TỔNG HỢP CÁC LINH KIỆN ĐIỆN TỬ CƠ BẢN

TỔNG HỢP CÁC LINH KIỆN ĐIỆN TỬ CƠ BẢN Bài 1 ĐIỆN TRỞ 1) Khái quát về điện trở Điện trở là linh kiện điện tử thụ động, có chức năng cản trở dòng điện trong mạch ( điện trở có trở kháng càng lớn thì khả.

TỔNG HỢP CÁC LINH KIỆN ĐIỆN TỬ CƠ BẢN Bài 1: ĐIỆN TRỞ 1) Khái quát điện trở - Điện trở linh kiện điện tử thụ động, có chức cản trở dòng điện mạch ( điện trở có trở kháng lớn khả cản trở dòng điện lớn) - Chức : hạn dịng - Cấu tạo: Hình 1: Cấu tạo điện trở 2) Cách đo điện trở: - Các hư hỏng điện trở: + Bị đứt: Kim đồng hồ không lên + Bị cháy + Giá trị không đúng, lệch nhiều - Cách đo xác định điện trở sống hay chết: + B1: Dùng đồng hồ VOM để thang đo điện trở Nếu điện trở nhỏ ( 10kΩ) để thang đo 1k 10kΩ + B2: Đọc kết Giá trị đo = Chỉ số x thang đo Lưu ý : Nếu điện trở nhỏ cần để qua đo chân điện trở tiếp xúc tốt với giá trị Khi điện trở lớn tay khơng tiếp xúc vào que đo điện trở người lúc song song với điện trở tụ cần đo làm giá trị điện trở cần đo giảm 3) Biến trở ( Variable resistor): - Là điện trở thay đổi giá trị (R tăng => I giảm , R giảm => I tăng) Hình 2: Kí hiệu biến trở loại chiết áp Bài 2: TỤ ĐIỆN 1) Khái quát tụ điện - Cấu tạo: gồm cực kim loại đối diện với nhau, chất cách điện (hay gọi chất điện mơi, khơng khí, thủy tinh, gốm,…) Hình 3: Cấu tạo tụ điện - Kí hiệu: + Tụ có phân cực: tụ chiều, thường gặp tụ hóa Hình 4: Kí hiệu tụ phân cực + Tụ không phân cực: tụ gốm tụ xoay chiều, thường gặp Hình 5: Kí hiệu tụ khơng phân cực - Chức tụ: + Tụ chiều có phân cực thường dùng để lọc nguồn (nắn dòng) + Tụ xoay chiều thường dùng để lọc nhiễu - Thơng số tụ: 2) Ngun lí hoạt động: - Khi đặt cực tụ điện vào điện tích trái dấu nhau, tạo điện trường sinh điện áp đầu tụ: U= với : q điện tích tụ tích C điện dung tụ tích U điện áp đầu tụ - Đối với dịng xoay chiều, điện áp thay đổi nên điện tích thay đổi sinh dòng điện chống lại thay đổi điện áp (vì dịng điện dịng dịch chuyển có hướng hạt electron), dùng để ổn định điện áp đặt đầu Đối với mạch điện xoay chiều dung, dòng điện vược trướt điện áp góc 90 - Đối với dịng chiều, tụ khơng cho qua điện áp khơng thay đổi Đối với mạch chiều, tụ có tác dụng nạp sả để nắn dòng thành dòng chiều phẳng - Đặc tính nạp xả tụ: Hình 6: Mạch RC đặc tuyến nạp Hình 7: Đặc tuyến xả 3) Cách kiểm tra tụ điện: - Các trường hợp hư hỏng tụ: + Tụ bị nối tắt: hai má tụ bị chạm vào + Tụ bị gỉ: chất điện môi bị biến chất nên phần dòng DC qua + Tụ bị giảm trị số: chất dung môi bị chất lượng rắn, khô (lỏng) + Tụ bị đứt - Cách kiểm tra tụ điện: Hình 8: Cách kiểm tra tụ điện (tụ phân cực) Hình 9: Cách kiểm tra tụ điện (tụ khơng phân cực) Bài 3: DIODE 1) Khái quát diode - Là linh kiện điện tử cho phép dòng điện chiều từ dương sang âm - Phân loại diode: + Diode bán dẫn (diode chỉnh lưu thường) + Diode Zenner + Diode phát quang (led) + Diode Schottky + Diode biến dung + Diode thu quang - Cấu tạo: gồm