Giáo trình: Điện tử cơ bản pptx

* * * * * Giáo trình Điện tử cơ bản GIÁO TRÌNH ĐI N T C B NỆ Ử Ơ Ả M C L CỤ Ụ BÀI 1: NGU N M T CHI UỒ Ộ Ề BÀI 2: ĐI N T TR NGỆ Ừ ƯỜ BÀI 3: NGU N XOAY CHI UỒ Ề BÀI 4: Đ NG H V N NĂNGỒ Ồ Ạ BÀI 5: ĐI N TR - T ĐI NỆ Ở Ụ Ệ BÀI 6: CU N DÂY - BI N ÁPỘ Ế BÀI 7: ĐI T – TRANSISTORỐ BÀI 8: M CH KHU CH Đ IẠ Ế Ạ BÀI 9: M CH N ÁP NGU NẠ Ổ Ồ BÀI 10: M CH T O DAO Đ NGẠ Ạ Ộ BÀI 11: MOSFET – THYRISTOR BÀI 1 1 NGU N M T CHI UỒ Ộ Ề I - KHÁI NI M C B N V DÒNG ĐI NỆ Ơ Ả Ề Ệ 1. C u trúc nguyên t :ấ ử T t c các nguyên t đ u đ c c u t o lên t các nguyên t và m i nguyên t c a m t ch tấ ả ố ề ượ ấ ạ ừ ử ỗ ử ủ ộ ấ đ c c u t o b i hai ph n làượ ấ ạ ở ầ - M t h t nhân gi a các h t mang đi n tích d ng g i là Proton và các h t trung hoà đi nộ ạ ở ữ ạ ệ ươ ọ ạ ệ g i là Neutron.ọ - Các Electron (đi n t ) mang đi n tích âm chuy n đ ng xung quanh h t nhânệ ử ệ ể ộ ạ . - Bình th ng các nguyên t có tr ng thái trung hoà v đi n nghĩa là s Proton h t nhân b ngườ ử ạ ề ệ ố ạ ằ s electron bên ngoài nh ng khi có tác nhân bên ngoài nh áp xu t, nhi t đ , ma sát tĩnh đi n,ố ở ư ư ấ ệ ộ ệ tác đ ng c a t tr ng thì các đi n t electron l p ngoài cùng có th tách kh i qu đ o độ ủ ừ ườ ệ ử ở ớ ể ỏ ỹ ạ ể tr thành các đi n t t do.ở ệ ử ự - Khi m t nguyên t b m t đi m t hay nhi u đi n t , chúng b thi u đi n t và tr thành ionộ ử ị ấ ộ ề ệ ử ị ế ệ ử ở d ng và ng c l i khi m t nguyên t nh n thêm m t hay nhi u đi n t thì chúng tr thành ionươ ượ ạ ộ ử ậ ộ ề ệ ử ở âm. 2 . B n ch t dòng đi n và chi u dòng đi n .ả ấ ệ ề ệ Khi các đi n t t p trung v i m t đ cao chúng t o lên hi u ng tích đi n ệ ử ậ ớ ậ ộ ạ ệ ứ ệ - Dòng đi n chính là dòng chuy n đ ng c a các h t mang đi n nh đi n t , ion. ệ ể ộ ủ ạ ệ ư ệ ử - Chi u dòng đi n đ c quy c đi t d ng sang âm ( ng c v i chi u chuy n đ ng c a cácề ệ ượ ướ ừ ươ ượ ớ ề ể ộ ủ đi n t - đi t âm sang d ng ) ệ ử ừ ươ 3. Tác d ng c a dòng đi n :ụ ủ ệ Khi có m t dòng đi n ch y qua dây d n đi n nh thí nghi m sau : ộ ệ ạ ẫ ệ ư ệ Ta th y r ng dòng đi n đã t o ra m t t tr ng xung quanh đ làm l ch h ng c a nam châm,ấ ằ ệ ạ ộ ừ ườ ể ệ ướ ủ khi đ i chi u dòng đi n thì t tr ng cũng đ i h ng =>ổ ề ệ ừ ườ ổ ướ làm nam châm l ch theo h ngệ ướ 2 ng c l i.