Báo cáo môn học tìm hiểu linh kiện Điện tử Đặc Điểm và cấu tạo của linh kiện Điện tử

- Các linh kiện điện tử là các phần tử rời rạc cơ định được dùng cho ghép nối thành mạch điện hay thiết bị điện tử.bản có những tính năng xác - Phân loại linh kiện điện tử có thể có nhiề

ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

***

BÁO CÁO MÔN HỌC TÌM HIỂU LINH KIỆN ĐIỆN TỬ

Giảng viên hướng dẫn: TS Phạm Phúc

Ngọc

Học phần: Kỹ thuật điện

tử

20238119

Hà Nội, 02/2025

MỤC LỤC

I GIỚI THIỆU 3

II ĐẶC ĐIỂM VÀ CẤU TẠO CỦA LINH KIỆN ĐIỆN TỬ 4

1 ĐIỆN TRỞ 4

1.1 ĐỊNH NGHĨA 4

1.2 CẤU TẠO VÀ CHỨC NĂNG 4

1.3 ỨNG DỤNG CỦA ĐIỆN TRỞ 5

2 TỤ ĐIỆN 5

2.1 ĐỊNH NGHĨA 5

2.2 CẤU TẠO VÀ CHỨC NĂNG 6

2.3 ỨNG DỤNG CỦA TỤ ĐIỆN 6

3 CUỘN CẢM 7

3.1 ĐỊNH NGHĨA 7

3.2 CẤU TẠO VÀ CHỨC NĂNG 7

3.3 ỨNG DỤNG CỦA CUỘN CẢM 7

4 PIN VÀ NGUỒN ĐIỆN 8

4.1 ĐỊNH NGHĨA 8

4.2 CẤU TẠO VÀ CHỨC NĂNG CỦA PIN 8

4.3 ỨNG DỤNG CỦA PIN 9

5 LED 9

5.1 ĐỊNH NGHĨA 9

5.2 CHỨC NĂNG VÀ ỨNG DỤNG CỦA LED 9

6 TRANSISTOR 10

6.1 ĐỊNH NGHĨA 10

6.2 CẤU TẠO CỦA TRANSISTOR 10

6.3 ỨNG DỤNG CỦA TRANSISTOR 10

III KẾT LUẬN 11

I GIỚI THIỆU

- Linh kiện điện tử đóng vai trò thiết yếu trong các mạch điện và thiết bị, giống như xương sống trong cơ thể con người Chúng là thành phần chính tạo nên khả năng hoạt động của các thiết bị, từ điện thoại, máy tính đến các hệ thống tự động hóa Sự phát triển của công nghệ không thể thiếu sự đóng góp của linh kiện điện tử, giúp cải thiện hiệu suất và đa dạng hóa chức năng của thiết bị Việc hiểu rõ tầm quan trọng của chúng là rất cần thiết trong thời đại công nghệ hiện đại

- Các linh kiện điện tử là các phần tử rời rạc cơ định được dùng cho ghép nối thành mạch điện hay thiết bị điện tử.bản có những tính năng xác

- Phân loại linh kiện điện tử có thể có nhiều tiêu chí khác nhau Song với ý nghĩa phục vụ cho phân tích mạch và khả năng mô hình hoá thành mạch tương đương để tính toán được các tham số mà mạch điện thiết kế ra có thể đạt được, thì sự phân loại theo tác động tới tín hiệu điện được quan niệm là hợp lý nhất Trong phân loại này thì bỏ qua tác động đến dòng nguồn nuôi DC nếu không có sự cần thiết phải ghi chú, như công suất lớn,

 Linh kiện tích cực là loại tác động phi tuyến lên nguồn nuôi

AC/DC để cho ra nguồn tín hiệu mới, trong mạch tương đương thì biểu diễn bằng một máy phát tín hiệu, như diode, transistor,

quan hệ tuyến tính với điện áp, dòng, tần số, như điện trở, tụ điện, cuộn cảm, biến áp,

anh, relay, công tắc,

- Vì rằng không có vật liệu nào có tính năng vật lý lý tưởng và không có sự tuyến tính lý tưởng, nên những linh kiện như "điện trở điện áp" nằm vào giữa các phân loại hàn lâm