khối bán dẫn loại P loại N nối chân anode(+) cathode (-), có miền cách điện + Khối bán dẫn loại P: hạt dẫn lỗ trống mang điện tích dương + Khối bán dẫn loại N: hạt dẫn electron mang điện tích âm + Miền cách điện (vùng nghèo) Hình 10: Các vùng phân cực cho diode 2) Các loại diode thường dùng 2.1 Diode bán dẫn - Diode bán dẫn (hay cịn gọi diode chỉnh lưu thường) có tác dụng chỉnh lưu dòng điện xoay chiều AC thành dòng điện chiều DC khơng phẳng - Kí hiệu: Hình 11: Kí hiệu, hình dáng diode chỉnh lưu Trên hình vẽ, dòng điện từ cực dương (anode) sang cực âm (cathode) - Nguyên lí hoạt động: + Chế độ phân cực thuận: Hình 12: Chế độ phân cực thuận diode Cực âm nguồn đẩy hạt electron bên N bên P, cực dương nguồn đẩy hạt lỗ trống bên P bên N Khi tác dụng điện áp, vùng nghèo thu hẹp lại, điện áp chênh lệch cực 0,2V (diode loại Ge) 0.6V (diode loại silic) diện tích miền cách điện giảm 0, diode bắt đầu dẫn Nếu tăng điện áp nguồn lên dịng qua diode tăng nhanh chênh lệch điện áp cực không đổi Hình 13: Đặc tuyến diode phân cực thuận + Chế độ phân cực ngược: Hình 14: Phân cực ngược cho diode Khi phân cực ngược cho diode (cấp nguồn dương vào chân cathode(-), cấp nguồn âm vào chân anode(+) diode), tương tác điện áp ngược, miền cách điện mở rộng ngăn cho dòng điện qua Lúc điện áp đặt lên diode lớn điện áp đánh thủng (điện áp ngược) diode diode bị đánh thủng 2.2 Diode Zenner - Diode Zener (còn gọi diode ổn áp) diode bán dẫn dùng để ổn định điện áp, chỉnh lưu, ứng dụng nhiều mạch nguồn, điểm khác diode zener diode bình thường diode zener bị đánh thủng không bị hỏng cịn diode thường bị hỏng - Kí hiệu: Hình 15: Kí hiệu diode zener - Đặc tuyến V-A diode zener: Hình 16: Đặc tuyến diode zener Zener linh kiện điện tử có lớp P-N hoạt động vùng phân cực thuận phân cực nghịch Khi phân cực thuận diode zener có tác dụng chỉnh lưu diode thường, phân cực nghịch diode zener ghim lại điện áp có giá trị giá trị ghi diode - Nguyên lí hoạt động: + Khi phân cực thuận diện tích miền cách điện giảm cho dịng điện qua từ P sang N + Khi phân cực ngược điện áp ngược > điện áp đầu zener đánh thủng ngược xảy điện áp ngược đầu diode khơng đổi dịng điện ngược thay đổi lớn, ứng dụng vào mạch ổn áp - Có loại đánh thủng ngược diode zener: + Đánh thủng thác lũ với điện áp ngược cao diode chỉnh lưu: loại diode zener có điện áp đánh thủng 5V - Thơng số quan trọng diode zener: + Điện áp ổn áp Vz + Công suất định mức Pz: Pz lớn cho phép dịng điện ngược qua cao 3) Ứng dụng diode vào mạch điện tử - Mạch chỉnh lưu bán kỳ (Haft Ware Rectifier): Hình 17: Mạch chỉnh lưu bán kỳ + Ở bán kì (+), D dẫn, D thành sợi dây dẫn = + Ở bán kì (-), D khơng dẫn, hở mạch nên = - Mạch chỉnh lưu toàn kỳ (Full Ware Rectifier): MOSFET kênh cảm ứng có cấu tạo giống MOSFET kênh có sẵn khơng có kênh dẫn Hình 59: Cấu tạo-kí hiệu Mosfet kênh cảm ứng - Ngun lí hoạt động: Hình 60: Ngun lí hoạt động Mosfet kênh cảm ứng loại N