ượ ạ - Dòng đi n ch y qua bóng đèn làm bóng đèn phát sáng và sinh nhi t năngệ ạ ệ - Dòng đi n ch y qua đ ng c làm quay đ ng c quayệ ạ ộ ơ ộ ơ sinh ra c năng ơ - Khi ta n p ác quy các c c c a c quy b bi n đ i và dòng đi n có tác d ng hoá năng ạ ự ủ ắ ị ế ổ ệ ụ Nh v y dòng đi n có các tác d ng là tác d ng v nhi t , tác d ng v c năng , tác d ng v tư ậ ệ ụ ụ ề ệ ụ ề ơ ụ ề ừ tr ng và tác d ng v hoá năng.ườ ụ ề II- DÒNG ĐI N VÀ ĐI N ÁP M T CHI U.Ệ Ệ Ộ Ề 1. C ng đ dòng đi n :ườ ộ ệ Là đ i l ng đ c tr ng cho đ m nh y u c a dòng đi n hay đ c tr ng cho s l ng các đi nạ ượ ặ ư ộ ạ ế ủ ệ ặ ư ố ượ ệ t đi qua ti t di n c a v t d n trong m t đ n v th i gian – ử ế ệ ủ ậ ẫ ộ ơ ị ờ Ký hi u là Iệ - Dòng đi n m t chi u là dòng chuy n đ ng theo m t h ng nh t đ nh t d ng sang âm theoệ ộ ề ể ộ ộ ướ ấ ị ừ ươ quy c hay là dòng chuy n đ ng theo m t h ng c a các đi n t t do. ướ ể ộ ộ ướ ủ ệ ử ự Đ n v c a c ng đ dòng đi n là Ampe ơ ị ủ ườ ộ ệ Đ n vơ ị Kilo Ampe = 1000 Ampe Mega Ampe = 1000.000 Ampe Mili Ampe = 1/1000 Ampe Micro Ampe = 1/1000.000 Ampe 2. Đi n áp :ệ Khi m t đ các đi n t t p trung không đ u t i hai đi m A và B n u ta n i m t dây d n t Aậ ộ ệ ử ậ ề ạ ể ế ố ộ ẫ ừ sang B s xu t hi n dòng chuy n đ ng c a các đi n tích t n i có m t đ cao sang n i có m tẽ ấ ệ ể ộ ủ ệ ừ ơ ậ ộ ơ ậ đ th p, nh v y ng i ta g i hai đi m A và B có chênh l ch v đi n áp và áp chênh l ch chínhộ ấ ư ậ ườ ọ ể ệ ề ệ ệ là hi u đi n th . ệ ệ ế 3 - Đi n áp t i đi m A g i là Uệ ạ ể ọ A - Đi n áp t i đi m B g i là Uệ ạ ể ọ B. - Chênh l ch đi n áp gi a hai đi m A và B g i là hi u đi n th Uệ ệ ữ ể ọ ệ ệ ế AB UAB = UA - UB - Đ n v c a đi n áp là Volơ ị ủ ệ ký hi u là U ho c E, ệ ặ Đ n v đi n ápơ ị ệ Kilo Vol ( KV) = 1000 Vol Mini Vol (mV) = 1/1000 Vol Micro Vol = 1/1000.000 Vol Đi n áp có th ví nh đ cao c a m t bình n c, n u hai bình n c có đ cao khác nhau thìệ ể ư ộ ủ ộ ướ ế ướ ộ khi n i m t ng d n s có dòng n c ch y qua t bình cao sang bình th p h n, khi hai bình n cố ộ ố ẫ ẽ ướ ả ừ ấ ơ ướ có đ cao b ng nhau thì không có dòng n c ch y qua ng d n. Dòng đi n cũng nh v y n u haiộ ằ ướ ả ố ẫ ệ ư ậ ế đi m có đi n áp chên l ch s sinh ra dòng đi n ch y qua dây d nể ệ ệ ẽ ệ ạ ẫ n i v i hai đi m đó t đi n ápố ớ ể ừ ệ cao sang đi n áp th p và n u hai đi m có đi n áp b ng nhau thì dòng đi n trong dây d n s = 0ệ ấ ế ể ệ ằ ệ ẫ ẽ III- M T S Đ NH LU T C B NỘ Ố Ị Ậ Ơ Ả 1. Đ nh lu t ôm ị ậ C ng đ dòng đi n trong m t đo n m ch t l thu n v i đi n áp hai đ u đo nườ ộ ệ ộ ạ ạ ỷ ệ ậ ớ ệ ở ầ ạ m ch và t l ngh ch v i đi n tr c a đo n m ch đó .