SỬ DỤNG CÁC THIẾT BỊ ĐO
Sử dụng VOM
Đồng hồ vạn năng (VOM) là thiết bị đo thiết yếu cho kỹ thuật viên điện tử, với bốn chức năng chính: đo điện trở, đo điện áp DC, đo điện áp AC và đo dòng điện.
Hình 1.1 Đồng hồ VOM chỉ thị kim
VOM chỉ thị kim là một trong những thiết bị đo điện phổ biến và giá cả phải chăng nhất, rất phù hợp cho những người mới bắt đầu học điện tử.
+ Ưu điểm: Thao tác đo nhanh chóng, dễ dàng Có nhiều chức năng đo.
+ Nhược điểm: Độ chính xác không cao, có trở kháng giữa 2 que đo thấp (nhỏ hơn 20K) nên khi đo các mạch có dòng thấp sẽ gây ra sụt áp.
1.1.1.2 Thang đo điện trở và các thành phần liên quan
Hình 1 2 Vị trí thang đo điện trở và chiều đọc giá trị trên mặt đồng hồ
Thang đo điện trở có các hệ số như X1, X10, X100, X1K và X10K Để đo giá trị điện trở chính xác, cần lựa chọn thang đo phù hợp và điều chỉnh thang đo về vị trí tương ứng.
Trước khi đo, hãy điều chỉnh đồng hồ bằng cách chập 2 que đo lại với nhau và điều chỉnh núm vặn ADJ để đưa kim về vị trí số 0, giúp giảm sai số trong quá trình đo Nếu không đưa được kim về 0, có thể do 2 que đo bị bẩn, cần vệ sinh sạch sẽ và kiểm tra lại Nếu vẫn không về 0, có thể do pin yếu, cần thay pin mới Nếu cả hai cách trên không hiệu quả, hãy sử dụng giá trị đọc được khi chập kim làm giá trị so sánh gốc Sau khi đo, trừ giá trị thu được với giá trị so sánh gốc để có được giá trị điện trở cần đo.
Khi thực hiện việc đo, cần lưu ý không chạm cả hai tay vào hai que đo, vì cơ thể người có điện trở Nếu chạm cả hai tay vào que đo, sẽ dẫn đến việc đo điện trở của cơ thể mắc song song với giá trị điện trở cần đo, làm cho kết quả không chính xác.
VOM không thể đo giá trị điện trở khi nó đang hàn vào mạch Để đo chính xác giá trị điện trở, cần tháo một chân của điện trở ra khỏi mạch trước khi tiến hành đo.
Khi tiến hành đo điện trở mà không có ước lượng giá trị trước, nên bắt đầu từ thang đo nhỏ nhất, thường là X10 Nếu kết quả đo cho giá trị vô cùng hoặc nằm trong khoảng lớn khó đọc, hãy tăng thang đo lên để thực hiện đo lại.
1.1.1.3 Thang đo điện áp AC và các thành phần liên quan
Hình 1 3 Thang đo AC và chiều đọc giá trị trên mặt đồng hồ
Để đo điện áp xoay chiều, cần lựa chọn thang đo phù hợp với giá trị điện áp, có các hệ số 10, 50, 250 và 1000 Trước khi tiến hành đo, cần điều chỉnh kim đồng hồ về vị trí số 0 bằng cách sử dụng một thanh tuốt nơ dẹt để chỉnh núm kim Khi kim chỉ đúng số 0, quá trình đo mới được thực hiện.
Khi đo điện áp xoay chiều, cần chú ý rằng giá trị thường lớn và có thể gây nguy hiểm cho người sử dụng Trước khi thực hiện đo, hãy đảm bảo an toàn cách điện Bắt đầu với thang đo lớn nhất là 1000V, và chỉ giảm thang đo nếu giá trị thu được quá nhỏ Sau lần đo đầu tiên, bạn sẽ có giá trị tương đối để chọn thang đo phù hợp Tuyệt đối không sử dụng thang đo nhỏ cho điện áp lớn, vì điều này có thể làm hỏng đồng hồ VOM và gây ra nguy cơ nổ nếu có sự chênh lệch điện áp lớn.
Trước khi tiến hành đo, cần đảm bảo rằng múm vặn đã được điều chỉnh về thang đo ACV phù hợp Việc để nhầm qua thang đo dòng hoặc thang đo điện trở có thể dẫn đến nguy cơ cháy nổ cho đồng hồ VOM.
1.1.1.4 Thang đo điện áp DC và các thành phần liên quan
Hình 1 4 Thang đo DC và chiều đọc giá trị trên mặt đồng hồ
Để đo điện áp một chiều, cần lựa chọn thang đo phù hợp với giá trị điện áp cần đo, với các hệ số thang đo là 0.1, 0.25, 2.5, 50, 250 và 1000 Sau khi xác định giá trị điện áp, chỉnh thang đo về vị trí tương ứng để thực hiện phép đo chính xác.
Khi kim đồng hồ chưa ở vị trí số 0, hãy sử dụng một thanh tuốt nơ dẹt để điều chỉnh núm kim ngay giữa mặt đồng hồ Chỉ khi kim chỉ chính xác ở số 0, chúng ta mới tiến hành đo.
Khi đo điện áp một chiều lớn hơn 25V, cần đảm bảo an toàn cách điện để tránh nguy cơ giật điện Nếu không biết trước giá trị điện áp, bắt buộc phải bắt đầu từ thang đo lớn nhất là 1000V Nếu giá trị đo được quá nhỏ, có thể giảm thang đo để thực hiện lại Sau lần đo đầu tiên, ta sẽ có giá trị tương đối để chọn thang đo phù hợp Tuyệt đối không sử dụng thang đo nhỏ cho điện áp lớn, vì điều này có thể làm hỏng đồng hồ VOM và gây nổ do chênh lệch điện áp quá lớn.
Trước khi tiến hành đo, hãy chắc chắn rằng múm vặn đã được điều chỉnh về thang đo DCV phù hợp Việc chọn nhầm thang đo dòng hoặc thang đo điện trở có thể dẫn đến cháy nổ đồng hồ VOM Nếu đồng hồ đang ở thang đo xoay chiều mà bạn đo điện áp một chiều, đồng hồ sẽ không hư hại nhưng sẽ không thể đo được điện áp DC cần thiết.
1.1.1.5 Thang đo dòng và các thành phần liên quan
- Thang đo dòng điện DC có các mức: 50uA, 2.5mA, 25mA, 250mA, 2.5A
Khi đo dòng điện, cần cẩn trọng để tránh chọn thang đo nhỏ hơn giá trị cần đo, vì điều này có thể làm hỏng đồng hồ Nếu không thể ước lượng chính xác cường độ dòng điện, nên bắt đầu bằng cách sử dụng thang đo lớn nhất để đảm bảo an toàn cho thiết bị.
Sử dụng máy hiện sóng
1.2.1.1 Giới thiệu máy hiện sóng
Hình 1 5 Hình mặt trước máy hiện sóng dùng đèn hình CRT
Máy hiện sóng (Oscilloscope) là dụng cụ đo trực quan thiết yếu cho những ai làm trong lĩnh vực sửa chữa và nghiên cứu điện tử Nó có khả năng hiển thị các dạng tín hiệu và xung trên màn hình một cách rõ ràng, điều mà đồng hồ đo volt không thể thực hiện Đặc biệt, máy hiện sóng có thể phát hiện các tín hiệu chỉ xuất hiện dưới dạng xung, mà đồng hồ không thể nhận biết Hiện nay, có nhiều loại máy hiện sóng khác nhau trên thị trường, đáp ứng nhu cầu đa dạng của người sử dụng.
Máy hiện sóng sử dụng đèn hình CRT (Cathode Ray Tube) với sợi đốt có tim và điện áp đốt khoảng 6V Loại máy này thường có cấu trúc kềnh càng và chủ yếu thuộc các đời máy cũ, với tần số đo từ vài trăm KHz đến vài trăm MHz.
Máy hiện sóng LCD (Liquid Crystal Display) có thiết kế gọn nhẹ và hiện đại, cho phép giao tiếp với máy tính và in dạng sóng Thiết bị này có khả năng đo tần số trong khoảng vài chục MHz đến vài trăm MHz Mặc dù hiện nay máy LCD rất phổ biến, nhưng giá thành của nó vẫn còn khá cao.
1.2.1.2 Công dụng các nút chỉnh CRT
Hình 1 6: Vị trí các nút CRT
- POWER: Tắt mở nguồn cung cấp cho Oscillocope (P.ON/P.OFF).
