Kĩ thuật sử dụng điện tử: Phần 1

Chia sẻ: Le Na | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:149

Thêm vào BST

Báo xấu

473
lượt xem 196
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tài liệu Kĩ thuật điện tử: Phần 1 gồm 2 chương đầu Tài liệu. Chương 1 đề cập tới các khái niệm cơ sở nhập môn và giới thiệu cấu trúc với hệ thống điện tử điển hình. Chương 2 trình bày về kĩ thuật tương tự.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Kĩ thuật sử dụng điện tử: Phần 1

D ỏ X U Â N T H I Ụ (chủ hiên) - Đ Ặ NG VĂN C H Ư Y Ế T - N G U Y Ễ N V I Ế T n g u y ê n NGƯTỄ]N VŨ S S Ơ N - N G U Y Ễ N ĐỨC T H U Ậ N - N G Ô L Ệ T H Ủ Y - N G Ọ VĂN TO À N KĨ THUẬT ĐIỆN TỬ (Đã được hcội đồng môn học của Bộ G iáo d ụ c và Đ ào tạo thông qua dùng lànm tài liẹu giảng đạy trong c á c trường đại h ọ c k ĩ thuạt) ( T á i h ã n lẩn t h ứ i n ư o i bả y ) NHÀ XUẤT BẢN GIÁO DỤC VIỆT NAM
Chương 1 MỞ ĐẨU Ki t h u ậ t điện tử và tin học là một n g à n h mũi nhọn mới p h á t tri ển . Trong một khoáng thời gian tư ơ ng đối ngán, từ khi I'a đời tr a nz ito (1948), nó đã cđ n h ữ n g tiến bộ nh;iy vọt, m a n g lại nhiều thay đổi lớn và sâu sác tr on g hẩu hết mọi linh vực rấ t kháí' nhau của đời sổng, d á n trở th à n h một tr on g n h ữ n g công cụ quan t r ọ n g n h ấ t của t‘ách mạ ng kỉ t h u ậ t tri nh độ cao (mà điểm t r u n g t á m là tự động hóa t ừ n g p h ầ n hoặc hoàn t.oàn, tin học hóa, phương pháp công nghệ và vật liệu mới). Dế bướr đáu làm quen với nh ững vấn đề cơ bản n h ấ t của ngành m a n g ý nghĩa đại cvíơng, chương này đẽ cập lởi các khái niệm cơsở nhập môn và giới thiệu cấu trúc với hộ thống điện tử điến hình. 11, CẤC ĐẠI LƯỢNG CO BẤN l . l . l . Điên úp và (ỉònịỉ điện là hai khái niệm định ìượng cơ bản của mộ t mạch điện. Chúng cho phép xác dịĩih tr ạng thới ĩíê diện ở n h ử n g điểm, những bộ phận khác nhau vào những thời đi ểm khác n h a u của mạch điện và do vậy chúng còn được gọi là các thỏng riố t r ạ n g thái cơ bản của niột mạch điện, Kháĩ nicni điên áp được r ú t ra từ khái niệm điện th ế tro ng vạt ìí, !à hiệu sổ' điện th ế íxiửa hai điể m khác n h a u của mạch điện. T hư ờng m ộ t điểm nào đó của mạch được chọn làm điẩm góc cô điện t h ế bằng 0 (điểm đất). Khi đó điện t h ế của mọi điểm khác trong mạch có giá trị â m hay dương được m a n g so với điểm gốc và được hiểu là điện áp tại điểm tương ứng. Tổ ng quát, hơn, điện áp giữa hai điểm A và B của mạch (kí hiệu là ư.v^ịị) xác định bởi: Uah = v,x - v„ = - u,,., với và V|ị là điện t h ế của A và B so với gốc. Khá niệ m dò n g diện là biểu hiện t r ạ n g thái chuyển động của các h ạ t m a n g điện .1 tro ng vật c hất do tác động của trư ờng hay do tổn tại m ộ t gradien nổn g độ h ạ t theo không gian. Dòng điện t r o n g mạch có chiểu c huv ển động từ nơi có điện t h ế cao đến nơi cd điện t h ế t h ấ p và do vậy ngược với chiéu chuy ển động của điện tử. Từ các khái niệm đã nêu trên, cấn r ú t r a m á y n h ậ n xét qu an t r ọ n g s au : a) Điện áp luôn được đo giữa hai điể m khác n h a u của mạch t r o n g khi dòng điện được xác định chỉ tại một điểm của mạch. b) Để bảo toàn điện tích, t ổ n g các giá trị các dòng điện đi vào m ộ t điểm của mạch luôn bằ ng t ổ n g các giá trị dòng điện đi ra khỏi điểm đó {quỵ tắc n ứ t với dòng diện) suy ra t rê n m ộ t đoạn mạ ch chị gốm các p h ầ n tử nối nối tiếp nhau, dòng điện tại một điểm là như nhau.
