Thông tin tài liệu
BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠ ĐIỆN – XÂY DỰNG VÀ NÔNG LÂM TRUNG BỘ GIÁO TRÌNH ĐIỆN TỬ CƠ BẢN NGHỀ : ĐIỆN CƠNG NGHIỆP TRÌNH ĐỘ : CAO ĐẲNG Ban hành kèm theo Quyết định số 77/QĐ-CĐTB-ĐT ngày 19 tháng 01 năm 2021 Hiệu trưởng Trường Cao đẳng Cơ điện – Xây dựng Nông lâm Trung Năm 2021 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin đƣợc phép dùng nguyên 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 “Điện tử bản” biên soạn theo chƣơng trình đào tạo nghề “Điện Cơng Nghiệp” trình độ cao đẳng/trung cấp Giáo trình nhằm trang bị cho ngƣời học kiến thức linh kiện điện tử mạch điện tử đƣợc sử dụng ngành điện công nghiệp, làm sở cho ngƣời học nghiên cứu mô đun khác chƣơng trình đào tạo nghề “Điện Cơng Nghiệp” Giáo trình đƣợc chia làm bài, đó: Bài 1: Các khái niệm Nội dung: Các kiến thức kĩ điện tử ngƣời thợ Bài 2: Linh kiện điện tử Nội dung: Các kiến thức kĩ nguyên lý hoạt động, nhận dạng, đọc, đo, thay linh kiện điện tử Bài 3: Kỹ thuật ghép nối transistor Nội dung: Các kiến thức kĩ việc ghép nối transistor hình thành mạch khuếch đại Bài 4: Dao động tạo xung biến đổi dạng xung Nội dung: Các kiến thức kĩ điều chế xung Bài 5: Các mạch ứng dụng dùng transistor lưỡng cực Nội dung: Các kiến thức kĩ việc ghép nối transistor lƣỡng cực hình thành số mạch ứng dụng So với giáo trình biên soạn 2017, giáo trình đƣợc chỉnh sửa theo hƣớng loại bỏ số nội dung sâu điện tử Trong q trình biên soạn, chúng tơi có nhiều cố gắng nhằm biên soạn ngắn gọn, cụ thể, trực quan cho phù hợp với đối tƣợng học nghề Chúng tơi mong nhận đƣợc ý kiến đóng góp từ độc giả bạn đồng nghiệp để chúng tơi tiếp tục hồn thiện giáo trình nhằm phục vụ bạn đọc tốt Mọi góp ý xin đƣợc gửi về:Khoa Điện- điện tử – Trƣờng Cao đẳng Cơ điệnXây dựng & Nơng lâm Trung Bộ/Email: khoa.dientu@gmail.com Bình Định, ngày… tháng năm…… Tham gia biên soạn Chủ biên: KS Lê Kim Ngọc Ths Nguyễn Văn Loi KS Phạm Quang Khải MỤC LỤC NỘI DUNG TT Trang Lời giới thiệu Mục lục Giới thiệu modun Bài 1: Các khái niệm Các vấn đề chung kỹ thuật điện tử 1.1 Kỹ thuật điện tử điện công nghiệp 1.2 Xu phát triển kỹ thuật điện tử Vật liệu chế tạo thiết bị điện tử 2.1 Vật liệu dẫn điện 2.2 Vật liệu cách điện 13 2.3 Vật liệu hàn 15 2.4 Chất bán dẫn 15 Bo mạch điện tử 18 3.1 Bản mạch in 18 3.2 Tổ chức linh kiện mạch 22 Dụng cụ, thiết bị cầm tay nghề điện tử 22 4.1 Mỏ hàn 22 4.2 Hút chì 25 4.3 Máy khoan 25 4.4 Dụng cụ đo lƣờng 26 4.5 Các dụng cụ khác 26 Kỹ thuật hàn xả, hàn nối linh kiện 26 Bài 2: Linh kiện điện tử 29 Điện trở 29 1.1 Kí hiệu, phân loại, cấu tạo 29 1.2 Cách đọc, đo cách mắc