ạ ỷ ệ ị ớ ệ ở ủ ạ ạ Công th c :ứ I = U / R Trong đó • I là c ng đ dòng đi n , tính b ng Ampe (A) ườ ộ ệ ằ • U là đi n áp hai đ u đo n m ch , tính b ng Vol (V) ệ ở ầ ạ ạ ằ • R là đi n tr c a đo n m ch , tính b ng ôm ệ ở ủ ạ ạ ằ 4 2. Đ nh lu t ôm cho đo n m chị ậ ạ ạ 2.1- Đo n m ch m c n i ti p:ạ ạ ắ ố ế Trong m t đo n m ch có nhi u đi n tr m c n i ti p thì đi n áp hai đ u đo n m chộ ạ ạ ề ệ ở ắ ố ế ệ ở ầ ạ ạ b ng t ng s t áp trên các đi n tr . ằ ổ ụ ệ ở • Theo s đ trên thìơ ồ : U = U1 + U2 + U3 • Theo đ nh lu t ôm ta l i có U1 =I1 x R1 , U2 = I2 x R2,ị ậ ạ U3 = I3 x R3 nh ng đo n m ch m c n i ti p thìư ạ ạ ắ ố ế I1 = I2 = I3 • S t áp trên các đi n tr =>ụ ệ ở t l thu n v i các đi n tr .ỷ ệ ậ ớ ệ ở 2.2 Đo n m ch m c song song ạ ạ ắ Trong đo n m ch có nhi u đi n tr m c song song thì c ng đ dòng đi n chính b ngạ ạ ề ệ ở ắ ườ ộ ệ ằ t ng các dòng đi n đi qua các đi n tr và s t áp trên các đi n tr là nh nhau: ổ ệ ệ ở ụ ệ ở ư • M ch trên có U1 = U2 = U3 = E ạ • I = I1 + I2 + I3 và U1 = I1 x R1 = I2 x R2 = I3 x R3 • C ng đ dòng đi n t l ngh ch v i đi n tr . ườ ộ ệ ỷ ệ ị ớ ệ ở 3. Đi n năng và công xu t :ệ ấ 3.1- Đi n năng.ệ 5 Khi dòng đi n ch y qua các thi t b nh bóng đèn => làm bóng đèn sáng, ch y qua đ ng cệ ạ ế ị ư ạ ộ ơ => làm đ ng c quay nh v y dòng đi n đã sinh ra công. Công c a dòng đi n g i là đi nộ ơ ư ậ ệ ủ ệ ọ ệ năng, ký hi u là W, trong th c t ta th ng dùng Wh, KWh ( Kilo wat gi ) ệ ự ế ườ ờ Công th c tính đi n năng là : ứ ệ W = U x I x t • Trong đó W là đi n năng tính b ngệ ằ June (J) • U là đi n áp tính b ng Vol (V) ệ ằ • I là dòng đi n tính b ng Ampe (A) ệ ằ • t là th i gian tính b ng giây (s) ờ ằ 3.2- Công xu t .ấ Công xu t c a dòng đi n là đi n năng tiêu th trong m t giây , công xu t đ c tính b iấ ủ ệ ệ ụ ộ ấ ượ ở công th c ứ P = W / t = (U. I .t ) / t = U .I Theo đ nh lu t ôm ta cóị ậ P = U.I = U 2 / R = R.I 2 BÀI 2: 6 ĐI N T TR NGỆ Ừ ƯỜ I. Khái ni m v t tr ngệ ề ừ ườ . * Nam châm và t tính .ừ Trong t nhiên có m t s ch t có th hút đ c s t g i là nam châm t nhiên.