(’) Diện áp giữa hai điếm A và B khác nhau của niạch nếu đo theo mọi n h á n h bát ki có điên trờ khác không (xem khái niệm n h á n h ở l . l 4) nối giữa A và B là gióng nhau và bằng ư,\lí- Nghỉa là điện áp giữa 2 đá u của nhiều phán tử hay nh iế u n h á n h nồi song song với n h a u luôn bàng nhau. (Quy tắc vòng dòi vóỉ diện ởpi, ì . ì . 2. Tinh chui điên cùa mõi phần ỉ. Dinh nghio : T í n h chát (iiện của niôt phán từ bál kỉ tr on g mót mạch điện đươc thố hiện qua mối quan hê tưưng kỏ giũQ diện áp t' trẽn hai đá u của nó rờ dòĩiq (iiệìi ĩ chạy qua nó và được định nghỉa là diện frỏ (h;iy điện trở phức - trờ kháng) í'ủa phán từ. Nghĩa !à khái niệm điện trỏ gán liền với qu;i trin h biến đổi điện áp th à n h dòng điện hoặc ngược lại từ dòng điện th à n h điện áp. a) Neu mói quan hệ này là ti lệ th uậ n, t a có định luật ốm : u = R.I í l - 1) ở đáy, R là một hà n g số ti lệ được gọi là điện trở của p h á n từ và p h á n tử tư ơn g ứng được gọi là một (íiện trỏ thuân. b) Nếu điện áp trẽ n ph ấn tử ti lệ với tốc độ biến đổi theo thời gian của d òn g điện trẽn nó, tức là : dl .. , u (ở đây L là một h à n g số ti lệ) (1-2) ta có ph á n tử là mộ t cuộn dà y có giá trị điện cảm là L. c) Nếu dòng điện t r ê n ph á n tử tỉ lệ với tốc độ biến đổi theo thời gian của điện áp trên nó, tức là : dư . . . . I = c — (ở đây c là mộ t h ả n g số ti lệ) (1- 3) ta có ph á n tử là một tụ diện có giá trị điện d u n g là c. d) Ngoài các qu a n hệ đã nêu trên, tr o n g thực t ế còn tồn tại nhiều q u a n hệ tương hỗ đa d ạ n g và phức tạ p giữa điện áp và dòng điện t rê n m ộ t p h ấ n tử. Các p h ấ n tử này gọi c h un g là các p h ẩ n tử không tuyến tính và có nhiéu tính chất đặc biệt. Điện trở cúa chúng được gọi c hu ng là các điện trở phi tuyến, đi ể n hình n h ấ t là điốt, tranz ito , thiristo... và sẽ được đé cập tới ở các ph ẩn tiếp sau. 2. Các t in h chát qu an trọng của p h ả n tử tuyển t i n h là : a) Đặc tuyến Vôn - Ampe (thể hiện qu a n hệ U(D) là mộ t đường t h ẳ n g ; điện trở là một đại lượng có giá trị không thay đổi ở mọi điểm. b) Tuân theo nguyên lí chổng chất. Tác động tổ ng cộng bằ n g tổ n g các tá c động riêng lẻ lên nd. Đáp ứng tổn g cộng (kết q uả chung) bằ ng tổ ng các kế t q u ả t h à n h p h ẩ n do tác động th à n h ph ần gây ra. c) Không p h á t sinh t h à n h ph ấ n t ấ n số lạ khi làm việc với tín hiệu xoay chiểu (không gây méo phi tuyến). ( i ) ( i h í c h ú : k h á i n i ệ m ị)\v m t ủ ỏ d;ìy lã t o n g cỊLiál. d ạ i d i ệ n c h o m ô l y ế u l ổ C ÍL1 l h ; m h m ạ c h đ i ệ n h;iy niột ;' lãỊì hOịi nhiổLi you t ổ ÍMI) n ê n m ộ t h ộ p h íin m.'ich điộ n .
ì)ò\ làỊ) lại, vái p h ầ n từ p h i tuvcn. ta có các t i n h chất sau : at Dác tuvến VA là một đườn^ĩ cong uliện trờ thay đổi theo điểm làm việc). b) Khòng áp d ụn g được nguyên lí ('hỏng chất. c) ÍAiôn phát, sinh tnn số lạ (đáu vào k h ô n g có) khi có tín hiệu xoay chiéu t á c động. 3. ư n g dìỊiig - Các phán tử tuyến tính (R, L, C). cd một số ứng d ụ n g quan trọng sau ; a) Dỉộn trỏ luôn ỉà th ô ng số đặc tr ư n g cho hiện tượng tiêu kao nã ng ỉượng (chủ yếu dưới dạ ng nhiôí) và ỉà mỏt thông số k h ô n g quán t.ink, Mức tiêu hao na ng lương của điện trờ được đánh giá háng công s uát trôn nó, xác định bởi: p ^ u . í = í ' r = U-/R (1-4) • khi đc5, [*uộn dáv và iụ diện là các ph ấn tử về cơ bản không tiêu hao n ă n g lượng (xét lĩ tường) và có qiiíín tính. C hún g đặc trií ng cho hiện tượng tích luy nan^' lượng từ tr ư ờ n g hay điên trường r ủ a mạch khi có dòng điện hay điện áp biốn t.hión qua chúníĩ. 0 đáy tố(' độ biốn đổi của cáí' th õng số t r ạ n g thái (điện áp, dòng đ i ( ‘n ) C Ì vai 'C trò ( Ị u yố t c í ịn h giá trị trở kháng của chúng, nghĩa là c h ú n g cỏ ( ỉ i ệ n trỏ ph u ỊhìẨỘc vào tân .sò (vào tốc độ hipn đối của điện áp hay dòng điện tỉnh t r o n g một đơn vị thời gian). Với tụ điôn. từ hệ thức ( L3). dung k há ng của nó giảm khi t á n g t ầ n ¿0 và ngược: lai với cuón dây, từ ( 1- 2 ) cảm k h á ng của nó t á n g thoo t á n số. b» Giá trị điện trỏ tổ n g cộng của nhiều điện trở nối tiếp nh au luôn lớn hơn của t ừ n g cái và có tính c h át cộng tuvến tịnh. Diện dẵn (giá trị nghịch đào của điện trở) của nhiou điện tr ò nối song song nhau luôn lớn hơn điện dẫn riêng rẽ cùa t ừ n g cái và cung (*ó tính chát, cộng tuyến tính. l i ộ CỊuà ià : ( ’ó thố thực hiện việc chia nhỏ một điộiì áp (hay dòng điộn) hay còn gọi là thực hiện việc dịch mức điện t h ế (hay mức dòng điện) giừa các điểm khác nh au của mạch bàng cách nối nổi tiếp (hay song song) các điện trở. ''M 'lYong cách nổi nối tiếp, điện trở nào lỚB hơn S * quyết định giá trị chung của Ề dãy. Ngược lại, t r o n g cách nổi song song, điện trở nào nhỏ hơn sẽ quyết định. Việc nồi nối tiếp (hay song ổong) các cuộn dây sẽ dẫn tới kết quà tương t ự như đối với các điện trở : sẽ làm t ã n g (hay gíàni) trị số điện cảỉTi chung. Dối với tụ điện, khi nối song song chúng, điện dun g tổng cộng t â n g : c,, = c, + + ... c , (1-5) còĩì khi nối nối tiếp, điện dung tổng cộng giảm : 1/C^, = 1/Cj + I / C 2 + ... + 1/C^ (1-6) c) Nếu nối nối tiếp hay song song R với L hoặc c sẽ n h ậ n được một kết cấu mạch có t i n h chất cỉiọn lọc tan số (trở khá ng c h u ng phụ thuộc vào t ầ n số gọi là các mạch lọc tá n số). Nếu nối nối tiếp hay song song L với c sẽ dẫn tới mộ t kết cấu m ạch vừa cd tính ch ất chọn lọc t ẳ n số, vừa có khả n ă n g thực hiện quá tr ìn h trao đổi qu a lại giữa hai d ạ n g n ă n g lưựng điện - từ trường, tức là kết cấu có khả n ă n g p há t sinh dao động điện áp hay dòng điện nếu ban đẩ u được m ộ t nguồn n ă n g lượng ngoài kích thích, (vấn đề này sẽ gặp ở mục 2.4).