- INTENSITY: Điều chỉnh độ sáng tia quét.
- TRACE ROTATION: Chỉnh vệt sáng về vị trí nằm ngang (khi vệt sáng bị nghiêng).
- FOCUS: Điều chỉnh độ nét của tia sáng.
1.2.1.3 Công dụng các nút điều chỉnh vị trí Vertical
Hình 1 7: Vị trí các nút Vertical
- CH1 (X): Đầu vào vertical CH1 là trục X trong chế độ X-Y
- CH2 (Y): Đầu vào vertical CH2 là trục Y trong chế độ X-Y
- AC-GND-DC: Chọn lựa chế độ của tín hiệu vào và khuếch đâị dọc
- GND: khuếch đại dọc tín hiệu vào được nối đất và tín hiệu vào được ngắt ra
- VOLTS/DIV: Chọn lựa độ nhạy của trục dọc từ 5mV/DIV đến 5V/DIV, tổng cộng là 10 tầm
- VAIRIABLE: Tinh chỉnh độ nhạy với giá trị > 1/2.5 giá trị đọc được Độ nhạy được chỉnh đến giá trị đặc trưng tại vị trí CAL.
- POSITION: Dùng để điều chỉnh vị trí của tia
- VERT MODE: Lựa chọn kênh
- CH1: Chỉ có 1 kênh CH1
- CH1: Chỉ có 1 kênh CH1
- DUAL: Hiện thị cả hai kênh
- ADD: Thực hiện phép cộng (CH1 + CH2) hoặc phép trừ (CH1-CH2) (phép trừ chỉ có tác dụng khi CH2 INV được nhấn).
Khi nút ALT/CHOP được nhả ra trong chế độ Dual, kênh 1 và kênh 2 sẽ hiển thị luân phiên Ngược lại, khi nút này được ấn vào, cả hai kênh sẽ hiển thị đồng thời.
1.2.1.3 Công dụng các nút điều chỉnh vị trí Horizontal
Hình 1 8: Vị trí các nút Horizontal
- TIME/DIV: Cung cấp thời gian quét từ 0.2 us/ vạch đến 0.5 s/vạch với tổng cộng 20 bước.
Núm điều khiển thang chạy SWP.VAR được sử dụng để điều chỉnh thời gian quét khi CAL và thời gian quét đã được hiệu chỉnh theo giá trị đặt trước tại TIME/DIV Thời gian quét có thể thay đổi liên tục nếu trục không ở vị trí CAL chính xác Để thiết lập thời gian quét theo giá trị đặt trước, hãy xoay núm đến vị trí CAL Để giảm thời gian quét xuống 2.5 lần hoặc nhiều hơn, hãy vặn núm điều khiển ngược chiều kim đồng hồ đến vị trí cuối cùng.
- POSITION: Dùng để chỉnh vị trí của tia theo chiều ngang.
- CAL: Cung cấp tín hiệu 2Vp-p, 1KHz, xung vuông dùng để chỉnh que đo
- GND: Tiếp đất thiết bị với sườn máy.
1.2.1.4 Công dụng các nút điều chỉnh Trigger
Hình 1 9: Vị trí các nút Trigger
- EXT TRIG IN : Đầu vào Trigger ngoài, để sử dụng đầu vào này, ta điều chỉnh Source ở vị trí EXT
- SOURCE: Dùng để chọn tín hiệu nguồn trigger (trong hay ngoài), và tín hiệu đầu vào EXT TRIG IN
- CH1: Chọn Dual hay Add ở Vert Mode, chọn CH1 để lấy tín hiệu nguồn Trigger bên trong.
- CH2: Chọn Dual hay Add ở Vert Mode, chọn CH2 để lấy tín hiệu nguồn Trigger bên trong.
Để sử dụng chức năng TRIG.ALT, bạn cần chọn chế độ Dual hoặc Add ở Vert Mode, sau đó chọn nguồn CH1 hoặc CH2 ở SOURCE Khi nhấn TRIG.ALT, nguồn Trigger bên trong sẽ hiển thị luân phiên giữa kênh 1 và kênh 2.
- LINE: Hiển thị tín hiệu Trigger từ nguồn xoay chiều
- EXT: Chọn nguồn tín hiệu Trigger bên ngoài tại đầu vào EXT TRIG IN
“+” Trigger xảy ra khi tín hiệu Trigger vượt quá mức Trigger theo hướng dương
“-” Trigger xảy ra khi tín hiệu Trigger vượt quá mức Trigger theo hướng âm.- TRIGGER MODE: Lựa chọn chế độ Trigger
+ Auto: Nếu không có tín hiệu Trigger hoặc tín hiệu Trigger nhỏ hơn 25
Hz thì mạch quét phát ra tín hiệu quét tự do mà không cần đến tín hiệu Trigger.
+Norm: Khi không có tín hiệu Trigger thì mạch quét ở chế độ chờ và không có tín hiệu nào được hiển thị.
+TV-V: Dùng để quan sát tín hiệu dọc của hình ảnh trong TV
+TV-H: Dùng để quan sát tín hiệu ngang của hình ảnh trong TV
1.2.1.5 Phương pháp chuẩn lại máy hiện sóng
Trước khi sử dụng ta phải chuẩn lại máy để kết quả đọc được đạt độ tin cậy cần thiết.
- Phương pháp dùng ngõ ra chuẩn (cal) Ví dụ trên máy Pintek là 2Vpp-1KHz.
Để chỉnh độ cao tín hiệu, hãy bật volt/div ở mức 0.5V và vặn núm Pull x 5Mag (đồng trục với núm volt/div) cho đến khi bề cao của tín hiệu đạt 4 ô Điều này tương ứng với Vpp = 2V, dẫn đến số ô theo chiều cao là 4 ô.
+ Chỉnh độ rộng: Bật Time/div = 0.5ms, Xoay núm var sao cho bề rộng của một chu kỳ tín hiệu là 2 ô (Số ô của một chu kỳ = 4)
Để sử dụng máy hiện sóng một cách chính xác, cần điều chỉnh nút VAR và PULL x 5Mag theo chiều kim đồng hồ đến vị trí tối đa.
Bước 1: Lựa chọn kênh thực hiện đo và kết nối que đo
+ Kết nối Jack que đo với kênh được lựa chọn.
+ Điều chỉnh các nút chức năng để màn hình hiển thị khớp với kênh được chọn.
Bước 2: Hiệu chỉnh giá trị chuẩn cho kênh đo
+ Kết nối que đo với giá trị chuẩn trên máy.
+ Điều chỉnh các nút chức năng để dạng sóng hiển thị đúng.
+ Kết nối que đo với vị trí cần đo.
+ Điều chỉnh các nút chức năng để đồ thị dạng sóng hiển thị rõ ràng dễ quan sát.
Bước 4: Đọc và vẽ đồ thị dạng sóng đo được
+ Vẽ đồ thị dạng sóng đo được vào phiếu thực hành.
+ Tính toán các thông số của sóng dựa theo đồ thị.
- Hướng dẫn học viên thực hiện cài đặt các nút chức năng để lựa chọn đúng kênh thực hiện đo
- Hướng dẫn học viên thực hiện hiệu chỉnh máy hiện sóng đúng chuẩn trươc khi tiến hành đo
- Hướng dẫn thao tác đo và tính toán các thông số dựa trên đồ thị.
- Thực hiện đo dạng sóng của điện áp AC 24V, 50Hz.
- Sinh viên thực hành theo nhóm, mỗi nhóm ít nhất 02 sinh viên.
Câu 1: Trình bày phương pháp đo sử dụng đồng hồ VOM.
Câu 2: Trình bày phương pháp đo dạng sóng tín hiệu sử dụng máy hiện sóng.
KHẢO SÁT LINH KIỆN THỤ ĐỘNG
Đọc giá trị điện trở bằng vòng màu
Điện trở được cấu tạo từ nhiều loại vật liệu khác nhau Điện trở than được làm từ bột than trộn với keo và ép thành thỏi Điện trở than phun sử dụng bột than được phun vào rãnh trên ống sứ Còn điện trở dây quấn là loại dây kim loại có điện trở cao được quấn quanh ống cách điện, sau đó được tráng men để bảo vệ, với một khoảng trống cho phép điều chỉnh chỉ số bằng cách dịch con chạy trên thân điện trở.
