Đang tải... (xem toàn văn)
Mô đun này có ý nghĩa bổ trợ các kiển thức cần thiết về lĩnh vực điện tử cho học sinh ngành điện; làm cơ sơ để tiếp thu các môn học, mô đun khác như: PLC cơ bản, kỹ thuật cảm biến... Mô đun có thể học song song với môn Mạch điện1. Các khái niệm cơ bản2. Linh kiện thụ động3. Linh kiện bán dẫn4. Các mạch ứng dụng dùng BJT
TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ QUỐC TẾ VABIS HỒNG LAM KHOA ĐIỆN – ĐIỆN LẠNH MÔ-ĐUN: ĐIỆN TỬ CƠ BẢN MÃ SỐ: MĐ13 NGHỀ: ĐIỆN CÔNG NGHIỆP Trình độ Trung cấp nghề Vũng tàu – 2012 Giáo trình lưu hành nội TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ QUỐC TẾ VABIS HỒNG LAM KHOA ĐIỆN – ĐIỆN LẠNH MÔ-ĐUN: ĐIỆN TỬ CƠ BẢN MÃ SỐ: MĐ13 NGHỀ: ĐIỆN CÔNG NGHIỆP Trình độ Trung cấp nghề Giáo viên soạn Khoa Điện – Điện lạnh Lê Viết Thành Nguyễn Văn Vụ Vũng tàu – 2012 Giáo trình lưu hành nội Mô-đun: Điện tử Nghề: Điện công nghiệp MỤC LỤC Contents Mục lục Trang Mô-đun: Điện tử Nghề: Điện công nghiệp GIỚI THIỆU MÔ-ĐUN I VỊ TRÍ TÍNH CHẤT CỦA MÔ ĐUN: Mô đun có ý nghĩa bổ trợ kiển thức cần thiết lĩnh vực điện tử cho học sinh ngành điện; làm sơ để tiếp thu môn học, mô đun khác như: PLC bản, kỹ thuật cảm biến Mô đun học song song với môn Mạch điện II MỤC TIÊU MÔ ĐUN: Sau hoàn tất mô-đun này, học viên có lực: - Giải thích, phân tích cấu tạo nguyên lý linh kiện kiện điện tử thông dụng - Nhận dạng xác ký hiệu linh kiện, đọc xác trị số chúng - Phân tích nguyên lý số mạch ứng dụng tranzito như: mạch khuếch đại, dao động, mạch xén - Xác định xác sơ đồ chân linh kiện, lắp ráp, cân chỉnh số mạch ứng dụng đạt yêu cầu kỹ thuật an toàn III NỘI DUNG TỔNG QUÁT MÔ ĐUN Thời gian ST Tên mô đun Tổng Lý Thực Kiểm T số thuyết hành tra* Các khái niệm 03 01 02 Linh kiện thụ động 10 03 06 Linh kiện bán dẫn 26 13 11 Các mạch ứng dụng dùng BJT 31 13 16 Cộng: 70 30 35 * Ghi chú: Thời gian kiểm tra tích hợp lý thuyết với thực hành tính vào thực hành IV.ĐIỀU KIỆN THỰC HIỆN MÔ ĐUN: Vật liệu: Các sơ đồ cấu tạo, ký hiệu linh kiện mạch điện, điện tử loại Các linh kiện điện tử tốt xấu Dụng cụ trang thiết bị: Máy đo VOM/DVOM Các mô-đun thực hành Nguồn lực khác: PC, phần mềm chuyên dùng Projector, overhead Máy chiếu vật thể ba chiều V PHƯƠNG PHÁP VÀ NỘI DUNG ĐÁNH GIÁ: Áp dụng hình thức kiểm tra tích hợp lý thuyết với thực hành Các nội dung trọng tâm cần kiểm tra là: Công dụng, cấu tạo, nguyên lý, loại linh kiện điện tử Vẽ/ phân tích sơ đồ mạch khuếch đại, mạch ứng dụng BJT Nhận dạng, đo kiểm đọc trị số linh kiện điện tử Lắp ráp, cân chỉnh, vận hành, đo đạt thông số mạch điện tử (mạch khuếch đại, dao động, xén, chỉnh lưu ) Xác định hư hỏng, tìm nguyên nhân gây hư hỏng sửa chữa khắc phục VI HƯỚNG DẪN THỰC HIỆN MÔ ĐUN: Phạm vi áp dụng chương trình: Chương trình môn học sử dụng để giảng dạy cho trình độ Trung cấp nghề Cao đẳng nghề Giới thiệu mô-đun Trang Mô-đun: Điện tử Nghề: Điện công nghiệp Hướng dẫn số điểm phương pháp giảng dạy mô đun: Trước giảng dạy, giáo viên cần vào nội dung học để chuẩn bị đầy đủ điều kiện cần thiết nhằm đảm bảo chất lượng giảng dạy Nên áp dụng phương pháp đàm thoại để Học viên ghi nhớ kỹ Nên bố trí thời gian giải tập, nhận dạng loại linh kiện, thao tác lắp ráp, cân chỉnh, vận hành mạch, hướng dẫn sửa sai chổ cho Học viên Cần lưu ý kỹ đặc tính kỹ thuật công dung loại linh kiện phôt thông như: diode, BJT, SCR Những trọng tâm cần ý: Cấu tạo, nguyên lý loại linh kiện điện tử Đặc tính thông số kỹ thuật Tính toán số mạch chỉnh lưu, mạch khuếch đại, dao động, xén, đơn giản Lắp ráp, cân chỉnh, vận hành, đo đạt thông số mạch điện tử (mạch khuếch đại, dao động, xén, chỉnh lưu ) Xác định hư hỏng, tìm nguyên nhân gây hư hỏng sửa chữa khắc phục 4.Tài liệu cần tham khảo: Giáo trình linh kiện, mạch điện tử Sổ tay tra cứu linh kiện điện tử Sổ tay tra cứu tranzito Nhật Bản