Thực hành linh kiện điện tử

Bài 1: Sử dụng VOM và linh kiện thụ động 1 Bài 1: SỬ DỤNG VOM VÀ LINH KIỆN THỤ ĐỘNG I.THIẾT BỊ SỬ DỤNG: - Mô hình thực tập. - Đồng hồ VOM. - Đồng hồ DMM (Digital Multi Meter). - Dao động ký (Oscilocope). - Máy tạo tín hiệu (Signal Generator). - Các linh kiện thụ động: Các loại điện trở than loại 1/4w,1/2w,1w và điện trở công suất ; Các loại tụ điện; Cuộn dây, relay 12VDC, 220VAC, loa loại 4Ω hoặc 8Ω. II.MỤC TIÊU: - Sử dụng thành thạo dồng hồ VOM - Nhận dạng và đọc được trò số các loại điện trở, tụ điện, cuộn dây. - Biết kiểm tra hư hỏng và vận dụng chúng trong mạch điện tử. III.NỘI DUNG: 3.1. Sử dụng VOM 3.1.1. Các loại dụng cụ đo trong điện tử: Có 4 thiết bò cơ bản: 3.1.1.1. Đồng hồ VOM có cấu tạo cơ-điện thường dùng để đo 4 đại lượng điện: - Điện thế một chiều (VDC) - Điện thế xoay chiều (VAC) - Điện trở (Ohm) - Dòng điện một chiều (mADC). Tuy VOM là thiết bò đo cổ điển nhưng vẫn rất thông dụng. 3.1.1.2. Đồng hồ DMM là đồng hồ đo hiển thò bằng số, có nhiều tính ưu điểm hơn đồng hồ VOM như tính đa năng, chính xác, dễ đọc kết quả, khả năng đo tự động, trở kháng ngõ vào lớn 3.1.1.3. Dao động ký (còn gọi là dao động nghiệm hay máy hiện sóng) là thiết bò để thể hiện dạng sóng của tín hiệu, cho phép đo và xác đònh nhiều tính chất của tín hiệu như: dạng sóng, độ méo, tần số, biên độ đỉnh-đỉnh, tương quan pha 3.1.1.4. Máy tạo tín hiệu là thiết bò tạo ra tín hiệu dạng hình sin hay xung vuông chuẩn có tần số và biên độ thay đổi được. Máy tạo tín hiệu kết hợp với dao động ký cho phép đánh giá nhiều yếu tố của mạch như độ lợi, độ méo, độ chậm trễ Bốn thiết bò đo cơ bản ở trên được dùng trong ngành điện tử. Tuy nhiên thực hành điện tử cơ bản chỉ sử dụng VOM do đó trong giáo trình này chỉ đề cập đến đồng hồ VOM. Bài 1: Sử dụng VOM và linh kiện thụ động 2 3.1.2. Cấu tạo VOM: 3.1.2.1. Ưu điểm: + Độ nhạy cao. + Tiêu thụ rất ít năng lượng của mạch điện được đo. + Chòu được quá tải. + Đo được nhiều thông số của mạch. 3.1.2.2. Cấu tạo gồm 4 phần chính:  Khối chỉ thò: dùng để xác đònh giá trò đo được: kim chỉ thò và các vạch đọc khắc độ.  Khối lựa chọn thang đo: dùng để lựa chọn thông số và thang đo gồm chuyển mạch lựa chọn và panel chỉ dẫn lựa chọn.  Bộ phận hiệu chỉnh: dùng để hiệu chỉnh.  