Hình 2 2: Ký hiệu của điện trở
Điện trở được phân loại theo cấu tạo thành các loại chính: điện trở than, được chế tạo từ bột than ép thành thanh hoặc trụ với giá trị từ vài ôm đến MΩ và công suất từ 1/8 đến vài W; điện trở màng kim loại, được sản xuất bằng cách kết lắng màng niken-crom, có độ ổn định cao nhưng giá thành cũng cao hơn; điện trở oxit-kim loại, với màng oxit thiếc, có khả năng chống nhiệt và ẩm tốt, công suất 1/2W; và điện trở dây quấn, sử dụng dây dẫn không dẫn điện quấn quanh vật hình trụ, thường cần trị số nhỏ và dòng điện cao với công suất từ vài W đến chục W.
-Phân loại theo công dụng:
+ Điện trở cầu chì (Fusistor)
2.1.1.4 Bảng vòng màu điện trở.
Màu Vòng số 1 Vòng số 2 Vòng số 3 (số bội) Vòng số 4 (sai Đen 0 0 x 10 0 số)
B1: Xác định thứ tự các vòng màu trên điện trở
- Đặt vòng màu sai số ở vị trí bên phải (màu kim, bạc đối với điện trở 4 vòng màu; nâu, đỏ đối với điện trở 5 vòng màu)
- Thứ tự các vòng màu tính từ trái sang phải
B2: Đọc vòng màu và xác định các trị số
Dựa theo bảng màu điện trở để xác định các giá trị của từng màu.
Hình 2 3 Cách xác định thứ tự vòng màu và cách tính giá trị của điện trở 4 vòng
- Điện trở 5 vòng màu: màu
Hình 2 4: Cách xác định thứ tự vòng màu và cách tính giá trị của điện trở 5 vòng màu
B3: Tính toán giá trị điện trở
+ Vòng số 1 và vòng số 2 lần lượt là hàng chục và hàng đơn vị
+ Vòng số 3 là bội số của cơ số 10.
+ Trị số = (vòng 1)(vòng 2) x 10( mũ vòng 3)
+ Màu nhũ chỉ có ở vòng sai số hoặc vòng số 3, nếu vòng số 3 là nhũ thì số mũ của cơ số 10 là số âm.
+ Vòng số 1,vòng số 2 và vòng số 3 lần lượt là hàng trăm, hàng chục và hàng đơn vị
+ Vòng số 4 là bội số của cơ số 10.
+ Trị số = (vòng 1)(vòng 2)(vòng 3) x 10( mũ vòng 4)
Hướng dẫn xác định thứ tự vòng màu trên điện trở 4 vạch và 5 vạch màu rất quan trọng để đọc giá trị điện trở chính xác Để xác định giá trị của các vòng màu, bạn cần tham khảo bảng màu điện trở, trong đó mỗi màu tương ứng với một số cụ thể Việc nắm vững cách đọc và hiểu bảng màu sẽ giúp bạn dễ dàng tính toán và sử dụng điện trở trong các mạch điện.
- Hướng dẫn tính toán giá trị điện trở theo vòng màu của điện trở 4 vạch màu, 5 vạch màu.
Đo giá trị điện trở bằng VOM
Hình 2 5: Mạch đo điện trở bằng VOM
Bước 1: Ước lượng giá trị điện trở của linh kiện
Bước 2: Lựa chọn thang đo điện trở phù hợp
+ Chỉnh thang đo về vị trí đo OHM.
+ Lựa chọn 1 trong các thang đo điện trở: X1, X10, X100, X1K, X10K. Bước 3: Hiệu chỉnh thang đo
+ Chập 2 que đo lại với nhau và điều chỉnh núm vặn ADJ để đưa kim về vị trí số 0.
Nếu kim không về 0, ta sử dụng giá trị đọc được khi chập kim làm giá trị so sánh gốc Sau khi đo, giá trị thu được sẽ được trừ đi giá trị so sánh gốc để xác định giá trị điện trở cần đo.
Bước 4: Tiến hành đo và đọc giá trị mà kim đồng hồ quay tới.
+ Để tránh sai số chúng ta phải quan sát làm sao cho kim và bóng của kim trên mặt chỉ thị là trùng khớp với nhau.
+ Không đọc xiên bên trái hay bên phải vì như thế giá trị đọc được là không chính xác.
+ Thang đo điện trở nằm ở đỉnh cao nhất của mặt đồng hồ VOM Và được đọc từ phải qua trái Gốc số 0 nằm bên phải mặt đồng hồ.
Bước 5: Tính toán giá trị điện trở
Giá trị điện trở = Giá trị hiển thị * hệ số thang đo
- Hướng dẫn thao tác hiệu chỉnh VOM
- Hướng dẫn thao tác đo và đọc giá trị trên mặt đồng hồ
- Hướng dẫn tính toán giá trị điện trở từ kết quả đọc được
Trong bài thực hành này, học sinh sẽ tiến hành đo điện trở sử dụng các điện trở có 4 và 5 vạch màu do giáo viên cung cấp Kết quả đo được sẽ được ghi lại vào phiếu thực hành và so sánh với giá trị được đọc từ vòng màu của điện trở.
- Sinh viên thực hành theo nhóm, mỗi nhóm ít nhất 02 sinh viên.
Xác định tình trạng kỹ thuật của tụ điện bằng VOM
2.3.1.1 Cấu tạo của tụ điện
Tụ điện là một linh kiện điện tử cơ bản, bao gồm hai hoặc nhiều tấm dẫn điện song song, không kết nối với nhau, được ngăn cách bởi một lớp vật liệu cách điện như giấy sáp, mica, gốm, nhựa hoặc gel lỏng Lớp cách điện này, gọi là lớp điện môi, ngăn cản dòng điện một chiều chạy qua tụ điện, đồng thời cho phép điện áp xuất hiện trên các tấm dưới dạng điện tích.
Hình 2 7: Ký hiệu tụ điện
Hình 2 8: Hình dạng tụ gốm
Hình 2 9: Hình dạng tụ hoá
Hình 2 10: Hình dạng tụ điều chỉnh được
- Tụ tantalium:Tụ này có bản cực nhôm và dùng geltantal làm dung môi, cótrị số rất lớn với thể tích nhỏ.
Hình 2 11: Hình dạng tụ tantalium 2.3.1.4 Cách đọc giá trị tụ điện.
Tụ hoá là loại tụ điện có giá trị điện dung được ghi trực tiếp trên thân, với đặc điểm phân cực âm (-) và dương (+) Tụ hoá thường có hình dáng hình trụ.
Hình 2 12: Các thông số ghi trên thân tụ hoá
Cụ thể: Tụ hoỏ ghi điện dung là 185 àF / 320 V
Với các tụ dùng màu ghi tri điệṇ dung , cách đọc tri điện dung cũng tương tư ̣ như điện trở.
Hình 2 13: Bảng màu của tụ điện Với tụ giấy, tụ gốm:Tụ giấy và tụ gốm có trị số ghi bằng ký hiệu
Hình 2 14: Các ký hiệu ghi trên thân tụ Cách đọc: Lấy hai chữ số đầu nhân với 10(Mũ số thứ 3 )
Vớ dụ: tụ gốm bờn phải hỡnh ảnh trờn ghi 474K nghĩa là = 470 nF = 0,47 àF Chữ K hoặc J ở cuối là chỉ sai số 5% hay 10% của tụ điện
- Bước 1: Lựa chọn thang đo
Đối với thang đo lớn, điện trở cao và dòng điện nhỏ sẽ khiến thời gian nạp tụ lâu hơn, dẫn đến kim đồng hồ trở về vị trí vô cực chậm.
Khi sử dụng thang đo nhỏ, thời gian nạp điện cho tụ điện sẽ diễn ra nhanh chóng, khiến kim đồng hồ di chuyển về vô cực rất nhanh Do đó, để kiểm tra tụ điện có điện dung nhỏ, cần sử dụng thang đo lớn nhằm kịp thời quan sát dòng điện nạp vào tụ.
Khi sử dụng tụ điện hoá học, cần đặt cực dương của tụ trên dây đen Khi kết nối tụ với hai dây đo, nguồn pin 3V sẽ cung cấp dòng điện nạp vào tụ Ban đầu, dòng nạp mạnh, làm kim đồng hồ tăng cao, sau đó kim sẽ giảm dần về vị trí vô cực khi tụ đã nạp đầy điện áp 3V.
+ Đối với tụ không phân cực thì không cần phân biệt cực tính.