Các loại sổ tay tra cứu Kỹ thuật điện tử Giới thiệu mô-đun Trang Mô-đun: Điện tử Giới thiệu mô-đun Nghề: Điện công nghiệp Trang Mô-đun: Điện tử Nghề: Điện công nghiệp BÀI 1: CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN (Lý thuyết: 01h; Thực hành: 02h; kiểm tra: 00h) Mục tiêu bài: - Đánh giá, xác định tính dẫn điện mạch điện, linh kiện phù hợp theo yêu cầu kỹ thuật - Phát biểu tính chất, điều kiện làm việc dòng điện linh kiện điện tử khác theo nội dung học - Tính toán điện trở, dòng điện, điện áp mạch điện chiều theo điều kiện cho trước Nội dung bài: 1.1 VẬT LIỆU DẪN ĐIỆN VÀ CÁCH ĐIỆN Các vật liệu dùng kỹ thuật điện điện tử thường chia làm bốn loại: - Vật liệu dẫn điện - Vật liệu cách điện - Vật liệu bán dẫn - Vật liệu từ tính 1.1.1 Vật liệu dẫn điện cách điện • Vật liệu dẫn điện Vật liệu dẫn điện vật liệu có khả cho dòng điện chạy qua cách dễ dàng thường xuyên Các vật liệu dẫn điện thường kim loại, chúng dùng dạng nguyên chất hay hỗn hợp (hợp kim) Bạc, đồng, nhôm, vàng….là vật liệu dẫn điện tốt Các hợp kim mangan hợp kim chứa đồng mangan; constantan hợp kim chứa đồng mangan với tỷ lệ khác; Niken – Crôm: Chứa đồng, kền, sắt, crôm mangan vật liệu dẫn điện dùng nhiều kỹ thuật điện Điện trở Nhiệt độ Tên vật liệu suẩt nóng Hợp kim Phạm vi ứng dụng chảy t C ρ Ωmm /m Đồng đỏ hay 0,0175 1080 Chủ yếu dùng làm dây dẫn đồng kỹ thuật Đồng Thau (0,03 - 900 đồng với kẽm - Các tiếp xúc 0,06) - Các đầu nối dây Nhôm 0,028 660 - Làm dây dẫn điện - Làm nhôm tụ xoay - Làm cánh toả nhiệt - Dùng làm tụ điện (tụ hoá) Bạc 960 - Mạ vỏ dây dẫn để sử dụng hiệu ứng mặt lĩnh vực siêu cao tần Nic ken 0,07 1450 - Mạ vỏ dây dẫn để sử dụng hiệu ứng mặt lĩnh vực siêu cao tần Thiếc 0,115 230 Hợp chất - Hàn dây dẫn dùng để làm - Hợp kim thiếc chì có chất hàn gồm: nhiệt độ nóng chảy thấp Bài 1: Các khái niệm Trang Mô-đun: Điện tử Nghề: Điện công nghiệp - Thiếc 60% - Chì 40% Chì 0,21 Sắt 0,098 Maganin 0,5 Contantan 0,5 Niken - Crôm 1,1 nhiệt độ nóng chảy kim loại thiếc chì 330 - Cầu chì bảo vệ dòng - Dùng ac qui chì - Vỏ bọc cáp chôn 1520 - Dây săt mạ kem làm dây dẫn với tải nhẹ - Dây lưỡng kim gồm lõi sắt vỏ bọc đồng làm dây dẫn chịu lực học lớn 1200 Hợp chất gồm: Dây điện trở - 80% đồng - 12% mangan - 2% nic ken 1270 Hợp chất gồm: Dây điện trở nung nóng - 60% đồng - # 40% nic ken - # 1% Mangan 1400 Hợp chất gồm: - Dùng làm dây đốt nóng (nhiệt độ - 67% Nicken (dây mỏ hàn, dây bếp điện, làm việc: - 16% săt dây bàn là) 900) - 15% crôm - 1,5% mangan Bảng 1.1: Vật liệu dẫn điện • Vật liệu cách điện Vật liệu cách điện nhữnh vật liệu có đặt tính không cho dòng điện qua, ví dụ như: sứ, thủy tinh, nhựa, mica, cao su, vẹcni, không khí,…nói ách khác, vật liệu cách điện vật liệu có điện trở lớn, không cho dòng điện qua Nhưng điện đặt vào hai đầu vật liệu cách điện tăng trị số an toàn, dòng điện xuyên qua vật liệu cách điện Hằng số TT Tên vật liệu điện môi Đặc điểm Phạm vi ứng dụng Mi ca 6-8 Tách - Dùng tụ điện thành - Dùng làm vật cách điện mảnh mỏng thiết bị nung nóng (VD:bàn là) Sứ 6-7 - Giá đỡ cách điện cho đường dây dẫn - Dùng tụ điện, đế đèn, cốt cuộn dây Thuỷ tinh 4-10 Gốm 1700- Kích thước - Dùng tụ điện 4500 nhỏ điện dung lớn Bài 2: Linh kiện thụ động Trang Mô-đun: Điện tử Nghề: Điện công nghiệp Bakêlit Êbônit Pretspan Giấy làm tụ điện Cao su 4-4,6 2,7-3 3-4 3,5 Lụa cách điện Sáp 3,8-4,5 2,5 Paraphin Nhựa thông 3,5 Êpoxi Các loại plastic (polyetylen, polyclovinin) 3,7-3,9 Dùng làm cốt biến áp Dùng tụ điện - Làm vỏ bọc dây dẫn - Làm cách điện Dùng biến áp Dùng làm chất tẩm sấy biến áp, động điện để chống ẩm Dùng làm chất tẩm sấy biến áp, động điện để chống ẩm - Dùng làm mối hàn - Hỗn hợp paraphin nhựa thông dùng làm chất tẩm sấy biến áp, động điện để chống ẩm Hàn gắn kiện điện-điện tử Dùng làm chất cách điện Bảng 1.2: Vật