điện trở 31 1.3 Các linh kiện khác nhóm ứng dụng 36 Tụ điện 37 2.1 Kí hiệu, phân loại, cấu tạo 37 2.2 Cách đọc, đo cách mắc tụ điện 39 2.3 Các linh kiện khác nhóm ứng dụng 43 Cuộn cảm 43 3.1 Kí hiệu, phân loại, cấu tạo 43 3.2 Cách đọc, đo cách mắc cuộn cảm 44 3.3 Các linh kiện khác nhóm ứng dụng 44 Điốt bán dẫn 44 4.1 Đi ốt chỉnh lƣu 44 4.2 Điốt zener 47 4.3 Điốt phát quang 47 4.4 Một số loại ốt bán dẫn khác 48 Transistor lưỡng cực 48 5.1 Cấu tạo, nguyên lý làm việc 48 5.2 Các thơng số kỹ thuật 51 5.3 Phân cực cho transistor lƣỡng cực 51 5.4 Các chế độ làm việc transistor (ngƣng dẫn, khuếch đại, bão hòa) 53 5.5 Ảnh hƣởng nhiệt độ transistor, biện pháp ổn định nhiệt 53 Transistor trường 54 6.1 Cấu tạo, nguyên lý làm việc 54 6.2 Các thơng số kỹ thuật 55 6.3 Phân cực cho transistor trƣờng 55 Mạch tích hợp 56 7.1 Khái niệm chung 56 7.2 Nhận dạng IC 57 Bài 3: Kỹ thuật ghép nối transistor 60 Ba kiểu ghép nối transistor 60 1.1 Mạch ghép theo kiểu E-C 60 1.2 Mạch ghép theo kiểu B-C 61 1.3 Mạch ghép theo kiểu C-C 63 Mạch ghép phức hợp 64 2.1 Mạch khuếch đại Cascode 64 2.2 Mạch khuếch đại Dalington 65 2.3 Mạch khuếch đại vi sai 66 Bài 4: Dao động tạo xung biến đổi dạng xung 68 Mạch tạo xung vuông 68 1.1 Mạch tạo xung vng từ tín hiệu hình sin 68 1.2 Mạch tạo xung vng từ tín hiệu 69 1.3 Mạch dao động đa hài dùng transistor 70 1.4 Mạch dao động đa hài dùng IC 73 Mạch tạo xung nhọn 73 Mạch tạo xung cưa 75 Mạch dao động dịch pha 75 Mạch dao động hình sin 76 5.1 Mạch dao động hình sin dùng L-C 76 5.2 Mạch dao động hình Colpitt 77 5.3 Mạch dao động Hartley 77 5.4 Mạch dao động thạch anh 78 Bài 5: Các mạch ứng dụng dùng transistor lƣỡng cực 80 Mạch điều chỉnh điện áp 80 1.1 Nguyên tắc điều chỉnh tuyến tính 80 1.2 Một số mạch điều chỉnh điện áp 80 Mạch ổn áp 81 2.1 Mạch ổn áp tuyến tính mắc nối tiếp 81 2.2 Mạch ổn áp mắc rẽ 89 Mạch khuếch đại công suất 89 3.1 Mạch khuếch đại đơn 89 3.2 Mạch khuếch đại đẩy kéo 92 Tài liệu tham khảo 95 MODUN: ĐIỆN TỬ CƠ BẢN Mã modun: MĐ 13 Vị trí, tính chất, ý nghĩa vai trị mơn học mơn học: - Vị trí modun: Đƣợc bố trí sau học sinh học xong mơn học, mơ-đun sau: An tồn lao động, vật liệu điện, đo lƣờng điện, học song song với mơn mạch điện - Tính chất modun: Là modun kỹ thuật sở, thuộc modun đào tạo nghề bắt buộc - Ý nghĩa, vai trò modun: Modun tạo kiến thức tảng để học viên nhanh chóng tiếp cận với mơn học/modun nghề chun môn Mục tiêu môn học: Học xong môn học học viên có khả năng: - Giải thích phân tích đƣợc cấu tạo nguyên lý linh kiện kiện điện tử thơng dụng - Nhận dạng đƣợc xác ký hiệu linh kiện, đọc xác trị số chúng - Phân