆN TỬ 
 Page 3 
Trong đó: Rtt: Giá trị thực tế của điện trở 
 Rdd: Giá trị danh định của điện trở 
c. Hệ số nhiệt điện trở (TCR-Temperature Co-efficient of Resistor): 
TCR là sự thay đổi tương đối của giá trị điện trở khi nhiệt độ thay đổi 1oC, 
được tính theo phần triệu 
)/(10.
/ 6 Cppm
R
TR o (parts per million) 
Khi nhiệt độ tăng, số lượng các electron bứt ra khỏi quỹ đạo chuyển động 
tăng và va chạm với các electron tự do làm tăng khả năng cản trở dòng điện của 
vật dẫn. Trong hầu hết các chất dẫn điện khi nhiệt độ tăng thì giá trị điện trở 
tăng, hệ số 0 (PTC: Positive Temperature Co-efficient). Đối với các chất bán 
dẫn, khi nhiệt độ tăng số lượng electron bứt ra khỏi nguyên tử để trở thành 
electron tự do được gia tăng đột ngột, tuy sự va chạm trong mạng tinh thể cũng 
tăng nhưng không đáng kể so với sự gia tăng số lượng hạt dẫn, làm cho khả năng 
dẫn điện của vật liệu tăng, hay giá trị điện trở giảm, do đó có hệ số 0 (NTC: 
Negative Temperature Coefficient). Hệ số nhiệt 0 càng nhỏ, độ ổn định của 
giá trị điện trở càng cao. 
Tại một nhiệt độ xác định có hệ số nhiệt xác định, giả sử tại nhiệt độ T1 
điện trở có giá trị là R1 và hệ số nhiệt là 1 , giá trị điện trở tại nhiệt độ T2: 
  12112 1 TTRR  
Hệ số góc=
T
R
0
o
K 
Hình 2.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ tới giá trị điện trở của vật dẫn 
GIÁO TRÌNH LINH KIỆN ĐIỆN TỬ 
 Page 4 
d.Công suất tối đa cho phép 
Khi có dòng điện cường độ I chạy qua điện trở R, năng lượng nhiệt tỏa ra 
trên R với công suất: RIIUP .. 2 
Nếu dòng điện có cường độ càng lớn thì nhiệt lượng tiêu thụ trên R càng 
lớn làm cho điện trở càng nóng, do đó cần thiết kế điện trở có kích thước lớn để 
có thể tản nhiệt tốt. 
Công suất tối đa cho phép là công suất nhiệt lớn nhất mà điện trở có thể 
chịu được nếu quá ngưỡng đó điện trở bị nóng lên và có thể bị cháy. Công suất 
tối đa cho phép đặc trưng cho khả năng chịu nhiệt. 
RI
R
U
P .2max
2
max
max 
Trong các mạch thực tế, tại khối nguồn cấp, cường độ dòng điện mạnh nên 
các điện trở có kích thước lớn. Tại khối xử lý tín hiệu, cường độ dòng điện yếu 
nên các điện trở có kích thước nhỏ do chỉ phải chịu công suất nhiệt thấp. 
2.1.3. Phân loại và ký hiệu điện trở 
a. Điện trở có giá trị xác định 
 Điện trở than ép (Điện trở hợp chất Cacbon): Được chế tạo bằng cách 
trộn bột than với vật liệu cản điện, sau đó được nung nóng hóa thể rắn, nén thành 
dạng hình trụ và được bảo vệ bằng lớp vỏ giấy phủ gốm hay lớp sơn. 
Hợp chất Carbon 
 Các điện cực 
Dây dẫn Dây dẫn 
 Hình 2.2. Điện trở than ép 
GIÁO TRÌNH LINH KIỆN ĐIỆN TỬ 
 Page 5 
Điện trở than ép có dải giá trị tương đối rộng (từ1Ω đến 100MΩ), công suất 
danh định (1/8W-2W), nhưng phần lớn có công suất là 1/4W hoặc 1/2W. Một 
ưu điểm nổi bật của điện trở than ép đó chính là có tính thuần trở nên được sử 
dụng nhiều trong phạm vi tần số thấp (trong các bộ xử lý tín hiệu âm tần). 
 Điện trở dây quấn được chế tạo bằng cách quấn một đoạn dây không 
phải là chất dẫn điện tốt (Nichrome) quanh một lõi hình trụ. Trở kháng phụ 
thuộc vào vật liệu dây dẫn, đường kính và độ dài của dây dẫn. Điện trở dây quấn 
có giá trị nhỏ, độ chính xác cao và có công suất nhiệt lớn. Tuy nhiên nhược điểm 
của điện trở dây quấn là nó có tính chất điện cảm nên không được sử dụng trong 
các mạch cao tần mà được ứng dụng nhiều trong các mạch âm tần. 
 Điện trở màng mỏng: Được sản xuất bằng cách lắng đọng Cacbon, kim 
loại hoặc oxide kim loại dưới dạng màng mỏng trên lõi hình trụ. Điện trở màng 
mỏng có giá trị từ thấp đến trung bình, và có thể thấy rõ một ưu điểm nổi bật của 
điện trở màng mỏng đó là tính chất thuần trở nên được sử dụng trong phạm vi 
tần số cao, tuy nhiên có công suất nhiệt thấp và giá thành cao. 
