Giáo trình này được thiết kế theo mô đun thuộc hệ thống mô đun môn học của chương trình đào tạo nghề Điện công nghiệp ở cấp trình độ Cao đẳng nghề, và được dùng làm giáo trình cho học viên trong các khóa đào tạoMô đun này được thiết kế gồm 5 bàiBài mở đầu: Khái quát chung về linh kiện điện tửBài 1.Các khái niệm cơ bảnBài 2.Linh kiện thụ độngBài 3.Linh kiện bán dẫnBài 4.Các Mạch khuếch đại dùng tranzitoBài 5.Các mạch ứng dụng dùng BJT
PAGE \* MERGEFORMAT B LAO NG -THNG BINH V X HI TNG CC DY NGH GIO TRèNH Mụ un: in t c bn NGH: IN CễNG NGHIP TRèNH CAO NG NGH (Ban hnh kốm theo Quyt nh s: 120/Q-TCDN ngy 25 thỏng 02 nm 2013 ca Tng cc trng Tng cc dy ngh) PAGE \* MERGEFORMAT TUYấN B BN QUYN Ti liu ny thuc sỏch giỏo trỡnh nờn cỏc ngun thụng tin cú th uc phộp dựng nguyờn bn hoc trớch ỳng cho cỏc mc ớch v o to v tham kho Mi mc ớch khỏc mang tớnh lch lc hoc s dng vi mc ớch kinh doanh thiu lnh mnh s b nghiờm cm H ni, nm 2013 PAGE \* MERGEFORMAT LI GII THIU Ti liu in t c bn l kt qu ca D ỏn Thớ im xõy dng chng trỡnh v giỏo trỡnh dy ngh nm 2011-2012.c thc hin bi s tham gia ca cỏc ging viờn ca trng Cao ng ngh cụng nghip Hi Phũng thc hin Trờn c s chng trỡnh khung o to, trng Cao ng ngh cụng nghip Hi phũng, cựng vi cỏc trng im trờn ton quc, cỏc giỏo viờn cú nhiu kinh nghim thc hin biờn son giỏo trỡnh in t c bn phc v cho cụng tỏc dy ngh Chỳng tụi xin chõn thnh cỏm n Trng Cao ngh Bỏch ngh Hi Phũng, trng Cao ng ngh giao thụng ti Trung ng II, trng Cao ng ngh s B quc phũng, trng Cao ng ngh c in H Ni ó gúp nhiu cụng sc ni dung giỏo trỡnh c hon thnh Giỏo trỡnh ny c thit k theo mụ un thuc h thng mụ un/ mụn hc ca chng trỡnh o to ngh in cụng nghip cp trỡnh Cao ng ngh, v c dựng lm giỏo trỡnh cho hc viờn cỏc khúa o to Mụ un ny c thit k gm bi Bi m u: Khỏi quỏt chung v linh kin in t Bi 1.Cỏc khỏi nim c bn Bi 2.Linh kin th ng Bi 3.Linh kin bỏn dn Bi 4.Cỏc Mch khuch i dựng tranzito Bi 5.Cỏc mch ng dng dựng BJT Mc dự ó ht sc c gng, song sai sút l khú trỏnh Tỏc gi rt mong nhn c cỏc ý kin phờ bỡnh, nhn xột ca bn c giỏo trỡnh c hon thin hn H Ni, ngy thỏng nm 2013 Tham gia biờn son 1.V Th Minh Nguyt: Ch biờn Nguyn th Hng PAGE \* MERGEFORMAT 4 trng Giang MC LC TRANG Li gii thiu Mc lc Gii thiu v mụ un Bi m u: Khỏi quỏt chung v linh kin in t 1.Lch s phỏt trin cụng ngh in t 2.Phõn loi linh kin in t 3.Gii thiu v vt liu in t Bi 1: Cỏc khỏi nim c bn 11 1.Vt dn in v cỏch in 11 10 2.in tr cỏch in ca linh kin v mch in t 17 11 3.Cỏc ht mang in v dũng in cỏc mụi trng 17 12 Bi 2: Lnh kin th ng 24 13 1.in tr 24 14 2.T in 32 15 3.Cun cm: 38 16 Bi 3: Linh kin bỏn dn 50 17 1.Khỏi nim cht bỏn dn 50 18 2.Tip giỏp P-N; iụt tip mt 55 19 3.Cu to, phõn loi v cỏc ng dng c bn ca it 60 20 4.Tranzitor BJT 67 21 5.Tranzitor hiu ng trng 82 22 6.SCR Triac- Diac 94 23 Bi 4: Cỏc mch khuch i dựng Tranzớtor 120 24 1.Mch khuch i n 120 PAGE \* MERGEFORMAT 25 2.Mch khuch i phc hp 127 26 3.Mch khuch i cụng sut 133 27 Bi 5: Mch ng dng dựng BJT 156 28 1.Mch dao ng 156 29 2.Mch xộn 170 30 3.Mch n ỏp 174 31 Ti liu tham kho 182 PAGE \* MERGEFORMAT Mễ UN : IN T C BN Mó mụ un: M13 V trớ, tớnh cht, ý ngha v vai trũ ca mụ un: - V trớ: Mụ un in t c bn hc trc cỏc mụn hc, mụ un nh: PLC c bn, k thut cm bin; cú th hc song song vi mụn hc Mch in - Tớnh cht: L mụ un k thut c s - í ngha v vai trũ : Vi s phỏt trin v hon thin khụng ngng ca thit b in trờn mi lnh vc i sng xó hi, mch in t tr thnh mt thnh phn khụng th thiu c cỏc thit b in, cụng dng chớnh ca nú l iu khin khng ch cỏc thit b in, thay th mt s khớ c in cú nhy cao Nhm mc ớch gn hoỏ cỏc thit b in, gim tiờu hao nng lng trờn thit b, tng nhy lm vic, tng tui th ca thit b Mc tiờu ca mụ un: - Gii thớch v phõn tớch c cu to nguyờn lý cỏc linh kin kin in t thụng dng - Nhn dng c chớnh xỏc ký hiu ca tng linh kin, c chớnh xỏc tr s ca chỳng - Phõn tớch c nguyờn lý mt s mch ng dng c bn ca tranzito nh: mch khuch i, dao ng, mch xộn - Xỏc nh c chớnh xỏc s chõn linh kin, lp rỏp, cõn chnh mt s mch ng dng t yờu cu k thut v an ton - Hỡnh thnh t khoa hc phỏt trin nng lc lm vic theo nhúm - Rốn luyn tớnh chớnh xỏc khoa hc v tỏc phong cụng nghip Ni dung ca mụ un: Thi gian(gi) S TT Tờn cỏc bi mụ un Bi m u: Khỏi quỏt chung v Tng Lý s thuyt 2 Thc hnh Kim tra* PAGE \* MERGEFORMAT linh kin in t Cỏc khỏi nim c bn Linh kin th ng Linh kin bỏn dn Cỏc Mch khuch i dựng tranzito Cỏc mch ng dng dựng BJT Cng: 14 59 25 42 150 10 14 45 46 15 26 98 PAGE \* MERGEFORMAT BI M U KHI QUT CHUNG V LINH KIN IN T Gii thiu: Linh kin in t l cỏc phn t linh kiờn ri rc, mch tớch hp (IC) to nờn mch in t, h thng in t Linh kin in t c ng dng nhiu lnh vc Ni bt nht l ng dng lnh vc in t -vin thụng, CNTT Linh kin in t rt phong phỳ, nhiu chng loi a dng.Cụng ngh ch to linh kin in t phỏt trin mnh m, to nhng vi mch cú mt rt ln (Vi x lý Pentium 4: > 40 triu Transistor,) Xu th cỏc linh kin in t cú mt tớch hp ngy cng cao, tớnh nng mnh, tc ln Mc tiờu: - Trỡnh by c khỏi quỏt v s phỏt trin cụng ngh in t - Trỡnh by c vt liu in t,phõn loi v ng dng ca linh kin in t - Rốn luyn tớnh nghiờm tỳc hc v thc hin cụng vic 1.Lch s phỏt trin cụng ngh in t Mc tiờu: Trỡnh by c lch s phỏt trin cụng ngh in t Cỏc cu kin bỏn dn nh diodes, transistors v mch tớch hp (ICs) cú th tỡm thy khp ni cuc sng (Walkman, TV,ụtụ, mỏy git, mỏy iu ho, mỏy tớnh,) Nhng thit b ny cú cht lng ngy cng cao vi giỏ thnh r hn PCs minh ho rt rừ xu hng ny Nhõn t chớnh em li s phỏt trin thnh cụng ca nn cụng nghip mỏy tớnh l vic thụng qua cỏc k thut v k nng cụng nghip tiờn tin ngi ta ch to c cỏc transistor vi kớch thc ngy cng nh gim giỏ thnh v cụng sut Lch s phỏt trin : - 1883 Thomas Alva Edison (Edison Effect) - 1904 John Ambrose Fleming (Fleming Diode) - 1906 Lee de Forest (Triode)Vacuum tube devices continued to evolve - 1940 Russel Ohl (PN junction) - 1947 Bardeen and Brattain (Transistor) PAGE \* MERGEFORMAT - 1952 Geoffrey W A Dummer (IC concept) - 1954 First commercial silicon transistor - 1955 First field effect transistor FET - 1958 Jack Kilby (Integrated circuit) - 1959 Planar technology invented - 1960 First MOSFET fabricated At Bell Labs by Kahng - 1961 