\ịỊ!wn điên áp và nỉ^uân dònỵ diên a) Nốu một ph á n tử tự nó hay khi chịii các tác động không cổ bản c h át điện (ìí. fó khâ nà ng tạo ra điộn áp hay dòng điện ở một điếm nào đó của mạch điện thi n() được gọi lã một ngiỉòn sức diện dộ n g (s.cĩ.đ). Hai thò ng số đặc t r ư n g cho mòl nguôn s.đ.đ là ; • iĩìá trị điện áp giữa hai đáu lúc hở mạch (khi không ìiối với bát kỉ một phán tử nào khac từ ngoài đốn hai đá u của nó»gọi là điện áp lúc hở mạch của ngiiổiì kí hiộu là Ul i ni - • Giá trị dòng điện của nguốn đưa ra mạch ngoài ỉ úc mạch ngoài dắn điộn hoàn toàn ; gọi là giá trị dòng điện ngán lììạch của ngiiổn kí hiộu là Inyni Một nguỗn s.đ.đ được coi là Iv tưởng nếu điệrì áp hav dòng điộn do nó cung cap cho mạch ngoài khổng phụ thuộc vào tính c h át của mạch ngoài í mạ ch tái). b) Trén t.hựr tế. với n hữ ng tải có gìá trị khác nhau, đirn áp trôn híìi đấu nguổn hay dòng điện do nó cung cấp có giá trị khác nhau và phu t.huộc vào tải. Diều đó chứng t.ỏ bôn t r o n g n^uổn có xảy ra quá trìn h biốn đổi dòng điộn cu ng cáp th àn h giảm áp trôn chính nó. nghỉa là lổn tại giá trị diện trờ bòn t r o n g gọi là diện frỏ trong của ìiguôn kí hiõu ỉã ư,,„. '' ~ í I ^rỉiinì Nốu gọi ư và I *à các giá Irị điện áp và dòng điện do nguốn cung cấp khi có tâi hữu hạn 0 < Rj< 0- thỉ : ưhn, - ư R ( 1- 8) Từ (1-7) và (1-8) suy ra : u Innm — (1-9) R Từ các hệ thức trên, ta có các nhận xét sau : 1. Nếu R.„. 1. iNeu 0u thỉ từ hệ thức (1-8) ta có u ini tư nẹ t.nưc ( i - ồ ) ta co ư khi đó nguồn s.đ.đ là một nguổn điện áp lý tưởng. Ndi cách khác một nguổn điện áp c àn g gán lí tưở ng khi điện trở tr ong của nó có giá trị c àn g nhỏ. 2. Nếu Rng co, từ hệ thức (1- 9) ta có I Ingm, nguồn sđđ khi đó có d ạ n g là một nguồn dòng điện lí tưởng hay một nguồn dòng điện càng gán lí tư ở ng khi RniT của nó càng lớn. 3. Một nguồn s.đ.đ. t rê n thực t ế được coi là một nguốn điện áp hay nguốn dòng điện tùy theo bảiì c h ấ t cấu tạo của nd đ ể giá trị Rn.« là nhỏ hay lớn. Viộc đáĩih giá Rne tùy thuộc tư ơn g qu a n giửa nó với giá trị điộn trờ toàn p h á n của mạch tài nối tời hai đáu của nguổn xuất p h á t từ các hệ Rfĩỹ I thức (1-8) và (1-9) ~o----->í I có hai cách biểu diễn n u\ kí hiệu nguổn (sđđ) I © u Rt Rñ-^ thực t ế n hư trên o-----' -o- hinh 1.1 a và b. 6) lỉìn lỉ ỉ. ỉ ‘ a ) l ỉ i r i( iỉic n ¡ư ơ m ; íỉư (/fì\^ /Ii!;u ò n (ỉiỌ ỉi áp h ). h .(ỉy H í^ ĩíó ỉi (ỈÒ ỈÌÍỊ (iiỌ n .
1, Mỏt bô phận hát ki của mạch có chứa nguốn, không có liên hộ hỗ cảm với phán Cull lại c iìa m ach nìà chi nối với p h á n còn lại này ở hai đ iế iiì, luôn có th ể th a y th ế ìnôt nịĩĩiỏìi ỉĩíơng dĩỉoìig với một điên trở tr on g là điệĩi trỏ tư ơn g đương của bộ phận lììarh đíin^ xót. Trường hỢỊ) rióng. nốu bộ phạn mạch bao gổni nhiều nguổn điện ap nôi với nhiốu điòn trở theo một cách bat ki. có 2 đáu ra sẽ được thay t h ế bàng rhi nìôt ngiiổn điôn áp tư ơn g đương với một điện trở troiìg tương đương (định lí vẽ nguon tương điíơ!ìg í’iia Tovơnin) Ị . ỉ . 4 . B iể ỉi íỉivn tììach diên híitiỉỉ các k í ỉiiệu và hình vũ (sơ iíĩĩ) ( ’() nhiốu cát'h hiốu dion một inạch điện tử, tron g đó đơn gián và t h u ậ n lợi hơn cả là cíích hịốu dien bà n g sơ dô góni tập hợp các kí hiệu quy ước hay ki hiệu tương đương của cát' ph án tử được nối với nh au theo nìột cách nào đó* (nối tiếp, riong song, hỏn hợp nối tiốp soiìg song hav phối ghép thíc^h hợp) nhò các đường nối có điện trở bang 0- Khi bien dien như vậy, xu ấ t hiện một .vài vếu tố hình học cán làm rõ khái niộni [à : • Nhanh (của sơ đố mạch) là niột bộ phận của sơ đó. tron g đó chi bao gổm các phán tử nối nói tiỏp nhau, qua nó chi có một dòng điện duy nhất. • N ú ỉ là một điếm của mạch chung cho từ ba nhánh trở lên. • Vòng là một, p h á n của mạch hi\o gổm một số nút và nhánh lập th à n h một đường kín nià dọc theo no' mồi n h á n h và n ú t phải và chi gặp một lán (trừ nút được chọn làm điốni xu ấ t phátK • Càv là một ph á n của mạch bao gốm toàn bộ số nút. và n há nh nối giữa các nút. dó nh ưng không lạo nên một vòn^ kín nào. Các n h á n h của cây được gọi là n k á n k cỡỵ, các n h á n h còn lại của mạch không thuộc cây được gọi là bù cáy. Các yòii tố nêu trẽn được sử dụ n g đậc biệt th u ậ n lợi khi cẩn phân tích tính toán mạch bảng sơ đổ. NVười t a còn hiểu diễn mạch gọn hơn b à n g Iiìột sơ đố gốm nhiổu kỉiối có nh ững đường liên hệ với nhau. Mỗi khối bao gồm một nhdin các phán tử liên kết với nhau đế cũin^ t.hưc hiện Iiìột nhiệm vụ kỉ t h u ậ t cụ t h ể được chỉ rõ (nhiíng không chỉ ra cụ thố cách thức liên kết bén tr ong khối). Đó !