Do khơng có sẳn kênh dẫn nên khơng có kênh dẫn khơng có dịng điện + Khi 0, khơng có dịng cực máng = + Khi > 0V điện tích dương cực G hút điện tử P phía hai vùng bán dẫn N+ lực hút đủ lớn số điện tử bị hút nhiều hơn, đủ để nối liền hai vùng bán dẫn N + kênh N nối liền hai vùng bán dẫn N+ hình thành nên có dịng ID chạy từ D sang S Điện cực G tăng ID lớn 6) Cách kiểm tra FET: Dùng đồng hồ vạn năng, để thang đo x1kΩ, trước đo FET phải nối tắt chân lại để khử bớt điện tích - FET tốt kết sau: + B1: Đo G S hai chiều kim không lên (tiếp giáp GS chưa bị thủng) + B2: Đo G D hai chiều kim không lên (tiếp giáp G D chưa bị thủng) + B3: Dùng Tô vít nối tắt G vào D để điện tích cực G (do trình đo để lại điện tích chân G) + B4: Đo D S (Sau G thoát điện cực G) có chiều kim khơng lên (có đảo que đo) Hình 61: Cách đo kiểm tra Mosfet (B1-B2) Hình 61: Cách đo kiểm tra Mosfet (B3-B4) Bài 7: VI MẠCH TÍCH HỢP IC 1) Khái niệm-phân loại: - Khái niệm: Vi mạch mạch điện gồm nhiều linh kiện Transistor, diode, điện trở… chế tạo đồng loạt kích thước nhỏ, linh kiện liên kết với thực số chức định bọc bên vỏ plastic kim loại, nên cịn gọi mạch điện tích hợp IC (Intergrated Circuit) - Phân loại: có loại vi mạch số vi mạch tương tự + Vi mạch số (IC digital): vi mạch dùng để xử lý tín hiệu số Thường ký hiệu chữ D Ví dụ mạch cổng logic OR, AND,… + Vi mạch tương tự (Analog): vi mạch dùng để xử lý tín hiệu Analog, thường có ký hiệu chữ A thêm ký hiệu hãng sản xuất Ví dụ mạch khuyếch đại, so sánh, ổn áp,… - Các IC phổ biến là: + IC khuyếch đại thuật toán OP - AMP + IC ổn áp 7805 + IC số + IC điện áp dương 7812 + IC giải mã 4017 2) IC khuyếch đại thuật toán OP – AMP 2.1 Giới thiệu: - IC khuyếch đại thuật toán OP-AMP (Operational Amplifier) vi mạch khuyếch đại DC, có hệ số khuyếch đại lớn, trở kháng vào lớn, trở kháng nhỏ - Op-Amp thường sử dụng mạch làm toán cộng, trừ, nhân, chia, tích phân, vi phân… lĩnh vực khác tạo sóng (sin, vng, tam giác), tạo hàm, so sánh, khuếch đại 2.2 Đặc tinh OP-AMP: - Cấu tạo: Hình 62: Kí hiệu sơ đồ chân Op-Amp Gồm chân sau: + : điện áp (chân số 6) + : điện áp vào không đảo (chân số 2) + : điện áp vào đảo (chân số 3) + (- , +): điện áp cấp vào nguồn (chân 7,4), có dạng nguồn nguồn DC đơn nguồn DC đối xứng Ta có điện áp : = A.( - ) với A hệ số khuyếch đại - Đặc tính kỹ thuật OP-AMP: + Độ lợi điện áp lớn (lý tưởng =  => = ) + Tổng trở vào lớn (lý tưởng =  => ) + Tổng trở bé (lý tưởng = nên không phụ thuộc vào ) 2.3 Các mạch OP-AMP:  Mạch so sánh: - Nếu > = , gọi vùng bão hòa dương - Nếu < = , gọi vùng bão hịa âm Hình 63: Đặc tuyến truyền đạt Op-Amp hệ số khuyếch đại áp vòng hở : hệ số khuyếch đại áp vịng kín  Mạch khuyếch đại đảo - Là mạch dùng hồi tiếp âm từ ngõ đến ngõ vào đảo Hình 64: Mạch khuyếch đại đảo - Hệ số khuyếch đại áp tính theo cơng thức: = =  Mạch khuyếch đại khơng đảo Hình 65: Mạch khuyếch đại không đảo Hệ số khuyếch đại áp tính theo cơng