Thực hành cơ bản về điện: Nhận biết và đo lường bóng bán dẫn

Đào tạo kỹ năng cơ bản về điện tử và điện trên tàu

I. Các khái niệm cơ bản về bóng bán dẫn

Bóng bán dẫn (Transistor) là một trong những thiết bị bán dẫn cơ bản nhất trong mạch điện tử, có các chức năng như khuếch đại tín hiệu, điều khiển bật/tắt và điều chế tín hiệu. Đây là thành phần cốt lõi của các thiết bị điện tử hiện đại, đã thay thế các ống chân không thế hệ trước và sở hữu những ưu điểm như kích thước nhỏ gọn, tiêu thụ điện năng thấp và độ tin cậy cao.

Bóng bán dẫn được chia thành hai loại chính:Bóng bán dẫn lưỡng cực (BJT) 和Bóng bán dẫn hiệu ứng trường (FET). Bóng bán dẫn lưỡng cực được cấu tạo từ ba lớp vật liệu bán dẫn (NPN hoặc PNP), được chia thànhCực phát (E)、Cực cơ sở (B) 和Điện cực thu (C)。

Hình 12-6 Biểu tượng của BJT

II. Thực hành đo lường bóng bán dẫn (phương pháp sử dụng đồng hồ kim)

1. Quy trình xác định cấu trúc ống và cực cơ sở (Base)

(1) Cấp số:Lựa chọn mức điện trở R×1k Chặn lại.

(2) Thử nghiệm A:Đầu dò màu đỏ chạm vào một chân, đầu dò màu đen lần lượt chạm vào hai chân còn lại, từ đó thu được ba bộ giá trị đo (mỗi bộ gồm hai lần đo).

(3) Thử nghiệm B:Đầu dò màu đen chạm vào một chân, hai đầu dò màu đỏ lần lượt chạm vào hai chân còn lại, từ đó thu được ba bộ giá trị đo (mỗi bộ gồm hai lần đo).

Xác định loại bóng bán dẫn NPN

Khi một trong hai nhóm có cả hai lần đo đều ở mức thấp (kim chỉ số lệch nhiều), nếuChân chung là đầu bút màu đen, thì đó là NPN; lúc này, chân tiếp xúc với đầu dò màu đen chính làCực cơ sở (B)。

Xác định loại ống PNP

Khi một trong hai nhóm có cả hai lần đo đều ở mức thấp (kim chỉ số lệch nhiều), nếuChân chung là đầu dò màu đỏ, thì đó là PNP; lúc này, chân mà đầu dò màu đỏ tiếp xúc chính làCực cơ sở (B)。

2. Phân biệt cực phát (E) và cực thu (C) (phương pháp dùng ngón tay chọc vào)

Nguyên lý phân biệt:Xác định dựa trên nguyên lý rằng hệ số khuếch đại của transistor lớn khi hoạt động ở chế độ thuận và nhỏ khi hoạt động ở chế độ nghịch.

Các bước thực hiện lấy ống NPN làm ví dụ:

Trong hai chân còn lại, giả sử một trong hai chân đó là cực thu C, còn chân kia là cực phát E.
用Đầu dò màu đen nối với C, đầu dò màu đỏ nối với E。
Các bước chính:Dùng hai ngón tay đã làm ướt để kẹp đồng thời hai cực C và E (lưu ý không để ngón tay làm chập mạch trực tiếp giữa hai cực; việc này nhằm tận dụng điện trở của cơ thể để cung cấp dòng điện lệch pha cho cực cơ sở), sau đó ghi lại góc lệch của kim đồng hồ.
Giả sử chân còn lại là cực thu C, hãy tiến hành đo lại theo cách tương tự.

Kết luận: Khi so sánh kết quả của hai lần đo, lần nào góc lệch kim lớn hơn thì chứng tỏ hệ số khuếch đại dòng điện của bóng bán dẫn lớn hơn, chứng tỏ giả thuyết ban đầu là đúng, tức là đầu dò màu đen tương ứng với cực thu C.

💡 Tóm tắt các mẹo sử dụng:

Khi xác định loại bóng bán dẫn, hãy nhớ nguyên tắc: “Ba cực ngược nhau thì tìm cực cơ sở; hai cực tương ứng thì tìm cực thu”. Khi đo bằng đồng hồ vạn năng kim, đầu dò màu đen được nối với cực dương của pin bên trong; điều này rất quan trọng khi xác định loại NPN/PNP.