à cách biểu diễn mạch bằ ng sơ đồ kkối rú t gọn, qua đó dễ d à n g hinh du ng tổ n g q u á t hoạt, động của toàn bộ hệ th ốn g mạch điện tử. 1.2. TTN TỨC VÀ TÍN H I Ệ U Tin tức và tín hiệu là hai khái niệm cơ bản của kĩ t h u ậ t điện tử tin học, là đôi tượng mà các hộ t h ố n g mạch điện tử có chức n ã n g như một công cụ vật chất kĩ th u ậ t nh àm tạo ra, gia công xử li hay nói c hung n h à m chuyển đổi giữa các d ạ n g nă n g lượng để giải quyết m ộ t m ục tiêu kỉ t h u ậ t n h ấ t định nào đó. ỉ . 2.Ị. Tin lức được hiểu là nội du n g chứa đựng bẽn t r o n g một sự kiện, một biến cố hay một quá tr ìn h nào đó (gọi là nguốn tin). Ti'ong hoạt, động đa d ạ n g của con người, đã từ lâu hinh th à n h nhu cẩu trao đổi tin tức theo hai chiều : vế không gian biến cố xáy ra tại nơi A thỉ cán n h a n h chóng được biết ở n hữ ng nơi ngoài A và về thời gian ; biến cố xảy ra vào lúc cần được lưu giữ lại để có t h ể biết vào lúc + T với khả ná n g T oo^ nhu cẩu này đã được thỏa măn và phát triển dưới nhiểu hình thức và bà ng mọi phươ ng tiện vật chất phù hợp với trì nh độ ph á t tr i ể n của xã hội (kí hiệu, tiếng nói, chữ viết hav bằ ng các phư ơn g tiện tải tin khác nhau). Gần đây, do sự ph á t
trien và tỉốn bộ n h a n h chóng của kl thuật điôn tử, nhu cáu này ngày c àn g đượf iti(’a i man sâu sác' t r o n g điốu kiộn của một hùng- nổ thô ng tin rủn Xíi hội hiộn 'áiũ. Tính chát quan í rong nhất cùa tin tức là nó m ang ý nghỉa ,vớr Sỉ/áỉ thốìig kê. thô' hi(*n ở các mạt SÍUI : a) Nội ciun^ fluía tr on g niòl sự kiện càng C ) ý nghia lớn (ta nói sự kiộn có lượng C tin t ức' (,‘ao i khi I1Í) x áy ra t'ànt’ hàỉ níĩcĩ, c à n g ít được (;hờ đợi. N ^ h ĩ a là lượng tin có độ lớn ti lộ với độ hat ngờ hay fi Ịệ ÌIỈỊỈỈƠC với xãc suat xuát hìộn của sự kiộn và có thó diin^ xac SUÍÌÌ ià niứr (ÎO lượng tin tức. b) Mac' díi đã nh ận được ”nội dung" của một sự kiộn nào đó, ti'ong h á u hết nìọi trường hợp. người ta chi khản^' định đưỢ(’ tính t‘háí' chan, xác thưc của nó với niột độ tin c-ạy nào đó. Mứr độ chíic chán càng cao khi í'üng một. nội d u n g được lạp lại (về cơ bảni nhiều lan. níĩhĩa là tin tức còn có tỉnh chrừ tvìmg binh ìhố ng kở phụ thuộc vào Iiìức* độ hỏn ỉo;in (*ua nguốn tin, của ỉììồi tiií ờn ^ (kônh) truyồn tin và cả vào nơi nhận rin, vào t ấ t rà khá n a n ^ ^ãv sai nhám có Thố của một hệ th ốn g th ôn g tin. Người ta C thố dù ng En tr opy đế đánh giá lượng Un th ông qua C giá tri ('ntropy í'if'Hg rẽ -Ó ’á(! của nguổn tin. kònh t.i'uyon tin và ncíi nh ận tin. O Tin tức không tự nhiên sinh ra hoặc m ấ t đi inà í*hi là lììồt biốu hiện của các quá trình chuy ển hóa n a n g lượng hay quá tri nh tra o đổi nâ n g lượn^ giữa hai dạng vật chát và trường. Phán lớn các C íí trinh này là nìíing t.ính ngảii nhiôn tuân thoo ỊU các quy luật phân hò của ỉí Ihuyî't xác. suát thn ng kê. Tuy nhiõn có t h ể tháy r à n g nếu một hệ thổ ng có n a n g lượng ổn định, Iiìức độ t r ậ t tự cao thi càng khíí th u th ậ p được tin t.ức từ nó và ngược lại. Cơ sở toán học đô’ đánh giá định lượng các nh ậ n xét trên được tri n h bày tr on g các giáo trinh chuvf^n ng àn h võ li thuyot. thông tin [ 10,] ] ]. / . 2 . 