tích đƣợc nguyên lý số mạch ứng dụng tranzito nhƣ: Mạch khuếch đại, dao động, tạo xung, điều chỉnh điện áp, ổn áp - Xác định đƣợc xác sơ đồ chân linh kiện, lắp ráp, cân chỉnh số mạch ứng dụng đạt yêu cầu kỹ thuật an tồn - Hình thành tƣ khoa học phát triển lực làm việc theo nhóm - Rèn luyện tính xác khoa học tác phong cơng nghiệp BÀI CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN Mục tiêu: - Phân biệt, hiểu tính chất, cơng dụng vật liệu chế tạo thiết bị điện tử - Biết cách bố trí hợp lý dây dẫn, linh kiện bo mạch điện tử - Sử dụng đƣợc số dụng cụ cầm tay nghề điện tử, hàn tháo lắp linh kiện điện tử kỹ thuật - Rèn luyện tính xác, nghiêm túc học tập thực cơng việc Nội dung chính: Các vấn đề chung kỹ thuật điện tử 1.1 Kỹ thuật điện tử điện công nghiệp Hiện nay, thiết bị điện tử trở thành phần thiếu điện công nghiệp Tuyệt đại đa số hệ thống điều khiển điện cơng nghiệp có trung tâm điều khiển thiết bị điện tử Với yêu cầu khả điều khiển “mềm”, tƣơng tác đƣợc với nhiều thiết bị, điều khiển đa tính năng, điều khiển từ xa, …., xâm nhập thiết bị điện tử vào lĩnh vực điện công nghiệp đảo ngƣợc 1.2 Xu phát triển kỹ thuật điện tử Về kích thƣớc linh kiện: ngày nhỏ, gọn Mật độ tích hợp: số lƣợng linh kiện bố trí đơn vị diện tích ngày tăng Điện áp sử dụng, công suất tiêu hao: ngày nhỏ Cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật lần thứ cách mạng cơng nghệ vật liệu Khi đó, cơng nghệ kỹ thuật điện tử có bƣớc nhảy vọt Vật liệu chế tạo thiết bị điện tử 2.1 Vật liệu dẫn điện BẢNG THÔNG SỐ VẬT LIỆU DẪN ĐIỆN TT Tên liệu Điện trở Hệ số Nhiệt Tỷ vật suất trọng Hợp nhiệt độ nóng kim chảy mm2/m t0 C Đồng đỏ 0,0175 hay đồng kỹ thuật Đồng thau (0,03 0,06) Nhôm 0,028 0,004 - 0,002 0,0049 Phạm vi Ghi ứng dụng 1080 8,9 Chủ yếu dùng làm dây dẫn 900 3,5 đồng - Các với kẽm tiếp xúc Các đầu nối dây 660 2,7 Làm dây dẫn điện - Làm nhôm tụ xoay Làm cánh toả nhiệt - Dùng làm tụ điện (tụ hố) Bị ơxyt hố nhanh, tạo thành lớp bảo vệ, nên khó hàn, khó ăn mòn Bị nƣớc mặn ăn mòn Bạc Nicken 0,07 Thiếc 0,115 960 10,5 - Mạ vỏ dây dẫn để sử dụng hiệu ứng mặt lĩnh vực siêu cao tần 0,006 1450 8,8 - Mạ vỏ dây dẫn để sử dụng hiệu ứng mặt ngồi lĩnh vực siêu cao tần Có giá thành rẻ bạc 0,0012 230 7,3 Hợp Hàn chất dây dẫn dùng để Hợp làm kim chất thiếc Chất hàn dùng để hàn 10 Tai lieu Luan van Luan an Do an b/ Mạch điều chỉnh điện áp 5A Mạch ổn áp 2.1 Mạch ổn áp tuyến tính mắc nối tiếp 2.1.1 Nguyên tắc hoạt động Sơ đồ khối mạch ổn áp có hồi tiếp 81 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn Tai lieu Luan van Luan an Do an * Một số đặc điểm mạch ổn áp có hồi tiếp : - Cung cấp điện áp chiều đầu không đổi hai trƣờng hợp điện áp đầu vào thay đổi dòng tiêu thụ tải thay đổi, nhiên thay đổi phải có giới hạn - Cho điện áp chiều đầu có chất lƣợng cao, giảm thiểu đƣợc tƣợng gợn xoay chiều * Nguyên tắc hoạt động mạch - Mạch lấy mẫu theo dõi điện áp đầu thông qua cầu phân áp tạo ( Ulm : áp lấy mẫu) - Mạch tạo áp chuẩn => gim lấy mức điện áp cố định (Uc : áp chuẩn ) - Mạch so sánh so sánh hai điện áp lấy mẫu Ulm áp chuẩn Uc để tạo thành điện áp điều khiển - Mạch khuếch đại sửa sai khuếch đại áp điều khiển, sau đƣa điều chỉnh hoạt động đèn công xuất theo hƣớng ngƣợc lại, điện áp tăng => thông qua mạch hồi tiếp điều chỉnh => đèn công xuất dẫn giảm =>điện áp giảm xuống Ngƣợc lại điện áp giảm => thông qua mạch hồi tiếp điều chỉnh => đèn công xuất lại dẫn tăng => điện áp tăng lên =>> kết điện áp đầu không thay đổi 2.1.2 Mạch ổn áp dùng điốt zenner Lợi dụng tính chất Điơt Zener mà ngƣời ta giữ điện áp điểm không đổi gọi ghim áp ổn áp R D Vi Vo Vd Mạch điện sử dụng điôt Zêne Vi: Là điện áp ngõ vào Vo Là điện áp ngõ Nếu điện áp ngõ vào tín hiệu có biên độ cao điện áp Vz ngõ tín hiệu bị xén phần đỉnh lại khoảng biên độ Vz 82 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn Tai lieu Luan van Luan an Do an Nếu điện áp ngõ vào điện áp DC cao Vz ngõ điện áp DC Vz Nếu điện áp ngõ vào cao nhiều Vz Dịng qua điơt zêne tăng cao đến giá trị vƣợt qua giá trị cho phép điôt bị đánh thủng Làm cho điện áp ngõ bị triệt tiêu Tính chất đƣợc dùng nguồn để bảo vệ chống áp nguồn đảm bảo an toàn cho mạch điện nguồn tăng cao R mạch giữ vai trò điện trở hạn dòng hay giảm áp 2.1.3 Mạch ổn áp dùng transistor Mạch lợi dụng tính ổn áp diot zêne điện áp phân cực thuận tranzito để thiết lập mạch ổn áp Q Tranzito ỉn ¸p Rb + ZENER + Vi:Điện áp ngõ vào Tụ lọc ngõ Vo: Điện áp ngõ tụ lọc ổn định Mch ổn áp tham số dùng tranzito NPN Q: Tranzito ổn áp Rb: Điện áp phân cực B cho tranzito điot zene Ở mạch cực B tranzito đƣợc giữ mức điện áp ổn định nhờ điot zêne điện áp ngõ điện áp điện áp zêne điện áp phân cực thuận tranzito Vo Vz Vbe Vz: Điện áp zene Vbe: Điện áp phân cực thuận Tranzito (0,5 – 0,8V) Điện áp cung cấp cho mạch đƣợc lấy cực E tranzito, tuỳ vào nhu cầu mạch điện mà mạch đƣợc thiết kế có dịng cung cấp từ vài mA đến hầng trăm mA, mạch điện có dịng cung cấp lớn thƣờng song song với mạch đƣợc mắc thêm điện trở Rc khoảng vài chục đến vài trăm Ohm nhƣ hình dƣới gọi trở gánh dịng Việc chọn tranzito đƣợc chọn tƣơng thích với dịng tiêu thụ mạch điện để tránh dƣ thừa làm mạch điện cồng kềnh dòng phân cực qúa lớn làm cho điện áp phân cực Vbe không ổn định