First commercial ICs Fairchild and Texas Instruments - 1962 TTL invented - 1963 First PMOS IC produced by RCA - 1963 CMOS invented Frank Wanlass at Fairchild Semiconductor - U S patent # 3,356,858 2.Phõn loi linh kin in t Mc tiờu: - Trỡnh by c ni dung lm cn c phõn loi linh kiờn in t 2.1.Phõn loi da trờn c tớnh vt lý Linh kin hot ng trờn nguyờn lý in t v hiu ng b mt: in tr bỏn dn, DIOT, BJT, JFET, MOSFET, in dung MOS IC t mt thp n mt siờu c ln UVLSI Linh kin hot ng trờn nguyờn lý quang in: quang tr, Photoiot, PIN, APD, CCD, h linh kin phỏt quang LED, LASER, h linh kin chuyn hoỏ nng lng quang in nh pin mt tri, h linh kin hin th, IC quang in t Linh kin hot ng da trờn nguyờn lý cm bin: h sensor nhit, in, t, hoỏ hc; h sensor c, ỏp sut, quang bc x, sinh hc v cỏc chng loi IC thụng minh da trờn c s t hp cụng ngh IC truyn thng v cụng ngh ch to sensor Linh kin hot ng da trờn hiu ng lng t v hiu ng mi: cỏc linh kin c ch to bng cụng ngh nano cú cu trỳc siờu nh: B nh mt in t, Transistor mt in t, ging v dõy lng t, linh kin xuyờn hm mt in t, 2.2 Phõn loi da trờn chc nng x lý tớn hiu ( hỡnh 1) Hỡnh : Phõn loi linh kin da trờn chc nng x lớ tớn hiu PAGE \* MERGEFORMAT 10 2.3.Phõn loi theo ng dng Vi mch v ng dng: (hỡnh 2;hỡnh 3) - Processors : CPU, DSP, Controllers - Memory chips : RAM, ROM, EEPROM - Analog : Thụng tin di ng ,x lý audio/video - Programmable : PLA, FPGA - Embedded systems : Thit b ụ tụ, nh mỏy , Network cards System-on-chip (SoC) Hỡnh 2: ng dng ca vi mch PAGE \* MERGEFORMAT 170 Rb1 C2 C3 Vcc Q R3 R1 R2 Vo + C1 Rc Rb2 Hỡnh 5-14 Mch dao ng dch pha Hot ng ca mch nh sau: Khi c cp ngun Qua cu chia th Rb1 v Rb2 Q dn in, in ỏp trờn cc C ca Tranzito Q gim c a tr v qua mch hi tip C1,C2, C3 v R1, R2, R3 v c di pha mt gúc 1800 nờn cú biờn tng cựng chiu vi ngừ vo (Hi tip dng) Tranzito tip tc dn mnh n dn bóo ho thỡ cỏc t x in lm cho in ỏp ti cc B Tranzito gim thp, tranzito chuyn sang trng thỏi ngng dn n x ht in, in ỏp ti cc B tng lờn hỡnh thnh chu k dn in mi Hỡnh thnh xung tớn hiu ngừ im quan trng cn ghi nh l ng vũng hi tip phi tho iu kin l pha ca tớn hiu ngừ qua mch di pha phi lch mt gúc 1800, nu khụng tho iu kin ny thỡ mch khụng th dao ng c, hoc dng tớn hiu ngừ s b bin dng khụng i xng Mch thng c dựng to xung cú tn s iu chnh nh mch dao ng dc k thut truyn hỡnh, mch lm vic kộm n nh ngun cung cp khụng n nh hoc m mụi trng thay i nờn ớt c s dng in t cụng nghip v cỏc thit b cn n nh cao v tn s 1.3 Mch dao ng hỡnh sin Dao ng hỡnh sin cú ng dng rng rói lnh vc in t, chỳng cung cp ngun tớn hiu cho cỏc mch in t quỏ trỡnh lm vic Cú nhiu kiu dao ng hỡnh sin khỏc nhng tt c u phi cha hai thnh phn c bn sau: - B xỏc nh tn s: Nú cú th l mt mch cng hng L-C hay mt mch R-C Mch cng hng l s kt hp gia in cm v t in, tn s ca mch dao ng chớnh l tn s ca cng hng riờng ca mch L-C Mch R-C khụng cng hng t nhiờn nhng s dch pha ca mch ny c s dng xỏc nh tn s ca mch dao ng PAGE \* MERGEFORMAT 171 - B trỡ: cú nhim v cung cp nng lng b xung n b cng hng trỡ dao ng B phn ny bn thõn nú phi cú mt ngun cung cp