GIÁO TRÌNH Mô đun: MẠCH ĐIỆN TỬ CƠ BẢN NGHỀ: ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG

TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ VIỆT - ĐỨC HÀ TĨNH ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH HÀ TĨNH TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT VIỆT - ĐỨC HÀ TĨNH GIÁO TRÌNH Mơ đun: MẠCH ĐIỆN TỬ CƠ BẢN NGHỀ: ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG (Lưu hành nội bộ) NĂM 2017 Giáo trình mạch điện tử TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ VIỆT - ĐỨC HÀ TĨNH MỤC LỤC LỜI GIỚI THIỆU BÀI 1: MẠCH KHUẾCH ĐẠI TÍN HIỆU NHỎ DÙNG TRANSISTOR KHÁI NIỆM 1.1 Khái niệm tín hiệu 1.2 Các dạng tín hiệu MẠCH MẮC THEO KIỂU EC, BC, CC 2.1 Mạch mắc theo kiểu E chung 2.2 Mạch mắc theo kiểu B chung 12 2.3 Mạch mắc theo kiểu C chung 16 BÀI 2: MẠCH KHUẾCH ĐẠI TÍN HIỆU NHỎ DÙNG FET 21 MẠCH KHUẾCH ĐẠI CỰC NGUỒN CHUNG 21 1.1 Mạch điện 21 1.2 Mạch điện tương đương 21 1.3 Các thông số 21 BAI THỰC HANH CHO HỌC VIÊN 22 MẠCH KHUẾCH DẠI CỰC MANG CHUNG 28 2.1 Mạch điện 28 2.2 Mạch điện tương đương 28 2.3 Các thông số 29 MẠCH KHUẾCH DẠI CỰC CỔNG CHUNG 32 3.1 Mạch điện 33 3.2 Mạch điện tương đương 33 3.3 Các thông số 33 LẮP MẠCH KHUẾCH DẠI TIN HIỆU NHỎ DUNG FET 37 SỮA CHỮA MẠCH KHUẾCH ĐẠI DÙNG FET 40 BÀI 3: MẠCH GHÉP TRANSISTOR 41 MẠCH GHÉP CASCADE 41 1.1 Mạch điện 41 1.2 Nguyên lý hoạt động 41 1.3 Đặc điểm ứng dụng 42 1.4 Lắp mạch Transistor ghép cascode 42 MẠCH KHUẾCH DẠI VI SAI 44 2.1 Mạch điện 44 2.2 Nguyên lý hoạt động 44 2.3 Đặc điểm mạch ứng dụng 45 2.4 Lắp mạch khuếch đại vi sai 46 Giáo trình mạch điện tử TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ VIỆT - ĐỨC HÀ TĨNH MẠCH KHUẾCH ĐẠI DALINGTON 48 3.1 Mạch điện 48 3.2 Nguyên lý hoạt động 48 3.3 Đặc điểm ứng dụng 51 3.4 Lắp mạch khuếch đại dalington 51 MẠCH KHUẾCH ĐẠI HỒI TIẾP, TRỞ KHÁNG VÀO, RA CỦA MẠCH KHUẾCH ĐẠI 53 4.1 Hồi tiếp 53 4.2 Trở kháng vào mạch khuếch đại hồi tiếp 55 4.3 Lắp mạch khuếch đại hồi tiếp 56 LẮP MẠCH KHUẾCH ĐẠI TỔNG HỢP 57 5.1 Khảo sát DC tầng đơn 57 5.2 Khảo sát AC tầng đơn: 58 BÀI : MẠCH KHUẾCH ĐẠI CÔNG SUẤT 61 KHÁI NIỆM 61 1.1 Khái niệm mạch khuếch đại công suất 61 1.2 Đặc điểm phân loại mạch khuếch đại công suất 61 K HUẾCH ĐẠI CÔNG SUẤT LOẠI A 63 2.1 Khảo sát đặc tính mạch 63 2.2 Mạch khuếch đại công suất loại A dung biến áp 66 K HUẾCH ĐẠI CÔNG SUẤT LOẠI B 67 3.1 Mạch khuếch đại đẩy kéo dùng biến áp 67 3.2 Các dạng mạch khuếch đại công suất loại B 68 MẠCH KHUẾCH ĐẠI CÔNG SUẤT DUNG MOSFET 70 4.1 Mạch điện 70 4.2 Đặc tính kỹ thuật 71 LẮP MẠCH KHUẾCH