thức: = = =1+  Mạch đệm (Mạch theo điện áp) - Là trường hợp đặc biệt mạch khuyếch đại không đảo = 0, = - Mạch đệm dùng để giảm sụt áp đầu vào Vin cho OP-Amp nối với tải, làm giảm bớt ảnh hưởng tải Hình 66: Mạch đệm Hệ số khuyếch đại áp tính theo công thức: = = =1+ => =  Mạch cộng: Hình 67: Mạch cộng khơng đảo mạch cộng đảo  Mạch trừ - Hay gọi mạch khuyếch đại vi sai (có thực khuếch đại tín hiệu điện theo khác biệt hai điện áp ngõ vào) Hình 68: Mạch trừ - Điện áp tín cơng thức:  Mạch tích phân - Điện áp ngõ tích phân điện áp ngõ vào Hình 69: Mạch tích phân  Mạch vi phân Điện áp ngõ vi phân điện áp ngõ vào Hình 70: Mạch vi phân 3) IC ổn áp 7805 - IC ổn áp 7805 có chức tạo điện áp 5V ổn định, dùng mạch nguồn 5V Hình 71: IC ổn áp 7805 - Nguyên lí IC ổn áp 7805 dựa nguyên tắc đánh sụt áp giữ ổn định điện áp Khi ta cấp nguồn điện DC lớn điện áp đầu vào 7805 (lớn 2V đến 5V) 7805 đánh sụt áp xuống thành 5V giữ ổn định điện áp 5V Hình 72: Ngun lí IC ổn áp 7805 - Muốn kiểm tra 7805 ta phải cấp nguồn đầu vào cho 7805 sau ta đo điện áp đầu xem coi có đủ 5VDC khơng 4) IC điện áp dương 7812 IC điện áp âm 7912 - IC 7812 IC tạo điện áp dương +12VDC, IC 7912 IC tạo điện áp âm -12VDC, hai thường ứng dụng mạch tạo nguồn 12VDC đối xứng Hình 73: IC 7812 IC 7912 5) IC số 6) IC giải mã 4017 BÀI 8: MỘT SỐ LINK KIỆN ĐIỆN TỬ KHÁC 1) Opto 2) Transitor có cổng cách ly IGBT BÀI 9: CÁC MẠCH ĐIỆN TỬ CƠ BẢN 1) Mạch nguồn 5VDC - Mạch nguồn 5VDC mạch tạo nguồn 5VDC cho mạch điện điện tử, chuyển 12VAC thành 5VDC Hình: Mạch tạo nguồn 5VDC - Các linh kiện sau: + Biến áp 220VAC/12VAC + Cầu chỉnh lưu có tác dụng chuyển đổi dịng điện AC thành dòng điện DC + Tụ xoay chiều, tụ chiều + IC ổn áp 7805 2) Mạch nguồn 12VDC đối xứng 3) Mạch tạo xung đa hài - Mạch tạo xung đa hài mạch chớp tắt đèn luân phiên Hình: Mạch tạo xung đa hài - Nguyên lí mạch sau: Khi cấp nguồn điện vào mạch transitor Q2, Q1 dẫn làm đèn led sáng lúc, đồng thời hai tụ C1 C2 nạp Tụ C1 nạp đầy trước, sau tụ C1 phóng dịng điện âm đưa vào chân B Q1 làm Q1 ngưng dẫn, D2 khơng sáng, D1 sáng Sau tới C2 nạp đầy, C2 phóng dịng điện âm đưa vào chân B Q2 làm Q2 ngưng dẫn, D1 không sáng, D2 sáng Hai C1 C2 nạp xả luân phiên, làm cho Q1 Q2 hoạt động luân phiên, từ đèn sáng luân phiên 4) Mạch led đoạn 5) Mạch nhạy pha 6) Mạch nghịch lưu inverter ... - Cách kiểm tra tụ điện: Hình 8: Cách kiểm tra tụ điện (tụ phân cực) Hình 9: Cách kiểm tra tụ điện (tụ không phân cực) Bài 3: DIODE 1) Khái quát diode - Là linh kiện điện tử cho phép dòng điện. .. tụ điện vào điện tích trái dấu nhau, tạo điện trường sinh điện áp đầu tụ: U= với : q điện tích tụ tích C điện dung tụ tích U điện áp đầu tụ - Đối với dòng xoay chiều, điện áp thay đổi nên điện. .. khóa điện tử trạng thái mở Khi điện áp 4) Một số mạch điện tử dùng transistor - Trong mạch điện transitor có vai trị cơng tắc đóng ngắt khuyếch đại tín hiệu dịng Hình 34: Mạch khuyếch đại cơng