Vdc, thng l linh kin tớch cc nh tranzito nú dn cỏc xung in u n n cỏc mch cng hng b xung nng lng, phi m bo dch pha v li va bự cho s suy gim nng lng mch 1.3.1 Mch dao ng L-C: a Mch dao ng ba im in cm (Hartley) (hỡnh 5-15) +V T: Biến áp dao động Rb Vo: ngõ C1 C2 Q Hỡnh 5-15 Mch dao ng hỡnh sin ba im in cm Trờn s mch c mc theo kiu E-C, vi cun dõy cú im gia, cun dõy v t C1 to thnh mt khung cng hng quyt nh tn s dao ng ca mch t C2 lm nhim v hi tip dng tớn hiu v cc B ca tranzito trỡ dao ng Mch c phõn cc bi in tr Rb Tớn hiu hi tip c ly trờn nhỏnh ca cun cm nờn c gi l mch dao ng ba im in cm (hertlay) b Mch dao ng ba im in dung(Colpitts) (hỡnh 5-16) +V Rc T: Biến áp dao động C1 C3 Rb1 Vo: Ngõ C2 Q Rb2 Hỡnh 5-16 Mch dao ng ba im in dung PAGE \* MERGEFORMAT 172 Trờn s mch c mc theo kiu E-C vi cun dõy khụng cú im gia, khung cng hng gm cun dõy mc song song vi hai t C1, C2 mc ni tip nhau, t C3 lm nhim v hi tip dng tớn hiu v cc B ca tranzito Q trỡ dao ng, mch c phõn cc bi cu chia th Rb1 v Rb2 Tớn hiu ngừ c ly trờn cun th cp ca bin ỏp dao ng thc t iu chnh tn s dao ng ca mch ngi ta cú th iu chnh phm vi hp bng cỏch thay i in ỏp phõn cc B ca Tranzito v iu chnh phm vi ln bng cỏch thay i h s t cm ca cun dõy bng lừi chnh t cun dõy thay cho lừi c nh 1.3.2 Mch dao ng thch anh (hỡnh 5-17) Thch anh cũn c gi l gm ỏp in, chỳng cú tn s cng hng t nhiờn ph thuc vo kớch thc v hỡnh dng ca phn t gm dựng lm linh kin nờn chỳng cú h s phm cht rt cao, rng bng tn hp, nh vy chớnh xỏc ca mch rt cao Dao ng thch anh c ng dng rng rói cỏc thit b in t cú chớnh xỏc cao v mt tn s nh to ngun súng mang ca cỏc thit b phỏt, xung ng h cỏc h thng vi x lớ +V Rb Rc C1 Q C2 Re X Vo: ngõ Hỡnh 5-17 Mch dao ng dựng thch anh Nhim v cỏc linh kin mch nh sau: Q: tranzito dao ng Rc: in tr ti ly tớn hiu ngừ Re: in tr n nh nhit v ly tớn hiu hi tip C1, C2: Cu chia th dựng t ly tớn hiu hi tip v cc B Rb: in tr phõn cc B cho tranzito Q X: thch anh dao ng +V: Ngun cung cp cho mch PAGE \* MERGEFORMAT 173 Hot ng ca mch nh sau: Khi c cp ngun in ỏp phõn cc B cho tranzito Q ng thi np in cho thch anh v hai t C1 v C2 Lm cho in ỏp ti cc B gim thp, n mch np y in ỏp ti cc B tng cao qua vũng hi tip dng C1, C2 in ỏp ti cc B tip tc tng n Tranzito dn in bỏo ho mch bt u x in qua tip giỏp BE ca tranzito lm cho in ỏp ti cc B ca tranzito gim n mch x ht in bt u li mt chu k mi ca tớn hiu Tn s ca mch c xỏc nh bi tn s ca thch anh, dng tớn hiu ngừ cú dng hỡnh sin ú to cỏc tớn hiu cú dng xung s cho cỏc mch iu khin cỏc tớn hiu xung c a n cỏc mch dao ng a hi lng n (FF) sa dng tớn hiu Mch xộn Mc tiờu: - V v trỡnh by c nguyờn lý hot ng ca cỏc mch xộn dựng tranzitor - Trỡnh by c cỏc ng dng ca mch xộn Mch xộn cũn c gi l mch ct ngn tớn hiu nhm mc ớch sa dng, gii hn mc biờn tớn hiu nờn c dựng rt ph bin cỏc mch iu khin v x lớ tớn hiu iu khin Mch xộn cú th dựng iot hoc tranzito v tu theo nhu cu ca mch in m cú th xộn trờn, xộn di, hoc xộn hai mc c lp Trong bi ny ch gii thiu cỏc mch xộn dựng tranzito Mc xộn c xỏc lp da trờn ch phõn cc ca Tranzito (hỡnh 5-18) vựng