Nichrome 
 Lõi cách điện 
Dây dẫn 
Dây dẫn 
Hình 2.3. Điện trở dây quấn 
Màng mỏng 
 Dây dẫn Dây dẫn 
 Hình 2.4. Điện trở màng mỏng 
GIÁO TRÌNH LINH KIỆN ĐIỆN TỬ 
 Page 6 
b. Điện trở có giá trị thay đổi 
 Biến trở (Variable Resistor) có cấu tạo gồm một điện trở màng than 
hoặc dây quấn có dạng hình cung, có trục xoay ở giữa nối với con trượt. Con 
trượt tiếp xúc động với với vành điện trở tạo nên cực thứ 3, nên khi con trượt 
dịch chuyển điện trở giữa cực thứ 3 và 1 trong 2 cực còn lại có thể thay đổi. Có 
thể có loại biến trở tuyến tính (giá trị điện trở thay đổi tuyến tính theo góc xoay) 
hoặc biến trở phi tuyến (giá trị điện trở thay đổi theo hàm logarit theo góc xoay). 
Biến trở được sử dụng điều khiển điện áp (potentiometer: chiết áp) hoặc điều 
khiển cường độ dòng điện (Rheostat) 
 Điện trở nhiệt (Thermal Resistor -Thermistor): 
Là linh kiện có giá trị điện trở thay đổi theo nhiệt độ. Có 2 loại nhiệt trở: 
Nhiệt trở có hệ số nhiệt âm: Giá trị điện trở giảm khi nhiệt độ tăng (NTC), 
thông thường các chất bán dẫn có hệ số nhiệt âm do khi nhiệt độ tăng cung cấp 
đủ năng lượng cho các electron nhảy từ vùng hóa trị lên vùng dẫn nên số lượng 
hạt dẫn tăng đáng kể, ngoài ra tốc độ dịch chuyển của hạt dẫn cũng tăng nên giá 
trị điện trở giảm 
Nhiệt trở có hệ số nhiệt dương: Giá trị điện trở tăng khi nhiệt độ tăng, các 
nhiệt trở được làm bằng kim loại có hệ số nhiệt dương (PTC) do khi nhiệt độ 
Vành điện trở 
Trục điều 
khiển 
 Con 
trượt 
1 3
2
Rheostat
VR
1 3
2
potentiometer
VR
Hình 2.5. Biến trở 
(VR) 
GIÁO TRÌNH LINH KIỆN ĐIỆN TỬ 
 Page 7 
tăng, các nguyên tử nút mạng dao động mạnh làm cản trở quá trình di chuyển 
của electron nên giá trị điện trở tăng. 
Nhiệt trở được sử dụng để điều khiển cường độ dòng điện, đo hoặc điều 
khiển nhiệt độ: ổn định nhiệt cho các tầng khuếch đại, đặc biệt là tầng khuếch 
đại công suất hoặc là linh kiện cảm biến trong các hệ thống tự động điều khiển 
theo nhiệt độ. 
 Điện trở quang (Photo Resistor) 
Quang trở là linh kiện nhạy cảm với bức xạ điện từ quanh phổ ánh sáng 
nhìn thấy. Quang trở có giá trị điện trở thay đổi phụ thuộc vào cường độ ánh 
sáng chiếu vào nó. Cường độ ánh sáng càng mạnh thì giá trị điện trở càng giảm 
và ngược lại. 
Khi bị che tối:  MnknR .100. 
Khi được chiếu sáng:  knnR .100. 
Quang trở thường được sử dụng trong các mạch tự động điều khiển bằng 
ánh sáng:(Phát hiện người vào cửa tự động; Điều chỉnh độ sáng, độ nét ở 
Camera; Tự động bật đèn khi trời tối; Điều chỉnh độ nét của LCD;) 
2.1.4. Cách ghi và đọc các tham số điện trở 
a. Biểu diễn trực tiếp 
 Chữ cái đầu tiên và các chữ số biểu diễn giá trị của điện trở: R(E) – Ω; 
K - K Ω; M - M Ω; 
 Chữ cái thứ hai biểu diễn dung sai: 
Ví dụ: 8K2J: R=8,2KΩ; δ=5% 
 R=8,2KΩ 41,0 KΩ=7,79KΩ8,61KΩ 
F=1% J=5% 
G=2% K=10% 
H=2,5% M=20% 
λ λ 
GIÁO TRÌNH LINH KIỆN ĐIỆN TỬ 
 Page 8 
Hoặc có thể các chữ số để biểu diễn giá trị của điện trở và chữ cái để biểu 
diễn dung sai. Khi đó chữ số cuối cùng biểu diễn số chữ số 0 (bậc của lũy thừa 
10). 
Ví dụ: 4703G: R=470K Ω; δ=2% 
b. Biểu diễn bằng các vạch màu 
Đối với các điện trở có kích thước nhỏ không thể ghi trực tiếp các thông số 
khi đó người ta thường vẽ các vòng màu lên thân điện trở. 
