C. LED ( light-emitting diode) Diode phát quang

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 đƣợc 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 nhƣ GaAs, hoặc liên kết 3 nguyên tố nhƣ 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 dải
dẫn 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 gặp
nhau sẽ tái hợp và các photon đƣợc phát sinh. Tốc độ tái hợp trong quá trình bức xạ tự
phát này
tỉ lệ với nồng độ điện tử trong phần bán dẫn P và nồng độ lỗ trống trong phần bán dẫn N.
Đây
là các hạt dẫn thiểu số trong chất bán dẫn. Nhƣ vậy, để tăng số photon bức xạ ra cần phải
gia
tăng nồng độ hạt dẫn thiểu số trong các phần bán dẫn. Cƣờng độ dòng điện của điôt tỉ lệ
với
nồng độ hạt dẫn đƣợc "chích" vào các phần bán dẫn, do đó cƣờng độ phát quang của
LED tỉ lệ
với cƣờng độ dòng điện qua điôt.
Nhƣ vậy LED có khả năng biến đổi tín hiệu điện thành tín hiệu quang, nên nó đƣợc coi là
dụng cụ phát quang.
Điện áp phân cực cho LED gần bằng độ rộng vùng cấm của vật liệu, do đó, các LED bức
xạ ở các bƣớc sóng khác nhau sẽ đƣợc chế tạo từ các vật liệu bán dẫn có độ rộng vùng

tiêu biểu của một điện trở nhƣ mô tả trong hình D.2 Phân loại:

Phân loại điện trở có rất nhiều cách. Thông dụng nhất là phân chia điện trở thành
hai
loại: điện trở có trị số cố định và điện trở có trị số thay đổi đƣợc (hay biến trở).
Trong mỗi loại
này lại đƣợc phân chia theo các chỉ tiêu khác nhau thành các loại nhỏ hơn nhƣ sau:

Điện trở có trị số cố định.
Điện trở có trị số cố định thƣờng đƣợc phân loại theo vật liệu cản điện nhƣ:
+ 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 trên
1 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 trở
miếng thuộc
thành phần vi điện tử. Dạng điện trở miếng thông dụng là đƣợc in luôn trên tấm
ráp 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 này
ít gặp trong các mạch điện trở. Dạng thƣờng dùng hơn là chiết áp.

: Trị số thực tế của điện trở
R
dd
: Trị số danh định của điện trở
Dựa 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 cao
nhất mà
điện trở có thể chịu đựng đƣợc trong điều kiện bình thƣờng, làm việc trong một
thời gian dài
không bị hỏng. Nếu quá mức đó điện trở sẽ nóng cháy và không dùng đƣợc.

Với yêu cầu đảm bảo cho điện trở làm việc bình thƣờng thì Ptt < Pttmax.

c. Hệ số nhiệt của điện trở : TCR

Hệ số nhiệt của điện trở biểu thị sự thay đổi trị số của điện trở theo nhiệt độ môi
trƣờng
và đƣợc tính theo công thức sau:

Trong đó: R- là trị số của điện trở
ΔR- là lƣợng thay đổi của trị số điện trở khi nhiệt độ thay đổi một lƣợng là ΔT.
TCR là trị số biến đổi tƣơng đối tính theo phần triệu của điện trở trên 1°C (viết


Vì vậy nếu muốn dòng diện đi từ điểm 1 đến điểm 2, thì phải lấy 1 dây đồng nối giống
vào vị trí dây màu đỏ, còn nấu bạn muốn dòng điện dẫn từ điểm 1 đến điểm 3 thì cần 3
dây đồng nối lại. Hai thanh nhỏ đầu và cuối thì Breadboard thì điện sẽ dẫn theo chiều
ngang, còn 2 thanh lớn ở giữa thì diện sẽ đi theo chiều dọc. Và bạn theo quy tắc đó để
gắn linh kiện cho hợp lý.