bóo ho Ic vựng khuch i Q Ib Ic vựng ngng dn Vc Vcc Uce Hỡnh 5-18 c tuyn lm vic ca tranzito Do tớnh cht lm vic ca tranzito biờn tớn hiu ngừ vo ca mch nm di mc phõn cc lm vic thỡ tranzito khụng dn nờn tớn hiu b xộn, ngc li PAGE \* MERGEFORMAT 174 tớn hiu ngừ vo vt qua mc ngng thỡ tranzito b dn bóo ho tớn hiu cng b xộn Li dng tớnh cht ny m ngi ta thit k nờn cỏc mch xộn dựng trazitor, gm mch xộn trờn, mch xộn di hoc xộn hai mc c lp 2.1 Mch xộn trờn, xộn di Mch cú cụng dng ct b phn trờn hay phn di ca tớn hiu ngừ vo thng dựng tỏch ly tớn hiu riờng tớn hiu chung ca nhiu thnh phn tớn hiu khỏc c iu ch di dng biờn hoc dựng sa dng tớn hiu, dng mch ny Tranzito c phõn cc tnh ch AB,B, C, hoc D nm nghiờng sang vựng ngng dn, tu vo mc tớn hiu cn xộn (hỡnh 5-19) L mch dựng tỏch tớn hiu ng b tớn hiu hỡnh hn hp k thut truyn hỡnh cú ngừ vo l pha dng, mch xộn trng hp ny l mch xộn mc di (ct b phn di ca tớn hiu) +V V Vc Rc C1 C2 t Vi Q Rb Vo Tớn hiu ngừ vo: Vi t Tớn hiu ngừ ra: Vo Hỡnh 5-19 Mch xộn mc di Hot ng ca mch nh sau: Tranzito c phõn cc tnh nm sõu cựng ngng dn (Ch C) nh in tr Rb phõn cc B cho tranzito xung mass Vbe =0v, Tranzito ngng dn in ỏp ti cc C = Vcc Khi cú tớn hiu cú pha dng ngừ vo lm cho in ỏp ti B tng dn lờn nhng cha ln lm cho tranzito dn in n t giỏ tr ln tranzito chuyn t trng thỏi ngng dn sang trng thỏi dn in, nhanh chúng ri vo vựng khuch i, khong biờn tớn hiu cũn li c khuch i ly trờn cc C.trong trng hp tớn hiu ngừ vo cú pha õm thỡ mch in cú cu trỳc ngc li nh (hỡnh 5-20) PAGE \* MERGEFORMAT 175 +V V V Rb C2 Q C1 t Tớn hiu ngừ vo: Vi Vi Rc t Vo Tớn hiu ngừ ra: Vo Hỡnh 5-20 Mch xộn mc trờn Ngoi dng mch xộn c trỡnh by trờn cũn mt s dng mch khỏc dựng tỏch súng hoc to xung kớch thớch cỏc tng iu khin - Ngừ l cỏc tớn hiu +V - Ngừ vo l cỏc tớn hiu iu biờn cú tn s thp iu biờn cú tn s cao - Tớn hiu ch cũn li Rb1 - Tớn hiu cú hai bỏn k mt bỏn k dng ca dng v õm chu k tớn hiu Q - c dựng cỏc mch tỏch súng biờn C1 Re Vo: ngõ Rb2 Radio Hỡnh 5-21 Mch xộn di mc khụng Trờn s mch in (hỡnh 5-21), tip giỏp BE ca tranzito úng vai trũ nh mt iot tỏch súng ct b phn õm ca tớn hiu (xộn di) mc khụng volt, ng thi úng vai trũ nh mt mch khuch i dũng in tớn hiu ngừ ly trờn cc E (mch mc theo kiu C-C) 2.2 Mch xộn hai mc c lp mch xộn ny tu vo nhu cu mch in m ngi ta chn xộn hai mc cõn xng hay hai mc khụng cõn xng Mt quan trng l mch xộn dựng Tranzito l biờn tớn hiu ngừ vo phi khỏ cao m bo cho vựng tớn hiu b xộn nm vựng ngng dn hoc vựng bóo ho ca tranzito, tớn hiu ly PAGE \* MERGEFORMAT 176 nm vựng khuch i trng hp xộn hai mc c lp cõn xng thỡ tranzito c phõn cc ch khuch i hng A, nu xộn hai mc c lp khụng cõn xng thỡ tu vo yờu cu m ngi ta chn Tranzito loi PNP hay NPN v phõn cc ch AB tng tui th lm vic ca tranzito - Mch xộn cõn xng, c phõn cc ch khuch i A - Tớn hiu ngừ b xộn c trờn ln di cõn xng +V Rb1 Rc C3 Q Vi:Ngõ vào Vo: Ngõ Rb2 Hỡnh 5-22 Mch xộn hai mc c lp cõn xng +V Rb1 Rc C3 Q Vi:Ngõ vào - Mch xộn khụng cõn xng, c phõn cc ch khuch i AB Vo: Ngõ Rb2 Tớn hiu ngừ b xộn c trờn ln di khụng cõn xng Hỡnh 