- Bước 3: Đánh giá kết quả đo
+ Kim quay lên và giữ nguyên vị trí ta kết luận tụ bị chạm
+ Kim quay lên và trả về nhưng không về đến giá trị 0, ta kết luận tụ bị rò + Kim không quay lên ta kết luận tụ đứt chân.
- Hướng dẫn xác định thang đo và thực hành đo kiểm tra hư hỏng của tụ.
+ Thao tác đo trên VOM chính xác.
- Tiến hành phân loại các tụ hư hỏng và còn tốt.
- Sinh viên thực hành theo nhóm, mỗi nhóm ít nhất 02 sinh viên.
Xác định tình trạng kỹ thuật của cuộn cảm bằng VOM
Cuộn cảm là một linh kiện điện tử được hình thành từ một cuộn dây dẫn quấn nhiều vòng Lõi của cuộn cảm có thể được làm từ không khí, vật liệu dẫn từ hoặc lõi thép kỹ thuật, tùy thuộc vào ứng dụng và yêu cầu kỹ thuật.
Hình 2 15: Hình dạng và cấu tạo một số cuộn cảm
Cuộn cảm là thiết bị quan trọng trong mạch điện tử, có chức năng dẫn dòng điện một chiều Nó thường được kết nối với tụ điện để tạo thành mạch cộng hưởng Trong các mạch điện, cuộn cảm cũng có tác dụng ngăn chặn dòng điện cao tần.
+ Điều chỉnh thang đo về thang đo điện trở X1 hoặc X10
B2: Thực hiện đo và đọc giá trị đo
+ Chạm 2 que đo vào 2 đầu của cuộn cảm
+ Đọc giá trị điện trở đo được
B3: Đánh giá trình trạng kỹ thuật của cuộn cảm qua phép đo
+ Điện trở cuộn cảm = ∞, kết luận cuộn cảm bị đứt
+ Điện trở cuộn cảm có giá trị nhỏ, kết luận cuộn cảm còn tốt
- Hướng dẫn xác định thang đo và thực hành đo kiểm tra hư hỏng của cuộn cảm.
+ Thao tác đo trên VOM chính xác.
- Tiến hành phân loại các tụ hư hỏng và còn tốt.
- Sinh viên thực hành theo nhóm, mỗi nhóm ít nhất 02 sinh viên.
Câu 1: Trình bày các đọc giá trị điện trở bằng vạch màu.
Câu 2: Trình bày cách đọc giá trị tụ điện.
Câu 3: Trình bày cách đo và kiểm tra điện trở, tụ điện, cuộn cảm bằng đồng hồVOM.
KHẢO SÁT LINH KIỆN BÁN DẪN
Khảo sát Diode
- Chất bán dẫn là những chất có đặc điểm trung gian giữa chất dẫn điện và chất cách điện.
- Chất bán dẫn loại P là chất bán dẫn mang điện tích dương.
- Chất bán dẫn loại N là chất bán dẫn mang điện tích âm.
- Khi đã có được hai chất bán dẫn là P và N, nếu ghép hai chất bán dẫn theo một tiếp giáp P - N ta được một Diode,
Tại bề mặt tiếp giáp P-N, các điện tử dư thừa trong bán dẫn N sẽ khuyếch tán sang vùng bán dẫn P để lấp đầy các lỗ trống, từ đó hình thành một lớp ion trung hòa điện Lớp ion này tạo ra miền cách điện giữa hai loại bán dẫn, đóng vai trò quan trọng trong hoạt động của linh kiện bán dẫn.
Hình 3 1: Mối tiếp xúc P - N Ở hình trên là mối tiếp xúc P - N và cũng chính là cấu tạo của Diode bán dẫn
Hình 3 2: Ký hiệu và hình dáng của Diode bán dẫn.
- Phân cực thuận cho diode
Khi cấp điện áp dương vào Anôt (vùng bán dẫn P) và điện áp âm vào Katôt (vùng bán dẫn N), miền cách điện sẽ thu hẹp Khi điện áp chênh lệch đạt 0,6V (đối với Diode Si) hoặc 0,2V (đối với Diode Ge), diện tích miền cách điện giảm xuống còn không, và Diode bắt đầu dẫn điện Nếu tiếp tục tăng điện áp nguồn, dòng qua Diode sẽ tăng nhanh, nhưng chênh lệch điện áp giữa hai cực vẫn giữ ở mức 0,6V.
Hình 3 3:Diode (Si) phân cực thuận
Hình 3 4:Đường đặc tuyến của điện áp thuận qua Diode
Khi diode silicon được phân cực thuận, dòng điện chỉ bắt đầu chảy khi điện áp đạt 0,6V Dưới mức điện áp này, không có dòng điện qua diode Khi điện áp đạt 0,6V, dòng điện bắt đầu tăng nhanh, nhưng điện áp thuận vẫn giữ ở mức 0,6V.
- Phân cực ngược cho Diode.
Khi diode bị phân cực ngược, điện áp dương được cấp vào katôt (bán dẫn N) và điện áp âm vào anôt (bán dẫn P), tạo ra một miền cách điện rộng hơn Điều này ngăn cản dòng điện đi qua mối tiếp giáp Diode có khả năng chịu điện áp ngược rất lớn, lên đến khoảng 1000V, trước khi bị đánh thủng.
Hình 3 5: Mạch phân cực ngược cho diode
B1 : Lựa chọn thang đo điện trở
+ Hiệu chỉnh độ chính xác trước khi thực hiện đo
Hình: Hướng dẫn cách đo diode
+ Đặt que đen vào Anôt, que đỏ vào Katôt
+ Đọc và ghi lại giá trị điện trở thuận của diode
+ Đặt que đỏ vào Anôt, que đen vào Katôt
+ Đọc và ghi lại giá trị điện trở ngược của diode
B4 : So sánh và kết luận
+ Điện trở thuận diode = ∞ ; kết luận diode bị đứt
+ Điện trở ngược diode = 0; kết luận diode bị đánh thủng
+ Điện trở ngược diode ≠ 0 nhưng không đạt ∞; kết luận diode bị rò. + Các trường hợp còn lại là diode còn tốt
- Hướng dẫn đo và kiểm tra diode
- Phân loại các linh kiện hư hỏng và còn tốt
- Sinh viên thực hành theo nhóm, mỗi nhóm ít nhất 02 sinh viên.
Khảo sát Transistor BJT
Transistor là linh kiện điện tử gồm ba lớp bán dẫn ghép lại, tạo thành hai mối tiếp giáp P-N Khi các lớp được ghép theo thứ tự PNP, ta có Transistor thuận; ngược lại, nếu ghép theo thứ tự NPN, ta có Transistor ngược Cấu tạo của Transistor tương tự như hai Diode được đấu ngược chiều nhau.
Hình 3 6: Cấu tạovà ký hiệu của transistor
- Ba lớp bán dẫn được nối ra thành ba cực:
+ Bực gốc ký hiệu là B ( Base )
+ Cực phát ký hiệu là E ( Emitter )
+ Cực thu hay cực góp ký hiệu là C ( Collector )
- Hình dạng thực tế của transistor:
Hình 3 7: Hình dạng và thứ tự chân của Transistor 3.2.1.2 Nguyên tắc hoạt động
- Xét hoạt động của Transistor NPN
+ Ta cấp một nguồn một chiều UCE vào hai cực C và E trong đó (+) nguồn vào cực C và (-) nguồn vào cực E.
+ Cấp nguồn một chiều UBE đi qua công tắc và trở hạn dòng vào hai cực B và E, trong đó cực (+) vào chân B, cực (-) vào chân E.
+ Khi công tắc mở, mặc dù hai cực C và E đã được cấp điện nhưng vẫn không có dòng điện chạy qua mối C E (lúc này dòng IC = 0)
+ Khi công tắc đóng, mối P-N được phân cực thuận do đó có một dòng điện chạy từ (+) nguồn UBE qua công tắc => qua R hạn dòng => qua mối
BE về cực (-) tạo thành dòng IB
Khi dòng IB xuất hiện trong transistor NPN, dòng IC ngay lập tức chạy qua mối CE, khiến bóng đèn phát sáng Đặc biệt, dòng IC mạnh gấp nhiều lần dòng IB, cho thấy nguyên lý hoạt động hiệu quả của transistor NPN.
+ Như vậy rõ ràng dòng I C hoàn toàn phụ thuộc vào dòng I B và phụ thuộc theo công thức
Trong đó : IClà dòng chạy qua mối CE
IBlà dòng chạy qua mối BE β là hệ số khuyếch đại của Transistor
- Xét hoạt động của Transistor PNP
Transistor PNP hoạt động tương tự như transistor NPN, nhưng cực tính của các nguồn điện UCE và UB ngược lại Dòng điện IC chảy từ E đến C, trong khi dòng IB chảy từ E đến B.