Khối các đầu vào và ra: Vd: VOM hiệu SUNWA model VX-360TR rất phổ thông hiện nay, mạch điện như hình: Vít chỉnh cho kim chỉ số 0(mA, Volt), Ω (ohm) Núm chọn thang đo. Bài 1: Sử dụng VOM và linh kiện thụ động 3 Lỗ cắm que đo (+), lỗ cắm que đo (-) –COM Output (nối tiếp với tụ điện). Núm chỉnh 0 Ω (0 Ω Adj). Pano của máy, kim chỉ số. Vít mở máy, nắp sau. 3.1.2.3. Các thang đo: Để chọn đúng thang đo cho 1 thông số cần đo phải thực hiện các bước sau.  Trước khi tiến hành đo phải xác đònh các thông số cần đo là gì?  Đo điện áp 1 chiều: chọn DCV  Đo điện áp xoay chiều chọn ACV  Đo cường độ dòng điện: DCmA  Đo chỉ số điện trở: Ω  Sau đó xác đònh khoảng giá trò: để chọn thang đo. Trò số thang đo chính là trò số có thể đo được lớn nhất. Đo điện trở(đo nguội hay còn gọi là đo khơng có điện áp ) + Vặn núm chọn thang đo vào một trong các vò trí x1, x10, x1k, x10k + Chập hai đầu que đo lại nếu kim chỉ thò nhảy lên chỉnh 0Ω Adj (chỉnh 0) để kim chỉ đúng số 0 (phía phải). + Trước khi chấm hai que đo vào 2 điểm đo, phải bảo đảm giữa 2 điểm này không có điện thế. + Chấm 2 que đo vào hai điểm điện trở và đọc trò số trên mặt chia, sau đó nhân với thang đo để kết quả. Chỉ số điện trở = giá trò kim chỉ * giá trò thang đo. Vd: Chọn thang đo Rx10, kim chỉ vạch lớn ở vò trí 30 và vạch nhỏ ở vò trí 3 vạch nhỏ. Tính nhẫm từ 30 đến 50 có 20 đơn vò mà có 10 vạch như vậy mỗi vạch là 2 đơn vò → giá trò kim chỉ 30 + (3x2) = 36.  chỉ số điện trở = 36x10= 360Ω Chú ý: khi đo không được chạm tay vào hai đầu que đo. Tại sao?  Làm sao ước lượng giá trò điện trở để chọn tầm đo thích hợp?  Ở các thang đo x1 => x1k sử dụng nguồn bên trong (2x1.5V) riêng thang đo x10k cần pin 9V.  Ở thang đo càng thấp dòng điện VOM cung cấp cho mạch ngoài càng lớn, do đó hao pin hơn, có thể làm hư 1k nhạy đang được đo thử.  Đầu + của VOM là lỗ cắm nối với cực âm của nguồn pin. Bài 1: Sử dụng VOM và linh kiện thụ động 4  Nếu chỉnh Adj kim không đạt đến 0 Ω => pin yếu hoặc kẹt kim, hư mạch. Nếu kim quá 0 Ω không chỉnh lui lại được: hư mạch bên trong. Đo VDC, VAC, ADC (đo nóng hay đo khi đã cấp điện áp ):  Đặt VOM đúng chức năng cần đo.  Cần xác đònh giá trò cần đo có biên độ lớn nhất là bao nhiêu để từ đó đặt thang đo cao gần nhất. Vd: Tiên đoán điện thế tối đa là 12V ta nên chọn thang đo an toàn là 25V. Trong trường hợp không tiên đoán được ta để thang đo cao nhất rồi khi đo ta lần lượt hạ thang đo xuống một cách phù hợp. Lưu ý: khi đo VDC và ADC phải chú ý đến cực tính dấu + bao giờ cũng nối với điểm có điện thế cao hơn.  Quy cách đo V, I:  Đo điện thế hiệu điện thế phải mắc Volt kế song song với điểm cần đo: . + . V METER VOLT R  Đo cường độ dòng điện ta mắc ampe kế nối tiếp với điểm cần đo. I + . R . A METER AMP  Cách đọc giá trò (GT) đo: GT đo = (GT thang đo/GT vạch đọc)* GT kim chỉ số Vd: chọn thang đo 1000, đọc theo vạch 10, giá trò kim chỉ số là 2,2.  