liệu cách điện • Vật liệu bán dẫn Vật liệu bán dẫn vật liệu có tính trung gian vật liệu dẫn điện vật liệu cách điện Một vật liệu bán dẫn tinh khiết không dẫn điện có điện trở lớn Nhưng pha thêm vào tỷ lệ thấp vật liệu thích hợp điện trở vật liệu bán dẫn giảm xuống cách rõ rệt trở thành dẫn điện Hai chất bán dẫn thông dụng Germani(Ge) Silic (Si) • Vật liệu từ tính Các vật liệu từ tính vật liệu có tính chất dễ nhiễm từ Trong kỹ thuật điện tử người ta thường dùng vật liệu từ tính sắt, sắt – silic sắt có pha thêm silic để tăng điện trở suất, làm giảm dòng điện Fucô Sắt silic thường dập thành tấm, dùng làm lõi biến áp cấp điện lõi biến áp âm tần Ferrite, hợp kim anico, pecmaloi vật liệu từ tính dùng nhiều kỹ thuật điện tử 1.1.2 Điện trở cách điện linh kiện mạch điện tử Điện trở cách điện mạch điện điện trở có điện áp lớn cho phép đặt vào mà linh kiện không bị đánh thủng (phóng điện) Các linh kiện có giá trị điện áp ghi thân linh kiện kèm theo đại lượng đặc trưng Ví dụ: Tụ điện ghi thân sau: 47µ/25V, có nghĩa Giá trị 47µ điện áp lớn chịu đựng không 25V Các linh kiện không ghi giá trị điện áp thân thường có tác dụng cho dòng điện chiều (DC) xoay chiều (AC) qua nên điện áp đánh thủng có tương quan với dòng điện nên thường ghi công suất Bài 1: Các khái niệm Trang Mô-đun: Điện tử Nghề: Điện công nghiệp Ví dụ: Điện trở ghi thân sau: 100Ω/ 2W Có nghĩa giá trị 100Ω công suất chịu đựng điện trở 2W, tỷ số điện áp đặt lên hai đầu điện trở dòng điện qua (U/I) U lớn I nhỏ ngược lại Các linh kiện bán dẫn thông số kỹ thuật nhiều kích thước lại nhỏ nên thông số kỹ thuật ghi bảng tra mà không ghi thân nên muốn xác định điện trở cách điện cần phải tra bảng Điện trở cách điện mạch điện điện áp lớn cho phép hai mạch dẫn đặt gần mà không sảy tượng phóng điện, hay dẫn điện Trong thực tế thiết kế mạch điện có điện áp cao khoảng cách mạch điện lớn Trong sửa chữa thường không quan tâm đến yếu tố nhiên mạch điện bị ẩm ướt, bị bụi ẩm cần quan tâm đến yếu tố để tránh tình trạng mạch bị dẫn điện yếu tố môi trường Khi nhiệt độ thay đổi điện trở suất vật dẫn thay đổi theo công thức: ρ = ρ (1+ at) Trong đó: ρ: Điện trở suất 00C a: Hệ số nhiệt t: Nhiệt độ (0C) Bảng tập hợp sốvật liệu dẫn điện hợp kim có điện trở suất cao: Điện trở suẩt Vật liệu ρ Ωmm2/m Bạc 0.016 Đồng 0.017 Vàng 0.020 Nhôm 0.026 Kẽm 0.06 Thép 0.10 Chì 0.21 Niken 0.42 Bảng 1-1 Một số vật liệu dẫn điện Tên Bảng 1-2 Các loại hợp kim có điện trở suất cao Tỷ Điện trở Hệ số Nhiệt độ trọng suất ρ nóng chảy nhiệt: α d (0C) (1/ C) (Ωm) Mengani (86% đồng, 0, 12% mangan, 2% kềm) Nicrôm (67% kềm, 1,1 16% sắt, 15% crôm, 1,5% mangan) Bài 2: Linh kiện thụ động 5.10-5 8,4 1200 15.10-5 8,2 1400 Phạm vi sử dụng Dùng làm dây điện trở Dùng làm dây mỏ hàn, dây bàn bếp điện Trang 10 Mô-đun: Điện tử Nghề: Điện công nghiệp 4.3.3.3 Khảo sát mạch điện Khảo sát mắc mạch ổn áp dùng IC họ 7XXX từ tín hiệu lấy từ mạch chỉnh lưu cầu pha có tụ lọc hình Tăng dần giá trị điện áp ngõ vào VDC bảng 5., sử dụng VOM đo giá trị ngõ Vo ghi kết vào bảng sau Thay loại IC khác (7805, 7812, 7905, 7912) thực điền vào bảng (Mỗi lần thay IC, yêu cầu tắt nguồn trước thay linh kiện) Vi (V) 10 12 14 16 Không tải IC: 7805 Có tải Không tải IC: 7812 Có tải Không tải IC: 7905 Có tải IC: 7912 Nhận xét kết đo được: - Các sai hỏng thường gặp TT Các sai hỏng Nguyên nhân IC nóng Hỏng IC sai chân Vo không ổn áp Lắp sai chân IC R1 RL nóng Giá trị R không đúng, hoạt động công suất 4.3.3.5 Câu hỏi ôn tập 4.3.3.4 Bài 4: Các mạch ứng dụng Transistor Cách khắc phục Kiểm tra thay IC Kiểm tra dây nối chân IC Kiểm tra thay R Trang 199 Mô-đun: Điện tử Nghề: Điện công nghiệp 4.3.4 MẠCH ỔN ÁP CÓ ĐIỀU CHỈNH IC HỌ LM317 4.3.4.1 Phân tích nguyên lí ổn áp có điều chỉnh điều chỉnh cực điện áp không đổi cực chung Bộ điều chỉnh điện áp cực