dẫn đến điện áp cung cấp cho tải ổn định 83 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn Tai lieu Luan van Luan an Do an Rc Q Tranzito ỉn ¸p Rb + + Vi:Điện áp ngõ vào ZENER Tụ lọc ngõ Vo: Điện áp ngõ tụ lọc ổn định Mch n áp tham số dùng tranzito NPN có điện trở gánh dòng Dòng điện cấp cho mạch dòng cực C tranzito nên dòng tải thay đổi dòng cực C thay đổi theo làm dòng cực B không thay đổi, nên điện áp không thay đổi (trên thực tế thay đổi không đáng kể) nhƣng dòng tải thay đổi làm cho tải làm việc khơng ổn định 2.1.4 Mạch ổn áp có hồi tiếp Mạch ổn áp điều chỉnh đƣợc điện áp ngõ có độ ổn định cao nhờ đƣờng vòng hồi tiếp điện áp ngõ nên đƣợc gọi ổn áp có hồi tiếp Rc Q1 Tranzito ổn áp R4 Q2 R5 R1 + Vi:Điện áp ngõ vào Q3 Vr + R2 Vo: Điện áp ngõ R3 ZENER C1 C2 Tô läc ngâ R6 tụ lọc ổn định Mch n ỏp hi tip cú điều chỉnh Nhiệm vụ linh kiện mạch nhƣ sau: + Q1: Tranzito ổn áp, cấp dòng điện cho mạch + Q2: Khuếch đại điện áp chiều + Q3: So sánh điện áp đƣợc gọi dò sai + Rc: Trở gánh dòng + R1, R2: Phân cực cho Q2 + R3: Hạn dòng cấp nguồn cho Q3 + R4: Phân cực cho zener, tạo điện áp chuẩn cố định cho cực E Q gọi tham chiếu 84 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn Tai lieu Luan van Luan an Do an + R5, R6, Vr: cầu chia phân cực cho B Q3 gọi lấy mẫu + C1: Chống đột biến điện áp + C2: Lọc nguồn sau ổn áp cách li nguồn với điện áp chiều từ mạch * Hoạt động mạch đƣợc chia làm hai giai đoạn nhƣ sau: Giai đoạn cấp điện: Là giai đoạn lấy nguồn cấp điện cho mạch đƣợc thực gồm Rc, Q1, Q2, R1, R2 Nhờ trình cấp điện từ nguồn đến cực C Q1, Q2 phân cực nhờ cầu chia điện áp R1, R2 làm cho hai tranzito Q1, Q2 dẫn điện Trong Q2 dẫn điện phân cực cho Q1, dòng qua Q1 với dòng qua điện trở Rc gánh dịng cấp nguồn cho tải Trong mạch có dịng cung cấp thấp khơng cần điện trở gánh dòng Rc Giai đoạn ổn áp: Điện áp ngõ phần quay trở Q3 qua cầu chia R5, R6, Vr đặt vào cực B điện áp chân E đƣợc giữ cố định nên điện áp cực C thay đổi theo điện áp cực B nhƣng ngƣợc pha, qua điện trở R đặt vào cực B Q2 khuếch đại điện áp chiều thay đổi đặt vào cực B Q1 để điều chỉnh điện áp ngõ ra, cấp điện ổn định cho mạch Điện áp ngõ điều chỉnh đƣợc khoảng 20% so với thiết kế nhờ biến trở Vr Hoạt động Q1 mạch giống nhƣ điện trở biến đổi đƣợc để ổn áp Mạch ổn áp có dịng điện cung cấp cho mạch tƣơng đối lớn lên đến vài Amp điện áp cung cấp lên đến hàng trăm Volt 2.1.5 Mạch ổn áp dùng IC * IC ổn áp 78XX, 79XX Với mạch điện khơng địi hỏi độ ổn định điện áp cao, sử dụng IC ổn áp thƣờng đƣợc ngƣời thiết kế sử dụng mạch điện đơn giản Các loại ổn áp thƣờng đƣợc sử dụng IC 78xx - 79xx, với xx điện áp cần ổn áp Ví dụ 7805 ổn áp 5V,7808 ổn áp 8V, 7812 ổn áp 12V hay ổn áp điện áp âm có 7905 ổn áp điện áp -5V, 7912 ổn áp -12V Việc dùng loại IC ổn áp 78xx tƣơng tự hay 79xx tƣơng tự, dƣới minh họa cho IC ổn áp 7805 + Họ 78xx họ cho ổn định điện áp đầu dƣơng Còn xx giá trị điện áp đầu nhƣ 5V, 6V + Họ 79xx họ ổn địn điện áp đầu âm Còn xx giá trị điện áp đầu nhƣ : 5V,-6V Sự kết hợp hai tạo đƣợc nguồn đối xứng 85 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn Tai lieu Luan van Luan an Do an Về mặt nguyên lý hoạt động tƣơng đối giống Bây ta xét IC 78, 79 78xx 78xx loại dòng IC dùng để ổn định điện áp dƣơng đầu với điều kiện đầu vào luôn lớn đầu 3V Tùy loại IC 78 mà ổn áp đầu ví dụ : 7806 - 7809 vv + 78xx gồm có chân : : Vin - Chân nguồn đầu vào : GND - Chân nối đất : Vo - chân nguồn đầu Chú ý: điện áp đặt trƣớc IC 78xx phải lớn điện áp cần ổn áp từ 2V đến 3V * Những dạng seri 78XX LA7805: IC ổn áp 5V LA7806 IC ổn áp 6V LA7808 IC ổn áp 8V LA7809 IC ổn áp 9V 86 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn Tai lieu Luan van Luan an Do an LA7812 IC ổn áp 12V LA7815 IC ổn áp 15V LA7818 IC ổn áp 18V LA7824 IC ổn áp 24V * Cách xác định chân: 78xx ic có chân seri khác chung thứ tự chân 79xx Cũng nhƣ họ 78, họ 79 có hoạt động tƣơng tự nhƣng điện áp đầu âm (-) trái ngƣợc với họ 78 Họ 79 có nhiều loại mức ổn áp đầu nhƣ dịng 78 : 7905, 7906 với dòng chịu đựng 1A 0.1A 87 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn Tai lieu Luan van Luan an Do an Ứng dụng 78xx 79xx vào nguồn Trong nguồn 78 79 đƣợc sử dụng nhiều mạch nguồn để tạo điện áp đầu mong muốn đặc biệt thiết bị cần điện áp đầu vào cố định ko thay đổi lên xuống Đây mạch nguyên lý 78 79 2.1.6 Nâng công suất mạch ổn áp 88 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn Tai lieu Luan van Luan an Do an 2.2 Mạch ổn áp mắc rẽ Mạch ổn định điện áp theo nguyên lý nguồn dòng song song đƣợc sử dụng để tạo điện áp chuẩn để kích thích cho mạch ổn áp theo nguyên lý khác làm việc Một ứng ứng nguồn dòng song song tạo mạch ổn áp theo nguyên lý bù dòng song song để làm ổn định đƣợc điện áp cung cấp cho tải có cơng suất tiêu thụ lên tới vài Watt Theo hình dƣới đây, ta thấy mạch ổn định điện áp đƣợc bổ sung transistor Q1 để có nhiệm vụ tạo nên dòng bù lớn so với dòng rẽ cho phép diode Zener D1 Thật vậy, điện áp cung cấp cho tải R VSupply lớn điện áp VZ diode Zener dịng rẽ chạy qua Zener gây sụt áp R2 để tạo nên điện áp phân cực cho transistor Q1 làm việc Mạch khuếch đại công suất 3.1 Mạch khuếch đại đơn 3.1.1 Mạch khuếch đại công suất đơn tải điện trở Trong mạch khuếch