Giáo trình Điện tử nâng cao (Nghề Điện tử công nghiệp Cao đẳng)

ỦY BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ HÀ NỘI TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ VIỆT NAM - HÀN QUỐC THÀNH PHỐ HÀ NỘI TRỊNH THỊ HẠNH (Chủ biên) NGUYỄN THANH HÀ – TRƯƠNG VĂN HỢI GIÁO TRÌNH ĐIỆN TỬ NÂNG CAO Nghề: Điện tử cơng nghiệp Trình độ: Cao đẳng (Lưu hành nội bộ) Hà Nội - Năm 2018 LỜI NÓI ĐẦU Để cung cấp tài liệu học tập cho học sinh – sinh viên tài liệu hỗ trợ cho giáo viên giảng dạy, Khoa Điện Tử Công Nghiệp Trường CĐN Việt Nam – Hàn Quốc Thành Phố Hà Nội chỉnh sửa, Biên soạn giáo trình ‘‘Điện Tử Nâng Cao’’ dành riêng cho học sinh – sinh viên nghề Điện Tử Công Nghiệp Đây mô đun kỹ thuật sở chương trình đào tạo nghề Điện Tử Cơng Nghiệp trình độ Cao Đẳng Nhóm biên soạn tham khảo tài liệu: ‘‘Điện Tử Nâng Cao’’ dùng cho sinh viên trường Trung Cấp, Cao Đẳng , Đại Học Kỹ Thuật tài liệu tổng cục dậy nghề Mặc dù nhóm biên soạn có nhiều cố gắng khơng tránh thiếu sót Rất mong đồng nghiệp độc giả góp ý để giáo trình hồn thiện Xin chân thành cảm ơn! Hà nội, ngày .tháng năm 2018 Chủ biên: Trịnh Thị Hạnh MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU MỤC LỤC GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN Bài Đọc, đo kiểm tra linh kiện SMD 1.1 Khái niệm chung 1.2 Linh kiện thụ động 1.3 Khai thác sử dụng máy đo chuyên dụng SMD 27 Bài Mạch điện tử nâng cao 109 2.1 Nguồn ổn áp kỹ thuật cao 109 2.2 Một số loại nguồn ổn áp khác 130 2.3 Kiểm tra, sửa chữa nguồn ổn áp kỹ thuật cao 133 2.4 Mạch bảo vệ 137 2.5 Kiểm tra, sửa chữa mạch bảo vệ 138 2.6 Mạch ứng dụng dùng IC OP-AMP 141 2.7 Mạch dao động dùng OP-AMP 145 2.8 Mạch nguồn chiều dùng OP-AMP 154 2.9 Một số mạch khuếch đại, lọc chất lượng cao dùng IC 163 Bài Kỹ thuật hàn ic 171 3.1 Giới thiệu dụng cụ hàn tháo hàn 171 3.2 Phương pháp hàn tháo hàn 172 3.3 Phương pháp xử lý vi mạch in sau hàn 180 Bài Chế tạo mạch in phức tạp 184 4.1 Phần mềm chế tạo mạch in 184 4.2 Các bước thực gia công mạch in 204 4.3 Kiểm tra 207 TÀI LIỆU THAM KHẢO 208 PHỤ LỤC 209 GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN Tên mơ đun: Điện tử nâng cao Mã số mô đun: MĐ 29 Thời gian môn học: 120 ( LT: 40giờ; TH: 74 giờ; KT: ) I Vị trí, tính chất mơ đun Vị trí mơ đun: Mơ đun bố trí dạy cuối chương trình sau học xong mơn chuyên môn như: Điện tử bản, kỹ thuật xung - số, vi xử lý Tính chất: mơ đun nghiên cứu phần điện tử chuyên sâu II Mục tiêu mô đun + Về kiến thức: Nhận dạng, đọc, đo linh kiện điện tử hàn bề mặt xác Tìm, nhận dạng, thay tương đương, tra cứu số IC thơng dụng Phân tích, thiết kế số mạch ứng dụng phức tạp dùng IC + Về kỹ năng: Lắp ráp, kiểm tra, thay linh kiện, mạch