5-23 Mch xộn hai mc c lp khụng cõn xng Trờn hỡnh v hai mch xộn hai mc c lp i xng v khụng i xng khụng khỏc ch khỏc ch phõn cc thay i mc tớn hiu ngừ PAGE \* MERGEFORMAT 177 Mch n ỏp Mc tiờu: - V v trỡnh by c nguyờn lý hot ng ca cỏc mch n ỏp - Lỏp rỏp c mch n ỏp t cỏc thụng s k thut 3.1 Khỏi nim nh ngha: n ỏp l mch thit lp ngun cung cp in ỏp n nh cho cỏc mch in thit b theo yờu cu thit k ca mch in, t mt ngun cung cp ban u Phõn loi: tu theo nhu cu v in ỏp, dũng in tiờu th, n nh m k thut ngi ta phõn chia mch n ỏp thnh hai nhúm gm n ỏp xoay chiu v n ỏp mt chiờu n ỏp xoay chiu dựng n ỏp ngun in t li in trc a vo mng cc b hay thit b in Ngy vi tc phỏt trin ca k thut ngi ta cú cỏc loi n ỏp nh: n ỏp bự t, n ỏp dựng mch in t, n ỏp dựng linh kin in t n ỏp mt chiu dựng n nh in ỏp cung cp bờn thit b, mch in ca thit b theo tng khu vc, tng mch in tu theo yờu cu n nh ca mch in Ngi ta cú th chia mch n ỏp mt chiu thnh hai nhúm ln l n ỏp tuyn tớnh v n ỏp khụng tuyn tớnh (cũn gi l n ỏp xung) vic thit k mch in cng a dng phc tp, t n ỏp dựng iot zờne, n ỏp dựng tranzito, n ỏp dựng IC Trong ú mch n ỏp dựng tranzito rt thụng dng vic cp in ỏp thp, dũng tiờu th nh cho cỏc thit b v mch in cú cụng sut tiờu th thp 3.2 Mch n p tuyn tớnh dựng tranzito 3.2.1.Mch n ỏp tham s Mch li dng tớnh n ỏp ca diot zờne v in ỏp phõn cc thun ca tranzito thit lp mch n ỏp (hỡnh 5-24) Q Tranzito ổn áp Rb + ZENER + Vi:Điện áp ngõ vào Tụ lọc ngõ Vo: Điện áp ngõ tụ lọc ổn định Hỡnh 5-24 Mch n ỏp tham s dựng tranzito NPN PAGE \* MERGEFORMAT 178 Q: Tranzito n ỏp Rb: in ỏp phõn cc B cho tranzito v iot zờne mch ny cc B ca tranzito c gi mc in ỏp n nh nh iot zờne v in ỏp ngừ l in ỏp ca in ỏp zờne v in ỏp phõn cc thun ca tranzito Vo = Vz + Vbe Vz: in ỏp zờne Vbe: in ỏp phõn cc thun ca Tranzito (0,5 0,8v) in ỏp cung cp cho mch c ly trờn cc E ca tranzito, tu vo nhu cu mch in m mch c thit k cú dũng cung cp t vi mA n hng trm mA, cỏc mch in cú dũng cung cp ln thng song song vi mch c mc thờm mt in tr Rc khong vi chc n vi trm Ohm nh (hỡnh 5-25) gi l tr gỏnh dũng Vic chn tranzito cng c chn tng thớch vi dũng tiờu th ca mch in trỏnh d tha lm mch in cng knh v dũng phõn cc qua ln lm cho in ỏp phõn cc Vbe khụng n nh dn n in ỏp cung cp cho ti kộm n nh Rc Q Tranzito ổn áp Rb + ZENER + Vi:Điện áp ngõ vào Tụ lọc ngõ Vo: Điện áp ngõ tụ lọc ổn định Hỡnh 5-25: Mch n ỏp tham s dựng tranzito NPN cú in tr gỏnh dũng Dũng in cp cho mch l dũng cc C ca tranzito nờn dũng ti thay i dũng cc C thay i theo lm dũng cc B khụng thay i, nờn mc dự in ỏp khụng thay i (trờn thc t s thay i khụng ỏng k) nhng dũng ti thay i lm cho ti lm vic khụng n nh 3.2.2 Mch n ỏp cú iu chnh (hỡnh 5-26) Mch n ỏp ny cú th iu chnh c in ỏp ngừ v cú n nh cao nh ng vũng hi tip in ỏp ngừ nờn cũ c gi l n ỏp cú hi tip PAGE \* MERGEFORMAT 179 Rc Tranzito ổn áp Q1 R4 Q2 R5 R3 R1 + Vi:Điện áp ngõ vào Q3 Vr C1 C2 Tụ lọc ngõ + R2 Vo: Điện áp ngõ ZENER R6 tụ lọc ổn định Hỡnh 5-26: Mch n ỏp cú iu chnh Nhim v ca cỏc linh kin mch nh sau: + Q1: Tranzito n ỏp, cp dũng in cho mch + Q2: Khuch