2 . T i n Ỉ ỉ i ệ u l à k h á i n i ộ m đ ể m ô t ả c á c b ỉ ế u k i ệ n v ậ t ỉ ý c ỉ i a t i n l . ứ c . C á c b i ể u hiện này đa dạ n g và th ưò ng được phân chia th à n h hai nhóm : có bản c hấ t điện từ và không ró bản chát điộn từ. l\iy nhièn, d ạ n g cuối cùng thườ ng gạp l.rong các hệ thống điùn tử. the hiện qua ih ò n ^ số tr ạ n g thái cli(‘n ãp hay dòng điộn, là có bảỉi chất điện từ. • Có th ể coi tín hiộu nói chung (dù dưới dạ ng nào) là một, lượng vật lý biốn thiên theo thời gian và biểu diễn nó dưới dạ n g một h à m số hay đồ thị theo thời gian là thích hợp hơn cả. • Nếu biểu thức theo thời gian của một tín hiệu là s(t) thỏa m ã n điếu kiện : s(t) = s(t. + T) Í1 - 10) Với mọi t và ỏ đây T là một hàn g sô thỉ sít) được gọi là một tín hiệu tu ấ n hoàn theo thời gian. Giá trị nhỏ n h á t tr ong tập {T} thỏa mãn (1-10) gọi là chư kỳ của s(t). Nếu không tổn tại một giá trị hửu hạn của T thỏa mãn ÍI -IO ) thỉ ta có s(t) là một tín hiệu khồng t u ấ n hoàn. Dao động hỉnh sin (h.1.2) là dạng đậc trưng nhất của các tín hiệu tuấn hoàn, có biểu thức dạng : ỉ ỉ ì n h 1 . 2 : 'ỉít i h i ậ t h ì ỉi l t s i n V í’ i / c ú c s(t.) = Acos(ơjt - ( f ) (1-11) í h u / n s õ d ụ c í n c n \ Ị A , ỉ ,
ỉ \'onị\ ì 1-1 1 t A, (!.> < là c;í(‘ hàn
Ci Dài dộ n g của tin hiệu lã tỷ số giiìa các giá trị lớn nh ấ t và nhỏ nhất cìia công suát. túc thời của tín hiệu. Nếu tính theo đơn vị logarit (clexibel), dải động được định nghĩa là : min {s“(t)Ị mins(t ) thông 30 này đặc trưng cho khoảng cường dộ hay khoảng độ lớn của tín hiệu tác cĩộng lên mạch hoạc hộ thống điện tử. dỉ Thành p h à n m ộ t ckieii và xoay chièỉt của tín hiộii, Mỏt tin hiệu s(t) luôn có t h ế phân tích th à n h hai th à n h ph á n niột chiếu và xoay chiếu rfao cho : s(t.) = s- + (1-18) với s là th à n h p h á n biến t.hiỏn theo thời gian của sít) và có giá trị t r u n g bình theo thời gian bằng 0 và là Ihành phẩn cổ định theo thời gian (thành phấn 1 chiểu) Theo các hệ thức (1-13) và (1-18) có : úc đó : s- = s(t) — s(t) và s- = s(t) - s(t) = 0 ( 1- 2 0 ) e) Các thà nh p h ầ n chân vò Ic của tín hiệu. Một tin hiôu s(t) ninfi; luôn có th ế phán tír h cách khác t h à n h hai t h à n h ph ấ n chản và lò được xáf định như sau : s^,|,(t) = s^.|,(-t) = | [ s ( t ) + s ( - t ) ] (1-2 1 ) S|^,(t) = -S|^.(-t) = ị [ s ( t ) - s ( - t ) ] từ đó suy ra s^.|,(t) + S|^.,(t) = s(t) và s,.|,(t) = s(t) ; = 0 ( 1- 22 ) f) Th à n h p h a n thực và ào của tín hiệu hay biểu diễn phức của mộ t tín hiệu Một tín hiệu s(t) b ấ t kì có thê’ biểu diễn tổ n g q u á t dưới d ạ n g m ộ t sổ phức : s(t) = Res(t) + jlnis(t) (1-23) ỏ đây Re s(t) là p h ầ n thực và Im s(t) là ph ần ảo của s(t). Theo định nghĩa, lượng liên hợp phức của s(t) là : s*(t) = Reset) - jlms(ĩ) (1-24) .12
Khi đó các thành phán thực Vi\ảo của s(t) l.hno (1-23) và (1-241 được xác định bởi : Resm = ị r siĩ) + S{t ) (1-25) Ims( t) = i Ls{t) - Trường hợp riêng, nếu s(t) = ta có công thức Ole : = CO + ịsìna SÍÍ I (1-26) Ç " y' , coriíí — jsinr¿l Suy ra cách biểu diễn các hàm điốu hòa dưới dạng một. hàm số nũi nliư sau COScí (1-27) Các* cách biểu diễn (1“ 26) và (1-27) đạc biệt th u ạ n lợi cho việc tính toán các hàm lượng giác khi c h u y e n c h ún g vế dạ ng tính toán CÁC hàm số niủ. Vi dụ, xét biểu thức đối với hàm điêu hòa s(t) = Asin(í/-'t + fp) (1-1 l ĩ ’, áp dụng hệ thức (1-27), co' t h ế viết lại s(t) dưới dạ ng s(t) = A.Imí = Ini I = I n iỊA e' '" ‘Ị (1-28) Với A = Ae’'^ là biên độ phức của s(t). Giá trị mod un của A b à n " : = Ai COS (f + sin^y^) = A tức là chính bàng biên độ của s(t) biếu diễn ở dạng biểu thức í l “ l l ) \ Nếu sít.) cho dưới dạng biểu thức hàm COS (1-11) thi khi dó ta có các kết quả tương tự he^ thức (1-28) : s(t ) = AReỊ +'^'1 ỉ J = Re Ị A e ^ ’'^ . e"'"! ¡ OÍ - Re I A . o' (1-29) Ta có th ể tìm mối lien hệ tổng q uá t _ậiữa hai cách bìpu diễn phức của s(t) nhờ coi s(t) n h ư 1 vectơ biểu diễn trên m ậ t p h ả n g phức tọa độ Decác có chiêu dài A (gọi là modun của s(t) và góc nghiêng^với trục hoành là (p (argumen) của s(t). Từ hệ thức (1-23) với quy tác t a m giác lượng SU ra cách tí nh m o d u n A và góc }^ pha (f cỉia s(t) theo Re s(t) và Im s(t) Hình Ị.-Ị như sau : 13
Nếu s(t) = a + j b thỉ A = / a “ + b“ và < - RYitg-- p 1-30) tron g đo' a = R es (t) ; b = ĩ m s ( t ) Theo quy t.ác' n h á n chia các so phức ta có các hộ thức sau : Sj(t) s-,{t.) = A|A-> Gxpjiyi + tp^ì i^(t) Aj ^ ỉ l = ãỊ -./■;) 'A, . 01 trong đrí Aj. lán lượt là môdun và argumen của Sj{t) và
(ịu;i I rỉnh tách tin túc khỏi lài tin đố láy lại nội du ng tin tức tán số t h ấ p tại thiết ỉìị thu gọi là quá tri nh