ĐẠI TỔNG HỢP 71 SỬA CHỮA MẠCH KHUẾCH ĐẠI TỔNG HỢP 78 BÀI 5: MẠCH DAO ĐỘNG 88 KHÁI NIỆM 88 1.1 Khái niệm mạch dao động 88 1.2 Các thông số kỹ thuật, phân loại 88 DAO ĐỘNG DỊCH PHA 88 2.1 Mạch điện 88 2.2 Nguyên lý mạch dao động dịch pha ứng dụng 88 2.3 Lắp mạch dao động dịch pha 89 MẠCH DAO ĐỘNG HÌNH SIN: 91 3.1 Nguyên tắc 91 3.2 Mạch dao động 91 3.3 Lắp mạch dao động sóng sin 92 MẠCH DAO ĐỘNG THẠCH ANH 94 4.1 Mạch dao động thạch anh 94 Giáo trình mạch điện tử TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ VIỆT - ĐỨC HÀ TĨNH 4.2 Ưu nhược điểm phạm vi ứng dụng 94 4.3 Lắp mạch dao động thạch anh 96 BÀI 6: MẠCH ỔN ÁP 101 K HÁI NIỆM: 101 1.1 Khái niệm ổn áp 101 1.2 Thông số kỹ thuật mạch ổn áp 101 1.3 Phân loại mạch ổn áp 102 MẠCH ỔN ÁP THAM SỐ 102 2.1 Mạch ổn áp tham số dung dide zener 102 2.2 Mạch ổn áp tham số dùng transistor 105 2.3 Lắp mạch ổn áp tham số 114 MẠCH ỔN ÁP CÓ HỒI TIẾP 118 3.1 Các thành phần mạch ổn áp 118 3.2 Mạch ổn áp kiểu bù 118 3.3 Mạch ổn áp kiểu xung 119 3.4 Lắp mạch ổn áp có hồi tiếp 120 TÀI LIỆU THAM KHẢO 124 Giáo trình mạch điện tử TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ VIỆT - ĐỨC HÀ TĨNH LỜI GIỚI THIỆU Để thực biên soạn giáo trình đào tạo nghề Điện tử cơng nghiệp trình độ Cao Đẳng Nghề Trung Cấp Nghề, giáo trình Mạch điện tử giáo trình mơn học đào tạo chuyên ngành biên soạn theo nội dung chương trình khung Bộ Lao động Thương binh Xã hội Tổng cục Dạy Nghề phê duyệt Nội dung biên soạn ngắn gọn, dễ hiểu, tích hợp kiến thức kỹ chặt chẽ với nhau, logíc Khi biên soạn, tác giả cố gắng cập nhật kiến thức có liên quan đến nội dung chương trình đào tạo phù hợp với mục tiêu đào tạo, nội dung lý thuyết thực hành biên soạn gắn với nhu cầu thực tế sản xuất đồng thời có tính thực tiển cao Nội dung giáo trình biên soạn với dung lượng thời gian đào tạo 125 gồm có: Bài 1: Mạch khuếch đại tín hiệu nhỏ dùng transistor Bài : Mạch khuếch đại tín hiệu nhỏ dùng FET Bài 3: Mạch ghép tranisitor – hồi tiếp Bài :Mạch khuếch đại công suất Bài : Mạch dao động Bài : Mạch ổn áp Trong trình sử dụng giáo trình, tuỳ theo yêu cầu khoa học công nghệ phát triển điều chỉnh thời gian bổ sung kiên thức cho phù hợp Trong giáo trình, chúng tơi có đề nội dung thực tập để người học cố áp dụng kiến thức phù hợp với kỹ Tuy nhiên, tùy theo điều kiện sở vật chất trang thiết bị, trường có thề sử dụng cho phù hợp Mặc dù cố gắng tổ chức biên soạn để đáp ứng mục tiêu đào tạo không tránh khiếm khuyết Rất mong nhận đóng góp ý kiến thầy, cô giáo, bạn đọc để nhóm biên soạn hiệu chỉnh