II ĐẶC ĐIỂM VÀ CẤU TẠO CỦA LINH KIỆN ĐIỆN TỬ

1 ĐIỆN TRỞ

1.1 ĐỊNH NGHĨA

Trong điện tử và điện từ học, điện trở của một vật là đặc trưng cho tính chất cản trở dòng điện của vật đó Đại lượng nghịch đảo của điện trở là điện dẫn hay độ dẫn điện, và là đặc trưng cho khả

năng cho dòng điện chạy qua Điện trở có một số tính chất tương

tự như ma sát trong cơ học Đơn vị SI của điện trở là ohm (Ω), còn của điện dẫn là siemens (S) (trước gọi là "mho" và ký hiệu

bằng ℧)

1.2 CẤU TẠO VÀ CHỨC NĂNG

- Thường được tạo thành từ một vật liệu có đặc tính, như kim loại hoặc thanh carbon Cấu tạo cơ bản của một điện trở gồm có hai đầu kết nối và một phần điện trở chính Phần điện trở chính có thể có nhiều hình dạng khác nhau, như thanh,

cuộn, hoặc bảng mạch in Đối với điện trở kim loại, phần điện trở chính thường được làm từ dây kim loại có khả năng dẫn điện tốt như đồng, nhôm hoặc chất hợp kim

- Chức năng chính của điện trở là kiểm soát lưu lượng dòng điện, bảo vệ các linh kiện khác trong mạch điện khỏi quá tải, đồng thời có thể được sử dụng để phân chia điện áp trong các mạch điện

1.3 ỨNG DỤNG CỦA ĐIỆN TRỞ

- Điện trở xuất hiện rộng rãi trong các thiết bị điện tử và chúng đóng vai trò quan trọng không thể thiếu trong mạch điện Trong các ứng dụng điện học, điện trở có một loạt các công dụng như sau:

 Điều chỉnh dòng điện thông qua tải để đảm bảo phù hợp

 Sử dụng điện trở trong cầu phân áp để tạo ra điện áp mong muốn từ một nguồn điện áp có sẵn

 Điện trở thường được sử dụng để phân cực các bóng bán dẫn và giúp chúng hoạt động đúng cách

 Tham gia vào các mạch tạo ra dao động RC

 Điều chỉnh cường độ dòng điện trong mạch điện

 Tạo nhiệt để sử dụng trong các ứng dụng cần thiết

 Tạo sụt áp trong mạch khi kết nối nối tiếp.

2 TỤ ĐIỆN

2.1 ĐỊNH NGHĨA

- Tụ điện là một loại linh kiện điện tử thụ động, là một hệ hai vật dẫn và ngăn cách nhau bởi một lớp cách điện Khi có chênh lệch điện thế tại hai bề mặt, tại các bề mặt sẽ xuất hiện điện tích cùng điện lượng nhưng trái dấu

2.2 CẤU TẠO VÀ CHỨC NĂNG

- Cấu tạo cơ bản của tụ điện sẽ gồm 2 tấm dẫn điện được đặt song song và ngăn cách với nhau bằng dung dịch điện môi cách điện Phần dây dẫn của tụ có thể là giấy bạc hoặc màng mỏng Trong khi, chất cách điện có thể là gốm, mica, giấy, thủy tinh… Thông thường dựa trên vật liệu cách điện mà tụ điện được đặt tên tương ứng

- Chúng có nhiệm vụ nạp và giải phóng năng lượng nhanh chóng, giúp ổn định nguồn cung cấp cho các mạch điện và có nhiều ứng dụng trong việc tích trữ năng lượng, xử lý tín hiệu, khởi động động cơ, và trong các mạch điều chỉnh

2.3 ỨNG DỤNG CỦA TỤ ĐIỆN

- Trong thực tiễn, tụ điện thường được ứng dụng nhiều vào việc cung cấp nguồn năng lượng hay tích trữ năng lượng, xử lý tín hiệu, mạch điều chỉnh, khởi động động cơ,…Hiện nay, các linh kiện này gần như không thể thiếu trong những sản phẩm bếp từ và một số lĩnh vực khác, điển hình như:

 Thường được ứng dụng phổ biến và rộng rãi trong kỹ thuật điện và điện tử

 Ứng dụng trong hệ thống âm thanh xe hơi nhờ khả năng lưu trữ năng lượng cho bộ khuếch tán

 Dùng trong xây dựng các bộ phận kỹ thuật số cho máy tính nhị phân sử dụng các ống điện tử

 Trong những lĩnh vực vực chế tạo đặc biệt về quân sự hoặc máy phát điện, thí nghiệm vật lý, vũ khí hạt nhân,…

3 CUỘN CẢM

3.1 ĐỊNH NGHĨA

- Cuộn cảm (hay cuộn từ, cuộn từ cảm) là một loại linh kiện điện tử thụ

động tạo từ một dây dẫn điện với vài vòng quấn, sinh ra từ trường khi có dòng điện chạy qua Cuộn cảm có một độ tự cảm (hay từ dung) L đo bằng đơn

vị Henry (H)

