BÁO CÁO THỰC TẬP CÔNG NHÂN BÀI 1 TÌM HIỂU THIẾT BỊ ĐO VÀ LINH KIỆN ĐIỆN TỬ I Tìm hiểu thiết bị đo lường điện tử 1 Thực hành sử dụng máy hiện sóng Các bước sử dụng máy hiện sóng Bước 1 Hiệu chỉnh thiết[.]
BÁO CÁO THỰC TẬP CƠNG NHÂN BÀI TÌM HIỂU THIẾT BỊ ĐO VÀ LINH KIỆN ĐIỆN TỬ I Tìm hiểu thiết bị đo lường điện tử Thực hành sử dụng máy sóng Các bước sử dụng máy sóng: Bước 1: Hiệu chỉnh thiết bị: mục đích để hình vạch ngang rõ, vừa đủ độ sáng, độ chênh - Đầu tiên, chỉnh VERT MODE CH1, COUPLING AC SOURCE CH1 - Nhấn chọn chân đất GND - Ta cần chỉnh cho vạch sáng nằm hình cách: Xoay POSTION VERTICAL 180 độ, xoay POSTION HORIZONTAL 160 độ - Xoay INTEN 180 độ, FOCUS 180 độ (để điều chỉnh độ sáng tối độ rõ nét vạch sáng) - Xoay TIME/DIV vào chỗ 0,5ms Lúc hình xuất vạch sáng Ta thấy hình hiển thị vạch sóng nằm ngang, thẳng rõ nét Bước 2: Căn chỉnh thiết bị đo: - Đầu tiên nhả GND - Nối que đo vào điểm phát xung, nối que đo vào CH1 2Vp-p Cal, tần số 1kHz - Đặt công tắc AC-GND-DC vị trí AC, dạng sóng xuất hình - Chỉnh biên độ, tần số 2Vpp, tần số 1kHz - Kiểm tra tín hiệu (kiểm tra tần số 1kHz) Bước 3: Tiến hành đo: - Bấm POWER chờ hình sáng lên máy phát xung MFG-2110 - Nối đầu dây máy sóng với đầu dây máy phát xung kênh CH1 - Nhấn WAVEFORM chọn dạng sóng: sine - Ta ước lượng đối tượng cần đo, ví dụ: 5Vpp, tần số 2kHz - Nhấn FREQ để chọn tần số 2kHz - Nhấn AMPL để chọn biên độ 5Vpp - Nhấn CH1 máy phát xung Thực hành sử dụng đồng hồ đo điện tử Các bước sử dụng đồng hồ đo: Bước : Bật đồng hồ đo Bước : Chọn chế độ đo phù hợp đo điện áp DC, AC, đo trở, đo thông mạch,… Bước : Chỉnh giá trị đo tối đa lớn so với giá trị ước lượng linh kiện cần đo Bước : Đặt que đo đen đỏ vào vị trí cần đo Bước : Đọc ghi lại giá trị đo II Tìm hiểu linh kiện điện tử Tìm hiểu kiểm tra BJT Cấu tạo bênh ký hiệu: - BJT thuận(PNP) C P N B P E C B Q E - BJT nghịch(NPN) C N P C E N B B Q E - Xác định chân BJT Dựa vào cấu tạo bênh BJT mà suy cách xác định chân BJT Ta đặt đồng hồ VOM thang đo 1k hoặc100 Ta đặt que đo vào chân cố định, que lại đảo gữa hai chân lại kim lên ta đảo hai que đo với đo kim khơng lên chân cố định chân B Ở trường hợp que lại đảo gữa hai chân lại kim lên đều, que chân cố định que đen BJT loại NPN, que đỏ chân cố định loại PNP BJT(NPN): Ta đặt hai que đo vào hai chân cịn lại(Khơng đặt chân B), dùng điện trở(hoặc ngón tay) để nối gữa que đen với cực B kim lên chân tương ứng với que đen chân c chân lại chân E Khi kim không lên thi ta đảo ngược que lại kiểm tra BJT(PNP): Ta đặt hai que đo vào hai chân cịn lại(Khơng đặt chân B), dùng điện trở(hoặc ngón tay) để nối gữa que đen với cực B kim lên chân tương ứng với que đen chân E chân lại chân C Khi kim không lên thi ta đảo ngược que lại kiểm tra Đối với BJT cơng suất chế tạo người ta có điên trở lót điện trở diode lót bênh đo cần ý Tìm hiểu kiểm tra Triac - Cấu tạo hình dạng: T2 G T1 - Cách xác định chân TRIAC Vặn VOM thang Rx1 Ta đặt que đo vào chân cố định, que lại đảo gữa hai chân cịn lại kim khơng lên ta đảo hai que đo với đo kim khơng lên chân cố định chân T2 Ta đặt que đen vào chân A que đỏ vào hai chân lại, sau lấy dây nối gữa chân T2 kích với chân cịn lại ( chân khơng đặt que đỏ) Nếu kim lên thả kim tự giữ chân chân G Chân lại chân T1 Tìm hiểu kiểm tra điện trở - Dùng để cản trở dịng điện - Điện trỡ có cấu tạo than ép, thang, dây quấn - Đối với điện trỡ có cơng suất bé người ta phân biệt trị số sai số theo vạch màu Cách đọc giá trị điện trỡ theo vạch màu qui định theo bảng sau Cách đọc: Vạch màu cuối vạch sai số Đối với mạch điện tử dân dụng ta khơng quang tâm tới vạch Nhưng mạch có độ xác cao cần ý tới vạch Vạch cạnh vạch cuối vạch vạch lũy thừa 10 Vạch lại vạch có nghĩa - Điện trở có cơng suất lớn người ta thường nghi giá trị điện trở công suất thân điện trở - Những hư hỏng thường gặp điện trở + Cháy làm việc công xuất + Tăng trị số thường gặp điện trở bột thang, lau ngày hoạt tính bột than biến chất làm thay đổi trị số + Giảm trị số thường xảy điện trở dây quấn bị chập vịng Tìm hiểu kiểm tra tụ điện - Dùng để tích phóng điện ứng dụng rật nhiều lĩnh vực khác - Tụ điện biến đổi Ký hiệu: C3 Dùng để điều chỉnh giá trị điện dung theo ý muốn, dùng để vi chỉnh tần số mạch dao động, mạch cộng hưởng mạch lọc - Tụ điện có cực tính, thường tụ hoá học C2 - Tụ điện khơng có cực tính thường tụ gốm, tụ thuỷ tinh có ký hiệu sau: C1 - Khi sử dụng tụ điện cần ý: Điện dung: Cho biết khả chứa điện tụ Điện áp: Cho biết khả chiệu đựng tụ - Khi dùng tụ có cực tính phải đặt cực tính dương tụ điện áp cao cịn cực tính âm nơi điện áp thấp Cách đọc giá trị tụ Trường hợp tụ có ghi giá trị, ký hiệu mà tận chữ cái, đơn vị đo tính pF (pico farad), phương pháp xác định giá trị thực sau: - Hai chữ số đầu trị số cho điện dung tụ - Chữ số thứ ba (kế tiếp) xác định hệ số nhân - Chữ cuối xác định sai số F G J K M 1% 2% 5% 10% 20% Ví dụ: tụ điện ceramic, ta đọc giá trị sau: 473J hay 104k Giá trị tụ xác định sau: 473J ≈ 47 103 pF ± 5% ≈ 0,047mF ± 5% 104K ≈ 10 104 pF ± 10% ≈ 0,1mF ± 10% - Cách đo kiểm tra tụ: Ta bật đồng hồ VOM để đo kiểm tra tụ hoạt động tốt hay xấu Tuỳ theo giá trị tụ mà ta bật thang đo khác để kiểm tra Đo hai lần có đổi que: Nếu kim vọt lên trả hết kha nạp xã tụ cịn tốt Nếu kim vọt lên tụ bị đánh thủng Nếu kim vọt lên tra khơng hết tụ bị rĩ Nếu kim vọt lên kim trả lờ đờ tụ bị khơ Nếu kim khơng lên tụ đứt Tìm hiểu kiểm tra Mosfet - Mosfet hay gọi Transistor hiệu ứng trường ( Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor ) Transistor đặc biệt có cấu tạo hoạt động khác với Transistor thông thường mà ta biết, Mosfet có nguyên tắc hoạt động dựa hiệu ứng từ trường để tạo dòng điện, linh kiện có trở kháng đầu vào lớn thích hợn