đại chế độ A, điểm làm việc thay đổi đối xứng xung quanh điểm làm việc tĩnh Xét tầng khuếch đại đơn mắc EC mạch có hệ số khuếch đại lớn méo nhỏ Chỉ xét mạch nguồn cấp nối tiếp Mạch khuếch đại công suất chế độ A tải dùng điện trở 89 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn Tai lieu Luan van Luan an Do an Trong đó: - Q: Tranzito khuếch đại công suất - Rc: Điện trở tải - Rb: Điện trở phân cực - C: Tụ lên lạc tín hiệu ngõ vào - Vi: Tín hiệu ngõ vào tầng khuếch đại cơng suất - Vo: Tín hiệu ngõ tầng khuếch đại cơng suất *Chế độ tĩnh: Dịng phân cực chiều đƣợc tính theo cơng thức Vcc Rb: Ib Vcc 0,7 Rb Tƣơng ứng với dòng cực C là: Ic Ib Điện áp Vce: Vce Vcc Ic.Rc Từ giá trị Vcc ta vẽ đƣợc đƣờng tải chiều AB Từ xác định đƣợc điểm làm việc Q tƣơng ứng vói IBQ đặc tuyến Hạ đƣờng chiếu từ điểm Q đến hai trục toạ độ đƣợc ICQ VCEQ Ic B Q Ibq Icq A Vcc Vceq Uce Đặc tuyến làm việc Tranzitor *Chế độ động: Khi có tín hiệu AC đƣợc đƣa đến đầu vào khuếch đại, dòng điện điện áp thay đổi theo đƣờng tải chiều 90 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn Tai lieu Luan van Luan an Do an Một tín hiệu đầu vào nhỏ gây dịng điện cực B thay đổi xung quanh điểm làm việc tĩnh, dòng cực C điện áp Vce thay đổi xung quanh điểm làm việc Khi tín hiệu vào lớn biến thiên xa so với điểm làm việc tĩnh đƣợc thiết lập từ trƣớc dòng điện Ic điện áp Vce biến htiên đạt đến giá trị giới hạn Đối với dòng điện, giá trị giới hạn thấp Imin = 0, cao Imax = Vc/Rc Đối với điện áp Vce, giới hạn thấp Vce = 0V, cao Vce = Vcc Công suất cung cấp từ nguồn chiều: P Vcc.Ic Cơng suất ra: + Tính theo giá trị hiệu dụng: Po Vce.Ic Po I c2 Rc Po Vc2 Rc + Tính theo giá trị đỉnh: Po Vce.Ic I c2 Rc 2 Po Vce2 2.Rc + Tính theo giá trị đỉnh - đỉnh: Po Vce.Ic Po I c2 Rc Po Vce2 8Rc - Hiệu suất mạch: Hiệu suất mạch khuếch đại phụ thuộc tổng công suất xoay chiều tảI tổng công suất cung cấp từ nguồn chiều Hiệu suất đƣợc tính theo công thức sau: Po 100 % P Po: Công suất P: Công suất cung cấp từ nguồn chiều 3.1.2 Mạch khuếch đại công suất đơn ghép biến áp: 91 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn Tai lieu Luan van Luan an Do an Mạch khuếch đại công suất chế độ A tải ghép biến áp Đây mạch khuếch đại công suất chế độ A với hiệu suất tối đa khoảng 50%, sử dụng biến áp để lấy tín hiệu đến tải Rt Biến áp tăng hay giảm điện áp dịng điện theo tỉ lệ tính toán trƣớc Sự biến đổi điện áp theo biểu thức: V1 N V N1 3.2 Mạch khuếch đại đẩy kéo 3.2.1 Mạch khuếch đại công suất đẩy kéo ghép trực tiếp Mạch khuếch đại công suất ghép trực tiếp mục đích để bù méo tạo tín hiệu đối xứng chống méo xuyên