V = (1000/10) x 2,2 = 220V.  Đặc tính kỹ thuật độ nhạy của VOM 10KΩ/VDC thì điều này có ý nghóa là ở thang đo 1VDC điện trở nội là 10k, ở thang đo 10VDC điện trở nội là 100kΩ. Điện trở nội / VDC càng lớn đo điện thế càng chính xác. Nhắc lại một số đònh luật: Ohm, Jun-Lensơ. -Nếu chưa rõ nơi nào có điện thế thấp cao ta vặn thang đo cao nhất (vd 1000VDC) rồi đo nhanh, nếu quan sát thấy kim giật ngược, đảo que đo lại. -Thường ta đo điện thế ở các nơi trong mạch so với đất (ground, mass) trong trường hợp này nên kẹp que nối đến lỗ cắm (-) vào đất (mass) của mạch cần đo. 3.1.3 .CÁC BÀI THỰC TẬP 3.1.3.1 Đo và ghi lại một số trường hợp sau: Điện trở x1 x10 x100 x1k x10k R1 R2 R3 Bài 1: Sử dụng VOM và linh kiện thụ động 5 R4 R5 R6 R7 R8  Nhận xét: 3.1.3.2 Đo điện áp và dòng điện mA METER MA + + U= 0V - 12V V METER VOLT R U(V) 0 2 4 6 8 10 12 I(mA) 100Ω 150Ω 330Ω R=U/I Vẽ đồ thò:  Nhận xét: Bài 1: Sử dụng VOM và linh kiện thụ động 6 3.1.3.3 Đo điện áp và dòng điện cùng một lúc trong mạch đối với tải có điện trở cao sử dụng mạch V-A, đối với tải có điện trở nhỏ sử dụng mạch A-V. mA METER MA + + 5V V METER VOLT R R + mA METER MA + V METER VOLT 5V a) Cách mắc A-V. b) Cách mắc V-A R(Ω) I(mA) U(V) R(Tính toán) 20Ω 10KΩ  Nhận xét: 3.1.3.4 Đo các điện thế: 3.1.3.4.1 Mạch nối tiếp: 560 12V R3 1K A 10K I C + D R1 B R2 Kiểm nghiệm lại công thức (1.1): U = U R1 + U R2 + U R3 = U AD = (1.1) 3.1.3.4.2 Mạch song song: R3 I2 I3 I I1 10K1K560 R1 12V R2 + Đo các giá trò I 1 , I 2 , I 3 và I theo hình trên. Kiểm nghiệm lại công thức (1.2): I=I 1 +I 2 +I 3 = (1.2) U R1 = U AB = U R2 = U BC = U R3 = U CD = Bài 1: Sử dụng VOM và linh kiện thụ động 7  Nhận xét: 3.2 : LINH KIỆN THỤ ĐỘNG 3.2.1 . ĐIỆN TRỞ: 3.2.1.1 Cấu tạo – ký hiệu: Ký hiệu: - Than ép: bột than + chất lk (1/8W ÷ 1W) - Than (1/20W ÷ vàiW), độ ổn đònh cao 10Ω ÷ 22MΩ - Magie kim loại Ni-O 2 : ổn đònh - Oxide kim loại: Oxide thiếc và SiO 2 1/2W chống nhiệt độ, ẩm - Dây quấn: giá trò thấp, 1W÷25W Hình dạng thực tế: # 3.2.1.2 Phân loại: -Than ép: <3W tần số thấp. -Màn than: >3W tần số cao. -Dây quấn: >5W tần số thấp. -Điện trở dùng trong mạch nguồn cung cấp phải có kích thước lớn. -Điện trở dùng trong mạch xử lý tín hiệu có kích thước bé. 3.2.1.3 Cách đọc trò số: Cách đọc giá trò điện trở công suất lớn: Số-Chữ-Số-Chữ Ví dụ: R5  0Ω5  