 3 vòng màu: 
 2 vòng đầu biểu diễn 2 chữ số có nghĩa thực 
 Vòng thứ 3 biểu diễn số chữ số 0 (bậc của lũy thừa 10) 
 Sai số δ=20% 
 4 vòng màu 
 2 vòng đầu biểu diễn 2 chữ số có nghĩa thực 
 Vòng thứ 3 biểu diễn số chữ số 0 (bậc của lũy thừa 10) 
 Vòng thứ 4 biểu diễn dung sai (tráng nhũ) 
 5 vòng màu: 
 3 vòng đầu biểu diễn 3 chữ số có nghĩa thực 
 Vòng thứ 4 biểu diễn số chữ số 0 (bậc của lũy thừa 10) 
 Vòng thứ 5 biểu diễn dung sai (tráng nhũ) 
Bảng quy ước mã vạch màu 
Màu Trị số Sai số 
Đen 0 
Nâu 1 1% 
Đỏ 2 2% 
Cam 3 
Vàng 4 
Lục 5 
Lam 6 
GIÁO TRÌNH LINH KIỆN ĐIỆN TỬ 
 Page 9 
2.1.5. Ứng dụng 
 Điện trở được sử dụng trong các mạch phân áp để phân cực cho 
Transistor đảm bảo cho mạch khuếch đại hoặc dao động hoạt động với hiệu suất 
cao nhất. 
 Điện trở đóng vai trò là phần tử hạn dòng tránh cho các linh kiện bị phá 
hỏng do cường độ dòng quá lớn. Một ví dụ điển hình là trong mạch khuếch đại, 
nếu không có điện trở thì Transistor chịu dòng một chiều có cường độ tương đối 
lớn. 
 Được sử dụng để chế tạo các dụng cụ sinh hoạt (bàn là, bếp điện hay 
bóng đèn,) hoặc các thiết bị trong công nghiệp (thiết bị sấy, sưởi,) do điện 
trở có đặc điểm tiêu hao năng lượng dưới dạng nhiệt. 
 Xác định hằng số thời gian: Trong một số mạch tạo xung, điện trở được 
sử dụng để xác định hằng số thời gian. 
 Phối hợp trở kháng: Để tổn hao trên đường truyền là nhỏ nhất cần thực 
hiện phối hợp trở kháng giữa nguồn tín hiệu và đầu vào của bộ khuếch đại, giữa 
đầu ra của bộ khuếch đại và tải, hay giữa đầu ra của tầng khuếch đại trước và 
đầu vào của tầng khuếch đại sau. 
2.2. Tụ điện 
2.2.1. Định nghĩa 
Tụ điện gồm 2 bản cực làm bằng chất dẫn điện được đặt song song với 
nhau, ở giữa là lớp cách điện gọi là chất điện môi (giấy tẩm dầu, mica, hay gốm, 
Tím 7 
Xám 8 
Trắng 9 
Vàng kim -1 5% 
Bạc kim -2 10% 
Vạch 2 Vạch 4 
 Vạch 5 
 Vạch 3 
 Vạch 1 
Bản cực 
kim loại 
Lớp điện môi 
(không khí) 
GIÁO TRÌNH LINH KIỆN ĐIỆN TỬ 
 Page 10 
không khí). Chất cách điện được lấy làm tên gọi cho tụ điện (tụ giấy, tụ dầu, tụ 
gốm hay tụ không khí). 
Nếu điện trở tiêu thụ điện năng và chuyển thành nhiệt năng thì tụ điện tích 
năng lượng dưới dạng năng lượng điện trường, sau đó năng lượng được giải 
phóng. Điều này được thể hiện ở đặc tính tích và phóng điện của tụ điện. 
2.2.2. Các tham số của tụ điện 
a. Điện dung của tụ điện 
Giá trị điện dung đặc trưng cho khả năng tích lũy năng lượng của tụ điện. 
d
S
C o

Trong đó: ε: Hệ số điện môi của chất cách điện 
 εo=8,85.10
-12
(F/m): Hằng số điện môi của chân không 
 S: Diện tích hiệu dụng của 2 bản cực 
 d: Khoảng cách giữa 2 bản cực 
Điện dung có đơn vị là F, tuy nhiên trong thực tế 1F là giá trị rất lớn nên 
thường sử dụng các đơn vị khác: 1μF=10-6F; 1nF=10-9F; 1pF=10-12F 
Một số hệ số điện môi thông dụng: 
Chân không ε=1 
Không khí ε=1,0006 
Gốm ε =30-7500 
Mica ε =5,5 
Dầu ε =4 
Giấy khô ε =2,2 
Polystyrene ε =2,6 
 Ký hiệu 
C
GIÁO TRÌNH LINH KIỆN ĐIỆN TỬ 
 Page 11 
b. Sai số: Là độ chênh lệch tương đối giữa giá trị điện dung thực tế và giá 
trị danh định của tụ điện, được tính theo % 
dd
ddtt
C
CC 
  
Ctt: Điện dung thực tế 
Cdd: Điện dung danh định 
Tùy theo yêu cầu của mạch mà dung sai của tụ điện có giá trị lớn hay nhỏ. 
c. Trở kháng của tụ điện 
Trở kháng của tụ điện đặc trưng cho khả năng cản trở dòng điện xoay chiều 
của tụ điện 
cc Xj
fCj
Z .
