Kỹ thuật điện tử ( GV Nguyễn Văn Hân ) - Phần 1 pps

GV: Nguyễn Văn Hân Bộ môn: Điện tử tự động Email: hannvntu@gmail.com NỘI DUNG • Phần 1: Kỹ thuật tương tự - Linh kiện bán dẫn bản: Diode, Transistor, FET, Khuếch đại tín hiệu nhỏ Khuếch đại cơng suất Khuếch đại sử dụng vi mạch thuật toán Tạo dao động điều hịa Nguồn điện chiều • Phần 2: Kỹ thuật xung – số – Các mạch tạo xung: Các mạch đa hài, mạch dao động Blocking… – Cơ sở kỹ thuật số 10/26/2011 TÀI LIỆU THAM KHẢO • Đỗ Xuân Thụ (chủ biên), Kỹ thuật điện tử, NXB Giáo dục, 2005 • Đỗ Xuân Thụ, Nguyễn Viết Nguyên, Bài tập kỹ thuật điện tử, NXB Giáo dục, 2005 • Trần Tiến Phức, BG Kỹ thuật điện tử , Đại học Nha Trang, 2006 • Phần mềm Electronic Workbench 5.12 • www.google.com.vn 10/26/2011 Chương MỞ ĐẦU 1.1 CÁC ĐẠI LƯỢNG CƠ BẢN 1.1.1 Điện áp dòng điện Điện áp dòng điện hai đại lượng để xác định trạng thái mạch điện Điện áp hai điểm A B mạch UAB=VA- VB = -UBA Trong VA VB điện A B so với đất (điểm nối mát nối đất mạch điện) Dòng điện biểu trạng thái chuyển động điện tích (các hạt mang điện) Ba nhận xét: - Điện áp điểm khác - Dòng điện điểm - Điện tích ln ln bảo tồn 10/26/2011 1.1.2 Tính chất điện phần tử Định nghĩa: Tính chất điện phần tử (hay linh kiện) thể mối quan hệ điện áp U hai đầu dòng điện I chạy qua a Nếu quan hệ U = I.R phần tử điện trở R Điện trở phát nhiệt có dịng điện chạy qua (hiệu ứng J) khơng có qn tính b Nếu quan hệ U = L dI/dt phần tử cuộn dây có điện cảm L Cuộn điện cảm lý tưởng (R = 0) khơng tiêu hao lượng có qn tính c Nếu quan hệ I = C dU/dt phần tử tụ điện có điện dung C Tụ điện lý tưởng (R = ) khơng tiêu hao lượng có qn tính 10/26/2011 NHẬN DẠNG LINH KIỆN ĐIỆN TỬ CƠ BẢN Biến áp mạch điện tử 10/26/2011 NHẬN DẠNG LINH KIỆN ĐIỆN TỬ CƠ BẢN • Bình thường điện trở có dạng hình trụ, thân có vạch màu Ba vạch đầu thể trị số điện trở Vạch thứ thể sai số • Đen: 0; Nâu: 1; Đỏ: 2; Cam: 3; Vàng: 4; Xanh: 5; Xanh lơ: 6; Tím: 7; Xám: 8; Trắng: Những điện trở biến đổi (còn gọi chiết áp) thường có ba chân Con chạy nối với chân Điện trở công nghệ lắp dán 10/26/2011 NHẬN DẠNG LINH KIỆN ĐIỆN TỬ CƠ BẢN • Tụ điện có trị số nhỏ 1F thường làm gốm (sứ), giấy, mica Khi dùng khơng cần ý cực tính • Tụ điện có trị số lơn 1F thường làm giấy có tẩm hóa chất (gọi tụ hóa) Khi dùng tụ hóa cần ý cực tính điện áp • Trị số ghi trực tiếp hay theo luật với ba chữ số Hai chữ số đầu số có nghĩa Chữ số thứ ba hệ số mũ Đơn vị tính pF Ví dụ tụ ghi 203 -> 20nF 10/26/2011 Các tính chất quan trọng phần tử tuyến tính a Đặc tuyến Vơn - Ampe đường thẳng b Tuân theo nguyên lý chồng chất c Không phát sinh thành phần tần số lạ làm việc với tín hiệu điện xoay chiều Với phần tử phi tuyến ngược lại: a Đặc tuyến Vôn - Ampe đường cong b Không tuân theo nguyên lý chồng chất c Luôn phát sinh thành phần tần số lạ làm việc với tín hiệu điện xoay chiều Đi ốt, tranzito phần tử phi tuyến điển hình mà ta học chương 10/26/2011 1.1.3 Nguồn điện áp nguồn dòng điện Ba khái niệm cần lưu ý - Điện áp hai đầu nguồn sức điện động lúc hở mạch kí hiệu Uhm - Dòng điện nguồn sức điện động đưa mạch lúc mạch dẫn điện hoàn toàn kí hiệu Ingm Một nguồn sức điện động coi lí tưởng điện áp hay dịng điện cung cấp cho mạch ngồi khơng phụ thuộc vào tính chất mạch ngồi - Trên thực tế, nguồn điện ln ln có điện trở nội kí hiệu Rng Rng = Uhm/ Ingm có tải hữu hạn Rng= (Uhm- U) / Ingm suy Ingm = (U/ Rng ) + I - Hai trường hợp đặc biệt: Rng -> U -> Uhm nguồn SĐĐ nguồn điện áp lý tưởng Rng ->  ta có I -> Ingm nguồn SĐĐ nguồn dòng lý 10/26/2011 10 tưởng 1.2 TIN TỨC VÀ TÍN HIỆU 1.2.1 Tin tức Tin tức nội dung chứa đựng bên kiện, biến cố hay trình Tin tức có tính chất xác suất thống kê 1.2.2 Tín hiệu Tín hiệu biểu vật lý tin tức Tín hiệu thường chuyển thành dạng điện từ biến thiên theo thời gian - Nếu tín hiệu biểu diễn hàm S(t)=S(t+T) tín hiệu tuần hồn Dao động hình sin dạng đặc trưng tín hiệu tuần hồn S(t)= Asin(t- ) với A biên độ,  tần số góc,  góc pha ban đầu Nếu tín hiệu biến thiên liên tục theo thời gian gọi tín hiệu tương tự hay analog Nếu tín hiệu biến thiên khơng liên tục theo thời gian gọi tín hiệu xung số hay digital 10/26/2011 11 Một số dạng tín hiệu thường gặp +A S(t) a Dạng tín hiệu hình sin tuần hồn b Các dạng xung thường gặp - Xung tam giác -A U - Xung vuông - Xung hàm mũ (Tín hiệu xung nghiên cứu kỹ chương 3: Kỹ thuật xung số) 10/26/2011 t  U t t U U t t 12 1.2.3 Các tính chất tín hiệu theo cách biểu diễn thời gian a Độ dài trị trung bình tín hiệu - Độ dài tín hiệu khoảng thời gian tính từ lúc xuất đến lúc Giá trị trung bình tính biểu thức: t o  St     St dt Cơng suất trung bình tín hiệu thời gian tồn Es S t    Giá trị hiệu dụng tín hiệu to b Năng lượng tín hiệu to  Es   S t dt   S t dt  to 10/26/2011 S hd  Es   13 c Dải động tín hiệu - Dải động tín hiệu tỉ số giá trị lớn bé cơng suất tức thời tín hiệu Dải động tính theo đơn vị logarit (dexibel viết tắt DB) Cơng thức tính dải động: D dB     max S t  max St   10 lg  20 lg St  S t  d Thành phần chiều xoay chiều tín hiệu - Thành phần chiều có giá trị cố định (khơng thay đổi) theo thời gian - Thành phần xoay chiều có giá trị biến thiên theo thời gian S(t) = S ~ + S = 10/26/2011 14 1.3 CÁC HỆ THỐNG ĐIỆN TỬ ĐIỂN HÌNH 1.3.1 Hệ thống thơng tin thu phát Đặc điểm: Hệ thống hở Gồm trình bản: điều chế (P), giải điều chế (T) Chất lượng, hiệu phụ thuộc môi trường, thiết bị P,T Cấu trúc khối: Phối hợp Kh đại Dao động cao tần Nguồn tin Chọn lọc Kh đại Điều chế Giải ĐC Gia công Gia cơng Ví dụ 10/26/2011 Nhận tin 15 1.3.2 Hệ đo lường điện tử Đặc điểm: Hệ thống hở Có hai phương pháp đo: tiếp xúc khơng tiếp xúc với đối tượng đo Sự can thiệp thiết bị đo dẫn đến sai số Muốn nâng cao xác thiết bị đo phức tạp Có thể gia cơng tín hiệu đo thực truyền số liệu để đo đạc từ xa Có thể đo nhiều thông số lúc Đối tượng đo Biến đổi đầu vào Gia cơng tín hiệu Chỉ thị kết Ví dụ 10/26/2011 16 1.3.3 Hệ tự điều chỉnh Đặc điểm: Hệ thống kín Thơng số đo, khống chế theo dõi so sánh liên tục với chuẩn Độ xác phụ thuộc chuẩn, q trình biến đổi, qn tính hệ Có thể điều chỉnh liên tục hay gián đoạn Chỉ thị kết Đối tượng cần khống chế Biến đổi đầu vào So sánh Tạo tín hiệu chuẩn Khối chấp hành 10/26/2011 Khuếch đại sai lệch 17 MỘT SỐ KIẾN THỨC LIÊN QUAN • Thế, dịng nạp vào tụ C I U • • • • t Tụ điện C phần tử tuyến tính hay phi tuyến? Dùng phép đo điện trở để kiểm tra chất lượng tụ điện không? Dùng phép đo điện trở để so sánh điện dung hai tụ? Thế cực đại, dịng cực tiểu? 10/26/2011 220VAC • Vì vịng dây mỏ hàn xung phát nhiệt mạnh? • Một vịng mạch kín hình biến có phát nhiệt khơng? Tác dụng? 18 BIẾN ÁP TẠO CAO ÁP (HV) CHO ĐÈN HÌNH 10/26/2011 19 MỘT SỐ LINH KIỆN ĐIỆN TỬ KHÁC 10/26/2011 20 ĐÈN HUỲNH QUANG • Khi chưa cấp điện lưới? • Khi cấp điện lưới? • Những khuyết điểm chấn lưu dùng cuộn cảm? • Thay chấn lưu điện tử? • Ưu điểm chấn lưu điện tử? • Thay công tắc học công tắc điện tử (cảm ứng, điều khiển từ xa) • Tự động đóng, cắt theo cường độ sáng theo thời gian • Lập trình chế độ hoạt động 10/26/2011 21 ... (? ?iểm nối mát nối đất mạch điện) Dòng điện biểu trạng thái chuyển động điện tích (các hạt mang điện) Ba nhận xét: - Điện áp điểm khác - Dòng điện điểm - Điện tích ln ln bảo tồn 10 /26/2 011 1. 1.2... 10 /26/2 011 Chương MỞ ĐẦU 1. 1 CÁC ĐẠI LƯỢNG CƠ BẢN 1. 1 .1 Điện áp dòng điện Điện áp dòng điện hai đại lượng để xác định trạng thái mạch điện Điện áp hai điểm A B mạch UAB=VA- VB = -UBA Trong VA VB điện. .. điện có điện dung C Tụ điện lý tưởng (R = ? ?) khơng tiêu hao lượng có quán tính 10 /26/2 011 NHẬN DẠNG LINH KIỆN ĐIỆN TỬ CƠ BẢN Biến áp mạch điện tử 10 /26/2 011 NHẬN DẠNG LINH KIỆN ĐIỆN TỬ CƠ BẢN