0.5Ω 3R5  3Ω5  3.5Ω Bài 1: Sử dụng VOM và linh kiện thụ động 8 K3  0KΩ3  0,3KΩ = 300 Ω 3M5  3MΩ5  3,5MΩ = 350 KΩ Cách đọc giá trò điện trở công suất nhỏ: Bảng giá trò tiêu chuẩn quy ước màu, bảng 1.1: Bảng mã vạch màu quy ước Màu Vòng1 Vòng 2 Vòng 3 (lũy thừa) Vòng 4(sai số) Đen 0 0 x10 0 Nâu 1 1 x10 1 1% Đỏ 2 2 x10 2 2% Cam 3 3 x10 3 3% Vàng 4 4 x10 4 4% Lục 5 5 x10 5 Dương 6 6 x10 6 Tím 7 7 x10 7 Xám 8 8 x10 8 Trắng 9 9 x10 9 Vàng kim x10 -1 5% Bạc kim x10 -2 10% Bảng mã vạch màu quy ước Điện trở 3 vòng màu: R = (V1V2 x V3)  20% (1.3) Điện trở 4 vòng màu: R = (V1V2 x V3)  V4 (1.4) Điện trở 5 vòng màu: R = (V1V2V3 x V4)  V5 (1.5) Vd: Đỏ – tím – đỏ – nâu – đỏ : 2720  2% Vàng – tím – nâu – nhũ  470 Ω Đỏ – đỏ – đỏ – nhũ  2K2 Nâu – đen – xám – bạc  1 MΩ Cam – cam – vàng – nhũ  330 KΩ Nâu – đen – nâu – đỏ  100 Ω Nâu – đen – đen – nâu  10 Ω Điện trở 6 vòng màu(thường gặp ở điện trở Trung Quốc) R = (V1V2V3 V4 x V5)  V6 (1.6) Bài 1: Sử dụng VOM và linh kiện thụ động 9 Chú ý: Để đọc nhanh nên nhớ mối quan hệ vạch màu thứ 3 (hay vạch màøu thứ 4 đối với điện trở có 5 vòng màu), xem bảng 1.2: Bảng 1.2: mối quan hệ vạch màu. Bảng giá trò điện trở Đơn vò Vạch màu 0.1  0.99 Ω Bạc (1/10 Ω) 1  9.9 Ω Nhũ (Ω)õ 10  99 Ω Đen (chục Ω) 100  999 Ω Nâu (trăm Ω) 1  9.9 KΩ Đỏ (KΩ) 10  99 KΩ Cam (chục KΩ) 100  999 KΩ Vàng (trăm KΩ) 1  9.9 MΩ Lục (MΩ) Điện trở 4 vòng màu vạch thứ tư là màu đen, trường hợp này ta xem như sai số là 20% Điện trở có các giá trò danh đònh: 10, 12, 15, 18, 22, 27, 33, 39, 43, 47, 51, 56, 68, 75, 82, 91 Loại điện trở tích hợp gọi là IC điện trở, có kích thước rất nhỏ. 3.2.1.4 Đo điện trở: 3.2.1.5 Hư hỏng thường gặp: Tình trạng điện trở đo Ω không lên  điện trở bò đứt. Điện trở cháy (bò sẫm màu khó phân biệt các vòng màu và có mùi khét) là do làm việc quá công suất quy đònh. Tăng trò số: bột than bò biến chất làm tăng. Giảm trò số: điện trở dây quấn bò chạm. 3.2.1.6 Biến trở: Ký hiệu: Hình dạng thực tế: Bài 1: Sử dụng VOM và linh kiện thụ động 10 Cách đo và kiểm tra: -Hư hỏng thực tế: than đứt, bẩn, rỗ. -Đo thử: vặn thang đo Ω -Đo cặp chân (1-3 hay 2 chân ngòai) đối chiếu với giá trò ghi trên thân biến trở xem có đúng không? -Đo tiếp chân (1-2 hay chân ngòai và chân giữa) dùng tay chỉnh thử xem kim đồng hồ thay đổi là tốt. -Biến trở thay đổi giá trò chậm là loại biến trở tinh chỉnh. -Biến trở thay đổi giá trò nhanh là loại biến trở volume. 