giữ cho điện áp đầu cực chung mức cố định, thể hình Đặc điểm tận dụng để tạo điện áp khác điện áp điều chỉnh “danh nghĩa” Ghi chú: điện áp đầu cực chung 5V (7805 điều chỉnh 5V) Điện áp đầu mạch điện kể tổng V RS cộng với VZ, mạch 5V + 10V = 15V Việc mắc thêm vào điện trở điốt ổn áp zener 10V tạo nguồn cung cấp 15V Các điều chỉnh chế tạo phạm vi giới hạn giá trị cố định, kỹ thuật sử dụng để tạo điện áp đầu mong muốn LM 317 điều chỉnh điện áp cực IC mức điện áp thấp Nó chế tạo đặc biệt để dùng cho mục đích điều chỉnh điện áp LM 317 trì điện áp số không đổi 1,25V cực đầu cực điều chỉnh (ADJ) Trong mạch điện sau đây, điện áp cực đầu cực điều chỉnh cài đặt nội 1,25V điều chỉnh Điện áp nối qua điện trở 220Ω, có dòng điện 5,7 mA chạy qua điện trở Dòng điện chạy qua điện trở kΩ gây sụt áp 5,7V điện trở (định luật Ôm, V = I x R = 0,057 x 1000 = 5,7V) Bài 4: Các mạch ứng dụng Transistor Trang 200 Mô-đun: Điện tử Nghề: Điện công nghiệp Do vậy, điện áp đầu xác định việc cộng V R1 với VR2 Voutput = VR1 + VR2 = 1,25 + 5,7 = 6,92 V Nếu điện trở R2 thay điện trở thay đổi (biến trở) R V1, mô tả hình đây, đầu tiếp tục biến thiên tùy thuộc vào việc cài đặt RV1 đầu Bằng việc lực chọn giá trị thích hợp R1 R2 đầu mạch điều chỉnh điều chỉnh từ giá trị tối thiểu 1,25V đến giá trị cực đại khoảng 37V 4.3.4.2 Lắp ráp, cân chỉnh mạch điện Lắp mạch theo sơ đồ sau: Hình : Lắp ráp mạch ổn áp dùng IC LM317 Bài 4: Các mạch ứng dụng Transistor Trang 201 Mô-đun: Điện tử Nghề: Điện công nghiệp Hình 5: Lắp ráp mạch ứng dụng dùng IC LM317 Quy trình thực hiện: Bước Nội dung Chọn, kiểm tra linh kiện Bố trí linh kiện lên ProjectBoard Đấu dây mạch ổn áp Cấp nguồn, cân chỉnh mạch 4.3.4.3 Yêu cầu kỹ thuật - Biến áp có dòng từ 1A÷3A - C: 1000μF/50v - R: 1,2KΩ ÷ 4,7kΩ - Điện trở - D: 1N4007 - Led - Kiểm tra diode, tụ điện, điện trở, led, IC phải tốt - Dựa vào sơ đồ nguyên lý để bố trí - Linh kiện bố trí không chồng chéo lên - Bố trí phù hợp để thuận tiện dây - Đấu dây sơ đồ mạch điện - Đi dây gọn, dẽ sửa chữa - Kiểm tra mạch hoạt động tốt (hở tiếp xúc chân linh kiện, linh kiện) - Cấp nguồn (UAC) - Điều chỉnh để mạch hoạt động lâu dài, IC không phát nóng Khảo sát mạch điện Bài 4: Các mạch ứng dụng Transistor Dụng cụ - Vật tư - VOM - Tụ điện - Điện trở - diode - Led - IC họ LM317 - Kìm - Nhíp gắp - Tụ điện - Điện trở - Diode - Led - IC họ LM317 - MH ĐTCB - Kìm - VOM - Dây điện - IC họ LM317 - VOM - Kìm - Linh kiện - IC họ LM317 Trang 202 Mô-đun: Điện tử Nghề: Điện công nghiệp Mạch ổn áp IC LM317 - Tính điện áp ra: - Cấp nguồn vào Vi = 30VDC, chỉnh biến trở tìm giá trị sau: R Vo - Tăng dần giá trị biến trở theo bảng 7.1, ghi giá trị điện áp đo vào dòng 0K 3K 4K 5K 6K 7K 8K 9K 10K - Nhận xét kết đo được: - Mạch ứng dụng IC LM317 Chỉnh VR1 = 5K đo giá trị cho bảng 7.2 sau: Giá trị đo IVR1 IR1 IR2 VR2 Kết đo Kết tính VR1 VRV1 Nhận xét - Điều chỉnh giá trị RV1 để tìm giá trị: Nhận xét kết đo được: Các sai hỏng thường gặp TT Các sai hỏng Nguyên nhân IC nóng Hỏng IC sai chân Vo không ổn áp Lắp sai chân IC R1 RL nóng Giá trị R không đúng, hoạt động công suất 4.3.4.5 Câu hỏi ôn tập 4.3.4.4 Cách khắc phục Kiểm tra thay IC Kiểm tra dây nối chân IC Kiểm tra thay R 4.3.4.6 Bài 4: Các mạch ứng dụng Transistor Trang 203 Mô-đun: Điện tử Nghề: Điện công nghiệp 4.3.5 MẠCH ỔN ÁP HỒI TIẾP 4.3.5.1 Phân tích nguyên lí mạch ổn áp hồi tiếp Mạch ổn áp tham số đơn giản tiết kiệm có nhược điểm có độ ổn định không cao, trị số điện áp không thay đổi ý, đặc biệt dòng tải lớn Để khắc phục nhược điểm người ta xây dựng mạch ổn áp bù tuyến tính Ở Tranzisto công suất hiệu chỉnh điện áp để bù lượng thay đổi điện áp cần ổn định Ổn áp bù tuyến tính xây dựng theo sơ đồ song song nối tiếp sơ đồ khối hình 4.2.3.1.