2
1
fC
X c
 2
1
 : dung kháng của tụ 
 cZf :0 : hở mạch đối với thành phần một chiều 
0: cZf : ngắn mạch đối với thành phần xoay chiều 
d. Hệ số nhiệt của tụ điện (TCC – Temperature Co-efficient of Capacitor) 
Là độ thay đổi tương đối của giá trị điện dung khi nhiệt độ thay đổi 1oC, 
được tính theo o/oo: 
)/(106 Cppm
C
T
C
TCC o 
TCC càng nhỏ thì giá trị điện dung càng ổn định, do đó mỗi loại tụ chỉ hoạt 
động trong một dải nhiệt độ nhất định. 
(a) C=200pF với chất điện môi là không khí (b) C=1,5μF với chất điện môi là gốm 
Gốm 
GIÁO TRÌNH LINH KIỆN ĐIỆN TỬ 
 Page 12 
e. Điện áp đánh thủng 
Khi đặt vào 2 bản cực của tụ điện áp một chiều, sinh ra một điện trường 
giữa 2 bản cực. Điện áp càng lớn thì cường độ điện trường càng lớn, do đó các 
electron có khả năng bứt ra khỏi nguyên tử trở thành các electron tự do, gây nên 
dòng rò. Nếu điện áp quá lớn, cường độ dòng rò tăng, làm mất tính chất cách 
điện của chất điện môi, người ta gọi đó là hiện tượng tụ bị đánh thủng. Điện áp 
một chiều đặt vào tụ khi đó gọi là điện áp đánh thủng. 
Khi sử dụng tụ cần chọn tụ có điện áp đánh thủng lớn hơn điện áp đặt vào 
tụ vài lần. Điện áp đánh thủng phụ thuộc vào tính chất và bề dày của lớp điện 
môi. Các tụ có điện áp đánh thủng lớn thường là các tụ có kích thước lớn và chất 
điện môi tốt (Mica hoặc Gốm). 
f. Dòng điện rò 
Thực tế trong chất điện môi vẫn tồn tại dòng điện có cường độ rất nhỏ, 
được gọi là dòng rò, khi đó có thể coi tụ điện tương đương với một điện trở có 
giá trị rất lớn, cỡ MΩ. 
2.2.3. Phân loại và ký hiệu 
a.Tụ có điện dung xác định 
Tụ điện được phân chia thành 2 dạng chính: Tụ không phân cực (không có 
cực tính) và tụ phân cực hoặc cũng có thể phân loại theo chất điện môi. 
 Tụ giấy ( Paper Capacitors): Tụ giấy là tụ không phân cực gồm các lá 
kim loại xen kẽ với các lớp giấy tẩm dầu được cuộn lại theo dạng hình trụ. Điện 
dung C=1nF0,1μF, điện áp đánh thủng của tụ giấy cỡ khoảng vài trăm Volt. 
Hoạt động trong dải tru ... iảm điện áp UAK sao 
cho dòng qua diode ID nhỏ hơn dòng duy trì IH. 
Ngoài ra, có thể kích mở diode Shockley bởi một xung có độ biến thiên 
dt
du đủ lớn. Do các điện dung tiếp giáp ký sinh trong mỗi Transistor chống lại 
sự thay đổi điện áp gây nên dòng điện đủ lớn để kích mở cho diode Shockley. 
Do diode Shockley chỉ tồn tại tại một trạng thái sau mỗi lần được kích mở 
hoặc ngắt nên có thể coi diode Shockley như một “cái chốt” (latch). 
4.5.2. Diac 
Diac là linh kiện bán dẫn gồm 2 diode Shockley được ghép song song 
nhưng ngược chiều nhau nên có thể dẫn dòng theo cả 2 chiều. Diac có 2 điện áp 
“ngưỡng đánh thủng”, được kích mở 1 lần trong mỗi nửa chu kỳ. Mỗi lần nguồn 
xoay chiều đảo cực tính, Diac ngắt dòng (off) tới thời điểm Diac được kích mở 
trong nửa chu kỳ tiếp theo, khi đó Diac chuyển sang trạng thái “thông” (on). 
GIÁO TRÌNH LINH KIỆN ĐIỆN TỬ 
 Page 73 
4.5.3. SCR 
a. Cấu tạo:SCR (Silicon Controlled Rectifier - Chỉnh lưu có điều khiển) có 
cấu trúc giống diode Shockley nhưng có thêm cực cửa G (Gate) đóng vai trò là 
cực điều khiển. 
b. Nguyên lý hoạt động 
 0 AKU : Đặc tuyến Volt_Ampere của SCR trong miền này tương tự 
với đặc tuyến của diode Shockley. 