B1: Xác định thứ tự chân Transistor
+ Căn cứ vào hình dạng thông dụng của Transistor để xác định chân
+ Căn cứ vào datasheet của linh kiện
B2: Chuyển thang đo của VOM về thang đo điện trở X1
B3: Đo phân cực thuận của các lớp tiếp giáp PN
+ Đối với transistor NPN, nối que đen với cực B và que đỏ vào cực C hoặc E.
+ Đối với transistor PNP, nối que đỏ với cực B và que đen vào cực C hoặc
E + Ghi lại các giá trị R thuận của phép đo
B4: Đo phân cực ngược của các lớp tiếp giáp PN
+ Đối với transistor NPN, nối que đỏ với cực B và que đen vào cực C hoặc E.
+ Đối với transistor PNP, nối que đen với cực B và que đỏ vào cực C hoặcE.
+ Ghi lại các giá trị R ngược của phép đo
B5: Đo điện trở giữa 2 chân C và E
+ Kết nối 2 que đo của VOM với 2 cực C và E của Transistor
+ Ghi lại kết quả đo RCE
B6: So sánh và kết luận
+ Điện trở thuận CE hoặc BE = ∞ ; kết luận Transistor bị hỏng
+ Điện trở ngược CE hoặc BE = 0; kết luận Transistor bị đánh thủng + Điện trở ngược CE hoặc BE ≠ 0 nhưng không đạt ∞; kết luận
+ Điện trở RCE≠ ∞ ; kết luận transistor bị hỏng
+ Các trường hợp còn lại là transistor còn tốt
- Hướng dẫn xác định chân của BJT bằng hình dạng hoặc datasheet
- Hướng dẫn đo và xác định hư hỏng của các BJT
- Phân loại các linh kiện hư hỏng và còn tốt
- Sinh viên thực hành theo nhóm, mỗi nhóm ít nhất 02 sinh viên.
Khảo sát Transistor FET
- Cấu tạo và kí hiệu quy ước.
Cấu trúc JFET kiểu kênh N được hình thành trên đế tinh thể bán dẫn Si - N, nơi một lớp bán dẫn P có nồng độ tạp chất cao hơn được tạo ra xung quanh.
Ba điện cực chính trong một transistor là cực nguồn S (Source), cực máng D (Drain) và cực cửa G (Gate) Điều này tạo ra một kênh dẫn điện loại n giữa hai cực D và S, được cách ly với cực cửa G, vốn là cực điều khiển, bởi một lớp tiếp xúc P-N bao quanh kênh dẫn Tương tự, nếu bắt đầu từ đế bán dẫn P, ta sẽ có kênh JFET loại P với các ký hiệu quy ước như hình ảnh minh họa.
Hình: Cấu tạo JFET kiểu kênh N
+ Cấu tạo và kí hiệu quy ước:
Điện cực cửa của MOSFET được cách điện với kênh dẫn điện nhờ một màng điện môi mỏng, thường là oxit silic (SiO2) Đế của linh kiện này được làm từ một chất bán dẫn khác loại so với chất bán dẫn làm cực S và D MOSFET, viết tắt của Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor, là một thiết bị quan trọng trong điện tử.
MOSFET được chia thành hai loại chính: MOSFET kênh có sẵn (DMOSFET - Depleted MOSFET - loại nghèo) và MOSFET kênh cảm ứng (EMOSFET - Enhanced MOSFET - loại giàu) Mỗi loại này lại bao gồm hai dạng kênh dẫn, đó là kênh dẫn loại N và kênh dẫn loại P.
MOSFET kênh có sẵn là loại transistor được chế tạo với kênh dẫn sẵn, nhưng nhược điểm lớn nhất của nó là dòng rò cao Do đó, hiện nay, loại transistor này ít được sử dụng trong các ứng dụng công nghệ.
- Ký hiệu của loại DMOSFET như sau:
MOSFET kênh cảm ứng là một loại transistor mà trong quá trình chế tạo, kênh dẫn không được hình thành sẵn, mà chỉ xuất hiện khi transistor hoạt động Ký hiệu của EMOSFET được sử dụng để phân biệt loại transistor này.
Bước 1: Điều chỉnh thang đo VOM về thang đo điện trở
Bước 2: Xác định chân của Fet bằng hình dạng hoặc datasheet
- Chạm que đen vào chân D và que đỏ vào chân S => kim không lên là mosfet còn tốt
Chạm que đen vào chân G và que đỏ vào chân S, nếu kim nhích lên rồi trở lại vô cùng, điều này cho thấy mosfet vẫn còn tốt và việc kích mở thành công cực G.
- Chạm que đen vào chân D và que đỏ vào chân S => kim lên là mosfet còn tốt.
- Hướng dẫn đo và kiểm tra MosFet
+ Xác định được thứ tự chân của MosFet
+ MosFet được kiểm tra đúng
+ Thao tác đo trên VOM chính xác.
- Nhận xét đúng kết quả đo.
- Sinh viên thực hành theo nhóm, mỗi nhóm ít nhất 02 sinh viên.
Khảo sát SCR
3.4.1.1 Cấu tạo, ký hiệu a, b Cấu tạo; c.Sơ đồ tương đương ; d Kí hiệu quy ước
Hình 3.28: Cấu tạo và kí hiệu quy ước của SCR
Thyristor được cấu tạo từ bốn lớp bán dẫn xen kẽ: P1, N1, P2 và N2, với N1 có điện trở cao, tạo ra hai lớp P1++ và P2+ Giữa các lớp bán dẫn này hình thành các chuyển tiếp p-n J1, J2 và J3, từ đó tạo ra ba cực: anốt (A), catốt (K) và cực khống chế (G) Để dễ dàng phân tích nguyên lý hoạt động của thyristor, hãy hình dung cấu trúc này.
Thyristor có bốn lớp bán dẫn, được phân chia thành hai cấu trúc transistor p-n-p và n-p-n, với sự nối thông giữa các miền N và P Đặc tuyến Vôn - Ampe của thyristor được chia thành bốn vùng rõ rệt Trong trường hợp phân cực ngược với U AK < 0, đặc tính của thyristor tương tự như hai diode phân cực ngược mắc nối tiếp Dòng qua thyristor là dòng dò ngược của diode, và khi điện áp ngược tăng đến một giá trị nhất định, hai chuyển tiếp J1 và J3 sẽ bị đánh thủng, dẫn đến sự gia tăng đột ngột của dòng ngược Nếu không có biện pháp ngăn chặn, dòng ngược này có thể làm hỏng thyristor Vùng đặc tuyến ngược trước khi bị đánh thủng được gọi là vùng chắn ngược.
Khi phân cực thuận thyristo (với U AK > 0), Đầu tiên hãy xét trường hợp cực
Khi G hở mạch (I G = 0), J 1 và J 3 được phân cực thuận trong khi J 2 phân cực ngược Khi +U AK còn thyristo, dòng điện chảy qua thyristo là dòng dò thuận I tx Giá trị điển hình của dòng dò ngược (I Rx) và dòng dò thuận được xác định trong điều kiện này.
Khi dòng điện I đạt khoảng 100 A và điện áp thuận U BE bằng 0, dòng dò thuận sẽ duy trì giá trị J 2 Khi điện áp thuận tăng đến U BE, dòng I Co trong thyristo đủ lớn để kích hoạt Q 1 và Q 2, khiến thyristo chuyển sang trạng thái bão hòa và mở Sự chuyển đổi này làm giảm nội trở của thyristo đột ngột, dẫn đến việc điện áp giữa hai cực A và K giảm xuống giá trị U E, được gọi là điện áp dẫn thuận.
Hình: Đặc tuyến von – ampe của thyristor
Phương pháp chuyển thyristor từ khoá sang mở bằng cách tăng dần U AK gọi là kích mở bằng điện áp thuận.