cho khuyếch đại nguồn tín hiệu yếu, Mosfet sử dụng nhiều mạch nguồn Monitor, nguồn máy tính - Trường hợp Mosfet cịn hoạt động tốt Là trở kháng giữ G S G với D có giá trị điện trở vơ cùng, tức kim không lên chiều đo G điện trở kháng giữ D S vô Bước 1: Trên đồng hồ vạn kim, để thang đo x1 KW Bước 2: Tiến hành nạp cho G điện tích cách để que đen vào G, que đo vào S D Bước 3: Thực đo D S sau tiến hành nạp điện tích cho G Lúc kim di chuyển lên Bước 4: Chập G vào D G vào S để thoát điện chân G Bước 5: Khi thoát điện cho G, đo lại D S bước 3, kim khơng lên Như vậy, xác định trường hợp Mosfet hoạt động tốt - Trường hợp Mosfet cháy chập Để tiến hành kiểm tra Mosfet có phải bị cháy chập hay khơng, bạn thực bước sau: Bước 1: Di chuyển đồng hồ vạn kim đến thang đo x 1KW Bước 2: Thực đo G S G D kim lên = W chập Bước 3: Đo D S mà hai chiều đo kim lên = W chập D S - Kiểm tra Mosfet đồng hồ vạn số Để thực đo mofet đồng hồ vạn số, bạn chuẩn bị thiết bị đo có chức đo diode Bạn tham khảo số loại đồng hồ vạn có chức như… Hiện nay, chủ yếu mosfet bị chết chân bị chập với Để thực bạn theo số bước sau: Bước 1: Chuyển đồng hồ vạn số thang đo diode Bước 2: Trên mosfet có chân G, D, S bạn phải tiến hành đo chân S mắc lên D Hãy kết kết nối chân đỏ với chân S que đen nối với chân D Gía trị điện áp hiển thị chân diode mắc ngược Nếu giá trị khoảng 0,5V có nghĩ cịn sống Bước 3: Để xác định xác hơn, bạn tiếp tục để que đen vào chân S mosfet que đo vào chân G Sau kích, di chuyển que đỏ sang chân D mosfet dẫn, mosfet điều khiển hoàn toàn Bạn thấy tượng mosfet dẫn, muốn ngừng dẫn chuyển xả điện áp chân G cách cho que đỏ chân S que đen chân G, lúc ta triệt tiêu hết điện áp chân G Quay trở lại chân D S bạn thấy khơng dẫn nữa, có nghĩa mofet kiểm tra hoàn toàn III Kết luận Việc tìm hiểu thiết bị đo lường điện tử linh kiện điện tử quan trọng việc nghiên cứu phát triển công nghệ điện tử Trong phạm vi này, thực hành sử dụng máy sóng đồng hồ đo điện tử, từ đo đạc, kiểm tra thông số điện tử linh kiện khác Chúng ta tìm hiểu kiểm tra nhiều loại linh kiện điện tử BJT, Triac, điện trở, tụ điện Mosfet Những kiến thức giúp hiểu rõ cách thức hoạt động thiết bị điện tử, đồng thời tảng cho việc thiết kế sửa chữa mạch điện tử tương lai BÀI THI CÔNG VÀ KIỂM TRA MẠCH ĐIỆN TỬ CƠ BẢN I Thi công kiểm tra mạch điều khiển tải AC (dùng Triac) : Lý thuyết Thực hành II Thi công kiểm tra mạch điều khiển tải DC (dùng Mosfet) : Lý thuyết Thực hành III Thi công kiểm tra mạch điều khiển tải DC (dùng BJT) : Lý thuyết Sơ đồ mạch Nguyên lý làm việc - Khi chân opto nhận mức tín hiệu thấp (mức 0), dịng điện từ nguồn kích 5V qua R5 làm LED opto phát sáng khiến BJT opto dẫn, có dịng chạy từ cực C đến cực E opto Khi có dịng kích vào chân B Q2 khiến Q2 dẫn bão hịa Có dịng chạy từ nguồn qua Q2 tới R2 kích vào chân B Q1 khiến Q1 dẫn bão hịa Có dịng