- Phân loại: lõi không khí, lõi sắt bụi, lõi sắt lá

3.2 CẤU TẠO VÀ CHỨC NĂNG

- Cuộn cảm có cấu tạo bao gồm những vòng dây được quấn lại với nhau thành nhiều vòng Dây quấn sẽ được sơn emay cách điện cực tốt Ngoài ra, cấu tạo của cuộn cảm còn có phần lõi được làm từ nhiều loại vật liệu khác nhau như: Vật liệu dẫn từ (Ferrite), lõi thép,…

- Nó được sử dụng để dẫn dòng điện một chiều, tạo mạch cộng hưởng khi ghép với tụ điện, và trong các thiết bị như cảm biến tiệm cận để phát hiện vật thể mà không cần tiếp xúc

3.3 ỨNG DỤNG CỦA CUỘN CẢM

Cuộn cảm xuất hiện trong hầu hết các sản phẩm điện tử, một số ví dụ về ứng dụng của cuộn cảm là:

 Máy dò kim loại: Sử dụng cuộn cảm để phát ra và nhận lại từ trường, phát hiện sự thay đổi từ trường do kim loại gây ra

 Máy dò kim loại Arduino: Sử dụng Arduino để xử lý tín hiệu từ cuộn cảm và hiển thị kết quả trên màn hình LCD hoặc LED

 Máy phát FM: Sử dụng cuộn cảm và tụ điện để tạo ra mạch dao động có tần

số FM, sau đó kết nối với anten để phát sóng

 Máy dao động: Sử dụng cuộn cảm và tụ điện để tạo ra mạch dao động có tần

số xác định, được dùng trong các thiết bị sinh xung, máy đo tần số, máy phát sóng, v.v

4 PIN VÀ NGUỒN ĐIỆN

4.1 ĐỊNH NGHĨA

- Pin là một thiết bị lưu trữ điện và thường được ứng dụng trong các thiết bị điện

tử, viễn thông có tính di động như laptop, điện thoại, máy tính bảng,… Và pin hỗ trợ người dùng sử dụng các thiết bị đó

-Hiện nay pin được thiết kế với nhiều hình dạng khác nhau như vuông, dẹp, thỏi, dạng đồng xu,… và đều có công dụng duy nhất đó là cung cấp điện năng cho các thiết bị

4.2 CẤU TẠO VÀ CHỨC NĂNG CỦA PIN

- Cấu tạo của một quả pin đạt chuẩn gồm có 3 phần chính: Một cực dương, một cực âm và thành phần chất điện phân Bên cạnh đó, phần ngoài của chúng sẽ được bao bọc bởi một lớp vỏ

- Pin tích các electron ở cực dương, sau đó các electron di chuyển

để tạo thành dòng điện chạy trong mạch Thông thường chất điện phân sẽ giữ cho các electron không đi thẳng từ cực dương đến cực

âm của pin Do đó chúng đi đến dây dẫn và làm sáng bóng đèn Quá trình này đã giúp thay đổi hóa chất ở hai cực dương và âm

- Chúng ngưng cung cấp các hạt electron điện tử Điều này dẫn đến việc chỉ có một lượng năng lượng hạn chế có sẵn ở trong pin Khi chúng ta sạc lại pin, dòng điện

sẽ di chuyển theo hướng khác khi sử dụng nguồn năng lượng mới Lúc đó quá trình điện hóa xảy ra và chúng giúp khôi phục cực âm và cực dương Tiếp tục quay trở

về trạng thái ban đầu và cung cấp đầy đủ năng lượng cần thiết. 

4.3 ỨNG DỤNG CỦA PIN

- Pin là thiết bị lưu trữ điện, thường được ứng dụng trong các thiết bị điện tử di động như laptop, điện thoại, máy tính bảng và đồng hồ đeo tay Ngoài ra, pin cũng được sử dụng trong các phương tiện giao thông và thiết bị điện tử tiêu thụ năng lượng

5 LED

5.1 ĐỊNH NGHĨA

- LED (viết tắt của light-emitting diode, có nghĩa là diode phát sáng hoặc diode

phát quang) là các diode có khả năng phát ra ánh sáng hay tia hồng ngoại, tử ngoại Cũng giống như diode, LED được cấu tạo từ một khối bán dẫn loại p ghép với một khối bán dẫn loại n

5.2 CHỨC NĂNG VÀ ỨNG DỤNG CỦA LED

- LED có nhiều chức năng như:

 Phát sáng: LED chuyển đổi năng lượng điện thành ánh sáng thông qua hiện

tượng phát quang

 Tiết kiệm năng lượng: Tiêu thụ điện năng thấp hơn so với bóng đèn truyền

thống, đồng thời có tuổi thọ cao

 Độ bền cao: LED không chứa thủy ngân và các chất độc hại, giảm thiểu

nguy cơ hỏng hóc và bảo vệ môi trường

 Tốc độ phản ứng nhanh: LED có khả năng bật/tắt nhanh chóng, thích hợp

cho các ứng dụng ánh sáng nhấp nháy

- Đèn LED (Light Emitting Diode) là một loại linh kiện điện tử có nhiều ứng dụng trong đời sống Dưới đây là một số ứng dụng chính của đèn LED:

 Màn hình LED: Sử dụng trong TV, màn hình máy tính, và quảng cáo.

 Thiết bị chiếu sáng y tế: LED được quy định để sử dụng trong các thiết bị y

tế cho sự chẩn đoán và điều trị…

6 TRANSISTOR

6.1 ĐỊNH NGHĨA

Transistor là một loại linh kiện bán dẫn chủ động, thường được sử dụng như

6.2 CẤU TẠO CỦA TRANSISTOR

- Tranzito có cấu tạo gồm ba lớp bán dẫn ghép với nhau hình thành hai mối tiếp giáp P – N Nếu ghép theo thứ tự PNP, ta được tranzito thuận, còn nếu ghép theo thứ tự NPN thì được tranzito ngược Xét về mặt cấu tạo thì tranzito tương đương với hai diode đấu ngược chiều nhau

- Ba lớp bán dẫn sẽ được nối thành ba cực, trong đó cực gốc có ký hiệu là B, lớp bán dẫn B này rất mỏng, có nồng độ tạp chất thấp

- Hai lớp bán dẫn bên ngoài được nối thành cực phát E – Emitter và cực thu (cực góp) viết tắt là C – collector Vùng bán dẫn E và C có cùng loại bán dẫn nhưng khác kích thước và nồng độ tạp chất Chính vì vậy, chúng ta không thể hoán đổi vị trí của chúng cho nhau

6.3 ỨNG DỤNG CỦA TRANSISTOR

- Trong kỷ nguyên số, transistor đã trở thành linh kiện không thể thiếu trên xe ô tô, đóng vai trò then chốt trong việc điều khiển và quản lý các hệ thống điện tử phức tạp

- Với kích thước nhỏ gọn và khả năng xử lý tín hiệu nhanh chóng, transistor đảm bảo hoạt động ổn định của động cơ, hệ thống đèn, điều hòa và các tính năng an toàn như hệ thống chống bó cứng phanh (ABS), hệ thống cân bằng điện tử (ESP)

- Bên cạnh đó, transistor còn là nền tảng của các hệ thống thông tin giải trí tiên tiến, từ màn hình cảm ứng điều khiển trung tâm đến hệ thống định vị GPS

III KẾT LUẬN

- Trong bản báo cáo này, chúng ta đã khám phá sâu về các linh kiện điện tử, từ định nghĩa, cấu tạo đến chức năng và ứng dụng của từng loại linh kiện Linh kiện điện tử tuy là những phần tử nhỏ bé trong mạch điện nhưng đóng vai trò thiết yếu trong việc tạo ra và điều khiển các thiết bị điện tử hiện đại

- Việc hiểu rõ về các linh kiện này là rất quan trọng, không chỉ cho các kỹ sư và nhà thiết kế mà còn cho bất kỳ ai quan tâm đến lĩnh vực điện tử Mỗi loại linh kiện,

từ điện trở, tụ điện, cuộn cảm đến transistor, đều có những đặc điểm và thông số kỹ thuật riêng biệt, ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất và tính năng của mạch điện

- Ngoài ra, việc nắm vững phương pháp đo lường và kiểm tra hoạt động của các linh kiện cũng là một kỹ năng quan trọng Điều này không chỉ giúp đảm bảo rằng các linh kiện hoạt động đúng cách mà còn giúp phát hiện và khắc phục sự cố trong quá trình thiết kế và sản xuất

- Cuối cùng, bản báo cáo đã nhấn mạnh tầm quan trọng của datasheet trong việc lựa chọn linh kiện phù hợp cho các dự án Datasheet cung cấp thông tin chi tiết về các thông số kỹ thuật, giúp người dùng đưa ra quyết định chính xác và hiệu quả