Nếu I G khác 0, dòng I G do U GK cung cấp sẽ cùng với dòng ngược vốn có trong Thyristo I Co làm cho Q 2 có thể mở ngay điện áp U AK nhỏ hơn nhiều giá trị kích mở lúc I G = 0 Dòng I G càng lớn khi thì U AK cần thiết tương ứng để mở thyristo càng nhỏ (ở đây cũng cần nói thêm rằng cho dù ngay từ đầu tiên điện áp U GK đã cung cấp một dòng I G lớn hơn dòng mở cực tiểu của Q 2 , nhưng điện áp U AK vẫn chưa đủ lớn để phân cực thuận Q 1 và Q 2 thì thyristo vẫn chưa mở). Như đặc tuyến đã cho Hình 3.29 mức dòng khống chế I G tăng từ I G1 đến
G 4 tương ứng với mức điện áp U AK giảm từ U 1 đến U 4, sử dụng phương pháp kích mở thyristo bằng dòng trên cực điều khiển Điện áp dẫn thuận U F được xác định bằng công thức U F = U BE1 + U BE2 = U BE2 + U CE1 Đối với vật liệu silic, điện áp bão hòa của transistor silic khoảng 0,2V, trong khi U BE vào khoảng 0,7V, do đó suy ra U F = 0,9V Trên đặc tuyến thuận, thyristo chưa mở nằm trong miền chắn thuận, còn miền thyristo đã mở gọi là miền dẫn thuận Quan sát miền chắn thuận và miền chắn ngược cho thấy thyristo có dạng giống như đặc tuyến ngược của diode chỉnh lưu thông thường.
Sau khi các điều kiện kích mở kết thúc, để duy trì trạng thái mở cho thyristor, cần đảm bảo dòng thuận I_F lớn hơn giá trị tối thiểu gọi là dòng ghim I_4 Giá trị này là dòng thuận I_E tối thiểu cần thiết để thyristor tiếp tục hoạt động.
Khi dòng I G được duy trì, giá trị dòng ghim tương ứng sẽ giảm khi dòng I G tăng Trong các tài liệu kỹ thuật, các nhà sản xuất thường sử dụng ký hiệu I HC để chỉ dòng ghim khi cực G ở trạng thái hở mạch, và H HX để chỉ dòng ghim đặc biệt khi cực G và K được nối với nhau qua một điện trở phân cực đặc biệt.
Bước 1: Xác định chân của SCR bằng hình dạng hoặc datasheet
Bước 2: Hiệu chỉnh thang đo của VOM về thang đo điện trở X1
Hình: Mô phỏng xác định chất lượng của SCR
Bước 3: Đo kiểm tra tình trạng kỹ thuật của SCR
- Que đen ta đặt tại chân A của SCR và que đỏ đặt tại chân K của SCR, lúc này đồng hồ không lên kim.
- Nối chân G vào A rồi thả ra thì quan sát thấy kim đồng hồ lên và tự giữ =>SCR tốt.
- Hướng dẫn kiểm tra các linh kiện
+ Xác định được thứ tự chân của SCR
+ Thao tác kiểm tra SCR đúng kỹ thuật.
- Sinh viên thực hiện theo hướng dẫn của giáo viên.
- Sinh viên thực hành theo nhóm, mỗi nhóm ít nhất 02 sinh viên.
Khảo sát TRIAC
3.5.1.1 Cấu tạo và ký hiệu
Cấu tạo, sơ đồ tương đương của triac như Hình 3.30 Các cực của nó là
MT 1 , MT 2 và G MT 2 đóng vai trò anốt, MT 1 đóng vai trò ca tốt khi V MT2 >
V G > V MT1 MT 1 đóng vai trò anốt, MT 2 đóng vai trò catốt khi V MT2 < V G V MT1 ,chuyển tiếp N2P1sẽ đảm bảo trạng thái ngắt.
+ Nếu V MT2 < V MT1 ,chuyển tiếp N 2 P 2sẽ đảm bảo trạng thái ngắt.
TRIAC sẽ bắt đầu dẫn điện khi điện áp giữa MT1 và MT2 vượt quá ngưỡng VB0 Giá trị ngưỡng VB0 có thể được điều chỉnh thông qua dòng điện trên cực G TRIAC cho phép dòng điện chảy theo hai hướng: khi MT1 có điện áp dương hơn MT2, dòng sẽ đi qua P2N2P1N1; ngược lại, khi MT2 dương hơn MT1, dòng sẽ chảy qua P1N1P2N2.
TRIAC sẽ dẫn khi có các điện áp phân cực và dòng điều khiển có chiều như hình dưới đây
Bước 1: Xác định chân của Triac bằng hình dạng hoặc datasheet
Bước 2: Lắp ráp mạch điện kiểm tra Triac
Bước 3: Kiểm tra tình trạng kỹ thuật của Triac theo chiều MT1-MT2
- Khi chưa bấm nút S đèn không sáng
-Khi bấm nút S đèn sáng, sau khi buông nút S ra bóng đèn vẫn sáng
-Kết luận Triac còn tốt
Bước 4: Kiểm tra tình trạng kỹ thuật của Triac theo chiều MT2-MT1
- Đảo ngược 2 cực MT1 và MT2 của triac theo mạch điện
- Khi chưa bấm nút S đèn không sáng
-Khi bấm nút S đèn sáng, sau khi buông nút S ra bóng đèn vẫn sáng
-Kết luận Triac còn tốt
- Hướng dẫn kiểm tra các linh kiện
+ Xác định được các chân của triac
+ Thao tác kiểm tra Triac đúng kỹ thuật.
- Sinh viên thực hành theo nhóm, mỗi nhóm ít nhất 02 sinh viên.
Khảo sát DIAC
3.6.1.1 Cấu tạo - kí hiệu quy ước:
Cấu tạo Diac tương tự Triac nhưng không có cực khống chế G, gồm 2 cực
MT 1 và MT 2 hoàn toàn đối xứng nhau.Khi lắp vào mạch AC, ta không cần phân biệt thứ tự Thực tế khi sử dụng Diac, ta nhớ quan tâm hai thông số: dòng tải và áp giới hạn Thực tế áp giới hạn của Diac khoảng 20V ÷ 40V (cụ thể ta tra cứu sổ tay linh kiện để biết chính xác)
DIAC (Diode Alternative Current) được cấu tạo từ bốn lớp PNPN và có hai cực A1 và A2 Thiết bị này cho phép dòng điện chảy qua theo cả hai chiều khi có điện áp được đặt giữa hai cực A1 và A2.
DIAC được gọi là công tắc bán dẫn xoay chiều hai cực (Diode AC Semiconductor Switch).
Cấu tạo của DIAC tương đương bốn BJT mắc như hình trên.
Khi A1 có điện thế dương, J1 và J3 phân cực thuận trong khi J2 phân cực ngược Nếu giá trị VCC nhỏ, DIAC sẽ ở trạng thái ngưng dẫn (khóa) Khi VCC tăng đủ lớn để VD = VBO, DIAC chuyển sang trạng thái mở, dẫn đến dòng điện qua DIAC tăng nhanh với đặc tuyến tương ứng Khi A1 có điện thế âm, hiện tượng tương tự xảy ra nhưng dòng điện sẽ có chiều ngược lại, tạo ra đặc tuyến khác.
VBO (Break over) là điện thế ngập, với dòng điện qua DIAC tại điểm VBO được gọi là dòng điện ngập IBO Điện áp VBO thường nằm trong khoảng từ 20 V đến 40 V, trong khi dòng IBO tương ứng có trị số từ vài chục microampe đến vài trăm microampe DIAC thường được sử dụng trong các mạch tạo xung kích cho TRIAC.
3.6.1.2 Nguyên lý hoạt động của Diac:
Mạch mô tả nguyên lý hoạt động của Diac như hình sau:
Ta thấy khi U đạt đến giá trị U Bo hoặc - U Bo thì dòng I tăng vọt với giá trị
|U Bo | xác lập, tức ngưỡng ổn áp Giống đặc tuyến làm việc của 2 Diốt zene ổn áp dương và ổn áp âm.
Vì vậy, ta có thể ghép đối tiếp (nối tiếp và đối đầu ) 2 Diode Zene để thay thế Diac khi cần thiết:
Thay thế Diac bằng nối tiếp đối đầu hai Diode zener
B1: Mắc Diac vào mạch kiểm tra
B2: Điều chỉnh giá trị điện áp đặt vào diac bằng các biến trở
B3: Kiểm tra tình trạng kỹ thuật của diac
- Khi điện áp chưa đạt giá trị mở, diac không dẫn điện, đèn test không sáng - Khi điện áp đạt giá trị mở, diac dẫn điện, đèn test sáng.
- Hiện tượng diễn ra đúng như trên thì diac còn tốt, ngược lại thì diac bị hỏng.
- Các linh kiện được kiểm tra đúng
- Thao tác kiểm tra Diac đúng kỹ thuật.
