giáo trình điện tử cơ bản nghề công nghệ kỹ thuật điện điện tử trung cấp

căa thiÁt bß đián trên mái lĩnh vực đåi sång xã hái, m¿ch đián tử trç thành mát thành phần không thể thiÁu đ°ÿc trong các thiÁt bß đián, công dāng chính căa nó là để điều khiển khång chÁ

Sä LAO ĐÞNG - TH¯¡NG BINH VÀ Xà HÞI HÀ NÞI TR¯âNG TRUNG CÂP CÔNG NGHÞ VÀ DU LÞCH HÀ NÞI

GIÁO TRÌNH MÔN ĐUN: ĐIÞN Tþ C¡ BÀN NGHÀ: CÔNG NGHÞ KT ĐIÞN – ĐIÞN Tþ

TRÌNH ĐÞ: TRUNG CÂP

(Ban hành kèm theo Quyết định số: /QĐ-CNDL ngày tháng năm 2023 cÿa Hiệu trưởng Trường Trung cấp Công nghệ và Du lịch Hà Nội )

Hà Nßi, năm 2023

TUYÊN BÞ BÀN QUYÀN

đ°ÿc phép dùng nguyên bÁn hoặc trích dùng cho các māc đích về đào t¿o và tham khÁo

Mái māc đích khác mang tính lách l¿c hoặc sử dāng vãi māc đích kinh doanh thiÁu lành m¿nh s¿ bß nghiêm cấm

LâI GIàI THIÞU

Môn hác <Đián tử c¢ bÁn= là mát trong những môn hác thực hành đ°ÿc biên so¿n dựa trên ch°¢ng trình khung và ch°¢ng trình chi tiÁt do tr°ång Trung cấp Công nghá và Du lßch Hà Nái ban hành dành cho há trung cấp ngành đián công nghiáp và dân dāng

Giáo trình đ°ÿc biên so¿n làm tài liáu hác tÃp, giÁng d¿y nên giáo trình đã đ°ÿc xây dựng ç mąc đá đ¢n giÁn và dß hiểu, trong mßi bài đều có các bài tÃp

áp dāng để hác sinh sinh viên thực hành, luyán tÃp kỹ năng nghề

Khi biên so¿n, tác giÁ đã dựa trên kinh nghiám giÁng dÃy, tham khÁo đßng nghiáp và tham khÁo ç nhiều giáo trình hián đang l°u hành để phù hÿp vãi nái dung ch°¢ng trình đào t¿o, phù hÿp vãi māc tiêu đào t¿o và các nái dung thực

Nái dung căa môn hác gßm có 5 ch°¢ng:

mong sự đóng góp ý kiÁn căa b¿n đác, để ngày mát hoàn thián h¢n

Hà Nội, ngày tháng… năm 2023

Ban Biên so¿n Khoa KT Đißn - Công nghß

MĀC LĀC

LäI GIâI THIàU III

GIÁO TRÌNH MÔN HàC 1

BÀI 1: CÁC KHÁI NIàM C¡ BÀN 3

1 M ĀC TIÊU 3

2 N àI DUNG CHÍNH 3

2.1 VÃt dÁn đián và cách đián 3

2.2 C ÁC H¾T MANG ĐIàN VÀ DÒNG ĐIàN TRONG CÁC MÔI TR¯äNG 5

CÂU HâI VÀ BÀI TÂP 8

BÀI 2: LINH KIàN THĀ ĐàNG 10

1 M ĀC TIÊU CĂA BÀI 10

2 N àI DUNG BÀI 10

2.2 Tā đián 17

2.3 Cuán cÁm 23

CÂU HâI VÀ BÀI TÂP 29

BÀI 3: LINH KIàN BÁN DÀN 34

1 M ĀC TIÊU CĂA BÀI 34

2 N àI DUNG BÀI 34

2.1 Khái niám chất bán dÁn 34

2.2 TiÁp giáp P-N; điôt tiÁp mặt 37

2.3 Cấu t¿o, phân lo¿i và các ąng dāng c¢ bÁn căa điôt 41

2.4 Tranzito BJT 47

2.5 Tranzito tr°ång 52

2.6 Diac - SCR - Triac 59

CÂU HâI VÀ BÀI TÂP 66

BÀI 4: CÁC M¾CH KHUYÀCH Đ¾I DÙNG TRANZITO 69

G IâI THIàU 69

1 M ĀC TIÊU BÀI HàC 69

2 N àI DUNG BÀI 69

2.1 M¿ch khuÁch đ¿i đ¢n 69

2.2 M¿ch ghép phąc hÿp 75

2.3 M¿ch khuÁch đ¿i công suất 80

CÂU HâI VÀ BÀI TÂP 88

BÀI 5: CÁC M¾CH ĄNG DĀNG DÙNG BJT MÃ BÀI: 05 89

G IâI THIàU 89

1 M ĀC TIÊU BÀI HàC 89

2 N àI DUNG BÀI 89

2.1 M¿ch dao đáng 89

2.2 M¿ch xén 92

2.3 M¿ch án áp 98

2.4 Kiểm tra đßnh kỳ 101

TÀI LIàU THAM KHÀO 102

GIÁO TRÌNH MÔN HàC Tên môn hác: Đißn tÿ c¢ bÁn

Mã môn hác: MH07

Vß trí, tính chÃt, ý nghĩa và vai trò cÿa môn hác:

-Vß trí: Môn hác này có ý nghĩa bá trÿ các kiển thąc cần thiÁt về lĩnh vực đián tử cho hác sinh ngành đián; làm c¢ s¢ để tiÁp thu các môn hác, mô đun khác

căa thiÁt bß đián trên mái lĩnh vực đåi sång xã hái, m¿ch đián tử trç thành mát thành phần không thể thiÁu đ°ÿc trong các thiÁt bß đián, công dāng chính căa nó

là để điều khiển khång chÁ các thiÁt bß đián, thay thÁ mát så khí cā đián có đá nh¿y cao

Nhằm māc đích gán hoá các thiÁt bß đián, giÁm tiêu hao năng l°ÿng trên thiÁt bß, tăng đá nh¿y làm viác, tăng tuái thá căa thiÁt bß

