Bài giảng Kỹ thuật điện tử ( Nguyễn Duy Nhật Viễn )

54 2.3K 32
Bài giảng Kỹ thuật điện tử ( Nguyễn Duy Nhật Viễn )

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

Kỹ thuật điện tử Nguyễn Duy Nhật Viễn .Chương 5 Kỹ thuật xung cơ bản

KKỹỹthuthuậậttñiñiệệnnttửửNguyễn Duy Nhật ViễnðẠI HỌC BÁCH KHOA ðÀ NẴNG KKỹỹthuthuậậttñiñiệệnnttửửNguyễn Duy Nhật ViễnðẠI HỌC BÁCH KHOA ðÀ NẴNGNNộội dungi dungChương 1: Mở ñầu.Chương 2: Diode và ứng dụng.Chương 3: BJT và ứng dụng.Chương 4: OPAMP và ứng dụng.Chương 5: Kỹ thuật xung cơ bản.Chương 6: Kỹ thuật số cơ bản.ChươngChương11MMởởññầầuuNNộộiidungdungLịch sử phát triểnCác linh kiện ñiện tử thông dụngLinh kiện thụ ñộngLinh kiện tích cựcLinh kiện quang ñiện tửðiện áp, dòng ñiện và các ñịnh luật cơ bảnðiện áp và dòng ñiệnNguồn áp và nguồn dòngðịnh luật Ohmðịnh luật ñiện áp Kirchoff ðịnh luật dòng ñiện Kirchoff LLịịchchssửửphpháátttritriểểnn1884, Thomas Edison phát minh ra ñèn ñiện tử1948, Transistor ra ñời ở Mỹ, 1950, ứng dụngtransistor trong các hệ thống, thiết bị.1960, mạch tích hợp (Integrated Circuit) ra ñời.1970, Tích hợp mật ñộ caoMSI (Medium Semiconductor IC)LSI (Large Semiconductor IC)VLSI (Very Large Semiconductor IC)LinhLinhkikiệệnnñiñiệệnnttửửthôngthôngddụụngngLinhLinhkikiệệnnththụụññộộngngðiðiệệnntrtrởởLinh kiện có khả năng cản trở dòng ñiệnKý hiệu:ðơn vị: Ohm (Ω).1kΩ = 103Ω.1MΩ= 106Ω.Trở thường Biến trở ðiðiệệnntrtrởởTTụụñiñiệệnnLinh kiện có khả năng tích tụ ñiện năng.Ký hiệu:ðơn vị Fara (F)1µF= 10-6 F.1nF= 10-9 F.1pF= 10-12 F.TTụụñiñiệệnnCuCuộộnnccảảmmLinh kiện có khả năng tích lũy năng lượngtừ trường.Ký hiệu:ðơn vị: Henry (H)1mH=10-3H. BiBiếếnnááppLinh kiện thay ñổi ñiện ápBiến áp cách lyBiến áp tự ngẫuBiBiếếnnááppLinhLinhkikiệệnnttííchchccựựccDiodeDiodeLinh kiện ñược cấu thành từ2 lớp bán dẫn tiếp xúc côngnghệDiod chỉnh lưuDiode tách sóngDiode ổn áp (diode Zener)Diode biến dung (diode varicap hoặc varactor)Diode hầm (diode Tunnel) Transistor Transistor lưlưỡỡngngccựựccBJTBJTBJT (Bipolar Junction Transistor)Linh kiện ñược cấuthành từ 3 lớp bándẫn tiếp xúc liên tiếpnhau.Hai loại:NPNPNPLinhLinhkikiệệnnquangquangñiñiệệnnttửửLinhLinhkikiệệnnthuthuquangquangQuang trở:Quang diodeQuang transistorLinhLinhkikiệệnnphphááttquangquangDiode phát quang(Led : Light Emitting Diode)LED 7 ñọan ðiðiệệnnáápp, , dòngdòngñiñiệệnnvvààccááccññịịnhnhluluậậttcơcơbbảảnnðiðiệệnnááppvvààdòngdòngñiñiệệnnðiện áp: Hiệu ñiện thế giữa hai ñiểm khác nhau trongmạch ñiện.Trong mạch thường chọn một ñiểm làm ñiểmchung ñể so sánh các ñiện áp với nhau gọi làmasse hay là ñất (thường chọn là 0V).ðiện áp giữa hai ñiểm A và B trong mạchñược xác ñịnh: UAB=VA-VB.Với VA và VBlà ñiện thế ñiểm A và ñiểm B so với masse.ðơn vị ñiện áp: Volt (V).ðiðiệệnnááppvvààdòngdòngñiñiệệnnDòng ñiện:Dòng dịch chuyển có hướng của các hạtmang ñiện trong vật chất.Chiều dòng ñiện từ nơi có ñiện thế cao ñếnnơi có ñiện thế thấp.Chiều dòng ñiện ngược với chiều dịch chuyểncủa ñiện tử.