hồn thiện Giáo trình mạch điện tử TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ VIỆT - ĐỨC HÀ TĨNH BÀI 1: MẠCH KHUẾCH ĐẠI TÍN HIỆU NHỎ DÙNG TRANSISTOR Khái niệm 1.1 Khái niệm tín hiệu Tín hiệu biến đổi hay nhiều thông số trình vật lý theo qui luật tin tức Trong phạm vi hẹp mạch điện, tín hiệu hiệu dịng điện Tín hiệu có trị khơng đổi, ví dụ hiệu pin, accu; có trị số thay đổi theo thời gian, ví dụ dịng điện đặc trưng cho âm thanh, hình ảnh Tín hiệu cho vào mạch gọi tín hiệu vào hay kích thích tín hiệu nhận ngã mạch tín hiệu hay đáp ứng Người ta dùng hàm theo thời gian để mơ tả tín hiệu đường biểu diễn chúng hệ trục biên độ - thời gian gọi dạng sóng Dưới số hàm dạng sóng số tín hiệu phổ biến 1.2 Các dạng tín hiệu Về dạng sóng ta có tín hiệu sin, vng, xung, cưa, v.v Về tần số tín hiệu hạ tần, âm tần (AF), cao tần (HF), siêu cao tần (VHF), cực cao tần (UHF), v.v., phát biểu theo bước sóng: sóng dài (VLF), sóng dài (LW), sóng trung bình (MW), sóng ngắn (SW), sóng centimet, sóng milimet, sóng vi ba, sóng nanomet, v.v Về liên tục gồm có tín hiệu liên tục (continuous) gián đoạn (không liên tục) (discontinuous) Liên tục hay gián đoạn xét biên độ thời gian Về dạng sóng hay liên tục, người ta cịn phân tín hiệu tương tự (analog) hay liên tục thời gian (continuous_time) tín hiệu số (digital) hay rời rạc thời gian (discrete-time) Tín hiệu biến thiên liên tục biên độ hình 1.1 tín hiệu tương tự.Tín hiệu hình 1.3a tín hiệu số Về tính xác định người ta phân tín hiệu xác định (deterministic) tín hiệu ngẫu nhiên (random) Về tính tuần hồn có tín hiệu tuần hồn (periodic) có dạng sóng lặp lại sau chu kỳ T, tín hiệu khơng tuần hồn (aperiodic) tín hiệu khơng có lặp lại tức khơng có chu kỳ Nếu lặp lại gần ta có tín hiệu chuẩn tuần hồn (quasiperiodic) Giáo trình mạch điện tử TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ VIỆT - ĐỨC HÀ TĨNH Mạch mắc theo kiểu EC, BC, CC 2.1 Mạch mắc theo kiểu EC ( kiểu Echung ) 2.1.1 Mạch điện +V Rb1 +V Nguån cung cÊp Rc Nguån cung cÊp Rb1 Vo: Ngâ Vo: Ngâ Vi: Ngâ vµo Re Rc Vi: Ngâ vµo Re Rb2 Hình 1.1 Sơ đồ cấu tạo mạch Tranzito mắc theo kiểu E chung (E-C) thực tế Trong đó: Vi: ngõ vào Vo: Ngõ Rc: Điện trở tải để lấy tín hiệu Re: Điện trở ổn định nhiệt R1; R2: Điện trở phân cực B 2.1.2 Mạch điện tương đương a)Cách mắc mạch theo kiểu E-C b)Sơ đồ tương đương mạch E-C Hình 1.2 Theo sơ đồ ta có: Giáo trình mạch điện tử TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ VIỆT - ĐỨC HÀ TĨNH Zv  U V U BE  I B RE     R E IV IB IB (1.1) Trên sơ đồ tương đương