Māc tiêu cÿa môn hác:

khuÁch đ¿i, dao đáng, m¿ch xén

m¿ch ąng dāng đ¿t yêu cầu kỹ thuÃt và an toàn

viác và đÁm bÁo an toàn cho ng°åi và thiÁt bß

Nßi dung cÿa môn hác/mô đun:

STT Tên các bài trong mô đun

Thãi gian

Tổn

g sß thuy¿t Lý

Thực hành, thí nghißm, thÁo luÁn, bài tÁp

Kiểm tra*

2.TiÁp giáp P-N; điôt tiÁp mặt

1 Māc tiêu:

Đánh giá/xác đßnh tính dÁn đián trên m¿ch đián, linh kián phù hÿp theo yêu cầu

kỹ thuÃt

2.1.1.1 Vật dẫn điện và cách điện: Trong kỹ thuật người ta chia vật liệu thành hai loại chính:

VÃt cho phép dòng đián đi qua gái là vÃt dÁn đián

VÃt không cho phép dòng đián đi qua gái là vÃt cách đián

Tuy nhiên khái niám này chỉ mang tính t°¢ng đåi Chúng phā thuác vào cấu t¿o vÃt chất, các điều kián bên ngoài tác đáng lên vÃt chất

Về cấu t¿o: VÃt chất đ°ÿc cấu t¿o từ các phần tử nhã nhất gái là nguyên tử Nguyên tử đ°ÿc cấu t¿o gßm h¿t nhân (gßm proton là h¿t mang đián tích d°¢ng (+) , neutron là h¿t không mang đián) và lãp vã căa nguyên tử (là các electron mang đián tích âm e ) VÃt chất đ°ÿc cấu t¿o từ måi liên kÁt giữa các nguyên

tử vãi nhau t¿o thành tính bền vững căa vÃt chất (hình1-1)

Hình 1-1 Cấu trúc m¿ng liên kÁt nguyên tử căa vÃt chất Các liên kÁt t¿o cho lãp vã ngoài cùng có så l°ÿng proton bằng så l°ÿng electron , vãi tr¿ng thái đó nguyên tử mang tính bền vững và đ°ÿc gái là trung hoà về đián Các chất lo¿i này không có tính dÁn đián, gái là chất cách đián Các liên kÁt t¿o cho lãp vã ngoài cùng có så l°ÿng proton khác så l°ÿng electron thì trç thành ion, chúng dß cho và nhÃn đián tử, các chất này gái là chất dÁn đián

nguyên tử liên kÁt bền vững Khi tăng nhiát đá, đáng năng trung bình căa các nguyên tử gia tăng làm các liên kÁt yÁu dần, mát så e thoát khãi liên kÁt trç

năng dÁn đián

Về đián tr°ång ngoài: Trên bề mặt vÃt chất, khi đặt mát đián tr°ång hai bên chúng s¿ xuất hián mát lực đián tr°ång E Các e s¿ chßu tác đáng căa lực đián tr°ång này, nÁu lực đián tr°ång đă lãn, các e s¿ chuyển đáng ng°ÿc chiều đián tr°ång, t¿o thành dòng đián Đá lãn căa lực đián tr°ång phā thuác vào hiáu đián thÁ giữa hai điểm đặt và đá dày căa vÃt dÁn

Tóm l¿i: Sự dÁn đián hay cách đián căa vÃt chất phā thuác nhiều vào các yÁu tå: Cấu t¿o nguyên tử căa vÃt chất

Nhiát đá căa môi tr°ång làm viác

Hiáu đián thÁ giữa hai điểm đặt lên vÃt chất

Đá dày căa vÃt chất

VÃt dÁn đián: vÃt liáu dÁn đián là vÃt chất ç tr¿ng thái bình th°ång có khÁ năng dÁn đián Nói cách khác, là chất ç tr¿ng tháI bình th°ång có sẵn các đián tích tự

2.1.2 Điện trở cách điện cÿa linh kiện và mạch điện tử

Đián trç cách đián căa linh kián là đián áp lãn nhất cho phép đặt trên linh kián

đặc tr°ng

đián mát chiều (DC) và xoay chiều (AC) đi qua nên đián áp đánh thăng có

t°¢ng quan vãi dòng đián nên th°ång đ°ÿc ghi bằng công suất

thông så kỹ thuÃt rất nhiều và kích th°ãc l¿i nhã nên các thông så kỹ thuÃt đ°ÿc ghi trong bÁng tra mà không ghi trên thân nên muån xác đßnh đián trç cách đián cần phÁi tra bÁng

Đián trç cách đián căa m¿ch đián là đián áp lãn nhất cho phép giữa hai m¿ch dÁn đặt gần nhau mà không sÁy ra hián t°ÿng phóng đián, hay dÁn đián Trong thực tÁ khi thiÁt kÁ m¿ch đián có đián áp càng cao thì khoÁng cách giữa các m¿ch đián càng lãn Trong sửa chữa th°ång không quan tâm đÁn yÁu tå này tuy nhiên khi m¿ch đián bß ¿m °ãt, bß bāi ¿m thì cần quan tâm đÁn yÁu tå này để tránh tình tr¿ng m¿ch bß dÁn đián do yÁu tå môi tr°ång

2.2 Các h¿t mang đißn và dòng đißn trong các môi tr°ãng

Māc tiêu:

Trình bầy đ°ÿc nái dung các h¿t mang đián và dòng đián trong các môi tr°ång

2.2.1 Dòng điện trong kim loại

Do kim lo¿i ç thể rắn cấu trúc m¿ng tinh thể bền vững nên các nguyên tử kim lo¿i liên kÁt bền vững, chỉ có các eç tr¿ng thái tự do

Khi có đián trừ¢ng ngoài tác đáng các es¿ chuyển đáng d°ãi tác tác dāng căa lực đián tr°ång để t¿o thành dòng đián

VÃy: Dòng đián trong kim lo¿i là dòng chuyển đáng có h°ãng căa các e d°ãi tác dāng căa đián tr°ång ngoài

