Giáo án Công nghệ 12 Tiết 3 Bài 4: Linh kiện bán dẫn và IC

GIÁO ÁN SỐ 3 Số giờ đã giảng: 2 Thực hiện ngày 8 tháng 9 năm 2009 Phần I : KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ. Bài 4: LINH KIỆN BÁN DẪN VÀ IC. I/ MỤC TIÊU. Sau bài học này giáo viên phải làm cho học sinh : Mô tả được cấu tạo, ký hiệu, phân loại và công dụng của một số linh kiện bán dẫn và IC thong dụng. Giải thích được nguyên lý làm việc của tiristo và triac. II./ CHUẨN BỊ. Chuẩn bị nội dung: Nghiên cứu bài 4 trong SGK, SGV, bài 30 “ Các linh kiện bán dẫn và ứng dụng” trong SGK vật lý 11. Chuẩn bị phương tiện dạy học: + Chuẩn bị sẵn các hìmh, tranh vẽ : 4-1, 4-2, 4-3, 4-4, 4-5, 4-6, 4-7. + Một số linh kiện mẫu: Các loại điôt tiếp điểm, tiếp mặt, các loại tranzito PNP, NPN; các loại tiristo, triac, điac, IC. III./ CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC. 1/. Ổn định lớp. Thời gian : 1 phút Kiểm tra sĩ số của lớp. 2/.Kiểm tra bài cũ. Thời gian: 5 phút Nhận xét bài báo cáo thực hành về điện trở - cuộn cảm - tụ điện của học sinh sau khi chấm. Sửa chữa những lỗi sai mà nhiều học sinh mắc phải khi làm thực hành và làm báo cáo. 3/.Giảng bài mới. Thời gian: 36phút 3.1/. Đặt vấn đề. Thời gian: 1 phút Trong chương trình vật lý 11 chúng ta đã được nghiên cứu về chất bán dẫn và bản chất của dòng điện trong chất bán dẫn cũng như ứng dụng của chất bán dãn trong việc tạo ẻa các linh kiện bán dẫn. Qua đó ta thấy rằng, tuỳ theo tổ hợp các lớp tiếp giáp P-N người ta có thể tạo ra các linh kiện bán dẫn khác nhau. 3.2/.Trình bày bài mới. Thời gian: 30 phút Nội dung TG Hoạt động của giáo viên và học sinh I./ Điôt và tranzito. 1 Điôt - Khái niệm. - Phân loại điôt bán dẫn: Tiếp điểm, tiếp mặt, ổn áp. - Kí hiệu của điôt trong sơ đồ mạch điện ( Hình 4-1 SGK) 2. Tranzito lưỡng cực. - Khái niệm: Là linh kiện có hai tiếp giáp P-N và ba điện cực (E, B, C) - Phân loại theo cấu tao: PNP, NPN. - Sơ đồ cấu tạo và kí hiệu của tranzito trong sơ đồ mạch điện ( Hình 4-3 SGK). Công dụng chính của tranzito: Dùng để khuyếch đại, tạo sóng. Hoạt động 1: Tìm hiểu về điốt và tranzito: 1. Tìm hiểu lại về điôt. - Yêu cầu học sinh đọc nội dung tương ứng, quan sát hình 4-1 SGK và cho biết: Điôt bán dẫn là gì? - Chia học sinh theo nhóm và cho quan sát, nhận biết một số loại điôt thật. 2. Tìm hiểu lại về tranzito. - Yêu cầu học sinh tìm hiểu về nội dung tương ứng, quan sát hình 4-3 và cho biết:Tại sao khi chưa có dòng ib tranzito không dẫn? - Cho học sinh quan sát và nhận dạng một số loại tranzito thật. II. Tiristo. - Khái niệm: tiristo là linh kiện bán dẫn có ba tiếp giáp P-N, có vỏ bọc bằng nhựa hoặc kim loại, có ba dây dẫn ra là ba điện cực: Anôt A, catôt K, điều khiển G - Sơ đồ cấu tạo và kí hiệu: - Nguyên lý làm việc và thông số kỹ thuật chính: + Khi chưa có UGK dương thì cực Anôt có được phân cực thuận, nó vẫn không dẫn điện; Khi đồng thời có UGK và UAK dương thì nó cho dòng điện đi từ A sang K và sẽ tắt khi UAK = 0 hay UAK < 0. + Các thong số chính gồm IAđm, UAKđm, UGK VÀ IGKđm. - Công dụng chính của tiristo: Dùng để chỉnh lưu có điều khiển bằng cách điều khiển cho UGK xuất hiện sớm hay muộn. Hoạt động 2: Tìm hiểu về Tiristo. - Yêu cầu học sinh đọc nội dung tương ứng trong SGK, quan sát hình 4-4 trong sdách giáo khoa và trả lời các câu hỏi: + Đặc điểm cấu tạo và hoạt động cuat tiristo khác tranzito như thế nào? + Tranzito giống và khác với điốt tiếp mặt ở những điểm nào? Gợi ý: Tiristo giống điốt tiếp mặt là khi đã dẫn thong và khi tắt là giống nhau nhưng điều kiện dẫn thong là khác nhau: Tiristo chỉ dẫn điện khi đông thời có UGK và UAK dương. Vì thế Tiristo pcòn được gọi là điốt chỉnh lưu có điều khiển. - Cho hlọc sinh quan sát và nhận biết một số loại tiristo thông dụng. - Giáo viên giải thích nguyên lý hoạt động của tiristo. - Học sinh tự ghi lại những nội dung chính vào vở. III. Triac và điac. 1. Cấu tạo, kí hiệu và công dụng của triac và điac. - Cấu tạo Cả triac và điac đều có cấu trúc nhiều lớp P-N. Triac có ba cực A1, A2 và G, điac không có cực G. - Kí hiệu: Triac Điac - Công dụng: Dùng để điều khiển trong các mạch điện xoay chiều. 