chơng trình môN Học điện tử cơ bản Mã số của môn học: MH 12 Thời gian của môn học: 90h; (Lý thuyết: 65h; Thực hành, Bài tập: 25h) I. Vị trí, tính chất của môn học: - Vị trí: Môn học điện tử cơ bản là môn học để đào tạo trình độ cao đẳng nghề Đo lờng điện. Môn học đợc thực hiện sau khi sinh viên đã học xong các môn: Cơ sở Kỹ thuật điện, Vẽ kỹ thuật, Cơ ứng dụng, Vật liệu điện, Khí cụ điện, Máy điện, Đo l- ờng điện . - Tính chất của môn học: Môn học điện tử cơ bản cung cấp cho sinh viên những kiến thức về 1số bộ biến đổi năng lợng điện và các mạch điều khiển của các bộ biến đổi đó. II. Mục tiêu của môn học: Sau khi học xong môn học này, học sinh nắm đợc: - Cấu tạo, nguyên lý làm việc của các phần tử bán dẫn, nh: Đi-ốt, BJT, SCR, Tri- ắc, Di-ắc, Điện trở, Tụ điện, Điện cảm, IC thuật toán, IC tuyến tính, Tranzito, Tristo. - Sơ đồ và nguyên lý hoạt động của các bộ khuyếch đại, các bộ chỉnh lu và các mạch điều khiển của chúng. - Cách kiểm tra sửa chữa đợc các linh kiện điện tử: Đi-ốt, BJT, SCR, Tri-ắc, Di-ắc, Điện trở, Tụ điện, Điện cảm, IC thuật toán, IC tuyến tính, Tranzito, Tristo. - Cách lắp ráp, sửa chữa đợc một số mạch điện tử cơ bản. - Cách tính toán, lắp đặt, cân chỉnh và sửa chữa đợc mạch Khuyếch đại, mạch điều chỉnh các tham số dòng áp và các ứng dụng khác của kỹ thuật điện tử trong hệ thống điện công nghiệp. III. Nội dung môn học: 1. Nội dung và phân phối thời gian: Số TT Tên chơng mục Thời gian Tổng số Lý thuyết Thực hành, Bài tập Kiểm tra * (LT hoặc TH) 1 Linh kiện điện tử cơ bản 12 11 1 1 1.1 Khái niệm về chất bán dẫn. 1 1 0 1.2 Đi ốt bán dẫn. 2 2 0 1.3 Đèn 3 cực bán dẫn Tranzito. 2 2 0 1.4 Tristo. 2 2 0 46 1.5 Đèn quang điện. 2 2 0 1.6 Điện trở, tụ điện, điện cảm, mạch tổ hợp IC. 3 2 1 2 Những vấn đề chung về khuếch đại 21 16 5 1 2.1 Khái niệm về khuếch đại. 1 1 0 2.2 Mạch khuếch đại mắc theo sơ đồ cực phát chung. 4 3 1 2.3 Mạch khuếch đại điện áp ghép R- C 4 3 1 2.4 Mạch khuếch đại công suất. 4 3 1 2.5 Phản hồi trong khuếch đại. 3 2 1 2.6 Các mạch khuếch đại đặc biệt. 5 4 1 3 Điều chỉnh dòng, áp một chiều và xoay chiều 27 22 5 2 3.1 Điều chỉnh dòng áp 1 chiều bằng bộ băm điện áp (HACHER) 5 4 1 3.2 Sơ đồ điều chỉnh điện áp xoay chiều 1 pha. 6 5 1 3.3 Sơ đồ điều chỉnh điện áp xoay chiều 3 pha. 6 5 1 3.4 Sơ đồ điều chỉnh dòng điện xoay chiều 3 pha. 5 4 1 3.5 Một số ứng dụng. 5 4 1 4 Bộ vi xử lý 30 16 14 2 4.1 Khái niệm chung 2 2 0 4.2 Cấu trúc chung của bộ vi xử lí 5 3 2 4.3 Tập lệnh của bộ vi xử lí 14 7 7 4.4 Vào ra cơ bản với bộ vi xử lí 3 2 1 4.5 Một số ứng dụng của bộ vi xử lí 6 2 4 Tổng cộng 90 65 25 6 * Ghi chú: Thời gian kiểm tra lý thuyết đợc tính vào giờ lý thuyết, kiểm tra thực hành đợc tính vào giờ thực