Đó mạch tự hiệu chỉnh có hồi tiếp Có hai cách xây dựng sơ đồ khối: hình4.2.3.1asơ đồ song song, hình 4.2.3.1b- sơ đồ nối tiếp Trong sơ đồ 1phần tử hiệu chỉnh, 2-phần tử so sánh khuếch đại, 3-phần tử lấy mẫu, 4-nguồn chuẩn Trong sơ đồ song song phần tử hiệu chỉnh mắc song song với tải Sơ đồ hoạt động sau: Phần tử lấy mẫu đem so sánh điện áp đầu với nguồn chuẩn phần tử so sánh-khuếch đại 2, sai lệch điện áp khuếch đại đưa đến phần tử hiệu chỉnh Phần tử tự hiệu chỉnh dòng tương tự diot tham số để điều chỉnh sụt áp điện trở R1, giữ cho điện áp không đổi Trong sơ đồ nối tiếp hình 4.2.3.1b phần tử hiệu chỉnh mắc nối tiếp với tải Phần tử tự điều chỉnh sụt áp theo tín hiệu từ đầu phần tử so sánh-khuếch giữ cho điện áp ổn định Trong hai cách xây dựng ổn áp sơ đồ ổn áp song song có dòng tải qua điện trở R1, dẫn đến tổn hao nhiệt lớn, sơ đồ có hiệu suất thấp Tuy nhiên sơ đồ lại có ưu điểm không gặp nguy hiểm tải Sơ đồ nối tiếp cho hiệu suất cao dòng tải tăng mức (ví dụ chập tải) phần tử hiệu chỉnh dễ bị đánh thủng Trong thực tế thường dùng sơ đồ nối tiếp có mạch bảo vệ tải Các mạch ổn áp bù có hiệu suất không vượt 60% Bài 4: Các mạch ứng dụng Transistor Trang 204 Mô-đun: Điện tử Nghề: Điện công nghiệp Hình 2.4.3.2 mạch ổn áp bù mắc nối tiếp có cực tính âm Khi điện áp thay đổi, điện trở R1, R2 triết áp P lập thành phân áp, lấy mẫu điện áp Điện áp này(UB2) đem so sánh với điện áp chuẩn U Z tạo diot ổn áp DZ điện trở R3 Hiệu số chúng điện áp bazơ-emitơ Q ( phần tử so sánh-khuếch đại): UBE2=UB2-UZ Điện áp điều khiển mạch khuếch đại so sánh Q để lấy điện áp colectơ điều khiển Q1 Tranzistor Q1 điều chỉnh mức mở để thay đổi điện áp điều chỉnh U ĐC để bù lượng biến thiên điện áp U2=U1-UĐC Cụ thể sơ đồ ổn áp làm việc sau.Giả sử điện áp vào tăng, làm điện áp tăng tức thời nên điện áp UBE2 tăng ( trị tuyệt đối), tức điện bazơ Q âm Điện áp điều khiển bazơ Q2 UBE2 âm nên Q2 thông nhiều hơn, dòng colectơ Q tăng, điện áp UCE2 giảm Vì sụt áp R4 tăng lên, làm cho điện bazơ Q1 dương lên, Q1 đóng bớt lại; tức điện áp UĐC=UCE1 tăng lên, điện áp đầu U2 giảm giá trị ban đầu Tương tự vậy, dòng tải tăng làm cho điện áp giảm trình diễn Trường hợp điện áp vào giảm trình diễn hoàn toàn ngược lại Có thể xác định hệ số ổn định mạch hình 9.16 theo công thức sau: KÔđ= 1+ R4 [R + (1 − α ) P](R + α P) Rv α + R rrbe [1 + ] rb (R + P + R 2) rd [r + (1 − α) P](r + α p) + ] rv rb β 1(R + p+ r 2) : hệ số điều chỉnh, thường α=1,5÷2; α= RV,rb,re ,rd- tương ứng điện trở đầu vào, điện trở khối bazơ, điện trở emitơ Q1, rd điện trở động DZ; β1 hệ số khuếch đại dòng điện Q1.Hệ số ổn định đạt tới vài trăm Trong mạch vừa xét tụ điện C1,C2 tăng độ lọc san khử dao động ký sinh, C3 tăng độ ổn định cho đại lượng biến đổi chậm theo thời gian 4.3.5.2 Lắp ráp, cân chỉnh mạch điện Lắp mạch theo sơ đồ sau: Hình : Lắp ráp mạch ổn áp nối tiếp Bài 4: Các mạch ứng dụng Transistor Trang 205 Mô-đun: Điện tử Nghề: Điện công nghiệp Hình : Lắp ráp mạch ứng dụng ổn áp nối tiếp Quy trình thực hiện: Bước Nội dung Yêu cầu kỹ thuật Dụng cụ - Vật tư Chọn, kiểm tra - Biến áp có dòng từ 1A÷3A - VOM linh kiện - C: 1000μF/50v - Tụ điện - R: 1,2KΩ ÷ 4,7kΩ - Điện trở - Điện trở - diode - D: 1N4007 - Led - Led - IC họ LM317 - Kiểm tra diode, tụ điện, điện trở, led, IC phải tốt Bố trí linh kiện - Dựa vào sơ đồ nguyên lý để bố trí - Kìm lên ProjectBoard - Linh kiện bố trí không chồng - Nhíp gắp chéo lên - Tụ điện - Bố trí phù hợp để thuận tiện - Điện trở dây - Diode - Led - IC họ LM317 Đấu dây mạch ổn - Đấu dây sơ đồ mạch điện - MH ĐTCB áp - Đi dây gọn, dẽ sửa chữa - Kìm - VOM - Dây điện - IC họ LM317 Cấp nguồn, cân - Kiểm tra mạch hoạt động tốt (hở - VOM chỉnh mạch tiếp xúc chân linh kiện, linh kiện) - Kìm - Cấp nguồn (UAC) - Linh kiện - Điều chỉnh để mạch hoạt động lâu - IC họ LM317 dài, IC không phát nóng 4.3.5.3 Khảo sát mạch điện Mạch ổn áp nối