- Sinh viên thực hành theo nhóm, mỗi nhóm ít nhất 02 sinh viên.
Câu 1: Trình bày nguyên lý hoạt động của Diode.
Câu 2: Trình bày nguyên lý hoạt động của BJT, Fet.
Câu 3: Trình bày nguyên lý hoạt động của SCR
Câu 4: Trình bày nguyên lý hoạt động của Triac, Diac
Câu 5: Trình bày phương pháp kiểm tra hư hỏng của BJT và MosFet.
Câu 6: Trình bày phương pháp kiểm tra hư hỏng của SCR và Triac.
LẮP RÁP MẠCH ỨNG DỤNG DÙNG TRANSISTOR BJT
Lắp ráp mạch phân cực BJT có điện trở phân áp
Điện trở Rg đóng vai trò làm tải cho cực C khi BJT hoạt động, trong khi đó, điện trở Rđt và Rpa có nhiệm vụ tạo cầu phân áp và định thiên cho cực.
Để BJT dẫn điện, điện áp VBE cần đạt từ 0,6 đến 0,7V Do đó, cần tính toán hai điện trở Rđt và Rpa để đảm bảo điện áp tại VB đạt ngưỡng này.
Bước 1: Kiểm tra tình trạng linh kiện
Bước 2: Lắp ráp mạch điện theo sơ đồ
Bước 3: Đo các thông số điện áp, dòng điện
- Đo điện áp tại cực B
- Đo điện áp tại cực C
- Đo dòng IB và IC
Bước 4: So sánh và đánh giá kết quả
- Hướng dẫn đo và kiểm tra các kết nối
+ Các linh kiện được phân loại và kiểm tra đúng
+ Bố trí linh kiện khoa học, thuận lợi cho các thao tác đo.
+ Dây nối gọn gàng, dễ phân biệt.
- Thao tác đo trên VOM chính xác.
- Sinh viên thực hiện theo hướng dẫn của giáo viên.
- Sinh viên thực hành theo nhóm, mỗi nhóm ít nhất 02 sinh viên.
Lắp ráp mạch phân cực BJT có hồi tiếp
-Nguyên lý hoạt động của mạch
Dòng IB được lấy từ cực C, nên khi IC tăng thì IB giảm và ngược lại, giúp cực B duy trì tính ổn định khi BJT khuếch đại tín hiệu Việc tính toán điện trở Rđt là cần thiết để đảm bảo IB không vượt ngưỡng khuếch đại, tránh tình trạng BJT hoạt động ở chế độ bão hòa, làm mất tác dụng của tính năng hồi tiếp.
Bước 1: Kiểm tra tình trạng linh kiện
Bước 2: Lắp ráp mạch điện theo sơ đồ
Bước 3: Đo các thông số điện áp, dòng điện
- Đo điện áp tại cực B
- Đo điện áp tại cực C
- Đo dòng IB và IC
Bước 4: So sánh và đánh giá kết quả
- Hướng dẫn đo và kiểm tra các kết nối
+ Các linh kiện được phân loại và kiểm tra đúng
+ Bố trí linh kiện khoa học, thuận lợi cho các thao tác đo.
+ Dây nối gọn gàng, dễ phân biệt.
- Thao tác đo trên VOM chính xác.
- Sinh viên thực hiện theo hướng dẫn của giáo viên.
- Sinh viên thực hành theo nhóm, mỗi nhóm ít nhất 02 sinh viên.
Lắp ráp mạch phân cực BJT bằng 2 nguồn khác nhau
Dòng IB được cung cấp bởi nguồn Ub.
Mức độ dẫn điện của BJT qua cực C - dòng IC phụ thuộc vào dòng IB theo công thức:
Với beta là hệ số khuếch đại của Transistor.
Nếu IB đạt đến giá trị dẫn bão hoà thì IC sẽ được mở với giá trị lớn nhất mà BJT có thể dẫn điện được.
Bước 1: Kiểm tra tình trạng linh kiện
Bước 2: Lắp ráp mạch điện theo sơ đồ
Bước 3: Đo các thông số điện áp, dòng điện
- Đo điện áp tại cực B
- Đo điện áp tại cực C
- Đo dòng IB và IC
Bước 4: So sánh và đánh giá kết quả
- Hướng dẫn đo và kiểm tra các kết nối
+ Các linh kiện được phân loại và kiểm tra đúng
+ Bố trí linh kiện khoa học, thuận lợi cho các thao tác đo.
+ Dây nối gọn gàng, dễ phân biệt.
- Thao tác đo trên VOM chính xác.
- Sinh viên thực hiện theo hướng dẫn của giáo viên.
- Sinh viên thực hành theo nhóm, mỗi nhóm ít nhất 02 sinh viên.
Lắp ráp, sửa chữa mạch khuếch đại E chung
Hình: Sơ đồ mạch khuếch đại E chung dùng transistor
Gọi là mạch khuếch đại E chung vì tín hiệu đầu vào và tín hiệu đầu ra đều nối chung cực E của transistor.
Tín hiệu ngược pha so với tín hiệu vào là một đặc điểm quan trọng trong mạch khuếch đại Điện trở R1 và R2 đóng vai trò phân cực cho transistor, giúp nó hoạt động hiệu quả trong chế độ khuếch đại R là điện trở tải khi ngõ ra không tải, trong khi điện trở RE cung cấp hồi tiếp âm dòng điện một chiều, góp phần ổn định nhiệt độ Tụ điện CE có nhiệm vụ thoát thành phần xoay chiều xuống mass, ngăn chặn hồi tiếp âm xoay chiều Đồng thời, tụ CP1 và CP2 giúp ngăn cách thành phần một chiều từ nguồn tín hiệu vào và tải đầu ra, bảo vệ hoạt động của mạch.
Khi tín hiệu vào được đưa vào cực B của transistor, transistor hoạt động ở chế độ khuếch đại, dẫn đến tín hiệu tại cực C xuất hiện với dạng sóng tương tự nhưng ngược pha 180 độ Để đảm bảo mạch hoạt động hiệu quả, cần tính toán điểm làm việc tĩnh sao cho biên độ tín hiệu khuếch đại không vượt quá vùng khuếch đại của transistor.
Lắp ráp mạch theo sơ đồ
B1: Xác định thông số và kiểm tra hư hỏng của linh kiện.
B2: Lắp ráp mạch điện theo sơ đồ trên Test Board
+ Sử dụng VOM để kiểm tra tiếp xúc của các đường nối dây.
B3: Đo và kiểm tra điện áp trong mạch khi chưa có tín hiệu vào
- Cấp nguồn 9VDC cho mạch điện
- Sử dụng VOM để đo các giá trị điện áp tại các chân B, C của các transistor.
B4: Đo và kiểm tra điện áp trong mạch khi có tín hiệu vào
- Cấp nguồn tín hiệu hình sin vào chân tụ C1
- Sử dụng VOM để đo các giá trị điện áp tại các chân B, C của các transistor.
- Sử dụng máy hiện sóng để do dạng sóng đầu vào và đầu ra của mạch. B5: So sánh và đánh giá kết quả
- So sánh dạng sóng điện áp của tín hiệu vào tụ C1 và tín hiệu ra thu được từ tụ C2
- Đánh giá độ khuếch đại biên độ tín hiệu
- Hướng dẫn đo và kiểm tra các kết nối
+ Các linh kiện được phân loại và kiểm tra đúng
+ Bố trí linh kiện trên testboard khoa học, thuận lợi cho các thao tác đo. + Dây nối gọn gàng, dễ phân biệt.
- Hướng dẫn đo và đọc các thông số trên máy hiện sóng
+ Thao tác đo trên VOM và máy hiện sóng chính xác.
+ Các giá trị ghi vào Bảng tổng kết là đúng
- Hướng dẫn vẽ đồ thị quan sát được
+ Vẽ đúng dạng sóng quan sát được.
- Sinh viên thực hiện theo hướng dẫn của giáo viên.
- Sinh viên thực hành theo nhóm, mỗi nhóm ít nhất 02 sinh viên.
Lắp ráp, sửa chữa mạch khuếch đại công suất
Mạch khuếch đại công suất chế độ AB được thiết kế để giảm thiểu méo tín hiệu, một vấn đề thường gặp ở mạch khuếch đại công suất chế độ B Điều này được thực hiện thông qua việc sử dụng hai diode phân cực cho hai transistor, giúp cải thiện chất lượng âm thanh và hiệu suất của mạch.