2. Nguyên lý làm việc và số liệu kỹ thuật. - Nguyên lý làm việc của triac: + Khi G và A2 có điện thế âm so với A1 thì triac mở, A1 đóng vai trò anôt còn A2 đóng vai trò catôt; dòng điện đi từ A1 sang A2. + Khi G và A2 có điện thế âm so với A1 thì triac mở A2 đóng vai trò anot, A1 đóng vai trò catôt; dòng điện đi từ A2 sang A1. Nghĩa là triac có khả năng dẫn điện theo cả hai chiều và đều được cực G điều khiển. Còn điac không có cực điều khiển nên được kích mở bằng cách nâng cao điện áp đặt vào hai cực ở một điện áp nhất định do nhà sản xuát quy định. -Số liệu kỹ thuật: IAđm, UAKđm, UGK và IGK Hoạt động 3: Tìm hiểu về triac và điac. - Yêu cầu học sinh đọc nội dụng tương ứng, quan át hình 4-4 SGK và trả lơì các câu hỏi: + Triac là gì? Điac là gì? + Triac giống và khac điac ở những điểm nào? - Yêu cầu học sinh đọc nội dung tương ứng trong SGK và trả lời câu hỏi: Vì sao triac có thể dẫn điện theo cả hai chiều? - Cho học sinh quan sát và nhận dạng một số loại triác và điac thật hay được sử dụng trong thực tế. IV./ Linh kiện quang điện tử và IC. 1./ Quang điện tử. - Khái niệm: Là linh kiện điện tử có thong số thay đổi theo độ chiếu sáng - Công dụng:Dùng trong các mạch điện tử điều khiể bằng ánh sáng. 2. Vi mạch tổ hợp (IC). - Khái niệm: Là mạch vi điện tử tích hợp được chế tạo bằng các công nghệ đặc biệt nhằm thực hiện một chức năng cụ thể. -Phân loại: Nhóm IC tương tự và nhóm IC số. Hoạt động 4: Giới thiệu về quang điện tử và IC. - Giáo viên giới thiệu khái niệm và công dung của quang điện tử. Giải thích vì sao khi thay đổi độ chiếu sàng lại có thể thay đổi được thông số của loại linh kiện này. - Chú ý: Phôtôđiôt và pin quang đirnj là các linh kiện biến năng lượng của ánh sdáng thành năng lượng diện cong điôt phát quang biến năng lượng điện thành ánh sang. - Giáo viên giới thiệu khái niệm( Thực chất là mạch tổ hợp được chế tạo trên một tinh thể bán dẫn để thực hiện một chức năng nào đó) và cách phân loại IC. - Cho học sinh quan sát hình dạng bên ngoài của một số Loại IC. 3.3/.Áp dụng. Thời gian: 5 phút Giáo viên chuẩn bị một hộp gồm nhiều linh kiện bán dẫn sau đó yêu cầu một học sinh lên nhận dạng và đọc tên các loại linh kiện đó. 3.4/.Củng cố bài mới. Thời gian: 3 phút Giáo viên đặt câu hỏi: Hãy so sánh sự khác nhau và giống nhau về nguyên lý làm việc giũa triac và tiristo? - Gọi học sinh trả lời sau đó đưa ra kết luận: + Triác có cấu trúc nhiều lớp với ba điện cực( A1, A2 và G), có khả năng dẫn điện theo cả hai chiều do cực G điều khiển. + Tiristo có cấu trúc bhiều lớp tiếp giáp với ba điện cực ( A, K và G) chỉ cho dòng điện đi qua khi cả UAKvà UGK đều dương và sẽ không cho dòng điện đi qua khi UAK<= 0. Như vậy chúng giống nhau ở chỗ đều có thể điều khiển cho dòng điện đi qua hoặc không đi qua nhưng khác nhau ở chỗ triac có thể cho dòng điện đi qua theo cả hai chiều, còn tiristo chỉ cho dòng điện đi qua theo một chiều xác định từ A sang K. 3.5/.Giao bài. Học sinh về nhà học các câu hỏi 1,2,3 và 4 trong SGK. 3.6/. Tự rút kinh nghiệm. .................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................... Tổ trưởng bộ môn Giáo viên Trần Thị Lý Phùng Thị Tin