Trong kĩ thuÃt đián ng°åi ta qui °ãc chiều căa dòng đián là chiều chuyển đáng căa các h¿t mang đián d°¢ng nên dòng đián trong kim lo¿i thực tÁ ng°ÿc vãi chiều căa dòng đián qui °ãc

2.2.2 Dòng điện trong chất lỏng, chất điện phân

Chất đián phân là chất ç d¿ng dung dßch có khÁ năng dÁn đián đ°ÿc gái là chất đián phân Trong thực tÁ chất đián phân th°ång là các dung dßch muåi, axit, baz¢ Khi ç d¿ng dung dßch (hoà tan vào n°ãc) chúng dß dàng tách ra thành các

dung dßch

Khi không có đián tr°ång ngoài các ion chuyển đáng hßn lo¿n trong dung dßch gái là chuyển đáng nhiát tự do Khi có đián tr°ång mát chiều ngoài bằng cách cho hai đián cực vào trong bình đián phân các ion chßu tác dāng căa lực đián chuyển đáng có h°ãng t¿o thành dòng đián hình thành nên dòng đián trong chất đián phân S¢ đß mô tÁ ho¿t đáng đ°ÿc trình bày ç (hình 1-2)

Các ion+ chuyển đáng cùng chiều đián tr°ång để về cực âm, các ionchuyển đáng ng°ÿc chiều đián tr°òng về cực d°¢ng và bám vào bÁn cực Lÿi dāng tính chất này căa chất đián phân mà trong thực tÁ ng°åi ta dùng để m¿ kim lo¿i, đúc

VÃy: Dòng đián trong chất đián phân là dòng chuyển dåi có h°ãng căa các ion d°¢ng và âm d°ãi tác dāng căa đián tr°ång ngoài

2.2.3 Dòng điện trong chân không

có nghĩa áp suất không khí trong môi tr°ång = 0 at (at : atmôt phe là đ¢n vß đo l°ång căa áp suất) Trong thực tÁ không thể t¿o ra đ°ÿc môi tr°ång chân không

lí t°çng Môi tr°ång chân không thực tÁ có áp suất khoÁng 0,001 at, lúc này så l°ÿng nguyên tử, phân tử khí trong môi tr°ång còn rất ít có thể chuyển đáng tự

do trong môi tr°ång mà không sÁy ra sự va ch¿m lÁn nhau Để t¿o ra đ°ÿc môI tr°ång này trong thực tÁ ng°åi ta hút chân không căa mát bình kín nào đó, bên trong đặt sẵn hai bÁn cực gái là Anod và katot

Khi đặt mát đián áp bất kì vào hai cực thì không có dòng đián đi qua vì môi tr°ång chân không là môi tr°ång cách đián lí t°çng

Khi s°çi nóng catôt bằng mát ngußn đián bên ngoài thì trên bề mặt catôt xuất hián các ebąc x¿ từ catôt

Khi đặt mát đián áp mát chiều (DC) t°¢ng đåi lãn khoÁng vài trăm votl vào hai cực căa bình chân không Vãi đián áp âm đặt vào Anod và đián áp D°¢ng đặt

hián dòn đián đi qua môi tr°ång chân không trong bình Ta nói đã có dòng đián trong môi tr°ång chân không đó là các e- bąc x¿ từ catôt di chuyển ng°ÿc chiều đián tr°ång về Anod

VÃy: Dòng đián trong môI tr°ång chân không là dòng chuyển dåi có h°ång căa

Trong kĩ thuÃt, dòng đián trong chân không đ°ÿc ąng dāng để chÁ t¿o ra các đèn đián tử chân không, hián nay vãi sự xuất hián cÁ linh kián bán dÁn đèn đián tử

công suất lãn, đián áp làm viác cao Tuy nhiên trong mát så m¿ch đián có công suất cực lãn, táng trç làm viác cao,hay cần đ°ÿc phát sáng trong qua trình làm viác thì vÁ phÁi dùng đèn đián tử chân không Nh° đèn hinh, đèn công suất

2.2.4 Dòng điện trong chất bán dẫn

Chất bán dÁn là chất nằm giữa chất cách đián và chất dÁn đián, cấu trúc nguyên

tử có bån đián tử ç lãp ngoài cùng nên dß liên kÁt vãi nhau t¿o thành cấu trúc bền vững Đßng thåi cũng dß phá vỡ d°ãi tác dāng nhiát để t¿o thành các h¿t

Khi bß phá vỡ các måi liên kÁt, chúng trç thành các h¿t mang đián d°¢ng do thiÁu đián tử ç lãp ngoài cùng gái là lß trång Các đián tử ç lãp vã dß dàng bąt khãi nguyên tử để trç thành các đián tử tự do

Khi đặt đián tr°ång ngoài lên chất bán dÁn các e- chuyển đáng ng°ÿc chiều đián tr°ång, Các lß trång chuyển đáng cùng chiều đián tr°ång để t¿o thành dòng đián trong chất bán dÁn

VÃy: Dòng đián trong chất bán dÁn là dòng chuyển dåi có h°ång căa các evà

Chất bán dÁn đ°ÿc trình bày ç trên đ°ÿc gái là chất bán dÁn thuần không đ°ÿc ąng dāng trong kĩ thuÃt vì phÁi có các điều kián kèm theo nh° nhiát đá đián áp khi chÁ t¿o linh kián Trong thực tÁ để chÁ t¿o linh kián bán dÁn ng°åi ta dùng chất bán dÁn pha thêm các chất khác gái là t¿p chất để t¿o thành chất bán dÁn lo¿i P và lo¿i N

Chất bán dÁn lo¿i P là chất bán dÁn mà dòng đián chă yÁu trong chất bán dÁn là các lß trång nhå chúng đ°ÿc pha thêm vào các chất có 3 eç lãp ngoài cùng nên chúng thiÁu đián tử trong måi liên kÁt hoá trß t¿o thành lß trång trong cấu trúc