không xác định trở kháng mạch.Thực tế xác định theo độ dốc đường đắc tuyến hình 1.3 Hình 1.3 Đặc tuyến mạch E-C Giả sử trở kháng mạch CE ZR=Ro Với trở kháng vào β.RE, trở kháng Ro ta vẽ lại sơ đồ tương đưong mạch hinh1.4 Hình 1.4: Sơ đồ tương đương cách mắc C-E có tải 2.1.3 Các thông số kỹ thuật mạch - Tổng trở ngõ vào: (1.2 ) - Tổng trở ngõ ra: Giáo trình mạch điện tử TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ VIỆT - ĐỨC HÀ TĨNH (1.3) - Độ khuếch đại dòng điện: (1.4) - Độ khuếch đại điện áp: ( 1.5 ) 2.1.4 Tính chất, nguyên lý Mạch có số tính chất sau:      Tín hiệu đưa vào cực B lấy cực C Tín hiệu ngõ vào ngõ ngược pha (đảo pha) Hệ số khuếch đại dòng điện 1và khuếch đại điện áp < Tổng trở ngõ vào khoảng vài trăm Ohm đến vài K Tổng trở ngõ khoảng vài k đến hàng trăm k Trong cách mắc C-E, đặc tuyến quan hệ dòng Ic vàđiện áp UCE, ứng với khoảng giá trị dòng vào IB Đặc tuyến vào quan hệ dòng vào IB điện áp vào UBE, ứng với khoảng giá trị điện áp UCE Được trình bày hình 1.6 a 1.6 b a)Đặc tuyến vào b) Đặc tuyến Hình 1.5 Trên sơ đồ 1.5 a: Đặc tuyến vào Tranzito, cho ta thấy tranzito bát đầu dẫn điện điện áp UBE vượt qua khỏi giá trị điện áp phân cực 0,6 v Dịng điện phân Giáo trình mạch điện tử TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ VIỆT - ĐỨC HÀ TĨNH cực IB phụ thuộc vào nguồn cung cấp VCE, nguồn cung cấp cao dịng phân cực IB lớn Trên sơ đồ hình 1.5 b: Đặc tuyến Tranzito, cho thấy Tranzito chia làm ba vùng làm việc gồm có: + Vùng ngưng dẫn: Là vùng nằm đường IB= Lúc điện áp phân cực VBE nằm mức phân cực 0,6v + Vùng khuếch đại: Là vùng tiếp giáp BE phân cực thuận, tiếp giáp BC phân cực ngựơc Vùng dùng để khuếch đại tín hiệu dịng điện, điện áp hay cơng suất + Vùng bão hồ: Là vùng nằm bên trái đường UCEbh lúc hai mối nối BE BC phân cực thuận Theo đặc tuyến hình1.6b Khi IB=0 Thì dịng IC#0 điều giải thích sau: Ta có: Suy ra: I C   I E  I CBO I C   ( I C  I B )  I CBO IC  (1.6)  I B I CBO  1 1 + Hệ số β: Trong chế độ chiều, để đánh giá khả điều khiển dòng IB dòng IC người ta định nghĩa hệ số khuếch đại dòng điện õ:  dc  IC IB (1.7) Với IC IB giá trị điểm làm việc Thông thường õ nằm khoảng từ 50 đến 400 Trong chế độ xoay chiều, hệ số khuếch đại õ định nghĩa:  ac  I C |UCE = const I B ( 1.8) 2.1.5 Lắp Mạch khuếch đại E chung a Mục tiêu + Thực mạch khuếch đại đơn tầng + Đo thông số mạch khuếch đại b Dụng cụ thực hành + Bàn thực hành Giáo trình mạch điện tử TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ VIỆT - ĐỨC HÀ TĨNH Hình 6.2: Mạch ổn áp dùng IC Mạch ổn