A A 
K G 
p
+ 
p
++ 
n 
n
++ 
 p 
n n 
p p 
n 
 G 
 K 
 A 
 p
 p
 n
 n 
 A 
 G 
 K 
J1 
J2 
J3 
G 
T1
T2
K 
IC2=β2.IB2 
IB1 
IC1 
IB2 
Dòng qua Diac 
Điện áp nguồn 
GIÁO TRÌNH LINH KIỆN ĐIỆN TỬ 
 Page 74 
 0 AKU 
 Nếu 0 GV : SCR hoạt động như một diode Shockley. 
 Nếu 0 GV , xuất hiện dòng cực cửa IG cùng chiều với dòng 
ngược bão hòa trong SCR do đó tiếp giáp J2 bị đánh thủng với điện áp UAK nhỏ 
hơn nhiều so với trường hợp 0 GV ; có thể nói điện áp VG điều khiển điện áp 
“ngưỡng đánh thủng” UBO. Điện áp GV càng lớn thì điện áp UBO càng nhỏ. Sau 
khi được kích mở, cực cửa G mất vai trò điều khiển và SCR sẽ dẫn cho đến khi 
dòng qua SCR nhỏ hơn dòng duy trì IH. 
Vậy có thể kích mở Thyristor theo 2 cách: tăng điện áp UAK hoặc cấp một 
điện áp tới cực cửa G bởi một xung có năng lượng rất nhỏ. Điều này thể hiện đặc 
tính khuếch đại công suất của mạch chỉnh lưu sử dụng SCR. 
c. Ứng dụng 
Do chỉ dẫn dòng theo một chiều nên SCR cũng được ứng dụng trong các 
mạch chỉnh lưu. Điểm khác biệt của SCR so với Diode chỉnh lưu thông thường 
đó là có thể điều khiển được góc pha của tín hiệu ra trên tải (điều 
khiển công suất trên tải). Ngày nay, SCR là một trong những linh kiện 
chỉnh lưu có độ nhạy tốt nhất. 
Xét mạch chỉnh lưu có điều khiển đơn giản nhất. Diode D có tác dụng bảo 
vệ SCR trong nửa chu kỳ âm. 
Ban đầu, SCR ngắt, điện áp trên tải 0 Lu . Sau đó, điện áp dương được 
đưa tới cực cửa G ( 0 GKU ), SCR được kích mở tại giá trị điện áp BOs Uu 
tương ứng với một giá trị UGK xác định. Khi đó SCR tương đương với một điện 
trở thuần có giá trị rất nhỏ, nên điện áp trên tải sL uu . Có thể mắc thêm 
biến trở VR điều chỉnh điện áp UGK, tức là điều chỉnh điện áp ngưỡng đánh 
thủng UBO nên có thể điều khiển được góc pha tại đó SCR được kích mở. 
 RL 
 uS 
us 
 uL 
GIÁO TRÌNH LINH KIỆN ĐIỆN TỬ 
 Page 75 
Tuy nhiên, đối với sơ đồ mạch như trên thì SCR có thể được kích mở tại 
góc pha lớn nhất là π/2, do tại thời điểm đó us đạt giá trị cực đại nếu SCR vẫn 
chưa được kích mở thì không thể kích mở tại góc pha lớn hơn. Mạch trên còn 
được gọi là mạch khống chế pha 900. 
Vậy muốn kích mở SCR tại góc pha lớn hơn π/2 có thể mắc thêm tụ điện C. 
GKDC uuu 
Điện áp uC dịch pha so với điện áp nguồn một góc trong khoảng ( 2
0  ), 
đóng vai trò giống điện áp nguồn đưa điện áp dương tới cực cửa G, nên có thể 
kích mở SCR tại góc pha bất kỳ trong khoảng ( 0 ) và được gọi là mạch 
khống chế pha 180
0
. 
4.5.4. Triac 
 a. Cấu tạo 
Triac là một linh kiện bán dẫn gồm 2 SCR được ghép song song nhưng 
ngược chiều, 2 cực cửa được nối với nhau. Đối với Triac, không còn cực Anode 
Ngưỡng đánh thủng 
 RL 
 us 
 VR 
us 
 uL 
 RL VR 
 us C 
 SCR 
 D 
uL Ngưỡng kích 
 uC 
Ngưỡng đánh thủng 
GIÁO TRÌNH LINH KIỆN ĐIỆN TỬ 
 Page 76 
và Cathode mà thay vào đó là 2 cực chính MT1 và MT2 (Main Terminal). Cực G 
vẫn đóng vai trò là cực điều khiển. 
b. Nguyên lý hoạt động 
 Triac tương đương với một cặp SCR nên có khả năng dẫn dòng theo cả 2 
chiều. Tương ứng với mỗi giá trị của điện áp cực cửa VG, Triac sẽ có 2 ngưỡng 
đánh thủng không đối xứng. Khi đó, Triac được kích mở một lần 
trong mỗi nửa chu kỳ. Tuy nhiên, vai trò của 2 cực MT1 và MT2 là không 
giống nhau. Dòng kích cực cửa G phải được đưa từ cực MT2. 
c.Ứng dụng 
Khác với SCR được ứng dụng trong các mạch công suất lớn, Triac được 
sử dụng trong một số mạch công suất nhỏ, ví dụ như chuyển mạch đèn báo hiệu 
trong gia đình. Khâu di pha RC có tác dụng kích mở Triac tại một giá trị góc pha 
bất kỳ trong khoảng ( 0 ). 
