Giáo trình Điện tử tương tự (Nghề Điện tử công nghiệp Trung Cấp)

0 BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠ GIỚI GIÁO TRÌNH Mơ đun: ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ NGHỀ: ĐIỆN TỬ CƠNG NGHIỆP TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP Ban hành kèm theo Quyết định số: /QĐ-CĐCG ngày tháng năm Trương cao đẳng Cơ giới Quảng Ngãi, Năm 20 (Lưu hành nội bộ) TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin 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 Để thực biên soạn giáo trình đào tạo nghề Điện tử cơng nghiệp trình độ Trung Cấp Nghề, giáo trình Điện tử tương tự giáo trình mơn học đào tạo chuyên ngành biên soạn theo nội dung chương trình khung được hiệu trưởng trường Cao Đẳng Cơ giới phê duyệt Nội dung biên soạn ngắn gọn, dễ hiểu, tích hợp kiến thức kỹ chặt chẽ với nhau, logíc Khi biên soạn, nhóm biên soạn cố gắng cập nhật kiến thức có liên quan đến nội dung chương trình đào tạo phù hợp với mục tiêu đào tạo, nội dung lý thuyết thực hành biên soạn gắn với nhu cầu thực tế sản xuất đồng thời có tính thực tiễn cao Nội dung giáo trình biên soạn với dung lượng thời gian đào tạo 60 gồm có: MĐ16-01: Mạch khuếch đại thuật toán MĐ16-02: Ứng dụng mạch khuếch đại thuật toán MĐ16-03: Mạch dao động MĐ16-04: Mạch nguồn MĐ16-05: Các vi mạch tương tự thông dụng Trong trình sử dụng giáo trình, tuỳ theo yêu cầu khoa học cơng nghệ phát triển điều chỉnh thời gian bổ sung kiên thức cho phù hợp Trong giáo trình, chúng tơi có đề nội dung thực tập để người học cố áp dụng kiến thức phù hợp với kỹ Tuy nhiên, tùy theo điều kiện sở vật chất trang thiết bị, trường có thề sử dụng cho phù hợp Mặc dù cố gắng tổ chức biên soạn để đáp ứng mục tiêu đào tạo không tránh khiếm khuyết Rất mong nhận đóng góp ý kiến thầy, giáo, bạn độc để nhóm biên soạn hiệu chỉnh hoàn thiện Các ý kiến đóng góp xin gửi khoa Cơ điện Trường Cao Đẳng Cơ giới, Tư Nghĩa - Quảng Ngãi Quảng Ngãi, ngày tháng .năm 20 Tham gia biên soạn Nguyễn Minh Điệp ………… ……… … Chủ biên MỤC LỤC TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN - LỜI GIỚI THIỆU - MỞ ĐẦU - BÀI 1: KHUẾCH ĐẠI THUẬT TOÁN .- 11 Khái niệm .- 12 Cấu trúc họ IC khuếch đại thuật tốn thơng dụng - 14 2.1 Giới thiệu - 14 2.1 Cấu trúc mạch điện- 15 2.2 Thơng số hình dạng vỏ bên ngồi IC khuếch đại thuật toán 17 Yêu cầu đánh giá - 18 BÀI : ỨNG DỤNG CỦA KHUẾCH ĐẠI THUẬT TOÁN - 19 Mạch khuếch đại đảo - 20 1.1 Nguyên lý hoạt động - 20 1.2 Thực hành mạch khuếch đại đảo - 22 Mạch khuếch đại không đảo - 25 2.1 Nguyên lý hoạt động - 25 2.2 