Giáo trình Điện tử cơ bản (Nghề Công nghệ kỹ thuật ĐiệnĐiện tử CĐTC)

TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ ĐỒNG THÁP KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ GIÁO TRÌNH MƠN HỌC: ĐIỆN TỬ CƠ BẢN NGÀNH, NGHỀ: CNKT ĐI N ĐI N T TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG/TRUNG CẤP (Ban hành kèm theo Quyết định Số: /QĐ-CĐNĐT ngày… tháng…năm 2018 Hiệu trưởng Trường Cao đẳng nghề Đồng Tháp) Đồng Tháp, năm 2018 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 Giáo trình biên soạn theo Chư ng trình chi tiết mô đun Điện tử c ban hành k m theo Chư ng trình đào tạo nghề Cơng nghệ k thu t điện điện tử Cấu tr c c a giáo trình bao gồm Cụ thể sau ài 1: LINH KI N ĐI N T ài 2: M CH CH NH LƯU ài 3: M CH PH N C C JT MOS ài 4: M CH ỔN ÁP ài 5: M CH AO Đ NG T SCR Tác giả xin ch n thành cảm n qu Th y Khoa Điện-Điện đ biên soạn nh ng tài liệu giảng dạy có liên quan đến mơ đun trước qua nhiều giai đoạn Tác giả xin ch n thành cảm n Th y Trư ng V n Tám giảng viên Khoa Công nghệ Trường Đại học C n Th tác giả c a Giáo trình: LINH KI N ĐI N T Giáo M CH ĐI N T Tác giả c ng xin ch n thành cảm n qu tác giả Internet có viết tài liệu giảng giáo trình liên quan đến mơ đun ĐI N T C N Trong trình biên soạn đ có nhiều c g ng ch c ch n khó tránh kh i sai sót l i đánh máy cách dùng c u hình ảnh chưa r nét chưa đồng c ng c n hạn chế mặt chuyên môn Rất mong giảng viên Khoa Điện-Điện tử học sinh sinh viên lớp đóng góp thêm để Giáo trình Điện Tử c ngày hoàn thiện h n Mọi đóng góp kiên xin vui l ng trao đổi qua s điện thoại: 0989297510 ho c email: pthanhgiang76@gmail.com Xin ch n thành cảm n Đồng Tháp, ngày tháng năm 2018 Giảng viên biên soạn: Phan Thanh Giang MỤC LỤC  Trang Lời giới thiệu ài 1: LINH KI N ĐI N T ài 2: M CH CH NH LƯU ài 3: M CH PH N C C JT MOS ài 4: M CH ỔN ÁP ài 5: M CH AO Đ NG Tài liệu tham khảo 55 T SCR 69 83 102 117 BÀI 1: LINH KIỆN ĐIỆN TỬ Mã B i: MH11-01 Giới thiệu: ài Linh Kiện Điện Tử giới thiệu s linh kiện điện tử thông dụng sử dụng mạch điện tử ài cung cấp kiến th c cấu tạo tính chất c a linh kiện điện tử thơng dụng Hướng d n cho người học nh n biết đọc giá trị thông s khác c a linh kiện điện tử thông dụng Hướng d n cho người học l p mạch đo thông s c a mạch điện tử thông dụng Mục tiêu: Sau học xong người học có khả n ng: Kiến th c: Trình bày định ngh a cấu tạo k hiệu công dụng c a linh kiện điện tử Trình bày quy trình đo kiểm tra linh kiện điện tử K n ng: Nh n dạng xác loại linh kiện Đo kiểm tra linh kiện điện tử Xác định xác linh kiện t t xấu biết thay Thái độ: Nghiêm t c tích c c th c hành Đảm bảo an toàn th c hành người thiết bị, dụng cụ Chịu trách nhiệm với nh ng sản ph m tạo Có khả n ng v n dụng kiến th c k n ng đ học để áp dụng vào th c tế Nội dung bài: Linh i n i n t thụ 1 Đi n tr 1 Đ nh ngh ng -C u t o - K hi u i n tr 1 1 Đ nh ngh Đ nh ngh i n tr (Resistance) Điện trở v t l đại lượng v t l đặc trưng cho tính chất cản trở dịng điện c a v t liệu Điện trở định ngh a tỉ s c a hiệu điện gi a hai đ u v t thể với cường độ d ng điện qua R=U/I Trong đó: U: hiệu điện gi a hai đ u v t d n điện đo Vôn (V) I: cường độ d ng điện qua v t d n điện đo Ampe (A) R: điện trở c a v t d n điện đo Ohm Ω Thí dụ có đoạn d y d n có điện trở 1Ω có d ng điện 1A chạy qua điện áp gi a hai đ u d y 1V Điện trở R c a d y d n tỉ lệ thu n với điện trở suất độ dài d y d n tỉ lệ nghịch với tiết diện c a d y R= /S Trong đó: L chiều dài c a d y d n đo theo mét S tiết diện diện tích mặt c t đo theo m2 ρ tiếng Hy Lạp: rô) điện trở suất hay c n gọi điện trở riêng suất điện trở thước đo khả n ng kháng lại d ng điện c a v t liệu Điện trở suất c a d y d n điện trở c a d y d n dài 1m có tiết diện 1mm2 đặc trưng cho v t liệu d y d n Đ nh ngh i n tr (R: Resistor) Điện trở (Resistor: điện trở linh kiện điện tử thụ động gồm hai tiếp điểm kết n i thường dùng để hạn chế cường độ d ng điện chảy mạch điều chỉnh m c độ tín hiệu dùng để chia điện áp kích hoạt linh kiện điện tử tích c c ch động transistor tiếp điểm cu i đường truyền điện có nhiều ng dụng khác 1112C ut o Điện trở có cấu tạo Hình (a): Cấu tạo điện trở than b : Mặt c t điện trở than c : Mặt c t điện trở màng d : Mặt c t điện trở d y quấy đ : Cấu tạo biến trở e : Cấu tạo biến trở Hình Một s cấu tạo điện trở V t liệu cấu tạo điện trở thường chế tạo t h n hợp bụi cacbon than chì mịn tư ng t chì viết chì bột g m đất sét khơng d n điện để liên kết tất với Tỷ lệ c a bụi cacbon g m định giá trị điện trở Tỷ lệ carbon cao trở kháng thấp ngược lại H n hợp đ c thành dạng hình trụ với d y kim loại d y d n g n vào m i đ u để kết n i điện sau bọc v t liệu cách nhiệt bên đánh dấu m màu m giá trị để biểu thị giá trị điện trở c a V ph n o i i n tr : Trên thị trường có nhiều loại điện trở khác cho nh ng mục đích cơng dụng khác Có nhiều cách để ph n loại điện trở theo tính chất theo v t liệu theo cơng dụng Để đ n giản ta tìm hiểu ph n loại điện trở theo v t liệu cấu tạo nên điện trở Điện trở carbon: loại cấu tạo t hợp chất than than chì ph bên bột g m cách điện Loại có cơng suất thấp phù hợp với ng dụng t n s cao Loại có khả n ng ch ng nhiễu t t Điện trở màng film g m kim loại: Loại có cơng suất xem thấp Có thành ph n t bột ơxit kim loại thiết niken kết t a Điện trở d y quấn: Có thành ph n hợp kim Niken-Crom Ch ng tạo thành cách quấn d y kim loại m ng vào lớp g m cách điện dạng l xo xo n Ch ng có cơng suất cao chịu nhiệt độ cao Một loại khác c a điện trở d y quấn điện trở d y quấn công suất cao Đ y nh ng loại điện trở chịu đ ng với nhiệt độ cao công suất cao Điện trở quang (hay quang trở, photoresistor, photocell, LDR viết t t tiếng Anh: Light ependent Resistor : chế tạo chất đặc biệt có điện trở thay đổi giảm theo m c ánh sáng chiếu vào Các hợp chất để chế tạo điện trở quang là: Chì(II) Sunfua (PbS) Indi Antimonua InSb sử dụng cho vùng phổ hồng ngoại 1 K hi u i n tr m ch i n Tùy theo chu n khu v c khác điện trở có nh ng k hiệu mạch điện khác Hình (a) (b) (c) (d) đ iến trở VR: điện trở thay iến trở VR: điện trở thay đổi đổi Hình K hiệu điện trở mạch điện K hiệu khác s loại điện trở: (e) PTC Điện trở nhiệt dư ng (f) NTC Điện trở nhiệt m (g) Điên trở quang Hình K hiệu loại điện trở khác mạch điện 1 Các thông số ản Các thông s c c a điện trở gồm: giá trị c a điện trở Ohm: ), công suất P W nhiệt độ 0C v t liệu cấu tạo nên điện trở 1 Đơn v c i n tr Đ n vị điện trở là:  (Ohm), K, M 1K (Kilô Ohm) = 1.000 1M (Mêga Ohm) = 1.000 K = 1.000.000 1 Cách th c u nối Các cách th c đấu n i: n i tiếp song song h n hợp 1 M ch m c nối ti p: Hình Mạch m c n i tiếp 1.1.4.2 M ch m c song song: Hình Mạch m c song song 1 Mách m c h n h p: Hình 6: Mạch m c h n hợp 1 M t số h nh ng c i n tr th c t : Trong th c tế tùy theo nh ng ng dụng khác tùy theo đặc tính c a mạch điện người ta sản xuất nh ng loại điện trở khác Hình s loại hình dạng điện trở th c tế Điện trở v ng màu (a) Điện trở dán đ Điện trở v ng màu (b) Điện trở v ng màu (c) Điện trở v ng màu (d) Điện trở dán (e) Điện trở công suất (f) Điện trở công suất (g) Điện trở (h) NTC Điện trở nhiệt m (i) PTC Điện trở nhiệt dư ng (j) Điện trở (k) Điện trở quang (l) Điện trở nhiệt công suất (m) Điện trở nhiệt công suất (n) Điện trở nhiệt công suất (0) Điện trở d y quấn (p) M ch o ng ng 02 BJT 1 Gi i thi u sơ m ch o n Sư đồ mạch hình bên Hình Mạch dao động dùng JT Giới thiệu nhiệm vụ linh kiện Giải thích nguyên l hoạt động c a mạch 1.2 Tính tốn v ch n inh i n Chu k mạch: T =1 RC Trong đó: R = RB1 = RB2; C = C1 = C2 T n s : f = 1/T Cho chu k t n s ta chon R C 101 T n hi u ng v o r Tín hiệu ch n c a Q1 Q2 VB1 t C Phóng điện VCC C Phóng điện VC1 VCC C nạp C nạp t VB C Phóng điện  VCC VCC t C Phóng điện VC C nạp t T1 T2 T Hình Tín hiệu ng ch n M ch o ng ng 03BJT Gi i thi u sơ m ch o n S đồ mạch dao động bên C c a Q1 Q2 Hình Mạch dao động dùng JT 102 Giới thiệu nhiệm vụ linh kiện Giải thích nguyên l hoạt động c a mạch 2 T nh toán v ch n inh i n Chu k mạch: T =1 RC Trong đó: R = R1 = R3 = R5; C = C1 = C2 = C3 T n s : f = 1/T Cho chu k t n s ta chọn R C Hoặc t R C đ cho trước tính chu k t n s T n hi u ng v o r Tín hiệu l n lượt ch n C c a Q1, Q2, Q3 Hình Tín hiệu ch n C c a JT M ch o ng ng IC 555 Sơ ch n IC LM555 Giới thiệu IC 555 Hình Hình th c tế Hình S đồ ch n 103 S đồ kh i bên c a IC 555 Hình S đồ khơi bên IC 555 ạng Hình S đồ khơi bên IC 555 ạng 104 Gi i thi u sơ m ch o ng Mạch c hình bên Hình Mạch dao động dùng IC 555 Giới thiệu nhiệm vụ linh kiện Giải thích nguyên l hoạt động c a mạch 3 T nh toán v ch n inh i n Chu k mạch: T =0 R1 + 2R2)C1 Trong đó: T n s : f = 1/T Cho chu k t n s ta chọn R1, R2 C1 Hoặc t giá trị cho trước ta tính chu k t n s T n hi u ng v o r Tín hiệu ch n ch n c a IC Hình 10 Tín hiệu ch n ch n 105 Th c hành L p m ch L p m ch o ng ng BJT Th c hiệ l p mạch bên Hình 11 Mạch dao động dùng JT Ch : mạch nguồn cấp 12 V C; Q1, Q2 C 1815 C 828 Các bước th c hiện: - Quy trình trình l p - Kiểm tra - Cấp nguồn cho mạch hoạt động Đo i n áp Đo điện áp ch n c a JT - Q1 ghi vào bảng bên Vcc Q1 Q1 (Khi Q1 d n = L sáng (Khi Q1 không d n = L không sáng VDC Vc VB VE Vc VB Đo V Đo điện áp ch n c a JT - Q2 ghi vào bảng bên Vcc Q2 Q2 (Khi Q2 d n = L sáng (Khi Q2 không d n = L không sáng VDC Vc VB VE Vc VB Đo V 106 c m t n hi u hi u ằng phần m m mô ph ng v v i t n hi u Xem tín hiệu c a mạch dao động qua ph n mềm mô ph ng Proteus V ng t n hi u: Vẽ dạng tín hiệu ch n C c a Q1 , Q2 107 L p m ch o ng ng BJT L p m ch Th c l p mạch bên Hình 12 Mạch dao động dùng JT Các bước th c hiện: - Quy trình trình l p - Kiểm tra - Cấp nguồn cho mạch hoạt động 108 Đo i n áp Đo điện áp ch n c a JT - Q1 ghi vào bảng bên Vcc Q1 Q1 (Khi Q1 d n = L không sáng (Khi Q1 không d n = L sáng VDC Vc VB VE Vc VB Đo V Đo điện áp ch n c a JT - Q2 ghi vào bảng bên Vcc Q2 Q2 (Khi Q2 d n = L không sáng (Khi Q2 không d n = L sáng VDC Vc VB VE Vc VB Đo V Đo điện áp ch n c a JT - Q3 ghi vào bảng bên Vcc Q2 Q2 (Khi Q3 d n = L không sáng (Khi Q3 không d n = L sáng VDC Vc VB VE Vc VB Đo V c m t n hi u hi u ằng phần m m mô ph ng v v i ng t n hi u Xem tín hiệu c a mạch dao động qua ph n mềm mô ph ng Proteus V ng i ng t n hi u: Vẽ dạng tín hiệu ch n C c a Q1, Q2, Q3 109 110 L p m ch o ng ng IC 555 L p m ch Th c l p mạch hình bên Hình 13 Mạch dao động dùng IC 555 Giải thích nguyên l hoạt động c a mạch trường hợp có diode khơng có diode Tính t n s chu k c a mạch trường hợp có diode khơng có diode D Các bước th c l p: - Quy trình trình l p - Kiểm tra - Cấp nguồn cho mạch hoạt động b Đo i n áp * Trƣ ng h p hông c io D h K nối A : Đo điện áp ch n 7: Đo điện áp ch n 6: Đo điện áp ch n 3: 111 * Trƣ ng h p c io D h K nối A : Đo điện áp ch n 7: Đo điện áp ch n 6: Trường hợp khơng có diode khóa K n i A : Đo điện áp ch n 3: Nh n thời gian sáng t t c a L có diod khơng có diod Thay giá trị c a tụ C1 = 100 Cho mạch hoạt động quan sát thời gian sáng t t c a L Giải thích c m t n hi u ằng phần m m mô ph ng v v ng t n hi u Sử dụng máy sóng ph n mềm mơ ph ng xem tín hiệu ch n c a IC 555 gồm ch n ch n ch n *V ng t n hi u Sử dụng máy sóng ph n mềm mô ph ng để vẽ lại tín hiệu ch n c a IC 555 gồm ch n ch n ch n 112 113 B i t p: Thiết kế mạch dao động dùng 02 JT với chu k 1s Thiết kế mạch dao động dùng IC 555 với t n s Hz 114 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Trư ng V n Tám - Giáo trình linh kiện điện tử - Đại hoc C n Th [2] Trư ng V n Tám - Giáo trình Mạch điện tử - Đại hoc C n Th [3] https://www.google.com.vn/- Tài liêu giáo trình giảng viết liên quan đến Linh kiện điện tử Mạch điện tử 115 ... LỜI GIỚI THIỆU Giáo trình biên soạn theo Chư ng trình chi tiết mơ đun Điện tử c ban hành k m theo Chư ng trình đào tạo nghề Công nghệ k thu t điện điện tử Cấu tr c c a giáo trình bao gồm Cụ... (e) Điện trở công suất (f) Điện trở công suất (g) Điện trở (h) NTC Điện trở nhiệt m (i) PTC Điện trở nhiệt dư ng (j) Điện trở (k) Điện trở quang (l) Điện trở nhiệt công suất (m) Điện trở nhiệt công. .. LINH KIỆN ĐIỆN TỬ Mã B i: MH11-01 Giới thiệu: ài Linh Kiện Điện Tử giới thiệu s linh kiện điện tử thông dụng sử dụng mạch điện tử ài cung cấp kiến th c cấu tạo tính chất c a linh kiện điện tử thông