 Đèn 
 us 
 Đèn 
 us 
GIÁO TRÌNH LINH KIỆN ĐIỆN TỬ 
 Page 77 
Tuy nhiên, do Triac được kích mở tại các điện áp ngưỡng không đối xứng 
gây nên các thành phần hài trong dạng sóng đầu ra, do đó thường Diac được mắc 
thêm vào mạch như sau: 
4.5.5. UJT (UNIJUNCTION TRANSISTOR – TRANSISTOR ĐƠN NỐI). 
Transistor thường (BJT) gọi là Transistor lưỡng cực vì có hai nối PN trong 
lúc UJT chỉ có một độc nhất nối P-N. Tuy không thông dụng như BJT, nhưng 
UJT có một số đặc tính đặc biệt nên một thời đã giữ vai trò quan trọng trong các 
mạch tạo dạng sóng và định giờ. 
1. Cấu tạo và đặc tính của UJT: 
Hình sau đây mô tả cấu tạo đơn giản hoá và ký hiệu của UJT 
Một thỏi bán dẫn pha nhẹ loại n- với hai lớp tiếp xúc kim loại ở hai đầu 
tạo thành hai cực nền B1 và B2. Nối PN được hình thành thường là hợp chất của 
dây nhôm nhỏ đóng vai trò chất bán dẫn loại P. Vùng P này nằm cách vùng B1 
khoảng 70% so với chiều dài của hai cực nền B1, B2. Dây nhôm đóng vai trò 
cực phát E. 
Ký hiệu của Transistor một tiếp giáp UJT như trong hình B09.2 a và b. 
Đèn 
 us 
GIÁO TRÌNH LINH KIỆN ĐIỆN TỬ 
 Page 78 
 Hình B09.1. Hình B09.2. 
Trở kháng giữa base 1 và base 2 được đo khi dòng emitter =0 được gọi là 
“trở kháng giữa các base” (interbase) RBB và có giá trị điển hình khoảng 5K – 
10 K Ohm. 
Hình B09.3 chỉ ra mạch tương đương đơn giản của UJT với cực Base loại 
N. Trở kháng RBB được phân đôi bởi chuyển tiếp P-N (biểu thị bởi diode) thành 
2 điện trở RB1 và RB2 , mà tổng của nó bằng RBB . 
Trong chế độ hoạt động thông thường, điện áp VBB được cung cấp cho 
base 1 và base 2, với base 2 dương hơn so với 1. Khi không có dòng IE , thanh 
bán dẫn sẽ hoạt động giống như một bộ phân áp đơn giản và có một phần điện áp 
xác định của VBB xuất hiện trên RB1. Tỷ số n được gọi là “tỷ số cân bằng 
(stand-off) nội” và giá trị của nó khong khoảng 0,5 đến 0,9 . Tỷ số này được cho 
bởi: 
 Điện áp VBB khiến cathode của diode của dương hơn so với B1 và có giá 
trị điện thế n.VBB . Nếu điện áp emitter VE nhỏ hơn giá trị này, chuyển tiếp sẽ 
được phân cực ngược và chỉ có một dòng emitter ngược nhỏ chảy qua. 
Nếu VE lớn hơn (nVBB + VD) , với VD là điện áp ngưỡng của chuyển 
tiếp, thì diode sẽ được phân cực ngược và có một dòng emitter thuận IE chảy 
qua. Dòng này do các lỗ trống “khuếch tán” vào phần thấp hơn của thanh bán 
dẫn và làm tăng độ dẫn (do số lượng các hạt dẫn tự do tăng). Điều này khiến cho 
điện trở RB1 giảm. Khi RB1 giảm, điện áp n.VBB cũng giảm, bởi thế có sự gia 
tăng điện áp thuận qua diode và tất nhiên dòng qua diode cũng tăng. Quá trình 
GIÁO TRÌNH LINH KIỆN ĐIỆN TỬ 
 Page 79 
tích luỹ này tiếp tục cho đến khi đạt đến giá trị dòng IE tức đạt đến trạng thái b•o 
hoà của thanh bán dẫn tại miền RB1 . Bắt đầu từ các điều kiện này, điện áp VE , 
mà có giá trị nhỏ nhất Vv (điện áp điểm trũng - valley voltage), bắt đầu tăng khi 
dòng tăng, giống như đặc tuyến thông thường của diode. 
Đặc trưng của đặc tuyến dòng/áp của UJT như chỉ ra ở hình B09.4. 
Trong đường cong này, có 3 miền làm việc: 
1. 0 < VE < VP : dòng IE là rất nhỏ và trở kháng vào rất cao. 