Thực hành lắp mạch khuếch đại không đảo - 27 Mạch cộng - 29 3.1 Nguyên lý hoạt động mạch cộng - 29 3.2 Thực hành mạch cộng - 30 Mạch trừ - 34 4.1 Nguyên lý hoạt động mạch trừ - 34 4.2Thực hành mạch trừ - 355 Mạch nhân - 39 Mạch chia - 39 Mạch khuếch đại vi sai - 39 7.1 Giới thiệu - 39 7.2 Chế độ vi sai - 40 7.3 Chế độ đồng pha - 41 7.4 Thực hành mạch khuếch đại vi sai - 42 Mạch tích phân - 45 8.1 Nguyên lý hoạt động - 45 8.2 Ứng dụng mạch tích phân- 47 Mạch vi phân - 47 9.1 Nguyên lý hoạt động - 47 9.2 Ứng dụng mạch vi phân - 48 - 10 Mạch tạo hàm logarit - 49 11 Bài tập thực hành cho học viên - 50 Yêu cầu đánh giá - 54 BÀI 3: - 50 -MẠCH DAO ĐỘNG .- 55 Nội dung - 56 Mạch dao động sin - 56 Mạch dao động không sin .- 59 2.1 Mạch dao động cầu T kép khz - 59 2.2 Dao động cầu T kép ổn định diode - 60 2.3 Mạch dao động cầu Wien 150 Hz – 1,5 KHz - 61 2.4 Mạch dao động Wien ổn định diode - 61 2.5 Mạch dao động Wien ổn định diode zener - 62 2.6 Dao động Wien nguồn cung cấp - 63 Mạch tạo song đặc biệt - 64 3.1 Mạch dao động tích - 64 3.2 Dao động sóng vng 500 Hz – KHz - 66 3.3 Dao động vuông 500 Hz – KHz có cải tiến - 67 3.4 Dao động vng thay đổi tần số bề rộng xung - 68 3.5 Mạch tạo sóng tam giác 300 Hz độ dốc thay đổi - 69 Thực hành - 74 4.1 Mục tiêu - 74 4.2 Dụng cụ thực hành - 74 4.3 Chuẩn bị lý thuyết - 74 4.4 Nội dung thực hành - 74 Tiêu chí đánh giá - 76 BÀI 4: MẠCH NGUỒN - 767 Mạch nguồn dùng IC ổn áp - 77 1.1 Mạch nguồn dùng IC ổn áp 78XX/79XX - 77 1.2 Họ 78xx/79xx - 79 Các mạch ứng dụng .- 81 2.1 Nguồn ổn định dịng áp - 81 2.2 Nguồn ổn áp xác - 82 2.3 Nguồn áp xác có đầu tăng cường - 83 2.4 Bộ nguồn ổn đinh 3-30 V; 0-1 A - 85 2.5 Nguồn ổn áp V- 30 V có hạn dịng ngõ - 86 BÀI 5: CÁC VI MẠCH TƯƠNG TỰ THÔNG DỤNG - 89 Vi Mạch định thời - 90 1.1 Vi mạch IC 555 - 90 - 1.2 Chế độ đơn ổn - 92 1.3 Các chế độ dao động đa hài - 93 1.4 Chế độ chia tần số - 96 1.5 Chế độ điều chế độ rộng xung - 96 1.6 Điều chế vị trí xung - 97 1.7 Tạo xung dốc tuyến tính - 97 Vi mạch công suất âm tần .- 98 2.1 Mạch khuếch đại công suất âm tần dùng IC LA4440 - 98 2.2 Mạch ứng dụng LA4440 - 98 Vi mạch tạo hàm - 103 Vi mạch ghi – phát âm tần - 110 4.1 Giới thiệu chung - 110 4.2 Đặc tính - 111 4.3 Mơ tả chi tiết - 111 4.4 Cấu tạo chân - 112 4.5 Các chế độ hoạt động - 115 4.6 Mô tả chế độ hoạt động - 116 4.6 Chất lượng âm - 119 4.7 Tương thích với ISD1000A - 119 4.8 Giản đồ thời gian - 119 4.9 Ứng dụng - 120 BÀI TẬP TỔNG KẾT - 125 TÀI LIỆU THAM KHẢO - 133 - GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN Tên mo đun: MÔ ĐUN ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ Mã số mơ đun: MĐ 16 I Vị trí, tính chất, ý nghĩa vai trị Mơ đun  Vị trí mơ đun: Mơ đun bố trí dạy sau học xong môn học chuyên môn linh kiện điện tử, điện tử bản,  Tính chất mô đun: Là mô đun chuyên môn nghề  Ý nghĩa mô đun: giúp người học nắm bắt cấu tạo nguyên lý hoạt động hệ dùng vi mạch  Vai trị Mơ-đun: Phán đốn có cố sảy mạch điều khiển khắc phục sửa chữa board điều khiển công nghiệp II Mục tiêu mô- đun : Sau học xong mô đun học viên có lực Về kiến thức: - Trình bày nguyên lý hoạt động, công dụng mạch điện dùng vi mạch tương tự - Giải thích sơ đồ ứng dụng vi mạch tương tự thực tế * Về kỹ năng: - Phân tích nguyên nhân hư hỏng mạch ứng dụng dùng vi mạch tương tự - Kiểm tra, thay linh kiện hư hỏng mạch điện tử dùng vi mạch tương tự * Về lực tự chủ trách nhiệm: - Rèn luyện cho học sinh thái độ nghiêm túc, tỉ mỉ, xác thực cơng việc III Chương trình khung nghề điện tử cơng nghiệp Thời gian đào tạo (giờ) Mã MH/ Tên mô đun, môn học MĐ I MH 01 MH 02 Số Tín Các mơn học chung/đại cương 12 Chính trị Pháp luật Tổng số 255 30 15 Trong Thực hành/ Lý thực thuyết tập/thí nghiệm/ tập 94 15 148 13 Kiểm tra 13 MH 03 MH 04 MH 05 MH 06 II II.1 MH 07 MH 08 MĐ 09 MĐ 10 MĐ 11 MĐ 12 MĐ 13 Giáo dục thể chất Giáo dục quốc phòng - An ninh 30 45 21 24 21 Tin học 45 15 29 Ngoại ngữ (Anh văn) 90 30 56 Các môn học, mô đun chuyên môn ngành, nghề Môn học, mơ đun sở 405 161 220 An tồn lao động 30 15 13 Điện kỹ thuật 60 40 16 Máy điện 90 30 56 Vẽ điện 30 12 16 Linh kiện điện tử 60 20 36 Đo lường điện tử 45 19 23 Điện 90 25 60 Môn học, mô đun II.2 1245 324 871 chuyên môn ngành, nghề MĐ 14 Trang bị điện 60 20 37 MĐ 15 Mạch điện tử 90 25 60 MĐ 16 Điện tử tương tự 60 20 36 MĐ 17 Kỹ thuật xung - số 75 25 46 MĐ 18 Kỹ thuật cảm biến 75 30 42 MĐ 19 Điện tử nâng cao 180 50 121 MĐ 20 Thiết kế, chế tạo mạch in hàn linh kiện 90 30 55 MĐ 21 Vi điều khiển 90 32 53 MĐ 22 PLC 120 47 67 MĐ 23 Rô bốt công nghiệp 105 45 54 MĐ 24 Thực tập tốt nghiệp 300 15 275 Tổng cộng 79 1905 594 1214 IV Chương trình khung chi tiết mơ đun : Thời gian Số Tên chương mục Tổng Lý Thực TT số thuyết hành Mở đầu: Bài 1: Khuếch đại thuật 2 toán Bài 2: Ứng dụng 20 13 khuếch đại thuật toán Bài 3: Mạch dao động 10 5 Bài 4: Mạch nguồn 10 6 Bài 5: Các vi mạch tương 18 12 tự thông dụng 24 4 50 4 5 6 10 97 Kiểm tra 1 1 Tổng Cộng 60 20 36 V Điều kiện thực mơ đun Phịng học chun mơn hóa/nhà xưởng Sử dụng Phịng học chun mơn hóa nhà xưởng Trang thiết bị máy móc - VOM kim, số - Máy phát sóng cao tần - Máy sóng tia có nhớ (memory) - Nguồn ổn áp thay đổi - Máy phát sóng âm tần - Mỏ hàn - Máy sóng kênh 40MHz Học liệu, dụng cụ, nguyên vật liệu + Vật liệu: - Vi mạch tương tự loại - Linh kiện điện tử loại - Mạch in - Dây nối - Chì hàn - Vi mạch ổn áp họ 78, 79, 317 tương đương - Các loại IC khuếch đại - Mạch IC mẫu để học viên tập đo xác định chân IC mức điện áp - Giáo trình, tài liệu học tập + Dụng cụ, học liệu: - Bảng , phấn bàn, ghế học tập - Kìm cắt - Kìm nhọn - Dụng cụ tháo, ráp vi mạch - PC, phần mềm chuyên dùng, Projector VI Nội dung phương pháp đánh giá Nội dung: + Về kiến thức: - Cấu tạo vi mạch khuếch đại thuật toán (OP-AMP ) - Vi mạch ổn áp 78xx 317 - Vi mạch khuếch đại công suất - Giải thích sơ đồ mạch + Về kỹ năng: - Kiểm tra kỹ thực hành lắp ráp, mạch điện theo yêu cầu đánh giá theo tiêu chuẩn: Độ xác; Tính thẩm mỹ.; Chất lượng làm việc ; Thời gian thực công việc + Thái độ: Đánh giá phong cách, thái độ học tập Phương pháp: + Về kiến thức: Được đánh giá hình thức kiểm tra viết + Về kỹ năng: Đánh giá kỹ thực hành + Thái độ: Tỉ mỉ, cẩn thận, xác, ngăn nắp cơng việc VII Hướng dẫn thực mô đun Phạm vi áp dụng chương trình: - Chương trình mơ đun sử dụng để giảng dạy cho trình độ trung cấp cao đẳng nghề - Chương trình dùng để dạy học sinh sơ cấp nghề có trình độ văn hóa tốt nghiệp phổ thơng sở có nhu cầu chuyển đổi nghề Hướng dẫn số điểm phương pháp giảng dạy mơ đun: Nội dung biên soạn theo cấu trúc mô đun nên cần lưu ý số điểm sau: - Vật liệu, dụng cụ, trang thiết bị tài liệu phát tay phải chuẩn bị đầy đủ trước thực giảng - Thực giảng dạy tốt nơi thực tập có sãn mơ hình, mạch điện mẫu - học sinh chia nhóm để thảo luận, làm tập, tham gia xây dựng nội dung học - Cần có bảng tra cứu chân linh kiện, kèm với sơ đồ vẽ lớn để dễ quan sát Những trọng tâm chương trình cần ý: - Cần phân biệt rõ khác họ IC thực tế, Nhất dạng mạch gần giống - Về phân bổ thời gian: Căn vào thực tế nơi đào tạo, giáo viên thay đổi nội dung, phải đảm bảo số qui định - Về nội dung chi tiết chương trình: Căn vào thực tế trang bị nhà trường nhu cầu đào tạo địa phương, nhà trường thay họ OP-AMP tương thích với nhu cầu đào tạo thiết bị có, phải đảm bảo mục tiêu môn hoc Tài liệu cần tham khảo: [1] Đề cương môđun/môn học nghề Sửa chữa thiết bị điện tử công nghiệp”, Dự án Giáo dục kỹ thuật Dạy nghề (VTEP), Tổng cục Dạy Nghề, Hà Nội, 2003 [2] Thiết kế xây dựng mạch điện quanh ta - Tăng Văn Mùi, Trần Duy Nam - NXB khoa học kỹ thuật [3] 110 mạch ứng dụng op-amp - R M MARSTON [4] Kĩ thuật điện tử - Đỗ xuân Thụ NXB Giáo dục, Hà Nội, 2005