áp dùng Diode Zener có ưu điểm đơn giản nhược điểm cho dịng điện nhỏ (≤ 20mA) Để tạo điện áp cố định cho dòng điện mạnh nhiều lần người ta mắc thêm Transistor để khuyếch đại dòng sơ đồ Ở mạch điện áp điểm A thay đổi gợn xoay chiều điện áp điểm B không thay đổi tương đối phẳng Nguyên lý ổn áp : Thông qua điện trở R1 Dz gim cố định điện áp chân B Transistor Q1, giả sử điện áp chân E đèn Q1 giảm => điện áp UBE tăng => dòng qua đèn Q1 tăng => làm điện áp chân E đèn tăng , ngược lại Mạch ổn áp đơn giản hiệu nên sử dụng rộng dãi người ta sản xuất loại IC họ LA78 để thay cho mạch ổn áp trên, IC LA78 có sơ đồ mạch phần mạch có mầu xanh sơ đồ Giáo trình mạch điện tử 110 TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ VIỆT - ĐỨC HÀ TĨNH Hình 6.3 IC ổn áp Lưu ý : Họ IC78 cho dòng tiêu thụ khoảng 1A trở xuống, ráp IC mạch U in > Uout từ đến 5V IC phát huy tác dụng  Mạch ổn áp tuyến tính 78XX- 79XX Họ 78xx: Ổn định điện áp dương xx giá trị điện áp đầu chẳng hạn 7805: 5V, 7809:9V - Họ 79xx: Ổn định điện áp âm, xx giá trị điện áp đầu chẳng hạn 7905:-5V, 7909:-9V, - Kết hợp 78xx + 79xx tạo nguồn đối xứng 78xx để ổn định điện áp dương đầu với điện áp đầu vào luôn lớn đầu 3V 78xx gồm chân : : Vin - Nguồn vào : GND - Nối đất : Vo - Nguồn Nguyên lý mạch: Mạch ổn áp dùng Diode Zener có ưu điểm đơn giản nhược điểm cho dòng điện bé ( ≤ 20mA ) Để tạo điện áp ổn định cho dòng điện lớn người ta mắc thêm Transistor để khuyếch đại dòng sơ đồ hình Nguyên lý mạch: Mạch ổn áp dùng Diode Zener có ưu điểm đơn giản nhược điểm cho dòng điện bé ( ≤ 20mA ) Để tạo điện áp ổn định cho dòng điện lớn người ta mắc thêm Transistor để khuyếch đại dịng sơ đồ hình Giáo trình mạch điện tử 111 TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ VIỆT - ĐỨC HÀ TĨNH Hình 6.4: Mạch ổn áp dùng zener Ở mạch điện áp điểm thay đổi cịn gợn xoay chiều điện áp điểm Rt không thay đổi tương đối phẳng Thông qua điện trở R2 D1 gim cố định điện áp chân Rt Transistor Q1, giả sử điện áp chân E transistor Q1 giảm => điện áp UBE tăng => dòng qua transistor Q1 tăng => làm điện áp chân E transtor Q1 tăng , ngược lại Mạch ổn áp đơn giản hiệu nên sử dụng rộng rãi người ta sản xuất loại IC họ LA78 để thay cho mạch ổn áp trên, IC LA78 thay cho phần mạch đánh dấu nét đứt sơ đồ Hình 6.5: Mạch ổn áp dùng IC ổn áp * Seri 78XX: LA7805, LA7808, LA7809, LA7812 dòng cho điện áp tương ứng với dòng 1A Ngồi cịn seri khác chịu dịng 78Lxx Chuyển đổi điện áp dương từ +5V > +24V.Dòng 0.1A 78Mxx Chuyển đổi điện áp dương từ +5V > +24V.Dòng 0.5A 78Sxx Chuyển