ự ộ ố ấ ể ượ ắ ọ ự Trong công nghi p ng i ta luy n thép ho c h p ch t thép đ t o thành nam châm nhânệ ườ ệ ặ ợ ấ ể ạ t o. ạ Nam châm luôn luôn có hai c c là c c b c North (N) và c c nam South (S) , n u ch t thanhự ự ắ ự ế ặ nam châm ra làm 2 thì ta l i đ c hai nam châm m i cũng có hai c c N và S - đó là nam châmạ ượ ớ ự có tính ch t không phân chia ấ Nam châm th ng đ c ng d ng đ s n xu t loa đi n đ ng, micro ho c mô t DC. ườ ượ ứ ụ ể ả ấ ệ ộ ặ ơ * T tr ng ừ ườ T tr ng là vùng không gian xung quanh nam châm có tính ch t truy n l c t lên các v từ ườ ấ ề ự ừ ậ li u có t tính, t tr ng là t p h p c a các đ ng s c đi t B c đ n c c nam. ệ ừ ừ ườ ậ ợ ủ ườ ứ ừ ắ ế ự * C ng đ t tr ng ườ ộ ừ ườ Là đ i l ng đ c tr ng cho đ m nh y u c a t tr ng, ký hi u là H đ n v là A/m ạ ượ ặ ư ộ ạ ế ủ ừ ườ ệ ơ ị * Đ t c mộ ừ ả Là đ i l ng đ c tr ng cho v t có t tính ch u tác đ ng c a t tr ng, đ t c m phạ ượ ặ ư ậ ừ ị ộ ủ ừ ườ ộ ừ ả ụ thu c vào v t li u . ộ ậ ệ VD S t có đ t c m m nh h n đ ng nhi u l n .ắ ộ ừ ả ạ ơ ồ ề ầ Đ t c m đ c tính b i công th c ộ ừ ả ượ ở ứ B = µ.H Trong đó B : là đ t c mộ ừ ả µ : là đ t th mộ ừ ẩ H : là c ng đ t tr ng ườ ộ ừ ườ * T thôngừ Là s đ ng s c đi qua m t đ n v di n tích, t thông t l thu t v i c ng đ t tr ng. ố ườ ứ ộ ơ ị ệ ừ ỷ ệ ậ ớ ườ ộ ừ ườ 7 * ng d ng c a Nam châm vĩnh c u.Ứ ụ ủ ử Nam châm vĩnh c u đ c ng d ng nhi u trong thi t b đi n t , chúng đ c dùng đ s nử ượ ứ ụ ề ế ị ệ ử ượ ể ả xu t Loa, Micro và các lo i Mô t DC. ấ ạ ơ Loa II - T TR NG C A DÒNG ĐI NỪ ƯỜ Ủ Ệ 1. T tr ng c a dòng đi n đi qua dây d n th ng.ừ ườ ủ ệ ẫ ẳ Thí nghi m trên cho th y, khi công t c bên ngoài đóng, dòng đi n đi qua bóng đèn làmệ ấ ắ ệ bóng đèn sáng đ ng th i dòng đi n đi qua dây d n sinh ra t tr ng làm l ch h ng kim namồ ờ ệ ẫ ừ ườ ệ ướ châm . Khi đ i chi u dòng đi n, ta th y kim nam châm l ch theo h ng ng c l i , nh v y dòngổ ề ệ ấ ệ ướ ượ ạ ư ậ đi n đ i chi u s t o ra t tr ng cũng đ i chi u.ệ ổ ề ẽ ạ ừ ườ ổ ề 8 2. T tr ng c a dòng đi n đi qua cu n dây.ừ ườ ủ ệ ộ - Khi ta cho dòng đi n ch y qua cu n dây, trong lòng cu n dây xu t hi n t tr ng là cácệ ạ ộ ộ ấ ệ ừ ườ đ ng s c song song, n u lõi cu n dây đ c thay b ng lõi thép thì t tr ng t p trungườ ứ ế ộ ượ ằ ừ ườ ậ trên lõi thép và lõi thép tr thành m t chi c nam châm đi n, n u ta đ i chi u dòng đi n thìở ộ ế ệ ế ổ ề ệ t tr ng cũng đ i h ng ừ ườ ổ ướ - Dòng đi n m t chi u c đ nh đi qua cu n dây s t o ra t tr ng c đ nh, dòng đi n bi nệ ộ ề ố ị ộ ẽ ạ ừ ườ ố ị ệ ế đ i đi qua cu n dây s t o ra t tr ng bi n thiên. ổ ộ ẽ ạ ừ ườ ế - T tr ng bi n thiên có đ c đi m là s t o ra đi n áp c m ng trên các cu n dây đ từ ườ ế ặ ể ẽ ạ ệ ả ứ ộ ặ trong vùng nh h ng c a t tr ng , t tr ng c đ nh không có đ c đi m trên. ả ưở ủ ừ ườ ừ ườ ố ị ặ ể ng d ng: Ứ ụ T tr ng do cu n dây sinh ra có r t nhi u ng d ng trong th c t , m t ng d ng mà taừ ườ ộ ấ ề ứ ụ ự ế ộ ứ ụ th ng g p trong thi t b điên t đó là R le đi n t . ườ ặ ế ị ử ơ ệ ừ R le đi n tơ ệ ừ 9 [...]... hồ cơ khí sẽ cho kết quả tốt hơn và đo nhanh hơn 24 BÀI 5 ĐIỆN TRỞ - TỤ ĐIỆN 1 Khái niệm về điện trở Điện trở là gì ? Ta hiểu một cách đơn giản - Điện trở là sự cản trở dòng điện của một vật dẫn điện, nếu một vật dẫn điện tốt thì điện trở nhỏ, vật dẫn điện kém thì điện trở lớn, vật cách điện thì điện trở là vô cùng lớn Điện trở của dây dẫn : Điện trở của dây dẫn phụ thộc vào chất liệu, độ dài và tiết... trị số điện trở thông dụng Ta không thể kiếm được một điện trở có trị số bất kỳ, các nhà sản xuất chỉ đưa ra khoảng 150 loại trị số điện trở thông dụng , bảng dưới đây là mầu sắc và trị số của các điện trở thông dụng Các giá trị điện trở thông dụng 29 1 Phân loại điện trở ­ ­ ­ Điện trở thường : Điện trở thường là các điện trở có công xuất nhỏ từ 0,125W đến 0,5W Điện trở công xuất : Là các điện trở... 555 Tụ điện : Tụ điện là linh kiện điện tử thụ động được sử dụng rất rộng rãi trong các mạch điện tử, chúng được sử dụng trong các mạch lọc nguồn, lọc nhiễu, mạch truyền tín hiệu xoay chiều, mạch tạo dao động vv 1 Cấu tạo của tụ điện Cấu tạo của tụ điện gồm hai bản cực đặt song song, ở giữa có một lớp cách điện gọi là điện môi Người ta thường dùng giấy, gốm , mica, giấy tẩm hoá chất làm chất điện môi... có 2 điện trở song song thì Rtd = R1.R2 / ( R1 + R2) Dòng điện chạy qua các điện trở mắc song song tỷ lệ nghịch với giá trị điện trở I1 = ( U / R1) , I2 = ( U / R2) , I3 =( U / R3 ) Điện áp trên các điện trở mắc song song luôn bằng nhau (1 3 Điên trở mắc hỗn hợp Điện trở mắc hỗn hợp ­ Mắc hỗn hợp các điện trở để tạo ra điện trở tối ưu hơn 33 ­ Ví dụ: nếu ta cần một điện trở 9K ta có thể mắc 2 điện. .. mắc nối tiếp với điện trở 1,5K 4 Ứng dụng của điện trở : Điện trở có mặt ở mọi nơi trong thiết bị điện tử và như vậy điện trở là linh kiện quan trọng không thể thiếu được , trong mạch điện , điện trở có những tác dụng sau : Khống chế dòng điện qua tải cho