chạy từ nguồn qua động qua Q1 xuống mass => động hoạt động - Khi chân opto nhận mức tín hiệu cao (mức 1), khơng có dịng từ nguồn kích 5V qua R5 khiến BJT opto tắt Khi khơng có dịng kích vào chân B Q2 khiến Q2 tắt Khơng có chạy từ nguồn qua Q2 tới R2 kích vào chân B Q1 khiến Q1 tắt Khơng có dịng chạy từ nguồn qua động qua Q1 xuống mass => động khơng hoạt động Tính chọn linh kiện + Điện áp nguồn cung cấp VCC=24 (V) + Dòng chạy qua cực C Q1: IC/Q1=2 (A) => Công suất cực đại: PCC=VCC.IC/Q1=24.2 =48(W) + Chọn Q1 thỏa mãn điều kiện sau: VCEO > VCC =24 (V) ICEO > IC/Q1= (A) PC > PCC=48 (W) Ta chọn: BJT 2SD718 VCEO 120 V IC 8A PC 80 W β 55-160 + Dòng IB bão hòa Q1: IB SAT/Q1 ≥ I C /Q1 = 55 =0,036( A) βmin Chọn dòng IB/Q1= 15 IB SAT/Q1=15.0,036=0,54 (A) Dòng IC/Q2≈ IB/Q1 =0,54 (A) Ta chọn Q2 thỏa mãn điều kiện sau: VCEO > VCC =24 (V) ICEO > IC/Q2= 0,54 (A) Ta chọn: BJT BD140 VCEO 80 V IC 1,5 A PC 1,25 β 63-160 + Tra datasheet Q1 Q2 ta có : VBE SAT/Q1 = 0,8 (V ) VBE SAT/Q2 = 0,5 (V) VCE SAT/Q2 = 0,5 (V) + Điện áp rơi R2: VR2 = VCC –VCE SAT/Q2 – VBE SAT/Q1 = 24 – 0.5 – 0,8= 22,7 (V) V R2 22,7 => R2= I / Q = 0,54 = 42,03 (Ω) C PR2 = VR2 IC/Q2 = 22,7 0,54 = 12.5 (W) => Ta chọn R2 = 100Ω / 20W + Chọn opto PC817 IF/opto = 20 (mA) => VF= 1,25 (V) Điện áp bão hòa: VCE/opto = 0,2 (V) + Điện áp R4: VR4 = VCC - VBE SAT/Q2 - VCE SAT/OPTO = 24 – 0,5 - 0,2 = 23,3 (V) 23.3 =>R4 = 10(mA ) = 2330 (Ω) =>Chọn R4 = 2,2 (KΩ) / 5W + R1, R3 điện trở giúp cho Q1 Q2 tắt nên có giá trị lớn R2, R4 nhiều lần => Chọn R1=R3 = 3,3 (KΩ) + Điện áp R5: VR5 = VDD – VF =5-1,25=3.75 (V) V R5 3,8 => R5 = IF = −3 =187,5 (Ω) 20.(10 ) =>Chọn R5 = 180(Ω) + Chọn diode 1N4007 Kết luận: Mô mạch Q1 Q2 R1 R2 R3 R4 R5 D1 U1 2SD718 BD140 3,3 KΩ 100 Ω / 20W 3,3 KΩ 2,2 KΩ / 5W 180 Ω PC817 1N4007 Vin/U1 Vout/U1 VBE/Q2 VCE/Q2 VBE/Q1 VCE/Q1 Vtải Điện áp mức (V) 1,25 0,23 0,92 0,09 0,98 0,06 23,9 Điện áp mức 1(V) 24 24 24 Nhận xét kết mơ - Tín hiệu đầu vào mức thấp (mức 0), Vin/U1=1,25 (V), Vout/U1=0,23 (V) Khi tín hiệu đầu vào mức cao (mức 1), Vin/U1=0 (V), Vout/U1=24 (V) => Điện áp ngõ opto thay đổi theo điện áp ngõ vào opto => Opto hoạt động bình thường - Tín hiệu đầu vào mức thấp (mức 0), VBE/Q2=0,92 (V), VCE/Q2=0,09(V) Khi tín hiệu đầu vào mức cao (mức 1), VBE/Q2=0 (V), VCE/Q2=24(V) => Điện áp ngõ BJT Q2 thay đổi theo điện áp ngõ vào => BJT Q2 hoạt động bình thường - Tín hiệu đầu vào mức thấp (mức 0), VBE/Q1=0,98 (V), VCE/Q1=0,06(V) Khi tín hiệu đầu vào mức cao (mức 1), VBE/Q1=0 (V), VCE/Q1=24(V) => Điện áp ngõ BJT Q1 thay đổi theo điện áp ngõ vào => BJT Q1 hoạt động bình thường Thực hành 2.1 Thi công mạch Các thiết bị dụng cụ sử dụng Đồng hồ, mỏ hàn, nhựa thông, bút hút thiếc, kìm bấm, tua vít, bàn là, máy khoan, đồng, bột sắt, linh kiện điện tử Vẽ thi công mạch in - Thực vẽ mạch in phần mềm Altium - In mạch giấy in theo kích thước - Dùng bàn ủi mạch in lên đồng - Cho đồng in vào nước pha với bột sắt cho phần đồng dư - Vệ sinh lại đồng khoan theo lỗ có sẵn Kiểm tra linh kiện rời - Dựa vào vạch màu giá trị in sẵn để phân biệt điện trở - Dùng đồng hồ kiểm tra lại điện trở cho xác - Chuyển đồng hồ chế độ gián tiếp để kiểm tra BJT Hàn kiểm tra mạch in - Dùng mỏ hàn, chì, nhựa thông để hàn linh kiện vào bo mạch khoan - Hàn cho lượng chì vừa đủ, khơng q nhiều để bị dính mass khơng q để bị chân linh kiện chưa dính vào mạch - Đối với nguồn tải, hàn Header để nối dây sau - Đối với BJT, hàn chânn xong để nguội hàn chân - Đối với opto, hàn đế chân vào trước để sau gắn opto - Kiểm tra lại mối hàn xem chắn, đảm bảo linh kiện không bị lung lay, hàn khơng bị dính sang mass hay dây dẫn khác 2.2 Kiểm tra mạch Thống kê thiết bị dụng cụ sử dụng : - Mạch hàn - Nguồn cấp - Đồng hồ đo - Các dây dẫn để nối tắt - Motor - Giấy bút để ghi thông số đo a) Kiểm tra BJT Q1 Điện áp (V) Vin VBE/Q1 VCE/Q1 VTẢI Chưa nối tắt C-E Q2 Nối tắt C-E Q2 0V € (0V - 0,1V) 24V € (23,5V - 24,5V) 0V € (0V - 0,1V) 0,8V € (0,8V - 1V) 24V € (23,5V – 24,5V) 0V € (0V - 0,2V) 0V € (0V - 0,1V) 23,95V € (23,5V - 24,5V) Trạng thái Đạt Đạt Đạt Đạt Nhận xét : Khi nối tắt C-E Q2, VBE/Q1 = 0,8V VCE/Q1 = 0V Khi khơng nối tắt C-E Q2, VBE/Q1 = 0V VCE/Q1 = 24V =>Điện áp ngõ Q1 thay đổi theo điện áp ngõ vào, theo nguyên lý làm việc =>BJT Q1 hoạt động bình thường b) Kiểm tra BJT Q2 Điện áp (V) Chưa nối tắt C-E opto Nối tắt C-E opto Trạng thái Vin VBE/Q2 VCE/Q2 VTẢI 24V € (23,5V - 24,5V) 0V € (0V - 0,1V) 24V € (23,5V - 24,5V) 0V € (0V - 0,1V) 0V € (0V – 0,2V) 0,85V € (0,8V - 1V) 0,1V € (0V - 0,2V) 0,8V € (0,8V - 1V) Đạt Đạt Đạt Đạt Nhận xét : Khi nối tắt C-E opto, VBE/Q2 = 0,85V VCE/Q2 = 0,1V Khi khơng nối tắt C-E opto, VBE/Q2 = 0V VCE/Q2 = 24V =>Điện áp ngõ Q2 thay đổi theo điện áp ngõ vào, theo nguyên lý làm việc =>BJT Q2 hoạt động bình thường c) Kiểm tra opto PC817 Điện áp (V) Đầu vào mức Đầu vào mức Vin VF 0V € (0V - 0,1V) 1,22V € (1V – 1,4V) 0,25V € (0V - 1V) 0,82V € (8V - 1V) 5V € (4,8V – 5,2V) 0V € (0V - 0,1V) 24V € (23,5V – 24,5V) 0V € (0V - 0,1V) VCE/opto VTẢI Trạng thái Đạt Đạt Đạt Đạt Nhận xét : Khi tín hiệu đầu vào mức 0, VF = 1,22V VCE/opto = 0,25V Khi tín hiệu đầu vào mức 1, VF = 0V VCE/opto = 24V =>Điện áp ngõ opto thay đổi theo điện áp ngõ vào, theo nguyên lý làm việc =>Opto hoạt động bình thường d) Kiểm tra mạch tổng thể Điện áp (V) VF VCE/opto VBE/Q2 VCE/Q2 VBE/Q1 VCE/Q1 VTẢI Đầu vào mức Đầu vào mức 1,22V € (1V – 1,4V) 0V € (0V - 0,1V) 0,25V € (0V - 1V) 24V € (23,5V – 24,5V) 0,82V € (0,8V - 1V) 0V € (0V - 0,1V) 0,12V € (0V - 0,2V) 24V € (23,5V - 24,5V) 0,8V € (0,8V - 1V) 0V € (0V - 0,1V) 0,03V € (0V - 0,2V) 24V € (23,5V - 24,5V) 23,95V € (23,5V - 24,5V) 0V € (0V - 0,1V) Trạng thái Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt IV Kết luận