đổi điện áp dương từ +5V > +24V Dịng 0.2A Giáo trình mạch điện tử 112 TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ VIỆT - ĐỨC HÀ TĨNH Họ 79xx Cũng họ 78xx, họ 79xx hoạt động tương tự điện áp đầu âm (-) Chân 79xx khác với 78xx, xác định hình bên Sử dụng kết hợp 78xx với 79xx tạo nguồn đối xứng Hình 6.6: Mạch ổn áp nguồn đối xứng http://biendt.biz/images/stories/Dien-tu-canban/78xx-79xx/78-79.GIF Giáo trình mạch điện tử 113 TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ VIỆT - ĐỨC HÀ TĨNH 2.3 Lắp mạch ổn áp tham số Mục tiêu  Rèn luyện kỹ thi công mạch  Giải thích sơ đồ nguyên lý mạch  Giải thích ngun lý bảo vệ q dịng, bảo vệ áp Dụng cụ thực hành  Bàn thực hành  Mạch in làm trước  Mỏ hàn,chì hàn, kìm cắt  VOM, dao động ký  Linh kiện điện tử Chuẩn bị lý thuyết  Nguyên lý hoạt động mạch ổn áp có dịng tải lớn  Công dụng BJT ghép darlington  % ổn áp gì, cơng thức tính % ổn áp  ảnh hưởng khối tạo áp chuẩn, mạch ổn áp tuyến tính  cách vẽ mạch in phần mềm điện tử  cách thi công mạch in vẽ phần mềm Nội dung thực hành Bài 1: Lắp mạch ổn áp tuyến tính 220V AC V OUT C D 368 D 613 0 u F /6 V O U T PU T D 46 10 K Hình 6.7: Mạch ổn áp tuyến tính Chỉnh biến trở cho Vout= 12V Đo giá trị đại lượng sau Vi Vout VCE T1 VB T3 VAC IN - Gắn tải cho IL =1A ( dùng đèn trịn 12V/10W) dùng điện trở 12Ω - cần lưu ý công suất điện trở Giáo trình mạch điện tử 114 TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ VIỆT - ĐỨC HÀ TĨNH - Đo giá trị đại lương sau Vi Vout VCE T1 VB T3 VAC IN Từ Vout đo trên, tính IL PQ3 Phần tram ổn áptheo tải = (Vout có tải )/(Vout khơng tải )x 100% Cho mạch hoạt động 10 phút, đo nhiệt độ miếng tản nhiệt ( sờ tay lên miếng tản nhiệt transistior cơng suất quan sát độ nóng transistor cơng suất Bài thực hành nâng cao Bài 2: Mạch ổn áp tuyến tính có diode zener Hình 6.8: Mạch ổn áp dùng diode zener - Tính giá trị R2 cho dòng qua zener 10mA - Chỉnh biến trở cho Vout = 12V - Đo giá trị đại lượng sau Vi Vout VCE T1 VB T3 VAC IN - Gắn tải cho IL =1A ( dùng đèn tròn 12V/10W) dùng điện trở 12Ω - cần lưu ý công suất điện trở Giáo trình mạch điện tử 115 TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ VIỆT - ĐỨC HÀ TĨNH - Đo giá trị đại lương sau Vi Vout VCE T1 VB T3 VAC IN Từ Vout đo trên, tính IL PQ3 Phần tram ổn áptheo tải = (Vout có tải )/(Vout không tải )x 100% Cho mạch hoạt động 10 phút, đo nhiệt độ miếng tản nhiệt ( sờ tay lên miếng tản nhiệt transistior công suất quan sát độ nóng transistor cơng suất) Phần 2: thi cơng mạch a u cầu Giải thích hoạt động mạch