tiếp Bài 4: Các mạch ứng dụng Transistor Trang 206 Mô-đun: Điện tử Nghề: Điện công nghiệp Khảo sát mắc mạch ổn áp dùng Transistor mắc nối tiếp từ tín hiệu lấy từ mạch chỉnh lưu cầu pha có tụ lọc hình 4.3 Tăng dần giá trị điện áp ngõ vào bảng 4.1, sử dụng VOM đo giá trị ngõ Vo ghi kết vào dòng thứ bảng 4.1 Vi (V) 10 12 14 16 VO Không tải Có tải Hình VO Không tải Có tải Hình Nghiệm lại hệ thức: Vo = Vz - VBE1 - VBE2 = Vz – 1,4 = Ở Vin hệ thức không tức điện không ổn định nữa? Vin= ??? Hai transistor C1815 D468 mắc theo kiểu gì? ???Công dụng cách mắc này? Nhận xét kết đo được: - Các sai hỏng thường gặp TT Các sai hỏng Nguyên nhân IC nóng Hỏng IC sai chân Vo không ổn áp Lắp sai chân IC R1 RL nóng Giá trị R không đúng, hoạt động công suất 4.3.5.5 Câu hỏi ôn tập 4.3.5.4 Bài 4: Các mạch ứng dụng Transistor Cách khắc phục Kiểm tra thay IC Kiểm tra dây nối chân IC Kiểm tra thay R Trang 207 Mô-đun: Điện tử Nghề: Điện công nghiệp 4.3.6 MẠCH ỔN ÁP TUYẾN TÍNH 4.3.6.1 Phân tích nguyên lí mạch ổn áp tuyến tính Mạch lợi dụng tính ổn áp diot zêne điện áp phân cực thuận transistor để thiết lập mạch ổn áp Hình 4.24: Mạch ổn áp tham số dùng transistor NPN Q2: Transistor ổn áp R2: Điện áp phân cực B cho transistor điot zêne Ở mạch cực B transistor giữ mức điện áp ổn định nhờ điot zêne điện áp ngõ điện áp điện áp zêne điện áp phân cực thuận transistor Vo = Vz + Vbe Vz: Điện áp zêne Vbe: Điện áp phân cực thuận Transistor (0,5 – 0,8v) Điện áp cung cấp cho mạch lấy cực E transistor, tuỳ vào nhu cầu mạch điện mà mạch thiết kế có dòng cung cấp từ vài mA đến hầng trăm mA, mạch điện có dòng cung cấp lớn thường song song với mạch mắc thêm điện trở R c khoảng vài chục đến vài trăm Ohm gọi trở gánh dòng Việc chọn transistor chọn tương thích với dòng tiêu thụ mạch điện để tránh dư thừa làm mạch điện cồng kềnh dòng phân cực qua lớn làm cho điện áp phân cực Vbe không ổn định dẫn đến điện áp cung cấp cho tải ổn định Lắp mạch theo sơ đồ sau: Hình : Lắp ráp mạch ổn áp tuyến tính Bài 4: Các mạch ứng dụng Transistor Trang 208 Mô-đun: Điện tử Nghề: Điện công nghiệp Hình : Lắp ráp mạch ổn áp song song Quy trình thực hiện: Bước Nội dung Yêu cầu kỹ thuật Chọn, kiểm tra linh - Biến áp có dòng từ 1A÷3A kiện - C: 1000μF/50v - R: 1,2KΩ ÷ 4,7kΩ - Điện trở - D: 1N4007 - Led - Kiểm tra diode, tụ điện, điện trở, led, IC phải tốt Bố trí linh kiện lên - Dựa vào sơ đồ nguyên lý để bố trí ProjectBoard - Linh kiện bố trí không chồng chéo lên - Bố trí phù hợp để thuận tiện dây Đấu dây mạch ổn áp - Đấu dây sơ đồ mạch điện - Đi dây gọn, dẽ sửa chữa Cấp nguồn, cân chỉnh mạch - Kiểm tra mạch hoạt động tốt (hở tiếp xúc chân linh kiện, linh kiện) - Cấp nguồn (UAC) - Điều chỉnh để mạch hoạt động lâu dài, IC không phát nóng Dụng cụ - Vật tư - VOM - Tụ điện - Điện trở - diode - Led - IC họ LM317 - Kìm - Nhíp gắp - Tụ điện - Điện trở - Diode - Led - IC họ LM317 - MH ĐTCB - Kìm - VOM - Dây điện - IC họ LM317 - VOM - Kìm - Linh kiện - IC họ LM317 4.3.6.2 Khảo sát mạch điện Mạch ổn áp song song Khảo sát mắc mạch ổn áp dùng Transistor song song hồi tiếp từ tín hiệu lấy từ mạch chỉnh lưu cầu pha có tụ lọc hình 4.3 Bài 4: Các mạch ứng dụng Transistor Trang 209 Mô-đun: Điện tử Nghề: Điện công nghiệp Tăng dần giá trị điện áp ngõ vào bảng 4.1, sử dụng VOM đo giá trị ngõ Vo ghi kết vào bảng 4.1 Vi (V) 10 12 14 16 VO Không tải Có tải Hình VO Không tải Có tải Hình Giữ cố định Vin = 9V, chỉnh biến trở tìm giá trị Vomin = Vomax= Nhận xét kết đo được: - Các sai hỏng thường gặp TT Các sai hỏng Nguyên nhân Cách khắc phục IC nóng Hỏng IC sai chân Kiểm tra thay IC Vo không ổn áp Lắp sai chân IC Kiểm tra dây nối chân IC R1 RL nóng Giá trị R không đúng, hoạt Kiểm tra thay R động công suất 4.3.6.4 Câu hỏi ôn tập Hãy điền vào chỗ trống nội dung thích hợp với câu gợi ý đây: 4.1: Hãy