f) Có khả nã n g đo nhiều thố ng số (nhiéu kốnh,) hay đo xa nhờ kết, hợp Ihiốt bi do với một hệ th ống t h ố n g tin triiyển dữ liộu, đo tư động nhờ mót chương tr ỉn h vac Ìì sẫn íđo điéu khiến bàng //p)... ĩ . 3.3. Hê iư (fíêu chỉnh Hệ có nhiệm vụ theo dõi khống ché' nự)t hoạc vài th ông số của lììột q u á tr ì n h sao cho (hông số này phải có giá trị nàm tron g lìiột giới han đfi định trước (lìOíU' ngoài giới hạn này) tức là có nhiệm vụ ổn định th ôn g số Uự độn^) ở mỗi trị số hay một dải trị số cho trước. 1. Sơ đó cấu trú c : Chì ỉhi krl [ ỉ)ôi Ị^icn đ ổ i So n ’I; m ‘ h n ch c ấ n k h nrìi! c h e d ầ u v;-Kì snnh lìiOu c l u i ã n Khoi chaịi h a n h Khiicch đ;.n sat Icch Alỉ --= u.x - u.h ỈỈÌ N ỈI 1 . 7 : S(f (ỉ'ó k ỉìố ì íỐ ỉỉí; (ỊUiU h ệ (ự ilộ n ^ (licit c l ìỉn ỉi n ỉiiệ i (tó. 2. Các đậc điểm chủ yếu : a) Là hệ dạng cấu trúc kín : thông tin truyển thoo hai hướng nhờ các mạch phản hối. b) Thông số cẩn đo và khống ch ế được theo dõi liên tục và duy trỉ ỏ lììức hoặc giới hạn định sản. Ví dụ : T'’ (cán theo dõi khổng t:hỏ) được biến đổi Irưík: tiỏn thành Ux sau đó, sơ sánh Ux và ưch cíể p h á t hiện ra dấu và đô iớn của sai lệch (ưch tương ứng với nuíc chuẩn Tch được định sản nìà đối tượ ng cán được khống chế ở đó). Sau khi được khuếch đại lượng sai lệch Au = ~ được đưa tới khối ckấp hà nh để điểu kh iể n t ả n g hoặc giảm theo yêu cẩu tùy dấu và độ lớn của Au. Sẽ có 3 khả n à n g : • Khi Au = 0, ta cd (ư^ = u^.ị^) đối tượng đ a n g ở t r ạ n g thái m ong muốn, nhánh thông tin ngược không hoạt động • Khi Au > 0 (ư^ > > Tj.|, hệ điều chỉnh lànì giảm - Khi Au < 0 hệ điều chinh làm t á n g q uá trỉnh điều chinh chỉ ngừng khi Au = 0. c) Độ mịn (chính xác) khi điều chỉnh phụ thuộc vào • Độ chính xác của q u á trỉn h biến đổi từ th à n h • Độ phân dải của p h ầ n tử so s án h (độ nhò của Au) • Dộ chính xác củ a quá tr ì n h biến đổi Tj^ t h à n h • Tính chất qu á n t ín h của hệ. d) Cd t h ể điều chỉnh liên tục theo thời gian (analog) hay gián đoạn theo thời gian miễn sao đạt được giá trị trung bình m o n g đợi. 16
IMníííng' pháp digital cho phép, tiết kiộm n ă n g lượng của hệ và ghóp nối với hộ thỏn^' lự đông t.ính toán. t'i í'hú ý rang thông thường n ố u chọn một. ngường U(’h. ta nhận được kô't (|uà là hó dìốu khiốn ('() hành động hay khỏng tùy thí ' 0 Ux đang lớn hơn hay nhỏ hơn Uch (và (lo đo' ỉhani số vật ]ý cán theo dổi đa ng lởn hơn hay nhò hơn gia trị ngiãíng định s,in lừ trơớíM. Khi chọn đươt’ hai mức ngưởng Uch! và UcUl hộ sò hành động mồi khi l \ nnnì lol vào troiìg khoảng hai giíí trị ngưỡng hoạc ngược ìạí. điếu nàv man g V nghia lỉiực lố hơn của Iiìột hộ tự động điốii chinh còn ti‘ơờng hợp với một mức ngưỡng hô mang- ý nghía dùng đế điểu khiến trạng thái ihành vi) của đối tượng. 2- KT01A 17
Chương 2 KĨ THUẬT T Ư Ơ N G • TỤ’ ■ 2.1 - CHẤT BÁN DẪN DIỆN - P?íẦN T Ử MỘT MÃT G IĨ É P P - N 2.7 ./. C h á i hán dủn tìỊỉíỉvên ch ã i vả ch ã i hán (lẫn tap ch ãi a - Cáu trúc vĩ/ng n ân g Ĩĩỉợng cùa ckáf ran tính thể Ta đà biết cấu trú c n à n g lượng của một nguyên t,ử đứ ng có lập có d ạ n g là các mức rời rạc. Khi đưa các nguyên tử ỉại gán nhau, do tương tãc. các mức này bị SIIV biốn t h à n h những dải gốiii nhiểu mức s á t nhau được gọi là các vìing nãiig lượng. Đây là dạng cấu trúc n ãn g lượng điến hình của vật rán tinh thô’ \2]. 'Pìiv theo tình trạng các mức n àn g lượng trong một vùng có bị điện tử chiốnì í‘hỗ hay không, người ta phà n biệt 3 ỉoại v ù n g n ă n g lượng khác nhau : • Vùng hóa trị (hay còn gọi là vùng đáy), tro ng đó t á t cả các niức n ă n g lượng đều đã bị chiếm chỗ, không còn t r ạ n g thái (niứcl n ã n g lượng tự do. • Vùng dẫn (vùng trống), tr o n g đó các mức n á n g lượng đếu còn hòt r ổ n g hay chỉ bị chiếm chỗ một phán. • Vùng cám, t r o n g đó không tổn tại các mức n a n g lượng nào để điện tử có thô' chiếm chỗ hay xác suất, tìm hạt tại đây bằng 0 . Tùy theo vị trí tươn g đối giữa 3 loại vùng kể trẽn, xét theo tính chát dẫn cĩiộn fiìa mình, các c hấ t r á n cấu tr ú c tinh t h ể được chia t h à n h 3 loại íxét ở o K) t h ế hiõn t r ô n hình 2 .1. /// / / / / / / / X ' ựl//7ýCã^ V/// b) đ) ỉ ỉ ì n h 2 . ỉ : ỈH ìù n Ịo ạ ị VỘ! ran then c â u in k ' v ù ỉiị; n ù m : Ìư ự ỉì\; : u ) ( ' h â ỉ C i k h í ỉiệ ỉỉ /:' > 2 c i ' : h ) ( ’h í J i h á ì ì ( l ù n d i c n ỉ: , ^ 2 f V : c i ( 'ỈK J I ( ỉ ả n iỉiO ii. h íi Chúng ta đã biết, mu ốn tạo dòng điện tro ng vật rắn cán hai qu á trì nh đổng thời : quá trình tạo ra h ạ t dẫn tự do nhờ được kích thích n ă n g lượng và quá tr ì n h chuyển động có hướng của các h ạ t dẫn điện này dưới tác dụ ng cùa trường. Dưới đây ta xét tới cách dẫn điện của c hất bán dẫn nguyên chất (bán dẫn th u ẩ n ) và chất bán d ẫ n tạp 18 2-KTOÌ-B
t !i il inà điõin kh;ít‘ nlìau t:hù yèu liôn (Ịiian tới (]iiâ trinh sinh U;ui) í*áí' hat tự (lí) nìí.mg linh thô'. Ị) - Chãỉ b(ỉìì (ỉồìi Ịhnãĩ) ỉỉai 1‘hal ỉìan dản thiian cîiô'n hinh là ('r(‘nianiuiii Kì(.'i và Siỉiriunì (Si) t‘o' cáu ti'úc vunỵ: nan^;' lượn^' hinh 2.11' với K., " (),72í’V và thuộc nho'm hỏn hang tuân hoàn Mí‘ik I(‘I('í'[i . M õ hinh ('âu trúc ma ng tinh thò' (1 t'hiou) (’Ún c hu ng (■() hinii 2 . 2 :\ với h;\n c h àt lã các liõn k ò 't ^ h ó p đôi cìịộn ỉử h ó a trị v à n h n goài. (5 0 K chúníí là rac r h á t ('ac'h (ìiôn. Khi diíơc lììôt nguổn nan^’ ỉiíơn^ ngoài kich thiVh- x ; ỉ \ I’a hiôn tiíỢn^^ĩ; i o n luía cae n < ; u y ô n tử lì ii t Mìaỉi^^ v à s i n h í ì í n ^ (‘ÍIỊÌ hạt d à n (ự cio : dien tử hýí\khòi lỉõn k('\ h('*p dỏi trờ th à n h hat lư do và cì('* lai 1 lif-n kõt lĩi khiiyê't ( l o t r nn j : ; ) . 'I Vôn đ ò t h ị viìU ịX n a n ^ l ư ơ n ^ h i n h 2.2h. dic' U n à y t ư ơ n ^ ứ n ^ v ớ i s ự c h u y ố n đi(;n từ tìí 1 lììức n a n g lượn^ tron^‘ vung h()'a tri lí‘*n 1 mức tr nn g vù n^ dan đõ‘ lại 1 ỉiuii' íU cỉo MrõnỊX) trong vùn^‘ hoa trị. (-;U‘ cạp hại dãn tự do nàv. dưới tac dụ ng rủa 1 ti-ưừnií n^oài hay mỏt (ỉracliíMì nòn^ độ có khã n a n g dịch chuyốiì t'f) hướn^ tron^' nìiỉiìí^ t iỉìh ỉhõ lạ o lìón CỈÒII^ (ìiôn tro n g C’hát han dãn th u a n . K('‘I C|uà là : li Muổn tao hạt dần tư df)tr on^ t'haí h;ín dẫn thvián cán võ nang I ' ÍCỈ1; : kich thich đ i’ i ỉớìì K ki ú¿ .■r T . i' I I ó.* ... Ụ2eự l Ị I , r tf ::¿ r i :*1 i-/ . r s '1 ‘ í '/ỷzý:ỹZy/^-Ầ Ìlu ìh 2 . 2 ; (i) C ô n i r m /ntit/ĩ^ Ii/th i h r m i n ( ỉ i i r u c ù t ỉ t h i ' i i hiiỉi í/í/// i h i i ó n -V/ h) f)ñ ilìi v ũ h ị: ị:ì ()i l ỉ i i t lì iư t lít- Ị^ iìiií s in h íỉri!-^ cọ p h ití (l(h i ÍIÍ flí/. 2) Dòng điộn t r o n g chát hán dan thiián gốm hai t.hành ph ấn tư ơn g đươ ng nhau do qua tri nh phát sinh l.ửng c-ạp hat. dản tạo ra (n, = P | ) [2, 8]. c ~ ('hat hán ciỗn tạp chát ÌOỢI n Người t a t.iến hà nh pha thêm các nguyên từ thuộc nhrím 5 bàii4î Mendeleep vào m ạ n g tĩnh thế c h ấ t băn clản nguyòn chát nhở các công nghê đạc biệt, với nồng độ khoảng l o ’" đốn nguyên lử/cnv\ Khi đó các nguyên t.ử tạp c h át th ừa một điện tử vành ngoài, liên kết yêu với hạ t nhân, dề dàng bị ion hóa nhờ 1 nguốn n ã n g lượng yèu tạo nôn 1 cạp ion dương tạp chát - điện tử tự do. ơ điểu kiện binh th ư ờ n g (25''C) toàn hộ các Iif’uyên tử tạp chát đa bị ion hóa. Ngoài ra hiện tư ợn g ph á t sinh hạt. giống như cơ chố cùa chát bán dan th u á n van xảy ra như được mỏ tả trẽ n hinh 2 .-3a. với mức độ ycu hơn. TTi'ên đổ thị vùng n â n g lượng. các Uìức’ n à n g lượng tạ p chát loại này (gọi là t.ạp ch ất loại n hay loại cho điện tử - Donor) phàn bô' bên tr o n g vùjig cắm. nain sát đáy vùn g dẫn (khoảng cách cờ vài C eV).'í ĨO
Kô't quà là tr o ng m ạ n g tinh th ế tổn tại nhiồu ion dương của lạp chát bát độ n^ và dòng điôn t r o n g c h át hán clản loại n gnni hai th à n h phán không bà ng n h a u lạo ra : á” ; H n ìỊỉ 2 ..< : f)ó ịỊ ì ĩ f ì ( ì t ì \ ; Ịư (rfì^^ Ví) C ( f ( //{• SI/IỈÌ lia i lììiiì iru ỉiỊ: l ììủ i han lỉủ n íitp liìâ i : íj} liiọi n hi hnu Ị) điện tử được gọi là loại hạt dẫn đa số có nổng độ là lỗ tr ống - loại thi ể u sỏ t’ó nống độ (chênh nh au nhiều cấp ; Ĩ1|^ d - Clĩố.