giao, đựơc sử dụng chủ yếu cặp Tranzito bổ phụ đối xứng (là tranzito có thơng số kỹ thuật hồn tồn giống nhƣng khác loại PNP NPN, đồng thời chất cấu tạo) Nhiệm vụ linh kiện mạch: C: Tụ liên lạc tín hiệu ngõ vào; Rt: Điện trở tải tầng khuếch đại công suất; Q1, Q2: Cặp tranzito khuếch đại công suất hổ bổ đối xứng; Mạch có đặc điểm nguồn cung cấp cho mạch phải nguồn đối xứng, không đảm bảo yếu tố dạng tín hiệu dễ bị méo nên thông thƣờng nguồn cung cấp cho mạch thƣờng đƣợc lấy từ nguồn ổn áp Hoạt động mạch: Mạch đƣợc phân cực với thiên áp tự động bán kỳ dƣơng tín hiệu Q1 dẫn dịng điện nguồn dƣơng qua tải Rt, Q2 tắt không cho dòng điện nguồn qua tải bán kỳ âm tín hiệu Q2 dẫn dịng nguồn âm qua tải Rt, Q1 tắt Mạch có ƣu điểm đơn giản, chống méo hài, hiệu suất lớn điện áp phân cực ngõ 0V nên ghép tín hiệu tải trực tiếp Nhƣng dễ bị méo xuyên giao cần nguồn đối xứng làm cho mạch điện cồng kềnh, phức tạp đồng thời dễ làm hƣ hỏng tải 92 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn Tai lieu Luan van Luan an Do an Tranzito bị đánh thủng Để khắc phục nhƣợc điểm thông thƣờng ngƣời ta dùng mạch ghép dùng tụ Mạch khuếch đại công suất đẩy kéo ghép trực tiếp 3.2.2 Mạch đẩy kéo ghép dùng tụ: Mạch khuếch đại công suất ghép tụ Nhiệm vụ linh kiện mạch: Q1, Q2: Cặp tranzito khuếch đại cơng suất Q3: Đảo pha tín hiệu R1, R2: Phân cực cho Q1, Q2 đồng thời tải Q3 R3, VR: Lấy phần điện áp chiều ngõ quay kết hợp với R làm điện áp phân cực cho Q3 làm hồi tiếp âm điện áp ổn định điểm làm việc cho mạch C1: Tụ liên lạc tín hiệu ngõ vào C2: Tụ liên lạc tín hiệu ngõ đến tải 93 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn Tai lieu Luan van Luan an Do an Mạch có đặc điểm có độ ổn định làm việc tƣơng đối tốt, điện áp phân cực ngõ Vo Vcc mạch làm việc tốt Nhƣng có nhƣợc điểm dễ bị méo xuyên giao chọn chế độ phân cực cho tranzito Q1, Q2 không phù hợp tín hiệu ngõ vào có biên độ khơng phù hợp với thiết kế mạch phần tín hiệu ngõ quay trở theo đƣờng hồi tiếp âm làm giảm hiệu suất mạch để khắc phục nhƣợc điểm ngƣời ta dùng mạch có dạng sau: Mạch khuếch đại cơng suất ghép tụ cải tiến Trong C3: Lọc bỏ thành phần xoay chiều tín hiệu D1, D2:Cắt rào điện áp phân cực cho Q1 Q2, Trên thực tế mạch dùng từ đến điơt loại để cắt rào điện Ngoài với phát triển công nghệ chế tạo linh kiện mạch công suất thƣờng đƣợc thiết kế sẵn dƣới dạng mạch tổ hợp (IC) tiện lợi cho việc thiết kế mạch thay sửa chữa 94 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn Tai lieu Luan van Luan an Do an Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn
Ngày đăng: 07/07/2023, 00:57
Xem thêm:
