Bài mở đầu 1 BỘ LAO ĐỘNG THƯƠNG BINH VÀ XÃ HỘI TỔNG CỤC DẠY NGHỀ GIÁO TRÌNH KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ NGHỀ KỸ THUẬT LẮP RÁP & SỬA CHỮA MÁY TÍNH TRÌNH ĐỘ TRUNG CẤP ( Ban hành theo Quyết định số 120/QĐ TCDN ngày[.]
1 BỘ LAO ĐỘNG - THƯƠNG BINH VÀ XÃ HỘI TỔNG CỤC DẠY NGHỀ GIÁO TRÌNH KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ NGHỀ: KỸ THUẬT LẮP RÁP & SỬA CHỮA MÁY TÍNH TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP ( Ban hành theo Quyết định số: 120/QĐ-TCDN ngày 25 tháng 02 năm 2013 trưởng Tổng cục dạy nghề) Tổng cục TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN: Tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin phép dùng ngun trích dùng cho mục đích đào tạo tham khảo Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh bị nghiêm cấm LỜI GIỚI THIỆU Hiện nay, trang thiết bị điện tử trở thành thành phần quan trọng sống đại Nhắc tới điện tử, người ta hình dung tới trang thiết bị thiết yếu sống hàng ngày đài, tivi sản phẩm có hàm lượng chất xám cao hệ thống máy vi tính, hệ thống vệ tinh, thiết bị điều khiển từ xa, Có thể nói, điện tử dần chiếm lĩnh gần toàn lĩnh vực sống Tuy nhiên có điều mà tất trang thiết bị điện tử dựa phát triển từ linh kiện điện trở, tụ điện, cuộn cảm, điốt, transitor, dạng mạch điện tử Đó tảng phát triển lĩnh vực điện tử trang thiết bị đại Chính giáo trình này, đề cập tới kiến thức mạch điện tử bao gồm khái niệm bản, mạch điện thơng dụng, phương pháp phân tích ngun lý hoạt động, đặc tính mạch, cơng thức tính tốn, xây dựng mạch điện thực tế ứng dụng mạch Sẽ thực hữu ích cho sinh viên hiểu áp dụng thiết kế mạch cách thục lĩnh vực điện tử Do tài liệu, có đề cập chủ yếu tới khía cạnh thực tiễn linh kiện, cách sử dụng số phương pháp kiểm tra thông qua sử dụng mạch điện tử nên để nắm vững khái niệm này, sinh viên nên dành thời gian chuẩn bị số linh kiện số thiết bị đo lường đơn giản đồng hồ đo, số phụ kiện khác kèm Điều thực có ích để nắm cách nhanh kiến thức có liên quan tới lĩnh vực điện tử Sau chuẩn bị đầy đủ dụng cụ, bạn đọc theo hướng dẫn tài liệu, tự kiểm tra lại theo câu hỏi phần câu hỏi đánh giá chương nhằm nắm vững kiến thức, đồng thời lắp đặt thiết kế số mạch điện tử theo sơ đồ mạch có Sau lắp ráp, bạn tự kiểm tra mạch có Trong trường hợp có trục trặc, dùng kiến thức để giải thích tự hiệu chỉnh lại mạch Trong trường hợp khơng thể, sinh viên thực trao đổi phần trao đổi phần tương ứng Những đặc điểm giáo trình: Các cấu trúc giáo trình logic từ đơn giản đến phức tạp, từ dễ đến khó, phần trước tạo tiền đề kiến thức cho phần sau Nội dung chương trình chắt lọc, bỏ qua dẫn dắt toán học dài dịng, đảm bảo đựơc tính bản, cốt lõi vấn đề Các kiến thức giáo trình kiến thức tiền đề trình thực hành Hướng dẫn sử dụng giáo trình: Đối với giáo trình giáo trình lý thuyết sử dụng giáo trình độc giả cần phải đựơc học qua môn điện tử như: Linh kiện điện tử, Đo lường điện tử, Điện tử để hiểu đựơc kiến thức giáo trình Sau phần chương cần làm thêm tập giáo trình tự đưa yêu cầu riêng Đặc biệt phải vận dụng đựơc kiến thức vào thực hành Mặc dù có cố gắng q trình biên soạn chắn giáo trình khơng thể khơng có thiếu sót Tác giả mong góp ý bạn đọc Thư góp ý xin gửi về: Trường Cao Đẳng nghề kỹ thuật công nghệ Chúng xin cảm ơn! Hà Nội, 2013 Tham gia biên soạn Khoa Công Nghệ Thông Tin Trường Cao Đẳng Nghề Kỹ Thuật Công Nghệ Địa Chỉ: Tổ 59 Thị trấn Đông Anh – Hà Nội Tel: 04 38821300 Chủ biên: Lê Văn Dũng Mọi góp ý liên hệ: Phùng Sỹ Tiến – Trưởng Khoa Công Nghệ Thông Tin Mobible: 0983393834 Email: tienphungktcn@gmail.com – tienphungktcn@yahoo.com MỤC LỤC ĐỀ MỤC Bài mở đầu : Tổng quan 1.Các đại lượng 2.Tín hiệu truyền tin Bài 1: Linh kiện thụ động Điện trở Tụ điện Cuộn dây Biến áp Bài 2: Linh kiện tích cực Chất bán dẫn 1.1 Chất bán dẫn nguyên chất tạp chất 1.2 Nguyên lý hoạt động bán dẫn Diod 2.1 Cấu tạo, nguyên lý, đặc tuyến mặt ghép mặt P-N 2.2 Tính phân cực Diod 2.3 Ứng dụng diod Transistor lưỡng cực BJT 3.1 Cấu tạo, nguyên lý, đặc tuyến BJT 3.2 Ứng dụng BJT Transistor JFET 4.1 Cấu tạo, nguyên lý, đặc tuyến JFET 4.2 Ứng dụng JFET Transistor MOSFET TRANG 9 10 12 12 24 29 31 39 39 39 42 44 44 47 47 49 49 54 57 57 60 60 5.1 Cấu tạo, nguyên lý, đặc tuyến MOSFET 5.2 Ứng dụng MOSFET Transistor đơn nối UJT 6.1 Cấu tạo, nguyên lý, đặc tuyến UJT 6.2 Ứng dụng UJT 60 63 64 64 Bài 3: Mạch khuếch đại tín hiệu nhỏ Mạch khuếch đại E chung 1.1 Sơ đồ mạch 1.2 Tính tốn phân cực 1.3 Tính cơng suất khuếch đại độ lợi 72 72 72 73 74 66 Mạch khuếch đại C chung 2.1 Sơ đồ mạch 2.2 Tính tốn phân cực 2.3 Tính cơng suất khuếch đại độ lợi Mạch khuếch đại B chung 3.1 Sơ đồ mạch 3.2 Tính tốn phân cực 3.3 Tính cơng suất khuếch đại độ lợi Bài 4: Mạch khuếch đại công suất Mạch khuếch đại đẩy kéo 1.1 Sơ đồ mạch 1.2 Tính tốn cơng suất Mạch khuếch đại OCL 2.1 Sơ đồ mạch 2.2 Tính tốn cơng suất Mạch khuếch đại OTL 3.1 Sơ đồ mạch 3.2 Tính tốn cơng suất Bài 5: Mạch khuếch đại vi sai Mạch khuếch đại vi sai 1.1 Sơ đồ nguyên lý 1.2 Phương pháp đưa tín hiệu vào Các loại mạch vi sai 2.1 Khuếch đại vi sai có tải kiểu gương dòng điện 2.2 Khuếch đại vi sai dùng tranzito trường 2.3 Khuếch đại chiều có biến đổi trung gian Vi mạch thuật toán 3.1 Khái niệm chung 3.2 Bộ khuếch đại đảo 3.3 Bộ khuếch đại không đảo 3.4 Mạch cộng 3.5 Mạch trừ Bài 6: Thyristor SCR 75 75 76 76 77 77 78 79 80 80 80 81 82 82 83 85 85 85 88 88 88 88 89 89 90 91 91 91 92 93 94 95 98 98 DIAC TRIAC TÀI LIỆU THAM KHẢO 100 102 106 MÔ ĐUN: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ Mã mô đun :MĐ14 Vị trí, ý nghĩa, vai trị mơ đun: - Vị trí: + Mơ đun bố trí sau mơ đun chung + Học trước môn học/ mô đun đào tạo chun ngành - Tính chất: + Là mơ đun tiền đề cho môn học chuyên ngành + Là mơ đun bắt buộc - Ý nghĩa, vai trị mô đun: + Là mô đun thiếu nghề Sửa chữa, lắp ráp máy tính Mục tiêu mô đun: - Đọc giá trị linh kiện thụ động - Xác định chân linh kiện tích cực - Lắp ráp, sửa chữa dựơc mạch khuếch đại - Tụ tin việc tiếp xúc, sửa chữa thiết bị điện tử máy tính - Tạo tính cẩn thận cho sinh viên tiếp cận thiết bị điện tử Mã MĐ14 - 01 MĐ14 - 02 MĐ14 - 03 MĐ14 - 04 MĐ14 - 05 MĐ14 - 06 MĐ14 - 07 Tên mô đun Bài mở đầu Tổng quan Linh kiện thụ động Linh kiện tích cực Khuếch đại tín hiệu nhỏ Mạch khuếch đại công suất Mạch khuếch đại vi sai Thyristor Tổng số 10 20 20 24 24 20 Thời lượng Lý Thực Kiểm thuyết hành tra 0 10 10 16 14 14 BÀI MỞ ĐẦU TỔNG QUAN MÃ BÀI: MĐ14-01 Mục tiêu: - Xác định đại lượng - Trình bày Tín hiệu truyền tin - Rèn luyện tính xác, khoa học Nội dung chính: 1.Các đại lượng Mục tiêu: - Xác định đại lượng Khi xử lý số liệu đo hay phân tích đối tượng ngẫu nhiên đại lượng ngẫu nhiên, tín hiệu ngẫu nhiên, tín hiệu ngẫu nhiên phức trường ngẫu nhiên ta phải sử dụng cơng cụ tốn học đại tốn học thống kê Với toán học thống kê áp dụng cho đối tượng ngẫu nhiên ta phải đo đặc tính số kỳ vọng tốn học, phương sai, hàm tương quan mật độ phổ lượng Đây đại lượng đo phi vật lý Để đo đại lượng trước người ta sử dụng kỹ thuật analog để tạo thiết bị đo (ví dụ: tương quan kế), ngày nhờ có máy tính sử dụng kỹ thuật số lấy mẫu tín hiệu vật lý từ tính theo angơrit định sẵn để tìm đại lượng phi vật lý Một nhược điểm việc đo đại lượng phi vật lý theo phương pháp thống kê tốc độ tính chậm đặc biệt có u cầu độ xác cao Để khắc phục nhược điểm này, người ta sử dụng hệ máy tính có tốc độ cao hay thiết bị đặc chủng có có tốc độ nhanh cho việc xử lý thống kê (ví dụ: DSP chẳng hạn) Một phương pháp khác nghiên cứu angôrit nhanh để xử lý thống kê, ví dụ thuật tốn biến đổi Furiê nhanh FFT để phân tích phổ chẳng hạn, hay thuật tốn thích nghi tính nhanh hàm tương quan tín hiệu ngẫu nhiên Trong lĩnh vực truyền, thu nhận xử lý thông tin gặp nhiều đại lượng phi vật lý là: lượng thông tin đo, tốc độ truyền thông tin, hệ số lỗi bit, hệ số cắt giảm thông tin thừa, dung lượng thông tin kênh liên lạc khả truyền kênh Như lĩnh vực thông tin ta có nhiều đại lượng phi vật lý Việc chúng thơng qua việc tính tốn theo angơrit định sẵn Ví dụ: để đo lượng thơng tin tin mang đến ta phải xác định xác suất xuất kiện tin độ khơng xác định nó; hay muốn xác định độ truyền ta phải xác định lượng thông tin truyền đơn vị thời gian; hay muốn tính hệ số lỗi bit ta phải xác định tổng số bit truyền số bit bị lỗi sau nhận 10 Rõ ràng để xác định đại lượng phi vật lý lĩnh vực thông tin phải dựa vào kỹ thuật số phải tìm angơrit tối ưu cho thời gian tính có độ xác cao Trong lĩnh vực xã hội có nhiều đại lượng phi vật lý cần đo như: số tăng trưởng GDP quốc gia, số IQ người, số tăng dân số nước… đại lượng phi vật lý phổ biến cần phải đo Để đo chúng cần phải có quy tắc (angơrit) theo quy định xã hội Để có số liệu để tính đại lượng phi vật lý phải có q trình thống kê theo thời gian theo lĩnh vực Ví dụ: để dự báo nhu cầu tiêu dùng điện cho ngành tháng cần phải có thống kê tiêu dùng điện khứ, sử dụng phương pháp hồi quy dự báo nhu cầu tiêu dùng điện cho ngày, tuần, tháng hay năm Lĩnh vực tâm sinh lý có nhiều đại lượng phi vật lý cần đo là: đo mức độ bị stress, máy phát nói dối, máy đo tình cảm, tự động chuẩn đốn bệnh… Trạng thái tâm lý người thường liên quan chặt chẽ đến hoạt động quan bên thể Ví dụ: hồi hộp nhịp tim tăng lên Một người yêu có loại hóa chất đặc biệt gọi hóa chất tình yêu xuất máu Nếu ta đo nồng độ biết mức độ yêu cầu người đó; Hay mức độ thiu thịt xác định nhờ xác định nồng độ khí H2S sinh thịt bị ôi Như việc đo đại lượng lĩnh vực tâm sinh lý thường phải thông qua việc đo số đại lượng vật lý liên quan Số đại lượng vật lý hay nhiều tùy vào biểu người liên quan Trong tương lai gần có chương trình chuẩn đốn bệnh Để làm việc đó, nhiều phải đo nhiều thông số vật lý khác thông qua xét nghiệm máy định ta mắc phải bệnh thơng qua hệ chuyên gia cài đặt máy Như ta thấy rằng, đại lượng phí vật lý tồn nhiều lĩnh vực khác Trong khuôn khổ viết này, tác giả liệt kê hết lĩnh vực có đại lượng phi vật lý cần đo Có điều lĩnh vực mẻ đầy triển vọng ngành kỹ thuật đo lường đại sử dụng kỹ thuật số có liên quan đến phương pháp đo đo lường angơrit 2.Tín hiệu truyền tin Mục tiêu: - Trình bày Tín hiệu truyền tin Tín hiệu số đo điện áp dòng điện q trình thay đổi tín hiệu theo thời gian tạo tín hiệu hữu ích Các dạng tín hiệu: Tín hiệu chia làm loại tín hiệu tương tự anolog tín hiệu số digital Tín hiệu tương tự tín hiệu biến thiên liên tục theo thời gian nhận giá trị khoảng biến thiên ... tienphungktcn@yahoo.com MỤC LỤC ĐỀ MỤC Bài mở đầu : Tổng quan 1.Các đại lượng 2.Tín hiệu truyền tin Bài 1: Linh kiện thụ động Điện trở Tụ điện Cuộn dây Biến áp Bài 2: Linh kiện tích cực Chất bán... Tổng số 10 20 20 24 24 20 Thời lượng Lý Thực Kiểm thuyết hành tra 0 10 10 16 14 14 BÀI MỞ ĐẦU TỔNG QUAN MÃ BÀI: MĐ14-01 Mục tiêu: - Xác định đại lượng - Trình bày Tín hiệu truyền tin - Rèn luyện... điện tử Mã MĐ14 - 01 MĐ14 - 02 MĐ14 - 03 MĐ14 - 04 MĐ14 - 05 MĐ14 - 06 MĐ14 - 07 Tên mô đun Bài mở đầu Tổng quan Linh kiện thụ động Linh kiện tích cực Khuếch đại tín hiệu nhỏ Mạch khuếch đại