hành. 2. Nội dung chi tiết: 47 Chơng 1: Linh kiện điện tử cơ bản Mục tiêu: - Nhận biết, Kiểm tra đợc chất lợng của các linh kiện điện tử cơ bản nh: Đi-ốt, BJT, SCR, Tri-ắc, Di-ắc, Điện trở, Tụ điện, Điện cảm, IC thuật toán, IC tuyến tính, Tranzito, Tristo. - Trình bày đợc công dụng và cách sử dụng các linh kiện điện tử cơ bản. - Kiểm tra, biết cách tra cứu các thông số kỹ thuật và lựa chọn các linh kiện điện tử theo đúng yêu cầu kỹ thuật. Nội dung: Thời gian thực hiện: 12h (LT: 11h; TH, BT: 01h) 1.1. Khái niệm về chất bán dẫn 1.1.1. Khái niệm chung về phần tử phi tuyến 1.1.2. Bán dẫn nguyên chất và bán dẫn tạp chất 1.1.3. Chỉnh lu qua miền tiếp giáp p - n Thời gian: 01h 1.2. Đi ốt bán dẫn 1.2.1. Nguyên lý cấu tạo 1.2.2. Các loại đi ốt 1.2.3. Các thông số kỹ thuật 1.2.4. Ký hiệu cách tra cứu và sử dụng Thời gian: 02h 1.3. Đèn 3 cực bán dẫn Tranzito 1.3.1. Nguyên tắc cấu tạo 1.3.2. Nguyên lý làm việc 1.3.3. Các kiểu mắc Tranzito 1.3.4. Ký hiệu cách tra cứu và sử dụng Thời gian: 02h 1.4. Tristo 1.4.1. Nguyên tắc cấu tạo 1.4.2. Nguyên lý làm việc 1.4.3. Các thông số kỹ thuật Thời gian: 02h 1.5. Đèn quang điện 1.5.1. Hiệu ứng quang điện 1.5.2. Các loại đèn quang điện Thời gian: 02h 1.6. Điện trở, tụ điện, điện cảm, mạch tổ hợp IC 1.6.1. Điện trở 1.6.2.Tụ điện 1.6.3. Mạch tổ hợp IC Thời gian: 03h 48 Chơng 2: Những vấn đề chung về khuếch đại Mục tiêu: - Kiểm tra, sửa chữa đợc các mạch. + Mạch khuếch đại điện áp + Mạch khuếch đại công suất + Các mạch khuếch đại đặc biệt + Mạch khuếch đại có phản hồi - Thay thế, lắp ráp đợc các mạch khuyếch đại điện áp và công suất theo đúng yêu cầu của mạch thiết kế và thực tế. Nội dung: Thời gian thực hiện: 21h (LT: 16h; TH, BT: 05h) 2.1. Khái niệm về khuếch đại 2.1.1. Khuếch đại và phân loại 2.1.2. Những thông số chính của mạch khuếch đại Thời gian: 01h 2.2. Mạch khuếch đại mắc theo sơ đồ cực phát chung 2.2.1. Mạch thiên áp 2.2.2. Các chế độ làm việc của đèn Tranzito Thời gian: 04h 2.3. Mạch khuếch đại điện áp ghép R-C 2.3.1. Nhiệm vụ của các linh kiện 2.3.2. Nguyên lý làm việc 2.3.3. Phạm vi ứng dụng Thời gian: 04h 2.4. Mạch khuếch đại công suất 2.4.1. Tầng đơn chế độ A 2.4.2. Tầng đẩy kéo chế độ B Thời gian: 04h 2.5. Phản hồi trong khuếch đại 2.5.1. Khái niệm về phản hồi 2.5.2. Ví dụ về mạch khuếch đại có phản hồi Thời gian: 03h 2.6. Các mạch khuếch đại đặc biệt 2.6.1. Sơ đồ cực góp chung 2.6.2. Mạch khuếch đại đảo pha 2.6.3. Mạch khuếch đại một chiều Thời gian: 05h Chơng 3: Điều chỉnh dòng, áp một chiều và xoay chiều Mục tiêu: - Kiểm tra, thay thế đợc các mạch điều chỉnh dòng điện, điện áp một chiều và xoay chiều theo đúng yêu cầu của mạch thiết kế và thực tế. 49 - Trình bày đợc nguyên lý, biết