trước thi công Thiết kế ủi mạch in nhà b Trình tự lắp ráp cáclinh kiện sau Bước 1: lắp mạch chỉnh lưu tụ lọc, đo kiểm tra điện áp tụ lọc nguồn Bước 2: lắp zener ổn áp, điện áp zener đạt yêu cầu không?, không , kiểm tra lại giá trị điện trở hạn dòng cho zener Bước 3: lắp biến trở điều chỉnh điện áp đo kiểm tra điện áp chân số biến trở, điện áp thay đổi từ 0V – 15V ta chỉnh biến trở tốt Bước 4: lắp op- amp khuếch đại đệm, đo điện áp ngõ IC này( chân số 6), điện áp thay đổi từ 0V -15V chỉnh biến trở tốt Bước 5: ngắn mạch B-E transistor công suất ( chưa gắn tải chưa cần thiết lắp tranisitor cơng suất), lắp linh kiện lại, ngoại trừ linh kiện bảo vệ chỉnh biến trở, Vout thay đổi từ 0V – 30V mạch hoạt động Bước 6: tháo rời điểm nối B-E trên, lắp transistor cơng suất linh kiện cịn lại Bước 7: kiểm tra hoạt động mạch cách gắn tải cho IL = 1A, tính phần tram ổn áp theo tải Bước 8: Ngắn mạch ngõ để kiểm tra hoạt động mạch bảo vệ Giáo trình mạch điện tử 116 TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ VIỆT - ĐỨC HÀ TĨNH Hình 6.9: Mạch ổn áp có bảo vệ ngắn mạch Yêu cầu đánh giá - Nguyên lý hoạt động mạch Giáo trình mạch điện tử 117 TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ VIỆT - ĐỨC HÀ TĨNH Kết đo Kết vẽ mạch in phần mềm điện tử Mạch ổn áp có hồi tiếp Mục tiêu + Hiểu cấu trúc dạng mạch có hồi tiếp + Lắp mạch ổn áp có hồi tiếp 3.1 Các thành phần mạch ổn áp  Mạch ổn áp kiểu bù  Mạch ổn áp nối tiếp dùng khuếch đại thuật tốn  Mạch hạn chế dịng điện 3.2 Mạch ổn áp kiểu bù T1 R1 R4 Dz Uv + Ur + T2 Rt - R3 U2 R2 Hai điện trở R1 R2 đóng vai trị mạch lấy mẫu, diode zener Dz cung cấp điện áp tham chiếu transistor T2 điều khiển dòng bazo transistor T1 để thay đổi dòng qua transistor T1 trì điện áp đầu Giáo trình mạch điện tử 118 TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ VIỆT - ĐỨC HÀ TĨNH Nếu điện áp đầu tăng qua phân áp R1 R2, điện áp U2 tăng làm điện áp Ube T2 tăng ( điện áp Uz khơng đổi), làm dịng qua T2 tăng dần đến dòng Ib T1 giảm làm cho dòng qua tải giảm điện áp đầu giảm, trì điện áp đầu mạch Trường hợp đầu giảm, giải thích tương tự Điện áp U2 tổng điện áp Ube T2 Uz tính Do điện áp đầu Ur xác định Ví dụ: Cho mạch điện hình vẽ Trong R1 = 20k.ohm, Uz = 8.3V, R2 = 30K.ohm Tính điện áp ổn áp ngõ 3.3 Mạch ổn áp kiểu xung Mạch cung cấp điện áp ổn áp ngõ 400VDC Phạm vi điện áp AC cho phép thay đổi khoảng 85VAC – 246VAC Chức mạch sau: Cuộn dây lọc nhiễu điện từ L1,C1 L2 Cầu diode chỉnh lưu từ AC sang DC Các phần tử L3, Q, D1, C5là thành phần mạch boost converter Tụ C2 dùng để lọc độ gợn tần số switching điện áp AC Các phần tử L4, D2, C3, D3, R1 C4 phụ trợ cho diode D1 tạo dịng điện phục hồi Mạch điều khiển vịng lặp có ổn áp gồm R9, R10, R8, C9, C8, C7 IC2 phát điện áp sai lệch từ điện áp phản hồi đưa Ngõ IC2 đưa mạch nhân ( mạch tích đạo hàm ) chỉnh lưu điện áp ngõ vào, tạo tín hiệu dòng điện mẫu ngõ khối mạch nhân Vòng lặp ổn áp dòng điện thực R2, R3, R4, C6, C5, C7 IC1 tạo tín hiệu sai lệch dịng điện ngõ vào dương IC1đưa vào PWM, mạch PWM so sánh với tín hiệu cưa để tạo tín hiệu chi kỳ làm việc dùng để điều khiển Q Giáo trình mạch điện tử 119 TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ VIỆT - ĐỨC HÀ TĨNH Mơ hình hóa đơn giản mạch Hình 2.5 : Mơ hình hóa đơn giản mạch Boost PFC 3.4 Lắp mạch ổn áp có hồi tiếp Mạch ổn áp dùng linh kiện rời Lần 1: Giáo trình mạch điện tử 120 TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ VIỆT - ĐỨC HÀ TĨNH Điều chỉnh nguồn Vi ghi giá trị vào bảng sau: Nhận xét: 1/ Dựa vào bảng giá trị cho biết mạch ổn áp phạm vi nào? Tại sao? 2/ Điện áp Vo phụ thuộc vào linh kiện nào? Tại sao? 3/ Trình bày phân tích hoạt động mạch? Giáo trình mạch điện tử 121 TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ VIỆT - ĐỨC HÀ TĨNH Lần 2: - Cho Vi =12V, chỉnh biến trở VR cho VCE2(VCE Q2) thay đổi theo bảng ghi giá trị lại vào bảng sau: (Với giá trị VZ khoảng thay đổi VCE2 khác nhau) - Giữ cố định VR vị trí A, điều chỉnh nguồn VI, đo ghi giá trị VB1, VO vào bảng sau: Giáo trình mạch điện tử 122 TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ VIỆT - ĐỨC HÀ TĨNH Nhận xét: 1/ Dựa vào bảng giá trị cho biết điều chỉnh VR ảnh hưởng tới VO?Tại sao? 2/ Khi VR thay đổi điện áp VOmin bao nhiêu?VOmin phụ thuộc vào linh kiện nào?Tại sao? 3/ Khi VR thay đổi điện áp VB2max bao nhiêu? VB2 max phụ thuộc vào linh kiện nào?Tại sao? 4/ Trình bày phân tích hoạt động mạch? Giáo trình mạch điện tử 123 TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ VIỆT - ĐỨC HÀ TĨNH TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Sổ tay linh kiện điện tử cho người thiết kế mạch (R H.WARRING - người dịch KS Đoàn Thanh Huệ - nhà xuất Thống kê) [2] Giáo trình linh kiện điện tử ứng dụng (TS Nguyễn Viết Nguyên - Nhà xuất Giáo dục) [3] Kỹ thuật mạch điện tử (Phạm Xuân Khánh, Bồ Quốc Bảo, Nguyễn Viết Tuyến, Nguyễn Thị Phước Vân - Nhà xuất Giáo dục) [4] Kĩ thuật điện tử - Đỗ xuân Thụ NXB Giáo dục, Hà Nội, 2005 (Đỗ xuân Thụ NXB Giáo dục) [5] Sổ tay tra cứu tranzito Nhật Bản (Nguyễn Kim Giao, Lê Xuân Thế) Giáo trình mạch điện tử 124