Chất bán dÁn lo¿i N là chất bán dÁn mà dòng đián chă yÁu là các e- nhå đ°ÿc pha thêm các t¿p chất có 5 e- ç lãp ngoài cùng nên chúng thừa đián tử trong måi liên kÁt hoá trß trong cấu trúc tinh thể để t¿o thành chất bán dÁn lo¿i N có dòng đián đi qua là các e-

Linh kián bán dÁn trong kĩ thuÃt đ°ÿc cấu t¿o từ các måi liên kÁt P, N nh° Diót, tran zitor& đ°ÿc gái là các linh kián đ¢n hay linh kián råi r¿c, các linh kián bán dÁn đ°ÿc chÁ t¿o kÁt hÿp vãi nhau và vãi các linh kián khác để thực hián hoàn chỉnh mát chąc năng nào đó và đ°ÿc đóng kín thành mát khåi đ°ÿc gái là m¿ch

tá hÿp (IC: Integrated Circuits) Các IC đ°ÿc sử dāng trong các m¿ch tín hiáu biÁn đái liên tāc gái là IC t°¢ng tự, các IC sử dāng trong các m¿ch đián tử så đ°ÿc gái là IC så Trong kĩ thuÃt hián nay ngoài cách phân chia IC t°¢ng tự và

IC så ng°åi ta còn phân chia IC theo hai nhóm chính là IC hàn xuyên lß và IC hàn bề mặt SMD: Surface Mount Device, Chúng khác nhau về kích th°ãc và nhiát đá chßu đựng trên linh kián Xu h°ãng phát triển căa kỹ thuÃt đián tử là không ngừng chÁ t¿o ra các linh kián mãi, m¿ch đián mãi trong đó chă yÁu là

CÂU HâI VÀ BÀI TÀP

đen

vào ô vuông thích hÿp?

1. Māc tiêu cÿa bài:

căa linh kián

căa m¿ch đián công tác

2. Nßi dung bài:

2.1 Điện trở

Māc tiêu:

tác

2.1.1 Ký hiệu, phân loại, cấu tạo

2.1.1.1 Định nghĩa

Đßnh nghĩa: Đián trç là linh kián có chąc năng ngăn cÁn dòng đián trong m¿ch

chÁ đá làm viác căa đián trç không bß Ánh h°çng bçi tần så căa ngußn xoay chiều

Kí hiáu :

2.1.1.2 Phân loại

Đián trç có thể phân lo¿i dựa vào cấu t¿o hay dựa vào māc đích sử dāng mà nó

có nhiều lo¿i khác nhau

Tuỳ theo kÁt cấu căa đián trç mà ng°åi ta phân lo¿i:

Đián trç than (carbon resistor)

Ng°åi ta trán bát than và bát đất sét theo mát tỉ lá nhất đßnh để cho ra những trß

så khác nhau Sau đó, ng°åi ta ép l¿i và cho vào mát ång bằng Bakelite Kim lo¿i ép sát ç hai đầu và hai dây ra đ°ÿc hàn vào kim lo¿i, bác kim lo¿i bên ngoài

để giữ cấu trúc bên trong đßng thåi chång cá xát và ¿m Ngoài cùng ng°åi ta s¢n các vòng màu để cho biÁt trß så đián trç Lo¿i đián trç này dß chÁ t¿o, đá tin cÃy khá tåt nên nó rẻ tiền và rất thông dāng Đián trç than có trß så từ vài Ω đÁn vài chāc MΩ

Đián trç màng kim lo¿i (metal film resistor)

Lo¿i đián trç này đ°ÿc chÁ t¿o theo qui trình kÁt lắng màng Ni – Cr trên thân gåm có xẻ rãnh xoắn, sau đó phă bçi mát lãp s¢n Đián trç màng kim lo¿i có trß

så đián trç án đßnh, khoÁng đián trç từ 10 Ω đÁn 5 MΩ Lo¿i này th°ång dùng trong các m¿ch dao đáng vì nó có đá chính xác và tuái thá cao, ít phā thuác vào nhiát đá

Tuy nhiên, trong mát så ąng dāng không thể xử lí công suất lãn vì nó có công suất danh đßnh từ 0,05 W đÁn 0,5 W Ng°åi ta chÁ t¿o lo¿i đián trç có khoÁng công suất danh đßnh lãn từ 7 W đÁn 1000 W vãi khoÁng đián trç từ 20 Ω đÁn 2

MΩ Nhóm

này còn có tên khác là đián trç công suất

Đián trç oxit kim lo¿i (metal oxide resistor)

Đián trç này chÁ t¿o theo qui trình kÁt lắng lãp oxit thiÁc trên thanh SiO2

Lo¿i này có đá án đßnh nhiát cao, chång ¿m tåt, công suất danh đßnh từ 0,25 W đÁn 2 W

Đián trç dây quấn (wire wound resistor)

Làm bằng hÿp kim Ni – Cr quấn trên mát lõi cách đián sành, są Bên ngoài đ°ÿc phă bçi lãp nhựa cąng và mát lãp s¢n cách đián Để giÁm tåi thiểu há så tự cÁm

L căa dây quấn, ng°åi ta quấn ½ så vòng theo chiều thuÃn và ½ så vòng theo chiều nghßch

Đián trç chính xác dùng dây quấn có trß så từ 0,1 Ω đÁn 1,2 MΩ, công suất danh đßnh thấp từ 0,125 W đÁn 0,75 W Đián trç dây quấn có công suất danh đßnh cao còn đ°ÿc gái đián trç công suất Lo¿i này gßm hai d¿ng:

Đián trç ôxýt kim lo¿i:

Đián trç ôxýt kim lo¿i đ°ÿc chÁ t¿o bằng cách kÁt lắng màng ôxýt thiÁc trên

do quá nóng và cũng không bß Ánh h°çng do ¿m °ãt Công suất danh đßnh

Ngoài cách phân lo¿i nh° trên, trong thiÁt kÁ, tuỳ theo cách kí hiáu, kích th°ãc căa đián trç, ng°åi ta còn phân lo¿i theo cấp chính xác nh°: đián trç th°ång, đián trç chính xác; hoặc theo công suất: công suất nhã, công suất lãn