ỉ báĩi dồ n tạp chất loại p Nếu tiến hành pha tạp chất thuộc n h ó m 3 bảng t u ấ n hoàn Moncleloep vào m ạ ng tinh th ể chất bán dán t h u ẩ n ta được c h át bán dản tạ p chát loại p với đậc điểm chủ yếii là nguyên tử tạp chất thiếu một điện tử vành ngoài nên 1 liỏn kốt hcía í.rị ([Ịh(*p đỗi) bị khuyết, ta gọi đó là lỗ trốn g liên kết, có khả na ng nhận điện tử, khi nguyôn tử tạp chất bị ion hóa sẽ sinh ra đống thời 1 cạp : inn âm tạp chát - lỗ trống tự do. Mức n ă n g lượng tap ch át loại p nàm t r o n g vù ng cáiìì sát đinh vùn^ hóa trị. lĩ in h 2.3b cho phép giải thích cAch sinh hạt dản của chát bán dẵn loại này. Vcậy trong m ạ n g tinh i.hế châỉ- hãn clảìì tạp chát, loại p tốn tại nhiốu ion âiìì tạp chài ('() tỉnh (’h;it định xứ l ừn g vùng và dòng đìộn tr on g chát bán dẫ n loại p gổm hai th àn h phán không tương đương nhau : lỗ t r ố n g được gọi là các hạt. dẵn đa số, điện tử hạt. thiếu số, với các nồng độ t ư ơ n g ứ n g lả Pp và np (Pp »Tip). c ~ Vai hiện tượìig vật lí thường gặp ( ’ach sinh h ạ t dẫn và tạo th à n h dòn g điện tr ong chất bán dẫn th ư ờ n g liên qu an trực tipp t.ới các hiện tượ ng vật lí sau ; ĩĩiện tượng ioĩi ỈIÓO nguyên tử (của chất bán dẫn thuẩn hay của chất bán dẫn lạp chất) là hiện tư ợn g gán liền với quá trỉn h tạo h ạ t dẳn tự do hay chuyốn dời niức n ă n g lượng của các hạt. Rõ rà n g sỏ' hạ t sinh ra bằng số mức n à n g lượng bị chiếm trong vùng dần hay số mức bị trố ng đi t r o n g vùng hda trị. Kết quả của vặt. lí th ổng kẽ lượng tử cho phép tính nổng độ các loại hạ t này dựa vào hàm th ốn g kê F e r m i - D ir a c [2 , 8 ] : n = / N(E)F(E)dE ; p = / N(E)F(E)dE (2-1) ^'c ^ 'min với n, p là nố n g độ điện tử tr on g vù n g dẫn và lỗ t r ố n g tro ng vùng hóa trị. E^, là mức n ã n g lượng của đáy vùng dẫn, 20
F ^ là mức năn g lượng của đinh vùng hda trị, j. [p trạng thái nan g lượng cao nhát có điện tử, ì là t r ạ n g thái n à n g lượng thấ p n h ấ t của ỉỗ trông, N ( ị. j là hà m mật độ t r ạ n g thái hạt theo n a n g lượng, F(|,J là hàm phâ n bô th ong kê hạ t theo n ã n g lượng. Thoo đo' người ta xác định được : Kc - Eị. Ej.. - E, n = N,,exp ( ----- ) ; p = «xp ( ------------------ ) *2-2) với N^., N^, là mạt độ t r ạ n g thái hiệu dụng tr o n g các vùng tương ứng, E|,- là mức th ế hóa hoc' Ítìiứí^ Formi». Kôt (luá phán tích cho phóp có các kôl luận, chủ vếu sau ; • () t r ạ n ^ thái cân hảng, tích số nống độ hai loại h ạ t dẫn là một h à n g sớ (trong bát kị C'h;ĩí. b á n dẫn loại nào) ■Pn = = N^.N,,0xp ( - ) = co nst (2-3) nghỉa là viộc t ă n g nồng độ 1 loại hạ t này luỏn kèm theo việc giảm nồng độ tương ứng t*ủa lo;.ii hạt k ia. • Ti'ong ('hất hán dản loại n có > > ĩiị >>Pn tlo đd sô' điện tử tự do Ịuôn bàng sò lượn
('■Ác thnn^^ so và r,, quyôt định tới c;u' linh chât tan s6 (tac đông nha nh 1 rủa cnc ciuìi;^- (‘U \vAn (.lãn, - ( ‘Ị ì ỉ t y c ì ì (ỉò ìĩíĩ ỉỊÌa Ịỏc
ỉ linh 2.4 biốii dion mỏ hỉnh lí tưỏn^! hoa nũìt lììíit ^hÓỊì p - n khi chiía có điện ap n^oài đạt vào, Với già thiết ở nhiệì độ phòng, các ngiiyỏn tử tạp chát đã bị ion hóa hoàn toàn (n,-j = N|^ ; Pp - Các hiõn tư ợn g xáv ra tại nơi liếp xúc í-ó thô' Ì1 ÌÔ tá toiìì t á t n h ư sau ; Do có sự chôiìh lệch lởn vỗ nống độ (n,, »Hj, và » P n ^ tíìi vung tỉốp xúc (■ hi(‘ti tượng khuếch tân các hạt đa số () (Ịua nơi tiốp g iáp , x u á t h iộ n 1 d ò n g đi ện khuôfh t;ín Í|^ hướng từ p sa n g n. Tai J 1 víin^' làn cận ỉ,, hai bôn mặt. tiốp xúc, xu;'U hiộn niỏt lớp điộn Í.ích klìòi do ion t;ip chất tạo ra. trong đó nghẻ-o hạt dân đa sô và co điộn trở ỉớn (hơn nhiều cáp so với C K' ’Ỉ v ù n g còn lạiK cìo đó đông th(íi xuàí hiện 1 điộn trường nội bộ hưííng từ víing N (ỉớp ion dương Npi san^ vùng p (lớp ion àni N ) gợi là ,^^ đi('n trư ờn g tiê'p xúc (h. 2.4cì. Người la ndi đíi xuát hiôn ] hàng rào điện thô' hay một hiệu thố tiốp xúc Uix- Bế day lớp nghòo ỉn phụ thuộc vào nõng độ tạ p t’hàt, nếu N,\ - N|) thỉ 1 ,1 đỏi x ứ n g qua mạt tiếp xúc : lon ~ Kip ; thườ ng N,\ » N n nên 1,U »hiỊi và phắn 1 I’hú yêu nảm bèn loại bán dần pha tạp ch át ít hơn (có điện tr ở suát. cao hơn). Diõn trường E(X cản trở chuyốn động ỉỉìn h ; \f ạ í p - n k ỉìi c h ira (7/ (ỊiOn irióna:, cùa đòng khuếch tán và gây ra chuyến d ì M ó h in h c â ii trũi Ị i h ìC ii : động gia tốc (tròi) của các hạt. thiếu số h) r iìíu ì hô fí('fỉĩi;