điện tử chuyên dụng yêu cầu kỹ thuật Hàn tháo mối hàn mạch điện, điện tử phức tạp an toàn Chế tạo mạch in phức tạp thiết kế đạt chất lượng tốt + Về thái độ: - Rèn luyện thái độ nghiêm túc, cẩn thận, xác học tập thực công việc III NỘI DUNG MÔ ĐUN Thời gian ST T Tên mô đun Tổng số Lý thuyết Thực hành Kiểm tra Đọc, đo, kiểm tra linh kiện SMD 30 13 16 Mạch điện tử nâng cao 48 15 30 3 Kỹ thuật hàn IC 20 13 Chế tạo mạch in phức tạp 22 15 Cộng: 120 40 74 Bài Đọc, đo kiểm tra linh kiện SMD Mã bài: MĐ 29-1 Giới thiệu Linh kịên dán bao gồm điện trở, tụ điện,transistor linh kiện dùng phổ biến mạch điện tử Tuỳ theo yêu cầu sử dụng, linh kiện chế tạo để sử dụng cho nhiều loại mạch điện tử khác có đặc tính kỹ thuật tương ứng với loại mạch điện tử Thí dụ, mạch thiết bị đo lường cần dùng loại điện trở có độ xác cao, hệ số nhiệt nhỏ; mạch thiết bị cao tần cần dùng loại tụ điện có độ tổn hao nhỏ; mạch cao áp cần dùng tụ điện có điện áp công tác lớn Những linh kiện linh kiện rời rạc, lắp ráp linh kiện vào mạch điện tử cần hàn nối chúng vào mạch Trong kỹ thuật chế tạo mạch in vi mạch, người ta chế tạo ln điện trở, tụ điện, vòng dây mạch in vi mạch Mục tiêu: Phân biệt loại linh kiện điện tử hàn bề mặt rời mạch điện Đọc, tra cứu xác thơng số kỹ thuật linh kiện điện tử dán Đánh giá chất lượng linh kiện máy đo chuyên dụng Rèn luyện tính tỷ mỉ, xác, an tồn vệ sinh cơng nghiệp 1.1 Khái niệm chung Linh kiện SMD (Surface Mount Devices) - loại linh kiện dán bề mặt mạch in, sử dụng công nghệ SMT (Surface Mount Technology) gọi tắt linh kiện dán Các linh kiện dán thường thấy mainboard: Điện trở dán, tụ dán, cuộn dây dán, diode dán, Transistor dán, mosfet dán, IC dán Rõ ràng linh kiện thơng thường có linh kiện dán tương ứng 1.2 Linh kiện thụ động Hình1.1: Hình ảnh số linh kiện SMD 1.2.1 Điện trở SMD Cách đọc trị số điện trở dán: Hình 1.2: Giá trị điện trở SMD Điện trở dán dùng chữ số in lưng để giá trị điện trở chữ số đầu giá trị thông dụng số thứ số mũ (số khơng) Ví dụ: 334 = 33 × 10 ohms = 330 kilohms 222 = 22 × 102 ohms = 2.2 kilohms 473 = 47 × 103 ohms = 47 kilohms 105 = 10 × 105 ohms = 1.0 megohm Đối với điện trở 100 ohms ghi: số cuối = (Vì 100 = 1) Ví dụ: 100 = 10 × 100 ohm = 10 ohms 220 = 22 × 100 ohm = 22 ohms Đơi 10 hay 22 để tránh hiểu nhầm 100 = 100ohms hay 220 Ví dụ: Điện trở nhỏ 10 ohms ghi kèm chữ R để dấu thập phân 4R7 = 4.7 ohms R300 = 0.30 ohms 0R22 = 0.22 ohms 0R01 = 0.01 ohms Hình 1.3: Một số giá trị điện trở SMD thơng dụng Trường hợp điện trở dán có chữ số chữ số đầu giá trị thực chữ số thứ tư số mũ 10 (số số khơng) Ví dụ: 1001 = 100 × 101 ohms = 1.00 kilohm 4992 = 499 × 102 ohms = 49.9 kilohm 1000 = 100 × 100 ohm = 100 ohms Một số trường hợp điện trở lớn 1000 ohms ký hiệu chữ K (tức Kilo ohms) điện trở lớn 1000.000 ohms ký hiệu chử M (Mega ohms) Các điện trở ghi 000 0000 điện trở có trị số = 0ohms Bảng tra mã điện trở SMD Đối với trở số Ví dụ 330= 33Ω; 221 = 220 Ω; 683= 68000 Ω; 105= 1000000 Ω= 1M Ω; 8R2 = 8.2 Ω Đối với trở số 1000 = 100 Ω 4992= 49900 Ω = 49,9K Ω 16234 = 162000 Ω= 162K Ω 0R56 R56 = 0,56 Ω Các chữ nhân sau Chú thích: Letter: chữ Mult: hệ số nhân Or: Ví dụ 22A = 165 Ω 68C = 49900 Ω 43E = 2470000 Ω = 2.47M Ω Các điện trở có sai số 1% Sau bảng tra điện trở có sai số: 2%; 5% 10% Ví dụ: A55 = 330 Ω có sai số 10% C31 = 18000Ω = 18K Ω có sai số 5% D18 = 520000 Ω = 510K Ω có sai số 2% Bảng tra ký hiệu chân điện trở SMD Hình dáng chân linh kiện SMD Mã bắt đầu chữ “M” Mã bắt đầu chữ “N” 223 Mã bắt đầu chữ “O” Mã bắt đầu chữ “P” 224 Mã bắt đầu chữ “Q” Mã bắt đầu chữ “R” 225 Mã bắt đầu chữ “S” Mã bắt đầu chữ “T” 226 Mã bắt đầu chữ “U” Mã bắt đầu chữ “V” 227 Mã bắt đầu chữ “W” Mã bắt đầu chữ “X” 228 Mã bắt đầu chữ “Y” 229 Mã bắt đầu chữ “Z” 230 Các kiểu ký hiệu mã SMD 231 SƠ ĐỒ VÍ DỤ 232 GIẢI THÍCH THÊM MỘT SỐ THƠNG TIN LINH KIỆN SMD Hãng sản xuất ( lot number )  Elm (ELM technology corporation ) Quy luật 1: (sử dụng cho ODO dị tìm điện áp ) Ký hiệu 1: A đến Z (ngoại trừ I,O,X ) Ký hiệu 2: đến Quy luật 2: : (sử dụng cho ODO dị tìm điện áp ) Ký hiệu 1: đến Ký hiệu 2: A đến Z (ngoại trừ I,O,X ) Tor( Torex Semiconductor LTD) 01-09, 0A-0Z, 11 -9Z, A1-A9, AA –AZ, B1 – BZ ( loại trừ G,I,J,O,Q,W ) Năm sản xuất Hãng sản xuất Anw ( Anwel Semiconductor Corp ) Dấu chấm mã sản phẩm : số lô sản xuất 233 Dấu chấm năm sản xuất 234 Hãng sản xuất : Ape (Advanced Power Electronics Corp ) Hãng sản xuất Axl (AXElite Technology Co , Ltd) Mã Năm Mã Tuần 2007 A…Z 1…26 2008 a…z 27…52 2009 A 2010 B 2011 C 2012 235 Hãng sản xuất: Inf (Inineon Technologies AG) Hãng sản xuất : Kec (Korea Electronics Co Ltd ) 236 Hãng sản xuất : Nxp (NXP semiconductors ) Mã năm để bốn đoạn thẳng bên tay trái Số cuối năm Mã tháng bốn đoạn thẳng bên tay phải Số cuối tháng 237 ... sinh viên nghề Điện Tử Công Nghiệp Đây mơ đun kỹ thuật sở chương trình đào tạo nghề Điện Tử Cơng Nghiệp trình độ Cao Đẳng Nhóm biên soạn tham khảo tài liệu: ‘? ?Điện Tử Nâng Cao? ??’ dùng cho sinh... cho giáo viên giảng dạy, Khoa Điện Tử Công Nghiệp Trường CĐN Việt Nam – Hàn Quốc Thành Phố Hà Nội chỉnh sửa, Biên soạn giáo trình ‘? ?Điện Tử Nâng Cao? ??’ dành riêng cho học sinh – sinh viên nghề Điện. .. điện tử Thí dụ, mạch thiết bị đo lường cần dùng loại điện trở có độ xác cao, hệ số nhiệt nhỏ; mạch thiết bị cao tần cần dùng loại tụ điện có độ tổn hao nhỏ; mạch cao áp cần dùng tụ điện có điện