3.2.2 TỤ ĐIỆN: -Công dụng: Công dụng của tụ là tích và phóng điện. Đơn vò: F, F, pF, nF. 1F=10 6 F. 1F=10 9 pF. 3.2.2.2 . Ký hiệu: + Giá trò điện dung là khả năng chứa điện của tụ. Giá trò điện áp trên thân tụ là khả năng chòu đựng điện áp cực đại cho phép của tụ. Tụ hóa: có cực tính dương và âm, lưu ý cực dương mắc ở nơi có mức điện thế cao. Hình dạng thự tế: [...]... với các cách hàn ghép tiến hành hàn tên của mình và các hình theo đúng yêu cầu kỹ thuật - Thực hành hàn linh kiện lên board mạch nổi 3.2 KỸ THUẬT MẠCH IN 3.2.1 Một số quy tắc khi thiết kế một mạch in: - Đơn giản hóa sơ đồ nguyên lý - Phải biết nhận dạng và chân linh kiện, yêu cầu bố trí linh kiện - Các linh kiện phải có chổ hàn chân linh kiện riêng, không hàn hai chân linh kiện vào một lỗ - Đường mạch... chỉnh, các IC và các linh kiện bán dẫn khác phải đặt xa các linh kiện phát nhiệt mạnh Nếu mạch làm việc ở tần số cao thì còn phải chú ý đến tham số ký sinh - Dùng viết chấm các chân để gắn linh kiện - Dùng viết tô đậm các đường nối mạch giữa các chân linh kiện - Cố gắng đặt linh kiện sao cho đường nối mạch có tổng chiều dài ngắn nhất, chiều rộng to nhất và ít uốn cong nhất - Chú ý linh kiện và các đường... chuyển đổi điện xoay chiều AC thành điện một chiều DC (nắn điện hay chỉnh lưu) - Ổn đònh điện áp - Hạn biên tín hiệu (tránh được nhiễu) - Tách tín hiệu ra khỏi sóng mang cao tần - Chọn cộng hưởng đài 3.2 Phân loại - ký hiệu – hình dạng : 3.2.1 Diode nắn điện: Ký hiệu: P N A K Diode nắn điện chỉ hoạt động dẫn dòng điện từ cực P (anot) sang cực N (catot) khi và chỉ khi điện áp cực P lớn hơn điện áp cực... quá lâu tại mối hàn sẽ làm tróc đường mạch in Chân linh kiện không để thò dài qua mối hàn Đối với linh kiện không chịu được nhiệt phải dùng kẹp tản nhiệt 3.1.5 CÁC BÀI THỰC TẬP - Học sinh tiến hành xi chì lên dây dẫn theo các bước đã được hướng dẫn Thực hiện đúng các thao tác kỹ thuật cho đến khi đạt yêu cầu - Thực hiện các mối hàn dây cơ bản Khi thực tập cố gắng không để rơi vào các mối hàn không... in có thể đi vào giữa hai chân linh kiện nhưng hai linh kiện không được nằm chồng chéo lẫn nhau - Các đường mạch không tiếp xúc ở sơ đồ nguyên lý thì trên mạch sơ đồ mạch in không được giao nhau 18 Bài 2: Kỹ thuật xi hàn và thiết kế mạch in 3.2.2 Quy trình thiết kế mạch in trên giấy: - Dùng một tờ giấy chia ô ly và đặt các linh kiện lên đó Sắp xếp hợp lý vị trí các linh kiện: các transistor hay IC công... Kiểm tra dây cấp nguồn điện - Làm sạch đầu mỏ hàn bằng giấy nhám - Cấp điện, đợi mỏ hàn nóng phải tiến hành xi chì lên đầu mỏ hàn ngay, tránh