ðơn vị dòng ñiện: Ampere (A).NguNguồồnnááppvvààngunguồồnndòngdòngNguồn ápNguồn dòngðịnh lý Thevenin & Norton ððịịnhnhluluậậttOhmOhmMối quan hệ tuyếntính giữa ñiện áp vàdòng ñiện:U=I.RGeorg OhmððịịnhnhluluậậttñiñiệệnnááppKirchoffKirchoffKirchoff’s Voltage Law (KVL):Tổng ñiện áp các nhánh trong vòng bằng 0.ΣΣΣΣV=0.Gustav KirchoffððịịnhnhluluậậttdòngdòngñiñiệệnnKirchoffKirchoffKirchoff’s Current Law (KCL):Tổng dòng ñiện tại một nút bằng 0.ΣΣΣΣI=0. KKỹỹthuthuậậttñiñiệệnnttửửNguyễn Duy Nhật ViễnChươngChương22Diode Diode vvààứứngngddụụngngNNộội dungi dungChất bán dẫnDiodeðặc tuyến tĩnh và các tham số của diodeBộ nguồn 1 chiềuChChấất bt báán dn dẫẫnn ChChấấttbbáánnddẫẫnnKhái niệmVật chất ñược chia thành 3 loại dựa trênñiện trở suất ρ:Chất dẫn ñiệnChất bán dẫnChất cách ñiệnTính dẫn ñiện của vật chất có thể thay ñổitheo một số thông số của môi trường nhưnhiệt ñộ, ñộ ẩm, áp suất …ChChấấttbbáánnddẫẫnnDòng ñiện là dòng dịch chuyển của các hạtmang ñiệnVật chất ñược cấu thành bởi các hạt mang ñiện:Hạt nhân (ñiện tích dương)ðiện tử (ñiện tích âm)ρ↓ρ↓ρ↑T0↑105÷1022Ωcm10-4÷104Ωcm10-6÷10-4Ωcmðiện trở suất ρChất cách ñiệnChất bán dẫnChất dẫn ñiệnChChấấttbbáánnddẫẫnnGồm các lớp:K: 2; L:8; M: 8, 18; N: 8, 18, 32…8218ChChấấttbbáánnddẫẫnnGiãn ñồ năng lượng của vật chất Vùng hóa trị: Liên kết hóa trị giữa ñiện tử và hạt nhân. Vùng tự do: ðiện tử liên kết yếu với hạt nhân, có thể di chuyển. Vùng cấm: Là vùng trung gian, hàng rào năng lượng ñể chuyểnñiện tử từ vùng hóa trị sang vùng tự do [...]... ñịnh ( ảo)  x=1, x=0 x=0, x=1 (x)=x (x)=x  Phép cộng logic  0+0=0 0+1=1 1+0=1 1+1=1  x+0=x x+1=1 x+x=x x+x=1  Phép nhân logic  0.0=0 0.1=0 1.0=0 1.1=1  x.0=0 x.1=x x.x=x x.x=0 C C á á c lu c lu ậ ậ t v t v à à ñ ñ ị ị nh lý nh lý  Các luật  Luật hốn vị:  x+y=y+x  x.y=y.x  Luật kết hợp  x+y+z=(x+y)+z=x+(y+z)  x.y.z=(x.y).z=x.(y.z)  Luật phân phối  x.(y+z)=x.y+x.z  x+(y.z)=(x+y)(x+z)  ðịnh... bé.  Vậy:  Gọi điện áp trên 2 cực của diode là U.  Dịng ñiện tổng cộng qua diode là:  I=I d +I g.  Khi chưa phân cực cho diode (I=0, U= 0):  I S e q0/kT + I g =0.  => I g =-I S . Dịng Dịng đi đi ệ ệ n n qua diode qua diode  Khi phân cực cho diode (I,U≠ 0):  I=I s (e qU/kT - 1). (* )  Gọi U T =kT/q là thế nhiệt thì ở 300 0 K, ta có U T ~25.5mV.  I=I s (e U/U T - 1). (* *)  (* ) hay (* *) gọi là phương... U tx =V γ ~0.6V E Phân Phân c c ự ự c c ngư ngư ợ ợ c c cho cho diode diode  Âm nguồn thu hút hạt mang điện tích dương (lỗ trống)  Dương nguồn thu hút các hạt mang điện tích âm ( iện t )  Vùng trống càng lớn hơn.  Gần đúng: Khơng có dịng điện qua diode khi phân cực ngược.  Dịng điện này là dịng điện của các hạt thiểu số gọi là dịng trơi.  Giá trị dịng điện rất bé. E  Nguồn 1 chiều tạo điện trường E như hình vẽ.  ðiện trường này hút các điện tử từ âm nguồn qua P, qua... nguồn thu hút hạt mang điện tích dương (lỗ trống)  Dương nguồn thu hút các hạt mang điện tích âm ( iện t )  Vùng trống biến mất.  Dịng điện này là dịng điện của các hạt đa số gọi là dịng khuếch tán.  Giá trị dịng điện lớn. E  Nguồn 1 chiều tạo điện trường E như hình vẽ.  ðiện trường này hút các điện tử từ âm nguồn qua P, qua N về dương nguồn sinh dịng điện theo hướng ngược lại Ith -e Dịng Dịng đi đi ệ ệ n n qua... t ử ử logic logic cơ b cơ b ả ả n n Ph Ph ầ ầ n t n t ử ử ph ph ủ ủ đ đ ị ị nh (NO) nh (NO)  Ký hiệu  Phương trình  Bảng trạng thái F NO x F NO =x x F NO 0 1 1 0 Ph Ph ầ ầ n t n t ử ử ho ho ặ ặ c (OR) c (OR)  Ký hiệu  Phương trình  Bảng trạng thái 111 101 110 000 F OR YX Ph Ph ầ ầ n t n t ử ử v v à à (AND) (AND)  Ký hiệu  Phương trình  Bảng trạng thái 111 001 010 000 F AND YX F AND x y ...K K ỹ ỹ thu thu ậ ậ t t ñi ñi ệ ệ n n t t ử ử Nguyễn Duy Nhật Viễn Chương Chương 6 6 K K ỹ ỹ thu thu ậ ậ t s t s ố ố cơ b cơ b ả ả n n N N ộ ộ i dung i dung  Cơ sở  Các phần tử logic cơ bản  Tối giản hàm logic Cơ s Cơ s ở ở Sơ Sơ ñ ñ ồ ồ kh kh ố ố i i 220V (rms) Ch Ch ỉ ỉ nh nh lưu lưu b b á á n n k k ỳ ỳ  V 0 =0, v s <V D0.  V 0 =(v s -V D0 )R/(R+r D ). Ch Ch ỉ ỉ nh nh lưu lưu to to à à n n k k ỳ ỳ Ch Ch ỉ ỉ nh nh lưu lưu c c ầ ầ u u ... C B Ngun Ngun lý lý ho ho ạ ạ t t đ đ ộ ộ ng ng  Từ hình vẽ:  I E = I B + I C  ðịnh nghĩa hệ số truyền đạt dịng điện:  α = I C /I E.  ðỊnh nghĩa hệ số khuếch đại dịng điện:  β = I C / I B.  Như vậy,  β = I C / (I E –I C ) = α /(1 - );  α = β/ ( + 1).  Do đó,  I C = α I E ;  I B = (1 - ) I E;  β ≈ 100 với các BJT công suất nhỏ. M M ạ ạ ch khu ch khu ế ế ch ñ ch ñ ạ ạ i B i B - - C C  Sơ ñồ... transistor Linh Linh ki ki ệ ệ n n ph ph á á t t quang quang  Diode phát quang (Led : Light Emitting Diode)  LED 7 ñọan K K ỹ ỹ thu thu ậ ậ t t ñi ñi ệ ệ n n t t ử ử Nguyễn Duy Nhật Viễn ðẠI HỌC BÁCH KHOA ðÀ NẴNG M M ạ ạ ch khu ch khu ế ế ch ñ ch ñ ạ ạ i E i E - - C C  Hệ số khuếch ñại dịng điện:  Gọi K I là hệ số khuếch đại dịng điện:  Ta có: Vt vtC I v vB vvBvvv t tCB ttCBttr rR RRR K R ri iriRiu R RRi iRRiRiu . ). / /( . //. //. β β β − = =⇒== − =⇒−== Với... B i B - - C C  Hệ số khuếch đại dịng điện:  Gọi K I là hệ số khuếch đại dịng điện:  Ta có: Vt vtC I v vE vvEvvv t tCE ttCEttr rR RRR K R ri iriRiu R RRi iRRiRiu . ). / /( . //. //. α α α = =⇒== =⇒== Với r v ~R v và R C >>R t thì K I ~α, khơng khuếch đại dịng điện. v t I i i dịngvào dịngra K == K K ỹ ỹ thu thu ậ ậ t t ñi ñi ệ ệ n n t t ử ử Nguyễn Duy Nhật Viễn Chương Chương 5 5 K K ỹ ỹ thu thu ậ ậ t... dịng điện theo hướng ngược lại Ing -e Phân c Phân c ự ự c t c t ự ự ñ ñ ộ ộ ng ng  Áp dụng KLV cho nhánh C-E:  V CC =I C R C +U CE +I E R E  Với I E = βI C /(1 + )  Thay vào, ta ñược:  V CC =(R C + R E /α)I C +U CE .  Với:  α =β /(1 + ) Q R C R B V CC R E V B I B U BE Phân c Phân c ự ự c t c t ự ự ñ ñ ộ ộ ng ng  Xác ñịnh ñiểm làm việc tĩnh:  Phương trình tải tĩnh:  V CC =I C (R C +R E / )+ U CE .  Là . KKỹỹthuthuậậttñiñiệệnnttử Nguyễn Duy Nhật Viễn ẠI HỌC BÁCH KHOA ðÀ NẴNG KKỹỹthuthuậậttñiñiệệnnttử Nguyễn Duy Nhật Viễn ẠI HỌC BÁCH KHOA. cực cho diode (I=0, U= 0): ISeq0/kT+Ig=0.=> Ig=-IS.DòngDòngñiñiệệnnqua diodequa diodeKhi phân cực cho diode (I,U≠ 0): I=Is(eqU/kT- 1). (* ) Gọi UT=kT/q

Ngày đăng: 15/10/2012, 10:02

Hình ảnh liên quan

Hai chất bán dẫn ựiển hình - Bài giảng Kỹ thuật điện tử ( Nguyễn Duy Nhật Viễn )

ai.

chất bán dẫn ựiển hình Xem tại trang 11 của tài liệu.
Từ hình vẽ: - Bài giảng Kỹ thuật điện tử ( Nguyễn Duy Nhật Viễn )

h.

ình vẽ: Xem tại trang 18 của tài liệu.
Cho BJT như hình vẽ. - Bài giảng Kỹ thuật điện tử ( Nguyễn Duy Nhật Viễn )

ho.

BJT như hình vẽ Xem tại trang 19 của tài liệu.
Cho mạch như hình vẽ, với V BB =5V,  R BB=107.5kΩ, β=100,  R CC=1kΩ, Vγ=0.6V,  V CC=10V - Bài giảng Kỹ thuật điện tử ( Nguyễn Duy Nhật Viễn )

ho.

mạch như hình vẽ, với V BB =5V, R BB=107.5kΩ, β=100, R CC=1kΩ, Vγ=0.6V, V CC=10V Xem tại trang 22 của tài liệu.
Bảng trạng thái - Bài giảng Kỹ thuật điện tử ( Nguyễn Duy Nhật Viễn )

Bảng tr.

ạng thái Xem tại trang 44 của tài liệu.
Bảng trạng thái - Bài giảng Kỹ thuật điện tử ( Nguyễn Duy Nhật Viễn )

Bảng tr.

ạng thái Xem tại trang 49 của tài liệu.
Bảng trạng thái - Bài giảng Kỹ thuật điện tử ( Nguyễn Duy Nhật Viễn )

Bảng tr.

ạng thái Xem tại trang 50 của tài liệu.
Ban ựầu, ta lập bảng sau: - Bài giảng Kỹ thuật điện tử ( Nguyễn Duy Nhật Viễn )

an.

ựầu, ta lập bảng sau: Xem tại trang 53 của tài liệu.

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan