Đang tải... (xem toàn văn)
(NB) Giáo trình Kỹ thuật điện - điện tử cung cấp cho người học những kiến thức như: Mạch điện và các phương pháp phân tích mạch; Mạch điện xoay chiều ba pha; Máy điện; Kỹ thuật điện tử; Mời các bạn cùng tham khảo nội dung giáo trình phần 2 dưới đây.
Chương Máy điện Mục tiêu - Sinh viên nắm cấu chấp hành cuả hệ thống điều khiển MPS - Cách thức kết nối dây khí, thuỷ - Chủ động, sáng tạo an toàn trình học tập 3.1 Định nghĩa phân loại máy điện 3.1.1 Định nghĩa Máy điện thiết bị điện từ, nguyên lý làm việc dựa tượng cảm ứng điện từ, cấu tạo gồm có lõi thép mạch từ, mạch điện, dùng để biến đổi lượng năng, điện năng, ngược lại 3.1.2 Phân loại máy điện Máy điện có nhiều loại phân loại theo nhiều cách khác nhau: phân loại theo công suất, theo cấu tạo, theo chức năng, theo dòng điện, theo nguyên lý làm việc… ta phân loại theo nguyên lý biến đổi lượng Máy điện tĩnh Như máy biến áp thường dung để biến đổi điện Máy điện động Như máy phát điện, động điện Hình 3.1 Sơ đồ phân loại máy điện thông dụng 45 3.2 Máy biến áp 3.2.1 Khái niệm chung máy biến áp a.Định nghĩa Máy biến áp máy điện từ tĩnh dùng để biến đổi dòng điện xoay chiều từ trị số điện áp sang trị số điện áp khác có tần số b Các đại lượng định mức Các đại lượng định mức máy biến áp xưởng chế tạo máy biến áp quy định máy có khả làm việc lâu dài tốt Ba đại lượng định mức là: *Điện áp định mức Điện áp sơ cấp định mức: U 1đm (V, kV) điện áp quy định cho dây quấn sơ cấp Điện áp thứ cấp định mức: U 2đm(V, kV) điện áp cực dây quấn thứ cấp dây quấn thứ cấp hở mạch điện áp đặt vào dây quấn sơ cấp định mức Với máy biến áp pha điện áp định mức điện áp pha Với máy biến áp pha điện áp dây * Dòng điện định mức Dòng điện định mức dòng điện quy định cho dây quấn máy biến áp ứng với công suất định mức điện áp định mức Với máy biến áp pha dòng điện định mức dòng điện pha, với máy biến áp pha dòng điện định mức dòng điện dây Đơn vị thường ghi máy Ampe(A) Dòng điện sơ cấp định mức ký hiệu I 1đm Dòng điện thứ cấp định mức ký hiệu I 2đm *Công suất định mức Công suất định mức máy biến áp công suất biểu kiến định mức, ký hiệu S đm ( VA, kVA) - Đối với máy biến áp pha công suất định mức là: Sđm= U2đm I2đm= U1đm.I1đm - Đối với máy biến áp pha công suất định mức : 46 Sđm= U2đm.I2đm= U1đm.I1đm Ngoài nhãn máy ghi tần số định mức f đm, số pha , sơ đồ nối dây, điện áp ngắn mạch, chế độ làm việc v.v c Công dụng - Máy biến áp điện lực dùng để truyền tải phân phối lượng điện hệ thống điện lực Tại nơi phát điện, máy phát điện phát dòng điện xoay chiều với điện áp từ - 22 kV, truyền tải lượng điện xa với công suất lớn, để giảm tổn hao công suất phát nhiệt đường dây giảm tiết diện dây dẫn, người ta dùng máy biến áp điện lực nâng điện áp lên cao Đến nơi phân phối tiêu thụ lại dùng máy biến áp hạ điện áp đến mức quy định phụ tải Trên đường dây truyền tải điện xa phải có cấp điện áp Hình 3.2: Hình vẽ mơ tả hệ thống truyền tải điện - Máy biến áp hàn để lấy dòng điện gây hồ quang hàn kim loại - Máy biến áp lị dùng lị điện (lợi dụng dịng điện xốy) để nấu chảy kim loại, đúc kim loại kim loại - Máy biến áp đo lường gồm máy biến điện áp đo lường để đo điện áp cao dụng cụ đo thơng dụng máy biến dịng để mở rộng giới hạn đo cho dụng cụ đo dòng điện - Máy biến nguồn thường máy biến áp pha hai dây quấn nhiều dây quấn cơng suất nhỏ dùng máy thu thanh, thu hình, nguồn nạp ác qui, nguồn chiếu sáng cục cho máy công cụ, nguồn cho đèn soi, đèn ngủ dụng cụ sinh hoạt gia đình 47 - Máy biến áp tự ngẫu dùng để biến đổi điện áp phạm vi không lớn để mở máy động xoay chiều làm máy biến áp điều chỉnh để tăng giảm điện áp theo yêu cầu, để giữ điện áp biến động điện áp nguồn biến động lớn 3.2.2 Các định luật cảm ứng điện từ a Định luật Jun – Lenxơ Dịng điện dịng chuyển dời có hướng địên tích, chuyển động điện tích va chạm với truyền điện cho phân tử vật dẫn làm phân tử bị nóng lên, vật dẫn bị đốt nóng, tác dụng dòng điện Nếu gọi điện trở vật dẫn R Ta có: Dịng điện I = U R Công suất: P = U.I Công thực hiện: A = P.J = I 2.R.J ( J) Nếu chuyển công thành nhiệt: Q = 0,24.I 2.R.J(cal) 1J = 0,24(cal) * Phát biểu định luật: Nhiệt lượng tỏa đường điện dây dẫn tỷ lệ với bình phương dòng điện, với điện trở dây dẫn thời gian trì dịng điện b.Định luật cảm ứng điện từ 3.2.3 Suất điện động cảm ứng a Hiện tượng: Giả sử có cuộn dây, điện kế nam châm mắc hình 3.3 Hình 3.3: Hình vẽ mơ tả thí nghiệm 48 Khi ta dịch chuyển nam châm lên, xuống lịng ống dây nhận thấy kim điện kế lệch khỏi vị trí ban đầu, mạch xuất dòng điện cảm ứng Nếu khơng dịch chuyển nam châm kim đứng n, mạch khơng có dịng điện b Kết luận: Trong mơi trường, trường hợp từ thơng qua mạch kín biến thiên làm xuất suất điện động cảm ứng 3.2.4 Độ lớn suất điện động cảm ứng e= W (5.7) Trong đó: Δ độ biến thiên từ thôn Δτ thời gian W số vòng dây Với dây dẫn thẳng: e=- = B.ℓ.v = B ℓ.v (5.8) Trong đó: B cảm ứng từ v vận tốc di chuyển Δτ thời gian 3.2.5 Phát biểu định luật Khi từ thơng xun qua vịng dây biến thiên làm xuất sức điện động cảm ứng vịng dây Sức điện động có chiều cho dịng điện qua sinh tạo thành từ thơng (Φ) có tác dụng chống lại biến thiên từ thơng sinh 3.2.6 Nguyên lý máy phát điện Khi dây dẫn chuyển động vng góc với đường sức từ với vận tốc (v) dây dẫn xuất sức điện động cảm E = B.v.ℓ Nếu mạch ngồi nối kín qua điện trở (R) mạch có dịng điện cảm ứng, dòng qua dây dẫn làm xuất lực điện từ: F = B.I.ℓ (chiều xác định theo quy tắc bàn tay trái) Từ hình vẽ ta thấy lực F cản trở chuyển động dây dẫn 49 Hình 3.3: Hình vẽ mơ tả ngun lý máy phát điện Như vậy, để dây dẫn tiếp tục chuyển động với vận tốc v, ta phải tác dụng vào dây dẫn lực trị số lực F nhờ động sơ cấp, công suất động động sơ cấp cung cấp cho động sơ cấp là: Pcơ = F.v = B.I.ℓ.v = E.I = P điện Kết dây dẫn chuyển động từ trường có tác dụng biên cơng suất động thành công suất điện động cung cấp cho phụ tải ( nguyên tắc máy phát điện) 3.2.7 Định luật lực điện từ a Lực điện từ Khi có dây dẫn có dịng điện đặt từ trường, dây dẫn chịu lực từ trường tác dụng gọi lực điện từ - Điều kiện: dây dẫn phải cắt từ trường( vng góc, xiên góc) - Độ lớn: F = B.I.ℓ F= B.I.ℓ.sinα Trong đó: F lực điện từ ( N) B cường độ từ cảm (T) góc mặt phẳng trung tính 00' mặt phẳng khung dây(độ) ℓ chiều dài tác dụng dây dẫn (m) - Chiều lực điện từ xác định theo quy tắc bàn tay trái b Công lực điện từ Dưới tác dụng lực điện từ dây dẫn có dịng điện, dây dẫn sinh công 50 Công lực điện từ đại lượng đo tích số lực với đoạn đường mà dây dẫn dịch chuyển A= F.a ( a khoảng cách) c Lực tác dụng dây dẫn Khi hai dây dẫn có dịng điện đặt gần xuất lực điện từ tác dụng lên Chúng hút hai dòng điện chiều, đẩy hai dòng điện ngược chiều d Nguyên lý động điện Giả sử có dây dẫn đặt từ trường (B), nối dây dẫn với nguồn điện dây dẫn có dịng điện(I) , dây dẫn chịu lực tác dụng Khi đó: F = B.I.ℓ - Chiều xác định theo quy tắc bàn tay trái - Dưới tác dụng lực đẩy F dây dẫn chuyển động với vận tốc(v) theo phương lực (F) Khi dây dẫn chuyển động cắt từ trường dây dẫn xuất suất điện động chúng: E = B.ℓ.v Chiều E xác định theo quy tắc bàn tay phải (vì ngược chiều với I gọi suất phản điện) Áp dụng định luật kiếcshốp ta có: U = E + I → U.I = E.I + I2.r P = F.v + ΔP → Pđ = Pcơ + ΔP Vậy: Đặt vào công suất điện ta công suất (biến điện thành năng), nguyên lý động điện 3.3 Máy điện đồng 3.3.1 Cấu tạo máy điện đồng Căn vào chức máy điện đồng chia thành phần cảm phần ứng: - Phần cảm tạo từ trường (phần kích từ), -Phần ứng phần thực biến đổi lượng 51 Căn vào cấu tạo máy điện đồng chia thành phần tĩnh: stato phần quay: rôto Về nguyên tắc stato phần cảm, phần ứng rơ to phần ứng phần cảm Tuy nhiên phần ứng rơ to phải lấy dịng điện xoay chiều qua vành trượt nên gặp khó khăn việc giải tia lửa điện Vì phần ứng đặt rơto có máy cơng xuất nhỏ pha Các máy cịn lại rơto làm nhiệm vụ phần cảm Cấu tạo phần tĩnh(stato) Nếu phần cảm nằm stato thép có dạng hình vẽ, cuộn dây kích từ quấn quanh cực từ Hình 3.4: Lõi thép phần cản stator Nếu stato phần ứng cấu tạo thép giống thép stato máy điện dị Ngoài mạch từ vỏ gang Cấu tạo máy dị lúc giống máy điện dị bộ, nhiên vỏ khơng có gân tản nhiệt Nếu rơto phần cảm chia làm hai loại: Rơto cực ẩn: Lõi thép khối thép rèn hình trụ, mặt ngồi phay thành rãnh để đặt cuộn dây kích từ Cực từ rôto máy cực ẩn không lộ rõ rệt Cuộn dây kích từ đặt 2/3chu vi rô to Với cấu tạo rơ to cực ẩn có độ bền học cao, dây quấn kích từ vững loại máy đồng có tốc độ từ 1500v/ph trở lên chế tạo với rôto cực ẩn, chế tạo phức tạp khó khăn rơto cực lồi (hiện) 52 Hình 3.5 Cấu tạo rotor Rôto cực hiện: Lõi thép gồm thép điện kỹ thuật ghép lại với nhau, cực từ rõ rệt Phía ngồi cực từ mỏm cực, có tác dụng làm cho cường độ từ cảm phân bố dọc theo stato gần với hình sin Dây quấn kích từ quấn cực từ hình thành cuộn dây kích từ, hai đầu cuộn dây kích từ nối với hai vành trượt qua hai chổi than tới nguồn điện chiều bên Những máy đồng có tốc độ nhỏ 1000 v/ph rơto thường loại cực lồi(cực hiện).Hiện nay, người ta thường dùng máy phát đồng không chổi than Hệ thống gồm: Cuộn dây stator ba pha, cuộn dây kích từ chính, cầu chỉnh lưu ba pha, cuộn dây stator máy kích từ, cuộn dây kích từ cho máy kích từ R to S tato Hình 3.6 cấu tạo stator Vỏ máy đồng có gắn bảng định mức chứa thông số sau: - Điện áp định mức [V, KV] - Dòng định mức [A, KA] - Tần số định mức [Hz] - Hệ số công suất định mức cosđm - Dịng kích từ định mức - Điện áp kích từ định mức 53 - Cơng st định mức [VA, KVA] - Vòng quay định mức[V/p] 3.3.2 Nguyên lý làm việc máy phát điện đồng Như hình vẽ biểu diễn sơ đồ máy phát điện đồng pha cực Cuộn dây phần ứng đặt stato cịn cuộn dây kích từ đặt rơto Cuộn dây kích từ nối với nguồn kích từ (dòng chiều) qua hệ thống chổi than Để nhận điện áp pha chu vi stato ta đặt ba cuộn dây cách 120 o nối sao(có thể nối tam giác) Dịng điện chiều tạo từ trường không đổi Bây ta gắn vào trục rôto động lai quay với tốc độ n Ta từ trường quay tròn có từ thơng khép kín qua rơto, cực từ lõi thép stato Hình 3.7: nguyên lý hoạt động máy điện đồng Khi phần cảm kích từ tạo nên từ trường cực từ Động sơ cấp kéo phần cảm quay với tốc độ n Khi từ trường cực từ quét qua dẫn phần ứng stator làm cảm ứng sức điện động có dạng: E0 = 4,44 W Kdq f m Trong đó: f (4.1) np 60 f n 60 p Khi máy phát nối với tải sinh dòng điện dây quấn phần ứng tạo nên từ trường quay có tốc độ : n0 n = n0 60 f p 60 f p Như máy phát điện làm việc tồn từ trường khác nhau; Đó từ trường cực từ nguồn kích từ tạo nên từ trường quay 54 Ở hình ta chỉnh triết áp VR, điện áp ngược đặt vào Diode Varicap thay đổi , điện dung diode thay đổi => làm thay đổi tần số công hưởng mạch Diode biến dung sử dụng kênh Ti vi mầu, mạch điều chỉnh tần số cộng hưởng điện áp 4.2.4 Diode xung Trong nguồn xung đầu biến áp xung , ta phải dùng Diode xung để chỉnh lưu diode xung diode làm việc tần số cao khoảng vài chục KHz , diode nắn điện thơng thường khơng thể thay vào vị trí diode xung được, ngựơc lại diode xung thay cho vị trí diode thường, diode xung có giá thành cao diode thường nhiều lần Về đặc điểm , hình dáng Diode xung khơng có khác biệt với Diode thường, nhiên Diode xung thường có vịng dánh dấu đứt nét đánh dấu hai vịng Hình 4.12: Ký hiệu diode xung 4.2.5 Đo kiểm tra diode Hình 4.13: Hướng dẫn cách đo diode Đặt đồng hồ thang x 1Ω , đặt hai que đo vào hai đầu Diode, : 75 Đo chiều thuận que đen vào Anôt, que đỏ vào Katôt => kim lên, đảo chiều đo kim không lên => Diode tốt Nếu đo hai chiều kim lên = 0Ω => Diode bị chập Nếu đo thuận chiều mà kim không lên => Diode bị đứt Ở phép đo Diode D1 tốt , Diode D2 bị chập D3 bị đứt Nếu để thang 1KΩ mà đo ngược vào Diode kim lên chút Diode bị dò 4.2.6.Các mạch ứng dụng dùng diode a.Nối tiếp: Trong phần mạch tương đương sử dụng để nghiên cứu cấu hình mạch mắc nối tiếp diode với tín hiệu vào dc Hình 14: Cấu hình diode mắc nối tiếp Mạch điện nối tiếp hình 3.13 , ta thay diode điện trở R hình 2.26, chiều dịng điện chạy điện trở R chiều với chiều dòng điện thuận diode E V nên diode trạng thái dẫn b Cấu hình song song Hình 4.15: Cấu hình song song 76 c.Lặp mạch nguồn chiều đơn giản Lựa chọn sơ đồ thiết kế Hình 4.16: Sơ đồmạch nguồn chiều Khi thiết kế mạch nguồn điện chiều, việc lựa chọn sơ đồ chỉnh lưu quan trọng Trong thực tế nguời ta thường chọn mạch chỉnh lưu cầu để chỉnh lưu mạch nguồn điện chiều 4.3 Tranzistor mạch ứng dụng 4.3.1 Tranzistor a.Cấu tạo phân loại R I 0,33k D1 E 0V I ID D1 Si D2 Si V O Transistor gồm ba lớp bán dẫn ghép với hình thành hai mối tiếp giáp P-N , ghép theo thứ tự PNP ta Transistor thuận , ghép theo thứ tự NPN ta Transistor ngược phương diện cấu tạo Transistor tương đương với hai Diode đấu ngược chiều Hình 4.17: Cấu tạo bên transistor 77 Ba lớp bán dẫn nối thành ba cực , lớp gọi cực gốc ký hiệu B ( Base ), lớp bán dẫn B mỏng có nồng độ tạp chất thấp Hai lớp bán dẫn bên nối thành cực phát ( Emitter ) viết tắt E, cực thu hay cực góp ( Collector ) viết tắt C, vùng bán dẫn E C có loại bán dẫn (loại N hay P ) có kích thước nồng độ tạp chất khác nên khơng hốn vị cho b Ngun lý làm việc Xét hoạt động Transistor NPN Hình 4.18: Nguyên lý hoạt động tranistor NPN Mạch khảo sát nguyên tắc hoạt động transistor NPN Ta cấp nguồn chiều UCE vào hai cực C E (+) nguồn vào cực C (-) nguồn vào cực E Cấp nguồn chiều UBE qua cơng tắc trở hạn dịng vào hai cực B E , cực (+) vào chân B, cực (-) vào chân E Khi công tắc mở , ta thấy rằng, hai cực C E cấp điện khơng có dịng điện chạy qua mối C E (lúc dòng IC = 0) Khi cơng tắc đóng, mối P-N phân cực thuận có dịng điện chạy từ (+) nguồn UBE qua công tắc => qua R hạn dòng => qua mối BE cực (-) tạo thành dòng IB Ngay dòng IB xuất => có dịng IC chạy qua mối CE làm bóng đèn phát sáng, dịng IC mạnh gấp nhiều lần dịng IB Như rõ ràng dịng IC hồn tồn phụ thuộc vào dịng IB phụ thuộc theo cơng thức IC = β.IB Trong IC dòng chạy qua mối CE IB dòng chạy qua mối BE β hệ số khuyếch đại Transistor 78 Giải thích : Khi có điện áp UCE điện tử lỗ trống vượt qua mối tiếp giáp P-N để tạo thành dòng điện, xuất dòng IBE lớp bán dẫn P cực B mỏng nồng độ pha tạp thấp, số điện tử tự từ lớp bán dẫn N ( cực E ) vượt qua tiếp giáp sang lớp bán dẫn P( cực B ) lớn số lượng lỗ trống nhiều, phần nhỏ số điện tử vào lỗ trống tạo thành dòng IB phần lớn số điện tử bị hút phía cực C tác dụng điện áp UCE => tạo thành dòng ICE chạy qua Transistor * Xét hoạt động Transistor PNP Sự hoạt động Transistor PNP hoàn toàn tương tự Transistor NPN cực tính nguồn điện UCE UBE ngược lại Dòng IC từ E sang C dòng IB từ E sang B 4.3.2 Chế độ phân cực ổn định nhiệt a Cách mắc Bazơ chung (CB) Tín hiệu vào hai cực E- B, tín hiệu lấy hai cực C - B, cực B chung cho tín hiệu vào tín hiệu Cực B đấu mát với tín hiệu xoay chiều Cách mắc sơ đồ CB minh hoạ Hình 3.18 Trên hình vẽ mũi tên chiều dòng điện cực tranzito Để thấy rỏ quan hệ cực tranzito cách mắc CB người ta dùng hai đặc tuyến: đặc tuyến vào đặc tuyến Đặc tuyến vào cho Hình 5.16.a mơ tả quan hệ dịng vào I E với điện áp vào U BE, ứng với giá trị khác điện áp U CB Hình 4.19: Sơ đồ cách mắc CB Đặc tuyến (Hình 4.19 ) mơ tả quan hệ dịng điện I C với điện áp UCB ứng với giá trị khác dòng điện vào I E Trên đặc tuyến chia làm vùng: vùng tích cực, vùng cắt, vùng bão hồ 79 Hình 4.20: Đặc tuyến cách mắc CB Hình 4.21: Dịng bão hồ ngược ICO Vùng tích cực dùng để khuếch đại tín hiệu (nên cịn gọi vùng khuếch đại), vùng tích cực chuyển tiếp emitơ phân cực thuận, chuyển tiếp colectơ phân cực ngược Ở phần thấp vùng tích cực (đường I E = 0), dịng I C dịng bão hồ ngược, dịng I CO nhỏ cỡ ( A) thường kí hiệu thay cho I CBO (Hình 4.21) Khi tranzito hoạt động vùng tích cực có quan hệ gần I E = IC Vùng cắt vùng mà dịng I C = Trong vùng cắt chuyển tiếp emitơ colectơ phân cực ngược Vùng bão hoà vùng bên trái đường UCB = đặc tuyến Trong vùng bão hoà chuyển tiếp emitơ colectơ phân cực thuận b.Cách mắc Emitơ chung (CE): Tín hiệu vào hai cực B - E, tín hiệu lấy hai cực C - E, cực E chung cho tín hiệu vào tín hiệu Cực E đấu mát với tín hiệu xoay chiều 80 Hình 4.22: Sơ đồ cách mắc CE Trong cách mắc CE, đặc tuyến quan hệ dòng I C điện áp UCE, ứng với khoảng giá trị dòng vào I B Đặc tuyến vào quan hệ dòng vào I B điện áp vào U BE,ứng với khoảng giá trị điện áp U CE Chú ý hình 4.22, độ lớn I B khoảng A, cịn độ lớn IC cở mA.Vùng tích cực cách mắc CE miền bên phải nét đứt UCEbh phía đờng IB = Hình 4.23: Đặc tuyến cách mắc CE Vùng phía trái đường UCEbh vùng bão hoà Vùng cắt vùng phía dới đờng I B = Trong vùng tích cực chuyển tiếp emitơ phân cực thuận, chuyển tiếp colectơ phân cực ngược, vùng dùng để khuếch đại điện áp, dịng điện cơng suất Theo đặc tuyến Hình 4.23 b I B = dịng I C ± điều giãi thích sau: 81 + Hệ số : Trong chế độ chiều, để đánh giá khả điều khiển dòng I B dòng I C, người ta định nghĩa hệ số đại dòng điện : c Cách mắc colectơ chung (CC): Tín hiệu vào hai cực B - C, tín hiệu lấy hai cực E - C Cực C đấu mass với tín hiệu xoay chiều Sơ đồ cách mắc CC cho Hình 4.23 Hình 4.24: Sơ đồ cách mắc CC Đặc tuyến vào đặc tuyến cách mắc CC tơng tự nh cách mắc CE, cách thay I C IE, UCE UEC *Các tham số tham số tới hạn tranzito: Khi sử dụng tranzito cần lưu ý tham số tham số có ghi sổ tay tra cứu Sau tam số Dịng góp lớn cho phép (I Cm)): dịng góp chiều vợt q trị số cho phép tranzito bị hỏng Điện áp góp lớn cho phép (U cm): hai điện áp U CE U CB phải mức cho phép, vợt q tranzito bị hỏng 82 Công suất tiêu tán tối đa cho phép (P tt)) mức công suất lớn tiêu tán tiếp giáp gốc – góp thời gian dài mà tranzito làm việc bình thường Hệ số khuếch đại dòng điện ỏ (mạch gốc chung) hay ò (mạch phát chung): ỏ hay ị lớn khả khuếch đại tín hiệu lớn Tần số cắt f C tần số tranzito làm việc hệ số khuếch đại dịng điện giảm 0,7 lần trị số lúc làm việc tần số thấp Ở tần số cao hệ số khuếch đại dòng điện giảm nhanh Người ta xác định tần số tới hạn f T tần số mà hệ số khuếch đại dòng điện ò tranzito Dòng góp ngược hay dịng dị I Co; dịng góp mạch vào hở mạch, mạch gốc chung ta có dịng I Co (tức I Cbo) Với mạch phát chung ta có ICe Dịng nhỏ tranzito tốt, tranzito silic có dịng dị nhỏ nhiều so với tranzito gecmani - Giới hạn nhiệt độ làm việc: nhiệt độ tăng I Co tăng, I Cm, UCm, Ptt giảm tranzito làm việc không ổn định Do đó, phải có giới hạn nhiệt độ tranzito Tranzito chế tạo silíc có giới hạn nhiệt độ làm việc cao tranzito chế tạo gecmani Hệ số tạp âm: Hệ số tạp âm loại tranzito có ghi sổ tay tính theo dB Tranzito có hệ số tạp âm nhỏ trị số dB lớn Hình 4.25: Vùng hoạt động tranzitor Đối với tranzito có vùng làm việc đặc tuyến ra, tranzito hoạt động vùng có tỷ lệ tín hiệu tín hiệu vào lớn với độ méo nhỏ Vùng bị giới hạn vài tham số dòng I C lớn I Cmax (đối với cách mắc CE) 83 Với tranzito có đặc tuyến Hình 4.25 có ICmax = 50 mA, UCemax = 20V Đường UCEbh đặc tuyến giá trị nhỏ U CE, thông thường UCEbh = 0,3 V Công suất tiêu hao lớn định nghĩa: PCmax = UCE IC Với tranzito cho Hình 5.22 P Cmax = 300mW Ví dụ, chọn IC = ICmax = 50mA suy UCE = V Chọn UCE = UCemax = 20V, suy I C = 15mA Nếu chọn I C nằm hai khoảng trên, I C = 25mA UCE = 12V Với điểm ta vẽ đường cong cơng suất (có thể lấy thêm điểm khác) Như vậy, vùng hoạt động tranzito bị giới hạn tham số: ICEO IC ICmax UCEbh UCE UCEmax UCE IC PCmax Chú ý với cách mắc CB P Cmax = UCB IC 4.4 Khuyếch đại 4.4.1 Khái niệm mạch khuếch đại Mạch khuếch đại sử dụng hầu hết thiết bị điện tử, mạch khuếch đại âm tần Cassete, Âmply, Khuếch đại tín hiệu video Ti vi mầu v.v a.Có ba loại mạch khuếch đại : – Khuếch đại điện áp : Là mạch ta đưa tín hiệu có biên độ nhỏ vào, đầu ta thu tín hiệu có biên độ lớn nhiều lần – Mạch khuếch đại dòng điện : Là mạch ta đưa tín hiệu có cường độ yếu vào, đầu ta thu tín hiệu cho cường độ dòng điện mạnh nhiều lần – Mạch khuếch đại công xuất : Là mạch ta đưa tín hiệu có cơng xuất yếu vào , đầu ta thu tín hiệu có cơng xuất mạnh nhiều lần, thực mạch khuếch đại công xuất kết hợp hai mạch khuếch đại điện áp khuếch đại dòng điện làm 84 b.Các chế độ hoạt động mạch khuếch đại Các chế độ hoạt động mạch khuếch đại phụ thuộc vào chế độ phân cực cho Transistor, tuỳ theo mục đích sử dụng mà mạch khuếch đại phân cực để KĐ chế độ A, chế độ B , chế độ AB chế độ C *Mạch khuếch đại chế độ A Là mạch khuếch đại cần lấy tín hiệu hồn tồn giốn với tín hiệu ngõ vào Hình 4.26 Mạch khuếch đại chế độ A Để Transistor hoạt động chế độ A, ta phải định thiên cho điện áp UCE ~ 60% ÷ 70% Vcc * Mạch khuếch đại chế độ A sử dụng mạch trung gian khuếch đại cao tần, khuếch đại trung tần, tiền khuếch đại v v *Mach khuếch đại chế độ B Mạch khuếch đại chế độ B mạch khuếch đại nửa chu kỳ tín hiệu, khuếch đại bán kỳ dương ta dùng transistor NPN, khuếch đại bán kỳ âm ta dùng transistor PNP, mạch khuếch đại chế độ B khơng có định thiên 85 Hình 4.27 Mạch khuyếch đại chế độ B * Mạch khuếch đại chế độ B thường sử dụng mạch khuếch đại công xuất đẩy kéo công xuất âm tần, công xuất mành Ti vi, mạch công xuất đẩy kéo , người ta dùng hai đèn NPN PNP mắc nối tiếp , đèn khuếch đại bán chu kỳ tín hiệu, hai đèn mạch khuếch đại đẩy kéo phải có thơng số kỹ thuật : * Mạch khuếch đại công xuất kết hợp hai chế độ A B Hình 4.28 Mạch khuyếch đại chế độ A B *Mạch khuếch đại chế độ AB 86 Mạch khuếch đại chế độ AB mạch tương tự khuếch đại chế độ B , có định thiện cho điện áp UBE sấp sỉ 0,6 V, mạch khuếch đại nửa chu kỳ tín hiệu khắc phục tượng méo giao điểm mạch khuếch đại chế độ B, mạch sử dụng mạch công xuất đẩy kéo *Mạch khuếch đại chế độ C Là mạch khuếch đại có điện áp UBE phân cự ngược với mục đích lấy tín hiệu đầu phần đỉnh tín hiệu đầu vào, mạch thường sử dụng mạch tách tín hiệu : Thí dụ mạch tách xung đồng ti vi mầu Hình 4.29 Mạch khuyếch đại chế độ C 4.5 Phần tử nhiều mặt ghép P – N Khi có hai chất bán dẫn P N , ghép hai chất bán dẫn theo tiếp giáp P - N ta Diode, tiếp giáp P -N có đặc điểm : Tại bề mặt tiếp xúc, điện tử dư thừa bán dẫn N khuyếch tán sang vùng bán dẫn P để lấp vào lỗ trống => tạo thành lớp Ion trung hoà điện => lớp Ion tạo thành miền cách điện hai chất bán dẫn 87 Hình 4.30 : Mối tiếp xúc P - N => Cấu tạo Diode Ở hình mối tiếp xúc P - N cấu tạo Diode bán dẫn Hình 4.31 Ký hiệu hình dáng Diode bán dẫn 88 Tài liệu tham khảo [1] Đặng Văn Đào, Kỹ thuật điện, NXB Khoa học Kỹ thuật; Hà nội 2001 [2].Nguyễn Bình Thành, Cơ sở lý thuyết mạch – tập tập 2, NXB Khoa học kỹ thuật; 1970 [3].Đặng Văn Đào, Bài tập kỹ thuật điện, NXB Khoa học Kỹ thuật; Hà nội 2001 [4].PGS-TS Đỗ Xuân Thụ, Kỹ thuật điện tử, Nhà xuất giáo dục; 1996 89 ... Đào, Kỹ thuật điện, NXB Khoa học Kỹ thuật; Hà nội 20 01 [2] .Nguyễn Bình Thành, Cơ sở lý thuyết mạch – tập tập 2, NXB Khoa học kỹ thuật; 1970 [3].Đặng Văn Đào, Bài tập kỹ thuật điện, NXB Khoa học Kỹ. .. nguyên tử P liên kết với nguyên tử Si theo liên kết cộng hoá trị, nguyên tử Phospho có điện tử tham gia liên kết dư điện tử trở thành điện tử tự => Chất bán dẫn lúc trở thành thừa điện tử ( mang điện. .. điện đồng chia thành phần cảm phần ứng: - Phần cảm tạo từ trường (phần kích từ), -Phần ứng phần thực biến đổi lượng 51 Căn vào cấu tạo máy điện đồng chia thành phần tĩnh: stato phần quay: rơto