- Q1 là transistor khuếch đại điện thế và cung cấp tín hiệu cho 2 transistor công suất.
D1 và D2 không chỉ giữ ổn định điện thế phân cực cho hai transistor công suất, đảm bảo điện thế phân cực giữa hai chân B không vượt quá 1.4V, mà còn cung cấp đường liên lạc tín hiệu cho Q2 với phân cực thuận.
- Hai điện trở 3.9( để ổn định hoạt động của 2 transistor công suất về phương diện nhiệt độ.
- Tụ 47mF tạo hồi tiếp dương cho Q2, mục đích nâng biên độ của tín hiệu ở tần số thấp (thường được gọi là tụ Boostrap).
- Việc phân cực Q1 quyết định chế độ làm việc của mạch công suất.
B1: Kiểm ra các linh kiện
B2: Cắm linh kiện theo sơ đồ mạch lên Testboard
B3: Đo và kiểm tra điện áp, dòng điện trong mạch khi chưa có tín hiệu vào
- Đo và kiểm tra mạch đảm bảo điện thế giữa 2 cực B của 2 transistor công suất không quá 1,4V.
B3: Đo và kiểm tra điện áp, dòng điện trong mạch khi có tín hiệu vào
- Cấp nguồn tín hiệu nhỏ f=1Khz, Vpp0mV since vào Vi
- Sử dụng máy hiện sóng đo dạng sóng tại cực B, C và cực E của các transistor
- Vẽ kết quả quan sát được vào phiếu thực hành
- Hướng dẫn đo và kiểm tra các kết nối
+ Các linh kiện được phân loại và kiểm tra đúng
+ Bố trí linh kiện trên testboard khoa học, thuận lợi cho các thao tác đo. + Dây nối gọn gàng, dễ phân biệt.
- Hướng dẫn đo và đọc các thông số trên máy hiện sóng
+ Thao tác đo trên VOM và máy hiện sóng chính xác.
+ Các giá trị ghi vào Bảng tổng kết là đúng
- Hướng dẫn vẽ đồ thị quan sát được
+ Vẽ đúng dạng sóng quan sát được.
- Sinh viên thực hiện theo hướng dẫn của giáo viên.
- Sinh viên thực hành theo nhóm, mỗi nhóm ít nhất 02 sinh viên.
Câu 1: Trình bày nguyên lý hoạt động của các mạch khuếch đại E chung, B chung, C chung.
Câu 2: Trình bày nguyên lý hoạt động của mạch khuếch đại ghép tầng.Câu 3: Trình bày nguyên lý của mạch khuếch đại công suất chế độ AB.
LẮP RÁP MẠCH NGUỒN ỔN ÁP
Lắp ráp mạch ổn áp dùng transistor
Hình 1.5: Sơ đồ mạch nguồn ổn áp dùng transistor
Thông qua điện trở R1 và diode Zener, điện áp tại chân B của transistor Q1 được cố định Khi điện áp tại chân E của transistor Q1 giảm, điện áp UBE sẽ tăng, dẫn đến dòng qua transistor Q1 tăng, làm tăng điện áp tại chân E Ngược lại, khi điện áp tại chân E tăng, điện áp UBE sẽ giảm Điện áp tại chân E của transistor có thể được tính theo một công thức cụ thể.
+ Dòng cung cấp cho tải phụ thuộc vào thông số ICEcủa Transistor.
Thực hiện lắp ráp mạch ổn áp dùng transistor H1061
B1: Đo và kiểm tra linh kiện được cấp
B2: Lắp ráp mạch điện trên Test Board
+ Sử dụng VOM để kiểm tra tiếp xúc của các đường nối dây.
B3: Đo và kiểm tra các giá trị điện áp trong mạch.
+ Cấp nguồn 24V cho đầu vào xoay chiều của cầu diode
+ Sử dụng VOM để đo điện áp DC tại điểm A-GND, B-GND và ghi lại các giá trị đo được vào bảng với các giá trị tải khác nhau.
+ Dùng dao động ký (OSC) đo dạng sóng điện áp DC trước mạch ổn áp (điểm A) và trên tải (điểm B) Vẽ dạng sóng quan sát được.
B4: Nhận xét và đánh giá kết quả thu được.
- Hướng dẫn đo và kiểm tra các kết nối
+ Các linh kiện được phân loại và kiểm tra đúng
+ Bố trí linh kiện trên testboard khoa học, thuận lợi cho các thao tác đo. + Dây nối gọn gàng, dễ phân biệt.
- Hướng dẫn đo và đọc các thông số trên máy hiện sóng
+ Thao tác đo trên VOM và máy hiện sóng chính xác.
+ Các giá trị ghi vào Bảng tổng kết là đúng
- Hướng dẫn vẽ đồ thị quan sát được
+ Vẽ đúng dạng sóng quan sát được.
- Sinh viên thực hiện theo hướng dẫn của giáo viên.
- Sinh viên thực hành theo nhóm, mỗi nhóm ít nhất 02 sinh viên.
Lắp ráp mạch ổn áp dùng IC ổn áp
IC ổn áp họ KA78xx là IC ổn áp được thiết kế với nhiều chức năng:
+ Dòng điện cung cấp cho ngõ ra lên đến 1A
+ Điện áp ngõ ra được chế tạo với nhiều mức ổn áp như: 5, 6, 8, 9, 10, 12,
+ Có bảo vệ quá nhiệt
+ Có bảo vệ ngắn mạch
+ Điện áp đầu vào có thể lên đến 35VDC.
- Sơ đồ mạch và nguyên lý hoạt động:
+ Mạch ổn áp cơ bản:
Hình: Mạch nguồn ổn áp dùng IC họ 78xx + Mạch nguồn ổn áp dòng cao có bảo vệ ngắn mạch.
Mạch nguồn ổn áp dòng cao với bảo vệ ngắn mạch hoạt động bằng cách tăng dòng qua IC 78xx, dẫn đến việc tăng điện áp phân cực VBE của Q1 Khi điện áp này đạt giá trị cần thiết, Q1 sẽ dẫn dòng bổ sung ra ngõ ra V0.
Nếu dòng qua Q1 quá lớn – ngắn mạch ngõ ra hoặc quá tải thì điện áp trên
RSC sẽ tăng cường khả năng dẫn điện trong Q2 bằng cách nối tắt Vi với ngõ vào 78xx IC 78xx có chức năng bảo vệ ngắn mạch, do đó dòng ngõ ra sẽ bị ngắt, giúp mạch được bảo vệ an toàn.
+ Mạch nguồn ổn áp điện áp dương, âm dùng IC 78xx và 79xx kết hợp.
Hình: Mạch nguồn ổn áp điện áp dương, âm dùng IC 78xx và 79xx kết hợp
IC 79xx có chức năng tương tự như IC 78xx nhưng được sử dụng cho điện áp âm.
Thực hiện lắp ráp mạch nguồn ổn áp bổ sung dòng ngõ ra và có bảo vệ ngắn mạch.
B1: Đo và kiểm tra linh kiện trươc khi lắp mạch.
B2: Lắp ráp mạch điện theo sơ đồ trên Test Board
B3: Đo và kiểm tra điện áp, dòng điện trong mạch
- Cấp nguồn 24VDC cho Vi
- Sử dụng VOM đo điện áp tại Vo, điện áp rơi trên R1, Rsc và ghi kết quả
Kết nối đầu ra với tải động cơ và tiến hành đo điện áp tại Vo cùng với điện áp rơi trên R1 và Rsc Ghi chép kết quả vào bảng trong chế độ có tải.
- Tăng ma sát ở tải động cơ để tăng dòng đầu ra Quan sát và ghi lại kết quả vào bảng khi mạch xảy ra quá tải.
- Hướng dẫn đo và kiểm tra các kết nối
+ Các linh kiện được phân loại và kiểm tra đúng
+ Bố trí linh kiện trên testboard khoa học, thuận lợi cho các thao tác đo. + Dây nối gọn gàng, dễ phân biệt.
- Thao tác đo trên VOM chính xác.
- Sinh viên thực hiện theo hướng dẫn của giáo viên.
- Sinh viên thực hành theo nhóm, mỗi nhóm ít nhất 02 sinh viên.
Câu 1: Trình bày nguyên lý hoạt động của mạch ổn áp dùng Transistor.
Câu 2: Trình bày các thông số cơ bản của họ IC KA78xx.
Câu 3: Trình bày nguyên lý hoạt động của mạch nguồn ổn áp dùng IC KA78xx.