điền vào chỗ trống nội dung thích hợp: 4.3.6.3 a) Mạch dao động đa hài không ổn b) Trong mạch dao động đa hài không ổn dùng hai tranzito có thông số loại, linh kiện định tần số dao động c) Trong mạch dao động đa hài không ổn, nguyên nhân tạo cho mạch dao động d) Ngoài linh kiện R C đưa vào mạch dao động đa hài không ổn dùng tranzito hoặc, người ta dùng để tạo tần số dao động ổn định xác Mạch xén gọi mạch f) Mức xén dùng tranzito xác lập dựa g) ổn áp mạch thiết lập nguồn cung cấp điện cho mạch điện thiết bị theo yêu cầu thiết kế mạch điện, từ e) Trả lời nhanh câu hỏi đây: Bài 4: Các mạch ứng dụng Transistor Trang 210 Mô-đun: Điện tử Nghề: Điện công nghiệp 4.2: Muốn thay đổi tần số mạch dao động đa hài nên thực cách ? 3: Muốn thay đổi thời gian ngắt mở, thường gọi độ rộng xung, cần thực cách nào? 4.4: Muốn cho tranzito dẫn trước cấp nguồn, cần thực cách nào? 4.5: Với nguồn cung cấp 12V tần số 1kHz dòng điện tải I C = 10mA dùng tranzito C1815 (β=100) chọn linh kiện RC cho mạch 4.6: Hãy cho biết nguyên nhân mạch dao động tạo dao động được, điện áp phân cực hai tranzito hoàn toàn giống Hãy làm tập theo số liệu cho: 4.7: Cho mạch điện có Re = 4,7K, Rb = 47K, C=0,01µF Dùng tranzito C1815 (β=100) với nguồn cung cấp 12V Hãy cho biết: a) Độ rộng xung mạch b) Tần số mạch c) Tổng trở mạch Hãy lựa chọn phương án mà học viên cho câu gợi ý tô đen vào ô vuông thích hợp: tt 4.8 Nội dung câu hỏi Sơ đồ mạch dao động đa hài đơn ổn dùng tranzito khác mạch dao động đa hài không ổn dùng tranzito yếu tố sau: a b c d □ □ □ □ □ □ □ □ Các linh kiện mạch mắc không đối xứng Trị số linh kiện mạch không đối xứng Cách cung cấp nguồn 4.9 d Tất yếu tố Xét mặt nguyên lí xác định trạng thái dẫn hay không dẫn tranzito cách: a Nhìn cách phân cực mạch b Đo điện áp phân cực c Xác định ngõ vào mạch d Tất yếu tố Bài 4: Các mạch ứng dụng Transistor Trang 211 Mô-đun: Điện tử Nghề: Điện công nghiệp 4.10 Thời gian phân cách là: a Thời gian hai xung liên tục ngõ mạch □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ b Thời gian hai xung kích thích vào mạch c Thời gian xuất xung d Thời gian tồn xung kích thích 4.11 Độ rộng xung là: a Thời gian xuất xung ngõ b Thời gian xung kích thích c Thời gian hồi phục trạng thái xung d Thời gian hai xung xuất ngõ 4.12 Thời gian hồi phục là: a Thời gian từ xuất xung đến trở trạng thái ban đầu b Thời gian tồn xung c Thời gian mạch trạng thái ổn định d Thời gian từ trạng thái xung trở trạng thái ban đầu 4.13 Mạch đa hài đơn ổn dùng nguồn có ưu điểm a Dễ thiết kế mạch b Có công suất tiêu thụ thấp c Có nguồn cung cấp thấp d Tất 4.14 Mạch đa hài đơn ổn có tụ gia tốc có ưu điểm: a Có độ rộng xung nhỏ b Có biên độ lớn c Có thời gian chuyển trạng thái nhanh d Có thời gian hồi phục ngắn Bài 4: Các mạch ứng dụng Transistor Trang 212 Mô-đun: Điện tử Nghề: Điện công nghiệp TÀI LIỆU THAM KHẢO Lê Xuân Kỳ - Kỹ thuật Điện tử - ĐH Giao thông vận tải TpHCM, 2008 Nguyễn Hoàng Việt – Thí nghiệm Mạch điện tử - ĐH Công nghiệp TpHCM Nguyễn Văn Điềm – Giáo trình mạch điện tử Sở Giáo Dục Và Đào Tạo Hà Nội Phạm Minh Hà – Kỹ thuật mạch điện tử - Nhà xuất khoa học kỹ thuật, 1997 Trương Văn Tám – Giáo trình Linh kiện điện tử - ĐH Cần Thơ Trương Văn Tám – Giáo trình Mạch điện tử - ĐH Cần Thơ Bob Zulinsky – Introduction to Electronics – Michigan Technological University, 10 11 2008 Sổ tay tra cứu tranzito Nhật Bản Các loại sổ tay tra cứu Kỹ thuật điện tử www.phuclanshop.com www.hocnghetructuyen.com Tài liệu tham khảo Trang 213 [...]...Mô-đun: Điện tử cơ bản Nghề: Điện công nghiệp Côntantan (60% đồng, 0,09 39% kềm, 1% mangan) 5.10-6 8,9 1270 Dùng làm dây điện trở nung nóng 1.2 CÁC HẠT MANG ĐIỆN VÀ DÒNG ĐIỆN TRONG CÁC MÔI TRƯỜNG 1.2.1 Các hạt mang điện Hạt mang điện là phần tử cơ bản của vật chất có mang điện, nói cách khác đó là các hạt cơ sở của vật chất mà có tác dụng với các lực điện trường, từ trường Trong... linh động của các hạt tải điện hầu như không thay đổi khi nhiệt độ tăng Bài 1: Các khái niệm cơ bản Trang 27 Mô-đun: Điện tử cơ bản Nghề: Điện công nghiệp BÀI 2 LINH KIỆN THỤ ĐỘNG (Lý thuyết: 03h; Thực hành: 06h; kiểm tra: 01h) Mục tiêu của bài: - Phân biệt điện trở, tụ điện, cuộn cảm với các linh kiện khác theo các đặc tính của linh kiện - Phân tích đúng trị số điện trở, tụ điện, cuộn cảm theo qui ước... dụng IC 55 Bài 2: Linh kiện thụ động Trang 29 Mô-đun: Điện tử cơ bản Nghề: Điện công nghiệp PHÂN LOẠI ĐIỆN TRỞ: Khi dòng điện cường độ I chạy qua một vật có điện trở R, điện năng được chuyển thành nhiệt năng với công suất theo phương trình sau: P = I2.R = U2/R = U.I trong đó: P là công suất, đo theo W I là cường độ dòng điện, đo bằng A R là điện trở, đo theo Ω Chính vì lý do này, khi phân loại điện trở,... R2) , I3 =( U / R3 ) • Điện áp trên các điện trở mắc song song luôn bằng nhau 2.1.5.3 Điên trở mắc hỗn hợp Bài 2: Linh kiện thụ động Trang 34 Mô-đun: Điện tử cơ bản Nghề: Điện công nghiệp Điện trở mắc hỗn hợp - Mắc hỗn hợp các điện trở để tạo ra điện trở tối ưu hơn - Ví dụ: nếu ta cần một điện trở 9K ta có thể mắc 2 điện trở 15K song song sau đó mắc nối tiếp với điện trở 1,5K Bài 2: Linh kiện thụ động... được các loại điện trở có trị số khác nhau Hình dạng của điện trở trong thiết bị điện tử R R R R Ký hiệu của điện trở trên các sơ đồ nguyên lý Đơn vị điện trở được tính bằng Ω (Ohm) - Ohm còn có các đơn vị bội số khác như: + Kilo Ohm (K Ω ): 1K Ω =1000 Ω + Mega Ohm (M Ω ): 1M Ω =106 Ω Bài 2: Linh kiện thụ động Trang 28 Mô-đun: Điện tử cơ bản Nghề: Điện công nghiệp ỨNG DỤNG CỦA ĐIỆN TRỞ Điện trở có mặt... niệm cơ bản Trang 19 Mô-đun: Điện tử cơ bản 1.22 1.23 1.24 1.25 1.26 Nghề: Điện công nghiệp D Điện trở của các mối hàn Phát biểu nào sau đây là không đúng? A Cặp nhiệt điện gồm hai dây dẫn điện có bản chất khác nhau hàn nối với nhau thành một mạch kín và hai mối hàn của nó được giữ ở hai nhiệt độ khác nhau B Nguyên nhân gây ra suất điện động nhiệt điện là do chuyển động nhiệt của các hạt tải điện trong... 4,5.10-3 Trang 11 Mô-đun: Điện tử cơ bản Nghề: Điện công nghiệp Vậy, dòng điện trong kim loại là dòng chuyển dời có hướng của các electron tự do dưới tác dụng của điện trường Trong kĩ thuật điện người ta qui ước chiều của dòng điện là chiều chuyển động của các hạt mang điện dương nên dòng điện trong kim loại thực tế ngược với chiều của dòng điện qui ước 1.2.2.2 Sự phụ thuộc điện trở suất của kim loại... thông dụng 2.1.5.1 Điện trở mắc nối tiếp Bài 2: Linh kiện thụ động Trang 33 Mô-đun: Điện tử cơ bản Nghề: Điện công nghiệp Điện trở mắc nối tiếp - Các điện trở mắc nối tiếp có giá trị tương đương bằng tổng các điện trở thành phần cộng lại Rtd = R1 + R2 + R3 - Dòng điện chạy qua các điện trở mắc nối tiếp có giá trị bằng nhau và bằng I I = ( U1 / R1) = ( U2 / R2) = ( U3 / R3 ) - Từ công thức trên ta thấy... lượng điện trở, tụ điện, cuộn cảm theo giá trị của linh kiện - Thay thế/thay tương đương điện trở, tụ điện, cuộn cảm theo yêu cầu kỹ thuật của mạch điện công tác Nội dung của bài: 2.1 ĐIỆN TRỞ 2.1.1 NHẬN DẠNG ĐIỆN TRỞ a KHÁI NIỆM: Điện trở là đại lượng vật lý đặc trưng cho tính chất cản trở dòng điện của một vật thể dẫn điện nếu có một vật dẫn điện tốt thì điện trở nhỏ và ngược lại, vật cách điện có điện. .. cách điện tốt nhất? Không khí c Gốm b Thuỷ tinh d Mi ca Các hạt nào là hạt mang điện? ion+ I c Ion-e-d Cả ba hạt nêu trên Dòng điện trong chất điện phân là dòng của loại hạt măng điện nào? a e-c ionion+ d Gồm b và c Dòng điện trong chất khí là dòng của các hạt mang điện nào? Bài 1: Các khái niệm cơ bản a b c d □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ Trang 17 Mô-đun: Điện tử cơ bản Nghề: