Diode và Transistor là gì? Phân biệt và khảo sát đặc tính của chúng

Đối với mỗi mạch điện, Diode và Transistor là hai linh kiện điện tử có trong đó. Đây là hai bộ phận cơ bản và đóng vai trò quan trọng trong việc bổ trợ, điều khiển và xử lý các tín hiệu liên quan tới điện. Mỗi loại sẽ có những đặc điểm riêng và phù hợp với những ứng dụng khác nhau. Trong bài viết này, chúng ta sẽ đi vào chi tiết từng linh kiện, phận biệt và khảo sát đặc tính kỹ thuật.

Diode (Đi-ốt) là gì?

Diode là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Diode là một thành phần bán dẫn 2 cực ( hai chấu ), chỉ cho phép dòng điện chảy một chiều thông qua nó. Điều này xuất phát từ cấu trúc vốn có của đi ốt đó là hai lớp bán dẫn: lớp nhiễm điện và lớp lỗ trống điện được gọi tắt là loại P và loại N.

Cấu tạo của Diode

Diode có cấu trúc cực đơn giản với 2 chân. Một chân là Anode với ký hiệu là P, một chân là Cathode với ký hiệu là N. Hai lớp bán dẫn này được ghép lại với nhau. Lớp P có nhiều lỗ trống, lớp N lại có nhiều electron tự do bù trừ cho nhau và tạo thành một vùng chuyển tiếp.

Nguyên lý hoạt động đi-ốt

Nguyên lý hoạt động của đi ốt dựa vào việc điều chỉnh dòng điện trên hệ số dẫn điện của hai lớp bán dẫn. Cụ thể hơn là khi điện áp đặt vào điốt theo chiều thuân, diode sẽ dẫn điện. Dòng điện qua diode tăng tuyến tính theo điện áp.

Cụ thể hơn, khi điện áp được đặt vào diode có chiều thuận, điện áp được đẩy từ lỗ trống lớp P sang lớp N. Khi các hat mang điện gặp nhau tại vùng tiếp giáp thì chúng sẽ kết hợp và từ đó tọa thành các nguyên tử trung hòa. Giải phóng các năng lượng dưới dạng nhiệt.

Khi điện áp đặt vào đi ốt có chiều ngược, điện áp vẫn sẽ được đẩy từ lớp P sang N. Tuy nhiên, do lực hút tĩnh điện của các điện tích cùng dấu. Vì các hạt mang điện này không thể di chuyển sang khu vực đối diện nên đi ốt lúc này sẽ không dẫn điện.

Các ứng dụng thông thường của Diode

Ứng dụng của diode trong mạch điện

Diode thường được sử dụng trong rất nhiều ứng dụng khác nhau. Cùng chúng tôi điểm qua ứng dụng của đi ốt ngay sau đây:

• Chuyển đổi điện xoay chiều thành dòng điện một chiều.
• Bảo vệ mạch điện khỏi dao động ngược.
• Điều chỉnh điện áp, điều khiển mạch điện.
• Khuếch đại tín hiệu.

Đặc tính kỹ thuật của đi ốt

Trong các mạch điện tử, đi ốt đóng vai trò không kém phần quan trọng. Một số đặc tính của đi ốt mà các bạn cần phải hiểu rõ ràng như sau:

• Dòng chảy ngược: điện áp chảy qua diode khi áp dụng điện áp ngược vượt quá điện áp chuyển mức. Đặc tính này nhằm đảm bảo không cho dòng điện lớn chảy qua khi điện áp ngược áp dụng.
• Dòng chảy thuận: liên quan đến khả năng chịu dòng điện của diode khi được sử dụng đối với các ứng dụng điều chỉnh điện áp.
• Điện áp chuyển mức: đây là mức điện áp cần áp dụng qua đi ốt cho dòng điện chạy qua nó. Ảnh hưởng tới hiệu suất và mức điện năng tiêu thụ của mạch điện. Điện áp chuyển mức càng thấp thì đi ốt càng hoạt động hiệu quả.
• Thời gian phục hồi: quan trọng với ứng dụng yêu cầu tần số cao. Đi ốt đảm bảo hoạt động hiệu quả mà không gây nhiễu.
• Dải nhiệt hoạt động: đi ốt được sử dụng trong mọi điều kiện môi trường và không lo bị hỏng do quá nhiệt.

Những đặc tính kỹ thuật này được đưa ra nhằm xác định rõ khả năng và giới hạn của đi ốt trong môi trường điện tử. Hỗ trợ tích hợp hiệu quả trong mạch điện của bạn.

Transistor là gì?

Tìm hiểu về transistor: Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Transistor là một linh kiện điện tử có khả năng kiểm soát dòng điện và khuếch đại tín hiệu thông qua nó. Cách hoạt động giống như một công tắc điện tử. Transistor cấu tạo từ 3 lớp bán dẫn trong đó có cả P và N được ghép lại với nhau.

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Cấu tạo của transistor cũng bao gồm P và N nhưng lại có 3 lớp bán dẫn. Transistor hoạt động dựa trên hiệu ứng trường điện tử. Khi có dòng điện chạy qua cực gốc được gọi là base thay đổi. Từ đó tạo thành một điện trường trong vùng chuyển tiếp giữa cực gốc và cực pháp là emitter. Điện trường này sẽ điều khiển dòng điện chạy qua cực pháp và cực thu gọi là collector.

Vì vậy, transistor có thể khuếch đại tín hiệu. Cụ thể hơn, nếu dòng điện chảy qua cực gốc tính được là 1 microamp thì dòng điện qua cực pháp và cực thu sẽ lên tới hàng trăm miliamp. Trên thị trường hiện nay có 2 dòng transistor phổ biến đó là: Transistor BJT và transistor FET.

Đặc tính kỹ thuật của transistor

Đặc tính kỹ thuật của transistor khác so với diode:

• Hệ số khuếch tán: quyết định mức độ tăng của tín hiệu đầu ra đầu vào.
• Tần số cắt-off: quan trọng với những ứng dụng cao tần.
• Công suất tối đa: quyết định khả năng chịu nhiệt của transistor.
• Dải nhiệt độ: Dải nhiệt mà transistor có thể hoạt động mà không giảm hiệu suất
• Thời gian phục hồi: Quan trọng đối với những ứng dụng tần số cao. đảm bảo transistor có chuyển đổi nhanh chóng.

Cách phân biệt diode và transistor dễ dàng

Cách phân biệt Diode và Transistor đơn giản

Thông qua các thông tin bên trên, chúng tôi đã tóm tắt lại qua bảng sau để các bạn  phân biệt hai linh kiện bán dẫn là diode và transistor một cách dễ dàng nhất:

Việc phân biệt diode và transistor dựa vào những đặc điểm trên sẽ giúp các bạn nhận diện chúng trong mạch điện tử. Hiểu rõ hơn về chức năng và ứng dụng của từng linh kiện. Hỗ trợ các kỹ sư điện tận dụng tối đa hiệu suất của mạch điện tử. Bài viết trên là những thông tin chi tiết nhất về 2 linh kiện này mà chúng tôi tìm hiểu được. Xem thêm các bài viết khác trên trang web của chúng tôi nhé!