2. VP < VE < Vv : trở kháng vào là âm, có nghĩa một sự gia tăng dòng sẽ 
khiến cho điện áp giảm. 
3. VE > Vv : trở kháng vào lại trở nên dương và có giá trị tương tự với trở 
kháng của diode khi dẫn. 
Các điểm đặc trưng: 
1. VP được gọi là điện áp đỉnh và bằng: 
 VP = n.VB2B1 + VD = n.VBB + VD. 
2. Vv : điện áp điểm trũng. 
3. Iv : dòng điện điểm trũng. 
Transistor UJT được dùng chủ yếu trong các mạch chuyển mạch, định thời, 
mạch trigger và mạch tạo xung. 
GIÁO TRÌNH LINH KIỆN ĐIỆN TỬ 
 Page 80 
CHƯƠNG 5: LINH KIỆN QUANG ĐIỆN TỬ 
Trong chương này, chúng ta chỉ đề cập đến một số các linh kiện quang 
điện tử thông dụng như quang điện trở, quang diod, quang transistor, led các 
linh kiện quang điện tử quá đặc biệt không được đề cập đến. 
I.QUANG ĐIỆN TRỞ (PHOTORESISTANCE). 
Là điện trở có trị số càng giảm khi được chiếu sáng càng mạnh. Điện trở tối (khi 
không được chiếu sáng - ở trong bóng tối) thường trên 1MΩ, trị số này giảm rất 
nhỏ có thể dưới 100Ω khi được chiếu sáng mạnh 
Nguyên lý làm việc của quang điện trở là khi ánh sáng chiếu vào chất bán dẫn 
(có thể là Cadmium sulfide – CdS, Cadmium selenide – CdSe) làm phát sinh các 
điện tử tự do, tức sự dẫn điện tăng lên và làm giảm điện trở của chất bán dẫn. 
Các đặc tính điện và độ nhạy của quang điện trở dĩ nhiên tùy thuộc vào vật liệu 
dùng trong chế tạo. 
GIÁO TRÌNH LINH KIỆN ĐIỆN TỬ 
 Page 81 
Về phương diện năng lượng, ta nói ánh sáng đã cung cấp một năng lượng 
E=h.f để các điện tử nhảy từ dãi hóa trị lên dãi dẫn điện. Như vậy năng lượng 
cần thiết h.f phải lớn hơn năng lượng của dãi cấm. 
Vài ứng dụng của quang điện trở: Quang điện trở được dùng rất phổ biến 
trong các mạch điều khiển 
1. Mạch báo động: 
Khi quang điện trở được chiếu sáng (trạng thái thường trực) có điện trở 
nhỏ, điện thế cổng của SCR giảm nhỏ không đủ dòng kích nên SCR ngưng. Khi 
GIÁO TRÌNH LINH KIỆN ĐIỆN TỬ 
 Page 82 
nguồn sáng bị chắn, R tăng nhanh, điện thế cổng SCR tăng làm SCR dẫn điện, 
dòng điện qua tải làm cho mạch báo động hoạt động. 
Người ta cũng có thể dùng mạch như trên, với tải là một bóng đèn để có 
thể cháy sáng về đêm và tắt vào ban ngày. Hoặc có thể tải là một relais để điều 
khiển một mạch báo động có công suất lớn hơn. 
2. Mạch mở điện tự động về đêm dùng điện AC: 
Ban ngày, trị số của quang điện trở nhỏ. Điện thế ở điểm A không đủ để mở 
Diac nên Triac không hoạt động, đèn tắt. về đêm, quang trở tăng trị số, làm tăng 
điện thế ở điểm A, thông Diac và kích Triac dẫn điện, bóng đèn sáng lên. 
II. QUANG DIOD (PHOTODIODE). 
Ta biết rằng khi một nối P-N được phân cực thuận thì vùng hiếm hẹp và dòng 
thuận lớn vì do hạt tải điện đa số (điện tử ở chất bán dẫn loại N và lỗ trống ở chất 
bán dẫn loại P) di chuyển tạo nên. Khi phân cực nghịch, vùng hiếm rộng và chỉ 
có dòng điện rỉ nhỏ (dòng bảo hòa nghịch I0) chạy qua. 
GIÁO TRÌNH LINH KIỆN ĐIỆN TỬ 
 Page 83 
Bây giờ ta xem một nối P-N được phân cực nghịch. Thí nghiệm cho thấy 
khi chiếu sáng ánh sáng vào mối nối (giả sử diod được chế tạo trong suốt), ta 
thấy dòng điện nghịch tăng lên gần như tỉ lệ với quang thông trong lúc dòng điện 
thuận không tăng. Hiện tượng này được dùng để chế tạo quang diod. 
Khi ánh sáng chiếu vào nối P-N có đủ năng lượng làm phát sinh các cặp 
điện tử - lỗ trống ở sát hai bên mối nối làm mật độ hạt tải điện thiểu số tăng lên. 
Các hạt tải điện thiểu số này khuếch tán qua mối nối tạo nên dòng điện đáng kể 
cộng thêm vào dòng điện bảo hòa nghịch I0 tự nhiên của diod, thường là dưới 
vài trăm nA với quang diod Si và dưới vài chục µA với quang diod Ge. 