2.1.2 Cách đọc, đo và cách mắc điện trở

2.1.2.1 Các thông số kỹ thuật cơ bản cÿa điện trở:

trç vãi các đián trç màng d¿ng tròn, ghi trên thân đián trç vãi các lo¿i đián trç lãn dùng dây quấn vã bằng są, tra trong bÁng vãi các lo¿i đián trç hàn bề mặt (SMD)

bằng vòng màu, kí tự, hoặc bÁng tra

tiÁp, ghi bằng vòng màu, bằng kí tự

+ Quy °ãc theo mã: Mã này gßm các chữ så và mát chữ cái để chỉ % dung sai

% dung sai qui °ãc gßm: F = 1 %, G = 2 %, J = 5 %, K = 10 %, M = 20 %

Ví dā: 103F = 10000 Ω± 1% = 10K ± 1%

153G = & 4703J = &

Đián trç theo quy °ãc này th°ång có lo¿i 3 vòng màu,4 vòng màu và lo¿i 5 vòng màu

Ví Dā : Nâu đen đen đã nhũ b¿

+vòng thą nhất gần đầ đián trç nhất

+ vòng 1 không bao giå là nhũ vàng hoặc nhũ b¿c

2.1.2.2 Cách mắc điện trở

Trong m¿ch đián tuỳ theo nhu cầu thiÁt kÁ mà ng°åi ta sử dāng đián trç có giá trß khác nhau, tuy nhiên trong sÁn xuất ng°åi ta không thể chÁ t¿o mái giá trß căa đián trç đ°ÿc mà chỉ sÁn xuất mát så đián trç tiêu biểu đặc tr°ng ,nên trong sử dāng nhà thiÁt kÁ phÁi sử dāng mát trong hai ph°¢ng án sau:

Mát là phÁi tính toán m¿ch đián sao cho phù hÿp vãi các đián trç có sẵn trên thß tr°ång

Hai là tính toán mắc các đián trç sao cho phù hÿp vãi m¿ch đián

Đián trç mắc nåi tiÁp: Cách này dùng để tăng trß så căa đián trç trên m¿ch đián (Hình 2-3)

Theo công thąc:

Rtđ = R1 + R2 + + Rn (2-1)

Theo công thąc:

1 = 1 + 1 + + 1

Ví dā: Cho m¿ch đián nh° hình v¿ Vãi R1 = 5,6K, R2 = 4,7K Tính đián trç t°¢ng đ°¢ng căa m¿ch đián

2.1.3 Các linh kiện khác cùng nhóm và āng dụng

2.1.3.1.Các linh kiện cùng nhóm :

BiÁn trç : dùng để thay đái giá trß căa đián trç, qua đó thay đái đ°ÿc sự cÁn trç đián trên m¿ch đián

BiÁn trç dây quấn: dùng dây dÁn có đián trç suất cao, đ°ång kính nhã,

đầu hàn hai cực dÁn đián A, B Tất cÁ đ°ÿc đặt trong mát vã bác kim lo¿i có nắp đÃy

Trāc trên vòng cung có quấn dây là mát con ch¿y có trāc điều khiển đ°a ra ngoài nắp háp Con ch¿y đ°ÿc hàn vãi cực dÁn đián C

BiÁn trç dây quấn th°ång có trß så nhã từ vài Ω đÁn vài chāc Ω Công suất khá lãn, có thể tãi vài chāc W

BiÁn trç than: ng°åi ta tráng mát lãp than mãng lên hình vòng cung bằng bakelit Hai đầu lãp than nåi vãi cực dÁn đián A và B æ giữa là cực C căa biÁn trç và chính là con ch¿y bằng kim lo¿i tiÁp xúc vãi lãp than Trāc xoay đ°ÿc gắn liền vãi con ch¿y, khi xoay trāc (chỉnh biÁn trç) con ch¿y di đáng trên lãp than làm cho trß så biÁn trç thay đái BiÁn trç than còn chia làm hai lo¿i: biÁn trç tuyÁn tính, biÁn trç phi tuyÁn

BiÁn trç than có trß så từ vài trăm Ω đÁn vài MΩ nh°ng có công suất nhã.(hình 2-5)

Ngoài cách chia thông th°ång trên trong kỹ thuÃt ng°åi ta còn căn cą vào tính chất căa biÁn trç mà có thể chia thành biÁn trç tuyÁn tính, biÁn trç logarit Hay dựa vào công suất mà phân lo¿i thành biÁn trç giÁm áp hay biÁn trç phân cực Trong thực tÁ cần chú ý đÁn các cách chia khác nhau để tránh lúng túng trong thực tÁ khi gái tên trên thß tr°ång

Nhiát đián trç : là lo¿i đián trç mà trß så căa nó thay đái theo nhiát đá (thermistor)

Nhiát trç d°¢ng ( PTC = Positive Temperature Coefficient) là lo¿i nhiát trç có

Đián trç quang còn gái là đián trç tùy thuác ánh sáng (LDR ≡ Light Dependent

(hình 2-7)

2.1.3.2 Āng dụng : Điện trở có nhiều āng dụng trong lĩnh vực điện và điện tử:

- GiÁm áp, chia áp,&

2.2 Tā đißn

Māc tiêu:

ā

ā

2.2.1.2 Phân loại:

Tā hóa : Là lo¿i tā có phân cực tính d°¢ng và âm Tā hoá có bÁn cực là những lá nhôm, đián môi là lãp oxýt nhôm rất mãng đ°ÿc t¿o bằng ph°¢ng pháp đián

Khi sử dāng phÁi ráp đúng cực tính d°¢ng và âm, đián thÁ làm viác th°ång nhã

h¢n 500V

ā hóa tantalum (Ta): là tā có phân cực tính, có cấu t¿o t°¢ng tự tā hóa nh°ng dùng tantalum thay vì dùng nhôm Tā Tantalum có kích th°ãc nhã nh°ng đián dung lãn Đián thÁ làm viác chỉ vài chāc volt

giấy: là lo¿i tā không phân cực tính Tā giấy có hai bÁn cực là những lá

ā màng: là tā không phân cực tính.Tā màng có chất đián môi là màng chất dẻo nh°: polypropylene, polystyrene, polycarbonate, polyethelene Có hai lo¿i tā màng chính: lo¿i foil và lo¿i đ°ÿc kim lo¿i hóa Lo¿i foil dùng các miÁng kim lo¿i nhôm hay thiÁc để t¿o các bÁn cực dÁn đián Lo¿i đ°ÿc kim lo¿i hóa đ°ÿc chÁ t¿o bằng cách phun màng mãng kim lo¿i nh° nhôm hay k¿m trên màng chất dẻo, kim lo¿i đ°ÿc phun lên đóng vai trò bÁn cực Vãi cùng giá trß đián dung và đßnh mąc đián áp đánh thăng thì tā lo¿i kim lo¿i hóa có kích th°ãc nhã h¢n lo¿i foil ¯u điểm thą hai căa lo¿i kim lo¿i hóa là nó tự phāc hßi đ°ÿc Điều này có nghĩa là nÁu đián môi bß đánh thăng do quá đián áp đánh thăng thì tā không bß h° luôn mà nó tự phāc hßi l¿i Tā foil không có tính năng này

Tā gåm (ceramic): là lo¿i tā không phân cực tính Tā gåm đ°ÿc chÁ t¿o gßm chất đián môi là gåm, tráng trên bề mặt nó lãp b¿c để làm bÁn cực

mica: là lo¿i tā không phân cực tính Tā mica đ°ÿc chÁ t¿o gßm nhiều miÁng mica mãng, tráng b¿c, đặt chßng lên nhau hoặc miÁng mica mãng đ°ÿc xép xen kẻ vãi các miÁng thiÁc Các miÁng thiÁc lẻ nåi vãi nhau t¿o thành mát bÁn cực, Các miÁng thiÁc chẵn nåi vãi nhau t¿o thành mát bÁn cực Sau đó bao phă bçi lãp chång ¿m bằng sáp hoặc nhựa cąng Th°ång tā mica có d¿ng hình khåi chữ nhÃt

Ngoài ra, còn có tā dán bề mặt đ°ÿc chÁ t¿o bằng cách đặt vÃt liáu đián môi gåm giữa hai màng dÁn đián (kim lo¿i), kích th°ãc căa nó rất nhã M¿ng tā đián (thanh tā đián) là d¿ng tā đ°ÿc nhà sÁn xuất tích hÿp nhiều tā đián ç bên trong mát thanh (vã) để tiÁt kiám dián tích Ng°åi ta kí hßáu chân chung và giá trß căa các tā (hình 2-12)

2.2.2 Cách đọc, đo và cách mắc tụ điện

2.2.2.1 Các thông số kỹ thuật cơ bản cÿa tụ điện

Dung sai căa tā đián:

bß đánh thăng (KhoÁng 10 000 giå)

Trên thực tÁ giá trß ghi trên thân là đián áp làm viác, tuy nhiên vãi các tā hián nay trên thß tr°ång do Viát Nam và Trung Quåc sÁn xuất th°ång ghi là đián áp đánh thăng nên trong thay thÁ cần chú ý đÁn khi thay thÁ tā mãi trong sữa chữa cần chán lãn h¢n để đÁm bÁo an toàn

đánh thăng

°ãc

2.2.2.2 Cách đác trß så trên tā

Hai tham så quan tráng nhất th°ång đ°ÿc ghi trên thân tā đián là trß så đián

Ghi trực tiÁp: Cách ghi đầy đă các tham så và đ¢n vß đo căa chúng.Cách này chỉ

Ví dā: trên thân mát tā mi ca có ghi: 5.000PF ± 20% 600V

Så không kèm theo dấu chấm hay ph¿y : đ¢n vß pF.Cách đác nh° đián trç

Så kèm theo dấu chấm hay ph¿y : đ¢n vß μF Vß trí căa dấu thể hián chữ så thÃp phân

Hai v¿ch đầu là så có nghĩa thực căa nó

V¿ch thą ba là så nhân (đ¢nvß pF) hoặc så så 0 cần thêm vào

V¿ch thą t° chỉ đián áp là

Lo¿i có 5 v¿ch màu:

Ba v¿ch màu đầu giång nh° loai 4 v¿ch màu

V¿ch màu thą t° chỉ % dung sai

V¿ch màu thą 5 chỉ đián áp làm viác

Cách mắc tā đián:

Trong thực tÁ cách mắc tā đián th°ång ít khi đ°ÿc sử dāng, do công dāng căa chúng trên m¿ch đián thông th°ång dùng để lác hoặc liên l¿c tín hiáu nên sai så cho phép lãn Do đó ng°åi ta có thể lấy gần đúng mà không Ánh h°çng gì đÁn m¿ch đián Trong các tr°ång hÿp đòi hãi đá chính xác cao nh° các m¿ch dao đáng, các m¿ch điều chỉnh ng°åi ta mãi sử dāng cách mắc theo yêu cầu cho chính xác

M¿ch mắc nåi tiÁp: (hình:2-13)

2.2.2.2 Cách mắc tụ điện:

Trong thực tÁ cách mắc tā đián th°ång ít khi đ°ÿc sử dāng, do công dāng căa chúng trên m¿ch đián thông th°ång dùng để lác hoặc liên l¿c tín hiáu nên sai så cho phép lãn Do đó ng°åi ta có thể lấy gần đúng mà không Ánh h°çng gì đÁn m¿ch đián Trong các tr°ång hÿp đòi hãi đá chính xác cao nh° các m¿ch dao đáng, các m¿ch điều chỉnh ng°åi ta mãi sử dāng cách mắc theo yêu cầu cho chính xác

M¿ch mắc nåi tiÁp: (hình:2-13)

Cũng giång nh° đián trç giá trß căa tā đián đ°ÿc sÁn xuất theo bÁng 2-1

hoặc bằng đián dung nhã nhất mắc trên m¿ch

Ví dā: Cho tā hai tā đián mắc nåi tiÁp vãi C1= 1mF, C2= 2,2mF tính đián trç t°¢ng đ°¢ng căa m¿ch đián

Ctd: Đián dung t°¢ng đ°¢ng căa m¿ch đián

- Tā biÁn đái:

Gßm các lá nhôm hoặc đßng xÁp xen k¿ vãi nhau, mát så lá thay đái vß trí đ°ÿc Tấm tĩnh (má cå đßnh) không gắn vãi trāc xoay Tấm đáng gắn vãi trāc xoay và tuỳ theo góc xoay mà phần dián tích đåi ąng giữa hai lá nhiều hay ít

Phần dián tích đåi ąng lãn thì đián dung căa tā lãn, ng°ÿc l¿i, phần dián

tích đåi ąng nhã thì trß så đián dung căa tā nhã Không khí giữa hai lá nhôm đ°ÿc

dùng làm chất đián môi Tā lo¿i biÁn đái còn đ°ÿc gái là tā không khí hay tā xoay

Tā biÁn đái th°ång gßm nhiều lá đáng nåi song song vãi nhau, đặt xen k¿ giữa những lá tĩnh cũng nåi song song vãi nhau Những lá tĩnh đ°ÿc cách đián vãi thân

tā, còn lá đáng đ°ÿc gắn vào trāc xoay và tiÁp xúc vãi thân tā Khi trāc tā đ°ÿc xoay thì trß så đián dung căa tā cũng đ°ÿc thay đái theo Ng°åi ta bå trí hình dáng

những lá căa tā để đ¿t đ°ÿc sự thay đái đián dung căa tā theo yêu cầu Khi vặn

thì lúc đó, tā đián có đián dung nhã nhất, gái là đián dung sót

Tā xoay th°ång dùng trong máy thu thanh hoặc máy t¿o dao đáng để đ¿t đ°ÿc tần

så cáng h°çng.(hình 2-15)

đián, nhằm đ¿t đ°ÿc tần så cáng h°çng căa m¿ch Những tā này th°ång có trß

så nhã và ph¿m vi biÁn đái hẹp Ng°åi ta chỉ tác đáng tãi tā tinh chỉnh khi lấy

chu¿n, sau đó thì cå đßnh vß trí căa tā

2.2.3.2 Āng dụng

Tā th°ång đ°ÿc dùng làm tā lác trong các m¿ch lác ngußn, lác chặn tần så hay cho qua tần så nào đó Tā có mặt trong m¿ch lác thā đáng, m¿ch lác tích cực,&.Tā liên l¿c để nåi giữa các tầng khuÁch đ¿i Tā kÁt hÿp vãi mát så linh kián khác để tao những m¿ch dao đáng,&

2.3 Cußn cÁm

Māc tiêu:

sử dāng mà cuán cÁm gßm nhiều vòng dây hay ít, có lõi hay không có lõi

Kí hiáu : Tùy theo lo¿i lõi, cuán cÁm có các kí hiáu khác nhau.(hình 2-16)

Cuán cÁm có tác dāng ngăn cÁn dòng đián xoay chiều trên m¿ch đián, đåi vãi dòng đián mát chiều cuán cÁm đóng vai trò nh° mát dây dÁn đián

2.3.1.2.Phân loại :

kia hoặc cách nhau vài lần đ°ång kính sÿi dây Dây có thể cuån trên khung đỡ bằng vÃt liáu cách đián cao tần hay nÁu cuán cÁm đă cąng thì có thể không cần

dây nhiều, nÁu quấn 1 lãp thì chiều dài cuán cÁm quá lãn và đián dung ký sinh quá nhiều Để kích th°ãc hÿp lý và giÁm đ°ÿc đián dung ký sinh, ng°åi ta quấn

lßng vào giữa nó mát lõi ferit Thân lõi có răng xoắn åc Hai đầu có khía 2 rãnh Ng°åi ta dùng 1 cái quay vít nhựa để điều chỉnh lõi lên xuång trong lòng cuán cÁm để tăng hay giÁm trß så tự cÁm căa cuán cÁm

nh°ng quấn l¿i nhiều đo¿n trên 1 lõi cách đián, đo¿n ná cách đo¿n kia vài mm

sát vòng kia, lãp ná sát lãp kia bằng mát l°ÿt giấy bóng cách đián, khung đỡ căa cuán dây làm bằng bìa pretxpan Lõi từ là các lá thép Si mãng cắt thành chữ E

và I

Mßi chữ E và I xÁp l¿i thành mát m¿ch từ khép kín (hình 2-17)

2.3.2 Cách đọc, đo và cách mắc cuộn cảm

Trong kỹ thuÃt cuán cÁm đ°ÿc quấn theo yêu cầu kĩ thuÃt đặt hàng hay tự quấn

trç hoặc tā đián vì phÁi tính đÁn chiều mắc các cuán cÁm vãi nhau đßng thåi gây cßng kềnh về mặt cấu trúc m¿ch đián Trừ các m¿ch lác có tần så cao hoặc siêu

- Mắc song song

2.3.2.1 Cách ghi và đọc tham số trên cuộn cảm

cÁm& Cách này chỉ dùng cho các lo¿i cuán cÁm có kích th°ãc lãn

+ Ghi gián tiÁp theo qui °ãc : đ¢n vß đo là μH

Quy °ãc theo mầu: Dùng cho các cuán cÁm nhã

Vòng màu 1: chỉ så có nghĩa thą nhấ thoặc chấm thÃp phân

Vòng màu 2: chỉ så có nghĩa thą hai hoặc chấm thÃp phân

Vòng màu 4: chỉ dung sai %

Chú ý :

; 1,5 ; 1,8 ; 2,2 ; 2,7 ; 3,3 ; 3,9 ; 4,7 ; 5,6 ; 6,8 ; 8,2

°ãc så căa 10 hay bái så căa 10( 10-2, 10-1 ,10, 102 ,103, 104, 105, 106)

2.3.3 Các linh kiện khác cùng nhóm và āng dụng

Cuán cÁm đ°ÿc ąng dāng làm micro đián đáng, loa đián đáng, råle, biÁn áp, cuán dây trong đầu đác đĩa,&.Trong m¿ch đián tử, cuán cÁm có thể ç m¿ch lác ngußn, m¿ch lác tần så, m¿ch dao đáng cáng h°çng, m¿ch t¿o (chỉnh sửa) d¿ng sóng, d¿ng xung,&

Cấu t¿o : Gßm mát nam châm hình trā có hai cực lßng vào nhau , cực N ç giữa

,mát cuán dây đ°ÿc gắn vãi màng loa và dd°ÿc đặt trong khe từ.Màng loa đ°ÿc

đỡ bằng gân cao su mềm giúp cho màng loa có thể dß dàng dao đáng ra vào

Ho¿t đáng:

Khi ta cho dòng đián âm tần ( đián xoay chiều từ 20Hz => 20.000Hz ) ch¿y qua cuán dây ,cuán dây t¿o ra từ tr°ång biÁn thiên và bß từ tr°ång cå đßnh căa nam châm đ¿y ra ,đ¿y và làm cuán dây dao đáng => màng loa dao đáng theo và phát

ra âm thanh

Chú ý : Tuyát đåi ta không đ°ÿc đ°a dòng đián mát chiều vào loa , vì dòng đián mát chiều chỉ t¿o ra từ tr°ång cå đßnh và cuán dây căa loa chỉ lách về mát h°ãng rßi dừng l¿i, khi đó dòng mát chiều qua cuán dây tăng m¿nh ( do không

có đián áp cÁm ąng theo chiều ng°ÿc lai ) vì vÃy cuán dây s¿ bß cháy

Micro.(hình 2-19)

Thực chất cấu t¿o Micro là mát chiÁc loa thu nhã, về cấu t¿o Micro giång loa nh°ng Micro có så vòng quấn trên cuán dây lãn h¢n loa rất nhiều vì vÃy trç khãang căa cuán dây micro loa rất lãn khoÁng 600Ω (trç khoÁng loa từ 4Ω - 16Ω) ngoai ra micro cũng đ°ÿc cấu t¿o rất mãng để dß dàng dao đáng khi có âm thanh tác đáng vào.Loa là thiÁt bß để chuyển dòng đián thành âm thanh còn micro thì ng°ÿc l¿i , Micro đái âm thanh thành dòng đián âm tần R¡ LE (hình 2-20)

R¢ le cũng là mát ąng dāng căa cuán dây trong sÁn xuất thiÁt bß đián tử, nguyên

lý ho¿t đáng căa R¢le là biÁn đái dòng đián thành từ tr°ång thông qua quán dây,

từ tr°ång l¿i t¿o thành lực c¢ hác thông qua lực hút để thực hián mát đáng tác

về c¢ khí nh° đúng mç công tắc, đóng mç các hành trình căa mát thiÁt bß tự

đáng (hình 2-21)

Cách kiểm tra linh kián thā đáng

Đo đián trç

H° hãng th°ång gặp:

BiÁn trç :

đßng hß thay đái là tåt

Tā đián :

+ Kim vát lên rßi trÁ về hÁt: khÁ năng n¿p xÁ căa tā còn tåt

+ Kim vát lên nh°ng trç về lå đå: tā khô

+ Kim không lên: tā đąt

Tā xoay :

Đo thử cuán dây :

CÂU HâI VÀ BÀI TÀP

Hãy lựa chán ph°¢ng án đúng để trÁ låi các câu hãi d°ãi đây bằng cách tô đen

Câu hãi 2

gßm hai đián trç ViÁt biểu thąc quan há giữa các đ¿i l°ÿng I, U, R trong đo¿n m¿ch Nêu nhÃn xét

d Đián dung là gì? Nêu công thąc tính và cho biÁt tên, đ¢n vß căa các đ¿i l°ÿng trong công thąc Đián dung phā thuác vào những yÁu tå nào căa tā đián?

gßm hai tā đián ViÁt biểu thąc quan há giữa các đ¿i l°ÿng Q, U, C trong đo¿n m¿ch Nêu nhÃn xét

f Cuán cÁm là gì? Hãy kể tên mát så lo¿i Cuán cÁm và nói vài ąng dāng căa

nó Nêu vài cách đác trß så đián cÁm

g Há så tự cÁm là gì? Nêu công thąc tính và cho biÁt tên, đ¢n vß căa các đ¿i l°ÿng trong công thąc Há så tự cÁm phā thuác vào những yÁu tå nào căa cuán cÁm?

Giái thißu:

BÀI 3: LINH KIÞN BÁN D¾N

Mã bài: 03

đáng đ°ÿc, do các thông tin không đ°ÿc t¿o ra hoặc không đ°ÿc biÁn đái và không đ°ÿc xử lý (điều chÁ, khuÁch đ¿i, chuyển đái sang các d¿ng tín hiáu khác ) Linh kián tích cực trong m¿ch giữ vai trò quan tráng không thể thiÁu đ°ÿc, là điều kián để t¿o ra các thông tin tín hiáu, biÁn đái và xử lí thông tin, là nền tÁng cấu t¿o nên thiÁt bß đián tử Ngày nay, vãi sự phát triển không ngừng căa khoa hác, công nghá, nhất là công nghá bán dÁn, trong các thiÁt bß đián tử, chúng ta gặp chă yÁu là linh kián bán dÁn

1 Māc tiêu cÿa bài:

hác

căa linh kián

căa linh kián

2 Nßi dung bài:

2.1 Khái nißm chÃt bán d¿n

Māc tiêu:

2.1.1 Chất bán dẫn thuần

Là bán dÁn duy nhất không pha thêm chất khác vào

Sự dÁn đián căa bán dÁn thuần

Ví dā: Xét bán dÁn tinh khiÁt Si, Si có 4 đián tử ç lãp ngoài cùng, 4 đián tử này s¿ liên kÁt vãi 4 đián tử căa bån nguyên tử kÁ cÃn nó, hình thành måi liên kÁt gái là liên kÁt cáng hóa trß cho nên ç nhiát đá thấp måi liên kÁt này khá bền vững s¿ không có thừa đián tử tự do, do đó không có khÁ năng dÁn đián Gái là tr¿ng thái trung hoà về đián.(hình 3-1)