phù hợp, Ví dụ có một bóng đèn 9V, nhưng ta chỉ có nguồn 12V, ta có thể đấu nối tiếp bóng đèn với điện trở để sụt áp bớt 3V trên điện trở ­ ­ ­ Đấu... thụ của điện trở phụ thuộc vào dòng điện đi qua điện trở hoặc phụ thuộc vào điện áp trên hai đầu điện trở Công xuất tiêu thụ của điện trở là hoàn toàn tính được trước khi lắp điện trở vào mạch Nếu đem một điện trở có công xuất danh định nhỏ hơn công xuất nó sẽ tiêu thụ thì điện trở sẽ bị cháy Thông thường người ta lắp điện trở vào mạch có công xuất danh định > = 2 lần công xuất mà nó sẽ tiêu thụ Điện. .. xung vuông và xung nhọn Ở điện các dòng đi đi qua ụ ề ệ hình Dòng điện xoay chiều đi qua tụ điện thì dòng điện sẽ sớm pha hơn điện áp 90độ Chu kỳ và tần số của dòng điện xoay chiều Chu kỳ của dòng điện xoay chiều ký hiệu là T là khoảng thời gian mà điện xoay chiều lặp lại vị trí cũ , chu kỳ được tính bằng giây (s) Tần số điện xoay chiều : là số lần lặp lại trang thái cũ của dòng điện xoay chiều trong một... Trong đó ρ là điện trở xuất phụ thuộc vào chất liệu L là chiều dài dây dẫn S là tiết diện dây dẫn R là điện trở đơn vị là Ohm 2 Điện trở trong thiết bị điện tử a) Hình dáng và ký hiệu : Trong thiết bị điện tử điện trở là một linh kiện quan trọng, chúng được làm từ hợp chất cacbon và kim loại tuỳ theo tỷ lệ pha trộn mà người ta tạo ra được các loại điện trở có trị số khác nhau Hình dạng của điện trở trong... để nhầm đồng hồ vào thang đo dòng điện hoặc thang đo điện trở khi ta đo điện áp một chiều (DC) , nếu nhầm đồng hồ sẽ bị hỏng ngay !! Trường hợp để nhầm thang đo dòng điện khi đo điện áp DC => đồng hồ sẽ bị hỏng ! 16 Trường hợp để nhầm thang đo điện trở khi đo điện áp DC => đồng hồ sẽ bị hỏng các điện trở bên trong! 5 Hướng dẫn đo điện trở và trở kháng Với thang đo điện trở của đồng hồ vạn năng ta có... công xuất : Là các điện trở có công xuất lớn hơn từ 1W, 2W, 5W, 10W Điện trở sứ, điện trở nhiệt : Là cách gọi khác của các điện trở công xuất , điện trở này có vỏ bọc sứ, khi hoạt động chúng toả nhiệt Các điện trở : 2W - 1W - 0,5W - 0,25W Điện trở sứ hay trở nhiệt 2 Công xuất của điện trở Khi mắc điện trở vào một đoạn mạch, bản thân điện trở tiêu thụ một công xuất P tính được theo công thức P = U I . * * * * * Giáo trình Điện tử cơ bản GIÁO TRÌNH ĐI N T C B NỆ Ử Ơ Ả M C L CỤ Ụ BÀI 1: NGU N M T CHI UỒ Ộ Ề BÀI