Độ nhạy của quang diod tùy thuộc vào chất bán dẫn là Si, Ge hay 
Selenium Hình vẽ sau đây cho thấy độ nhạy đó theo tần số của ánh sáng chiếu 
vào các chất bán dẫn này: 
III. QUANG TRANSISTOR (PHOTO TRANSISTOR). 
Quang transistor là nới rộng đương nhiên của quang diod. Về mặt cấu tạo, 
quang transistor cũng giống như transistor thường nhưng cực nền để hở. Quang 
transistor có một thấu kính trong suốt để tập trung ánh sáng vào nối P-N giữa thu 
và nền. 
Khi cực nền để hở, nối nền-phát được phân cực thuậnchút ít do các dòng 
điện rỉ (điện thế VBE lúc đó khoảng vài chục mV ở transistor Si) và nối thu-nền 
được phân cực nghịch nên transistor ở vùng tác động. 
GIÁO TRÌNH LINH KIỆN ĐIỆN TỬ 
 Page 84 
Vì nối thu-nền được phân cực nghịch nên có dòng rỉ Ico chạy giữa cực thu 
và cực nền. Vì cực nền bỏ trống, nối nền-phát được phân cực thuận chút ít nên 
dòng điện cực thu là Ico(1+β). Đây là dòng tối của quang transistor. 
Khi có ánh sáng chiếu vào mối nối thu nền thì sự xuất hiện của các cặp 
điện tử và lỗ trống như trong quang diod làm phát sinh một dòng điện Iλ do ánh 
sáng nên dòng điện thu trở thành: IC=(β+1)(Ico+Iλ) 
Như vậy, trong quang transistor, cả dòng tối lẫn dòng chiếu sáng đều được 
nhân lên (β+1) lần so với quang diod nên dễ dàng sử dụng hơn. Hình trên trình 
bày đặc tính V-I của quang transistor với quang thông là một thông số. Ta thấy 
đặc tuyến này giống như đặc tuyến của transistor thường mắc theo kiểu cực phát 
chung. 
Có nhiều loại quang transistor như loại một transistor dùng để chuyển 
mạch dùng trong các mạch điều khiển, mạch đếm loại quang transistor 
Darlington có độ nhạy rất cao. Ngoài ra người ta còn chế tạo các quang SCR, 
quang triac 
GIÁO TRÌNH LINH KIỆN ĐIỆN TỬ 
 Page 85 
Vài ứng dụng của quang transistor: 
Đóng hay tắt Relais: 
Trong mạch đóng relais, khi quang transistor được chiếu sáng nó dẫn điện 
làm T1 thông, Relais hoạt động. Ngược lại trong mạch tắt relais, ở trạng thái 
thường trực quang transistor không được chiếu sáng nên quang transistor ngưng 
và T1 luôn thông, Relais ở trạng thái đóng. Khi được chiếu sáng, quang 
transistor dẫn mạnh làm T1 ngưng, Relais không hoạt động (ở trạng thái tắt). 
IV. DIOD PHÁT QUANG (LED-LIGHT EMITTING DIODE). 
 Ở quang trở, quang diod và quang transistor, năng lượng củaq ánh sáng 
chiếu vào chất bán dẫn và cấp năng lượng cho các điện tử vượt dãi cấm. Ngược 
lại khi một điện tử từ dãi dẫn điện rớt xuống dãi hoá trị thí sẽ phát ra một năng 
lượng E=h.f 
Khi phân cực thuận một nối P-N, điện tử tự do từ vùng N xuyên qua vùng 
P và tái hợp với lỗ trống (về phương diện năng lượng ta nói các điện tử trong dãi 
dẫn điện – có năng lượng cao – rơi xuống dãi hoá trị - có năng lượng thấp – và 
kết hợp với lỗ trống), khi tái hợp thì sinh ra năng lượng. 
GIÁO TRÌNH LINH KIỆN ĐIỆN TỬ 
 Page 86 
Đối với diod Ge, Si thì năng lượng phát ra dưới dạng nhệit. Nhưng đối với 
diod cấu tạo bằng GaAs (Gallium Arsenide) năng lượng phát ra là ánh sáng hồng 
ngoại (không thấy được) dùng trong các mạch báo động, điều khiển từ xa). 
Với GaAsP (Gallium Arsenide phosphor) năng lượng phát ra là ánh sáng vàng 
hay đỏ. Với GaP (Gallium phosphor), năng lượng ánh sáng phát ra màu vàng 
hoặc xanh lá cây. Các Led phát ra ánh sáng thấy được dùng để làm đèn báo, 
trang trí Phần ngoài của LED có một thấu kính để tập trung ánh sáng phát ra 
ngoài. 
Để có ánh sáng liên tục, người ta phân cực thuận LED. Tùy theo vật liệu 
cấu tạo, điện thế thềm của LED thay đổi từ 1 đến 2.5V và dòng điện qua LED tối 
đa khoảng vài mA.