cách vận hành các mạch điều chỉnh dòng điện, điện áp một chiều và xoay chiều theo đúng yêu cầu của mạch thiết kế và thực tế. - Hiểu đợc các ứng dụng của bộ điều chỉnh dòng điện và điện áp trong công nghiệp. Nội dung: Thời gian thực hiện: 27h (LT: 22h; TH, BT: 05h) 3.1. Điều chỉnh dòng áp 1 chiều bằng bộ băm điện áp (HACHER) 3.1.1. HACHER nối tiếp 3.1.2. HACHER song song Thời gian: 05h 3.2. Sơ đồ điều chỉnh điện áp xoay chiều 1 pha 3.2.1. Trờng hợp tải thuần trở 3.2.2. Trờng hợp tải thuần cảm 3.2.3. Trờng hợp tải R+L Thời gian: 06h 3.3. Sơ đồ điều chỉnh điện áp xoay chiều 3 pha 3.3.1. Trờng hợp tải thuần trở đấu sao 3.3.2. Trờng hợp tải R+L đấu sao 3.3.3. Trờng hợp tải R+L đấu tam giác Thời gian: 06h 3.4. Sơ đồ điều chỉnh dòng điện xoay chiều 3 pha Thời gian: 05h 3.5. Một số ứng dụng 3.5.1. Điều chỉnh tốc độ động cơ 1 chiều và không đồng bộ 3.5.2. Đảo chiều quay động cơ không đồng bộ 3 pha. Thời gian: 05h Chơng 4: Bộ vi xử lí Mục tiêu: - Trình bày đợc kiến thức cơ bản về khái niệm chung về bộ vi xử lý. - Trình bày đợc cấu trúc chung, tập lệnh của bộ vi xử lý và một số ứng dụng của bộ vi xử lý. Nội dung: Thời gian thực hiện: 30h (LT: 16h; TH, BT: 14h) 4.1. Khái niệm chung 4.1.1. Mạch XOR 4.1.2. Một mạch cộng trừ 4.1.3. Một thanh ghi 4.1.4. Một bộ nhớ 4.1.5. Mạch giải mã Thời gian: 02h 4.2. Cấu trúc chung của bộ vi xử lí 4.2.1. Khái niệm về xử lí và tính toán Thời gian: 05h 50 4.2.2. Cấu trúc và nguyên lý hoạt động của bộ vi xử lí 4.3. Tập lệnh của bộ vi xử lí Thời gian: 14h 4.4. Vào ra cơ bản với bộ vi xử lí Thời gian: 03h 4.5. Một số ứng dụng của bộ vi xử lí 4.5.1. Máy vi tính 4.5.2. Thiết bị điều khiển số Thời gian: 06h IV. Điều kiện thực hiện chơng trình: - Máy móc, dụng cụ và trang thiết bị: + Các linh kiện điện tử công suất: Đi-ốt, BJT, SCR, Tri-ắc, Di-ắc, Điện trở, Tụ điện, Điện cảm, IC thuật toán, IC tuyến tính, Tranzito, Tristo. + Bộ vi xử lý 8085 + Đồng hồ đo vạn năng số và kìm. + Ampe mét. + Mỏ hàn xung công suất nhỏ. + Nỉa, kính lúp. + Mặt bàn làm bằng kính hoặc mêca. + Mạch in. + Projecboad. - Nguyên vật liệu: + Các sơ đồ cấu tạo, sơ đồ nguyên lý, sơ đồ lắp ráp. + Ký hiệu linh kiện điện tử, mạch điện cơ bản. + Gỉe lau trắng + Dây dẫn điện, thiếc dây, nhựa thông, cồn hoặc xăng A95. - Học liệu: + Hớng dẫn môn học điện tử cơ bản. + Giáo trình giảng dạy lý thuyết và thực hành. + Phiếu thực hành, bài hớng dẫn thực hành. + Giáo trình linh kiện điện tử, mạch điện tử. + Sổ tay tra cứu linh kiện điện tử. + Bộ ngân hàng câu hỏi thi, kiểm tra. - Các nguồn lực khác: + Phòng học chuyên môn đủ điều kiện làm các bài tập thực hành. + Phần mềm chuyên dùng. 51 + Máy vi tính. + Máy chiếu vật thể ba chiều. V. Phuơng pháp và nội dung đánh giá: - Trong chơng trình sau mỗi bài học sẽ có một bài kiểm tra viết nhằm đánh giá: + Khả năng ghi nhớ về cấu tạo, nguyên lý làm việc của các linh kiện điện tử nh: Đi-ốt, BJT, SCR, Tri-ắc, Di-ắc, Điện trở, Tụ điện, Điện cảm, IC thuật toán, IC tuyến tính, Tranzito, Tristo. + Khả năng tính toán, thiết kế các mạch điện tử cơ bản. - Kiểm tra thực hành gồm các nội dung: + Kỹ năng nhận biết và kiểm tra các linh kiện điện tử và lắp ráp các mạch theo yêu cầu thiết kế, tính toán. + Phân tích sự cố h hỏng, xử lý thay thế các linh kiện mới hoặc linh kiện tơng đ- ơng. + Kỹ năng vận hành và phân tích quá trình hoạt động của các mạch và các linh kiện điện tử. + Phát vấn sinh viên. + Sử dụng một số mô hình mẫu. + Thí nghiệm, chứng minh. + Phơng pháp trắc nghiệm. VI. Hớng dẫn chơng trình : 1. Phạm vi áp dụng chơng trình : Đối tợng là sinh viên cao đẳng nghề Đo lờng điện và làm tài liệu tham khảo cho các nghề có liên quan. 2. Hớng dẫn một số điểm chính về phơng pháp giảng dạy môn học : - Giáo viên trớc khi giảng dạy cần phải căn cứ vào nội dung của từng bài học, chuẩn bị đầy đủ các điều kiện thực hiện bài học nhằm đảm bảo chất lợng giảng dạy. - Nêu vấn đề, phân tích đi đến kết luận. - Phát vấn sinh viên. - Sử dụng 1 số bài tập mẫu. - Thí nghiệm chứng minh. 3. Những trọng tâm chơng trình cần chú ý : - Cấu tạo, nguyên lý làm việc của các phần tử bán dẫn, hiểu đợc mối liên kết giữa các phần tử trong các sơ đồ chỉnh lu, sơ đồ khuếch đại. 52 - Nguyên lý hoạt động của các bộ chỉnh lu có điều khiển và các mạch điều khiển của chúng. Phân biệt đợc các bộ chỉnh lu và bộ khuếch đại, một số ứng dụng của chúng trong kỹ thuật và công nghiệp. - Phân tích đợc chất lợng của các bộ biến đổi và tổng hợp đợc hệ thống biến đổi. 4. Tài liệu cần tham khảo: - Kỹ thuật điện tử - Đỗ Xuân Thụ - Nguyễn Đức Thuận - Nguyễn Vũ Sơn - Ngọ Văn Toàn - Nguyễn Viết Nguyên - Ngô Lệ Thuỷ - Đặng Văn Chuyết - NXB GD. - Điện tử công nghiệp 1, 2 - Tập thể tác giả Nguyễn Xuân Quỳnh - NXB Đại học và Giáo dục chuyên nghiệp. - Điện tử công suất - Trơng Trí Ngộ - NXB Xây dựng - Hà Nội. - Introductory circuit analysis - Ivarpearson - University ofcolorado. - Electrical engineering concepts and applications - A.Bruce carlson. - Power Electronics and AcDrives - BK Bose - Prentice Hall. - Variable - Frequency Ac Motor Drive Systems - D. Finney - P. Peregrinus Ltd, London. 53 . dòng, áp một chi u và xoay chi u 27 22 5 2 3.1 Điều chỉnh dòng áp 1 chi u bằng bộ băm điện áp (HACHER) 5 4 1 3.2 Sơ đồ điều chỉnh điện áp xoay chi u 1 pha khuếch đại đảo pha 2.6.3. Mạch khuếch đại một chi u Thời gian: 05h Chơng 3: Điều chỉnh dòng, áp một chi u và xoay chi u Mục tiêu: - Kiểm tra, thay thế đợc các