để mỏ hàn nóng lâu sẽ bị oxy hóa 3.2.2 Nếu chưa sử dụng phải gác mỏ hàn vào đồ gác mỏ hàn Trình tự thực hiện thao tác xi chì trên dây dẫn: - Tuốt lớp vỏ nhựa cách điện trên dây - Dùng dao hay giấy nhám đánh sạch lớp oxide hay lớp men cách điện bao quanh dây dẫn... ra cảm ứng điện từ - Đơn vò: H, H, mH 1H = 1000mH = 106 H - Dòng điện qua cuộn dây Imax? 3.2.3.1 Ký hiệu: 3.2.3.2 Hình dạng thực tế và cách đọc trò số: I: Đỏ II: Vàng L: Đen S: Vàng  L = 24x100H  4% = 24 H  4% 3.2.3.3 Ứng dụng: Relay: máy phát, vô tuyến … Biến thế 3.2.3.4 Đo thử cuộn dây: - Đo thử biến thế Vd: 12 Bài 1: Sử dụng VOM và linh kiện thụ động - Đo thử Relay 3.2.4 CÁC BÀI THỰC TẬP 3.2,4.1... 220VAC + VAC R 560Ω C 2200µF/25V led GND Các cách xếp linh kiện điển hình theo các mẫu sau: 20 Bài 2: Kỹ thuật xi hàn và thiết kế mạch in - Tiến hành thực hiện mạch in từ sơ đồ thiết kế trên theo sự hướng dẫn của giáo viên 3.2.4.2 Khôi phục sơ đồ nguyên lý từ sơ đồ mạch in: 3.2.4.3 Mạch in mẫu của mạch cầu chỉnh lưu : 3.2.4.3.1 Sơ đồ bố chí linh kiện mẫu: 3.2.4.3.1 Sơ đồ thiết kế mạch in mẫu: ~ + ~... Mỏ hàn điện 40W, đồ gác mỏ hàn điện - Dây đồng mỗi học sinh khoãng 0,5m - Chì hàn, nhựa thông hàn, kềm cắt và dao - Mạch in mỗi học sinh 1tấm mạch in 4x5cm - Thuốc ngâm mạch in - Giấy nhám nhuyễn, bút lông dầu II.MỤC TIÊU: - Nắm được phương pháp hàn và sử dụng mỏ hàn - Thực hành các mối hàn cơ bản theo đúng thao tác kỹ thuật - Hàn được các mối nối đạt yêu cầu về kỹ thuật và mỹ thuật - Hàn linh kiện và... yêu cầu về kỹ thuật và mỹ thuật - Hàn linh kiện và vận hành vào mạch - Thiết kế được mạch in theo đúng yêu cầu III.NỘI DUNG: 3.1 KỸ THUẬT XI HÀN 3.1.1 Dụng cụ đồ nghề: 3.1.1.1 Mỏ hàn điện: - Sử dụng loại mỏ hàn dùng điện trở đốt nóng 40W (không dùng mỏ hàn đốt nóng theo nguyên lý ngắn mạch thứ cấp biến áp, để tránh ảnh hưởng của từ trường lên linh kiện khi hàn, nhất là đối với IC CMOS) - Đồ gác mỏ hàn: . bố trí linh kiện. - Các linh kiện phải có chổ hàn chân linh kiện riêng, không hàn hai chân linh kiện vào một lỗ. - Đường mạch in có thể đi vào giữa hai chân linh kiện nhưng hai linh kiện không. trên được dùng trong ngành điện tử. Tuy nhiên thực hành điện tử cơ bản chỉ sử dụng VOM do đó trong giáo trình này chỉ đề cập đến đồng hồ VOM. Bài 1: Sử dụng VOM và linh kiện thụ động 2 3.1.2 3.1.1.1. Đồng hồ VOM có cấu tạo cơ -điện thường dùng để đo 4 đại lượng điện: - Điện thế một chiều (VDC) - Điện thế xoay chiều (VAC) - Điện trở (Ohm) - Dòng điện một chiều (mADC). Tuy VOM là