i in ỏp mt chiu + Q3: So sỏnh in ỏp c gi l dũ sai + Rc: Tr gỏnh dũng + R1, R2: Phõn cc cho Q2 + R3: Hn dũng cp ngun cho Q3 + R4: Phõn cc cho zener, to in ỏp chun c nh cho cc E Q gi l tham chiu + R5, R6, Vr: cu chia th phõn cc cho B Q3 gi l ly mu + C1: Chng t bin in ỏp + C2: Lc ngun sau n ỏp cỏch li ngun vi in ỏp mt chiu t mch ngoi *Hot ng ca mch c chia lm hai giai on nh sau: Giai on cp in: L giai on ly ngun ngoi cp in cho mch c thc hin gm Rc, Q1, Q2, R1, R2 Nh quỏ trỡnh cp in t ngun n cc C ca Q1, Q2 v phõn cc nh cu chia in ỏp R 1, R2 lm cho hai tranzito Q1, Q2 dn in Trong ú Q2 dn in phõn cc cho Q1, dũng qua Q1 cựng vi dũng qua in tr Rc gỏnh dũng cp ngun cho ti Trong cỏc mch cú dũng cung cp thp thỡ khụng cn in tr gỏnh dũng Rc Giai on n ỏp: in ỏp ngừ mt phn quay tr v Q3 qua cu chia th R5, R6, Vr t vo cc B in ỏp ti chõn E c gi c nh nờn in ỏp ti cc C thay i theo in ỏp ti cc B nhng ngc pha, qua in tr R t vo cc B Q2 khuch i in ỏp mt chiu thay i t vo cc B ca Q iu chnh in ỏp PAGE \* MERGEFORMAT 180 ngừ ra, cp in n nh cho mch in ỏp ngừ cú th iu chnh c khong 20% so vi thit k nh bin tr Vr Hot ng ca Q mch ging nh mt in tr bin i c n ỏp Mch n ỏp ny cú dũng in cung cp cho mch tng i ln cú th lờn n vi Amp v in ỏp cung cp lờn n hng trm Volt *u nhc im: Mch cú u im d thit k, d kim tra, sa cha nhiờn mch cú nhiu nhc im c th l mch km n nh ngun ngoi thay i, st ỏp trờn ngun tng i ln nờn tn tht cụng sut trờn ngun cao nht l cỏc mch cú cụng sut ln cn phi cú thờm b tn nhit nờn cng knh Khụng cỏch li c ngun v ngoi nờn Q1 b thng gõy hin tng quỏ ỏp trờn mch gõy h hng mch in, n nh khụng cao 3.3 Mch n ỏp khụng tuyn tớnh Mch n ỏp khụng tuyn tớnh cú nhc im khú thit k nhng cú nhiu u im nh: cú n nh cao c ngun ngoi thay i, tn tht cụng sut thp, khụng gõy h hng cho mch in n ỏp b ỏnh thng v cú th thit k c cỏc mc in ỏp,v dũng in theo ý mun Trong thc t mch n ỏp khụng tuyn tớnh cng cú nhiu dng mch khỏc nhau, ú mch dựng tranzito v IC l thụng dng hin Ch yu l n ỏp kiu xung dựng dao ng nght Mch in in hỡnh dựng tranzito cú dng mch n gin nh (hỡnh 5.27) C1 R1 D3 C4 T C6 C7 Vo: ngõ Q C3 + R2 C2 D2 + D1 D4 R3 R4 C5 +V Hỡnh 5-27 Mch n ỏp n ỏp kiu xung dựng dao ng nght Trong mch Tranzito Q úng vai trũ l phn t dao ng ng thi l phn t n ỏp, T l bin ỏp dao ng nght ng thi l bin ỏp to ngun th cp cung cp PAGE \* MERGEFORMAT 181 in cho mch iờn hoc thit b C1, R1 gi vai trũ l mch hi tip xung trỡ dao ng R4 lm nhim v phõn cc ban u cho mch hot ng D 3, R4, C4, C5 lm nhim v chng quỏ ỏp bo v tranzito Cỏc linh kin D 1, R2, C3, C2 To ngun cung cho mch n ỏp D2 lm nhim v to in ỏp chun cho mch n ỏp gi l tham chiu Hot ng ca mch cng tng t nh mch n ỏp cú iu chnh gm cú hai giai on Giai on to ngun: c thc hin nh sau: in ỏp mt chiu t ngun ngoi c tip t n cc C ca Q qua cun s cp ca bin ỏp T, mt phn c a n cc B ca tranzito qua in tr phõn cc R lm cho tranzito chuyn trng thỏi t khụng dn in sang trng thỏi dn in sinh dũng in chy trờn cun s cp ca bin ỏp T, dũng in bin thiờn ny cm ng lờn cỏc cun th cp hỡnh thnh xung hũi tip v cc B ca Tranzito Q trỡ dao ng gi l dao ng nght Xung dao ng nght ly trờn cun th cp khỏc c nn bi iụt D v lc bi t C7 hỡnh ngun mt chiu th cp cung cp in ỏp cho mch in lỳc ny in ỏp ngừ cha c n nh Giai on n ỏp: c thc hin bi mt nhỏnh th cp khỏc nn lc xung hỡnh thnh in ỏp mt chiu cú giỏ tr õm nh D 1, C3 t vo cc B ca tranzito Q qua Diot zener D2 iu chnh in ỏp phõn cc ca tranzito Q n nh in ỏp ngừ Gi in ỏp ngừ c n nh hiu rừ nguyờn tc n nh in ỏp ca mch, gi thuyt in ỏp ngừ tng ng thi cng lm cho in ỏp õm c hỡnh thnh t D v C3 cng tng lm cho in ỏp ti anụt ca zener D2 tng kộo theo in ỏp ti catụt gim lm gim dũng phõn cc cho Q n ỏp dn in yu in ỏp ngừ gim bự li s tng ban u gi mc n nh Hot ng ca mch sy ngc li in ỏp ngừ gim cng lm cho in ỏp õm ti Anod ca D2 gim lm cho in ỏp ti catụt tng nờn tng phõn cc B cho tranzito Q ú Q dn mnh lm tng in ỏp ngừ bự li s gim ban u in ỏp n nh Mch in Hỡnh 5.27 ch c dựng cung cp ngun cho cỏc mch in cú dũng tiờu th nh v s bin ng in ỏp ngừ vo thp Trong cỏc mch cn cú dũng tiờu th ln, tm dũ sai rng thỡ cu trỳc mch in phc hn, dựng nhiu linh kin hn, k c tranzito, cỏc thnh phn ca h thng n ỏp c hon chnh y s cú: n ỏp, dũ sai, tham chiu, ly mu v bo v nu h thng ngun cn an ton cao PAGE \* MERGEFORMAT 182 CU HI V BI TP Cõu Hóy in vo ch trng ni dung thớch hp vi cõu gi ý di õy? 1.1 Hóy in vo ch trng nhng ni dung thớch hp: a) Mch dao ng a hi khụng n l b) Trong mch dao ng a hi khụng n dựng hai tranzito cú cựng thụng s v cựng loi, cỏc linh kin quyt nh tn s dao ng l c) Trong mch dao ng a hi khụng n, nguyờn nhõn to cho mch dao ng c l d) Ngoi cỏc linh kin R v C c a vo mch dao ng a hi khụng n dựng tranzito hoc, ngi ta cũn cú th dựng to tn s dao ng n nh v chớnh xỏc e) Mch xộn cũn c gi l mch f) Mc xộn dựng tranzito c xỏc lp da trờn g) n ỏp l mch thit lp ngun cung cp in cho cỏc mch in thit b theo yờu cu thit k ca mch in, t 1.2.Tr li nhanh cỏc cõu hi di õy: a) Mun thay i tn s ca mch dao ng a hi chỳng ta nờn thc hin bng cỏch no ? b) Mun thay i thi gian ngt m, thng gi l rng xung, cn thc hin bng cỏch no? c) Mun cho mt tranzito luụn dn trc cp ngun, cn thc hin bng cỏch no? d) Vi ngun cung cp 12V tn s 1kHz dũng in ti I C = 10mA dựng tranzito C1815 (=100) hóy chn cỏc linh kin RC cho mch e) Hóy cho bit nguyờn nhõn vỡ mt mch dao ng khụng th to dao ng c, in ỏp phõn cc trờn hai tranzito hon ton ging Cõu Hóy la chn phng ỏn m hc viờn cho l ỳng nht cỏc cõu gi ý di õy v tụ en vo ụ vuụng thớch hp TT Ni dung cõu hi S mch dao ng a hi n n dựng tranzito khỏc a b c d PAGE \* MERGEFORMAT 183 mch dao ng a hi khụng n dựng tranzito yu t sau: a.Cỏc linh kin mch mc khụng i xng a Tr s cỏc linh kin mch khụng i xng b Cỏch cung cp ngun d.Tt c cỏc yu t trờn Xột v mt nguyờn lớ cú th xỏc nh c trng thỏi dn hay khụng dn ca tranzito bng cỏch: a Nhỡn cỏch phõn cc ca mch b o in ỏp phõn cc c Xỏc nh ngừ vo v ca mch d.Tt c cỏc yu t trờn Thi gian phõn cỏch l: a Thi gian gia hai xung liờn tc ti ngừ ca mch b Thi gian gia hai xung kớch thớch vo mch c.Thi gian xut hin xung d Thi gian tn ti xung kớch thớch rng xung l: a Thi gian xut hin xung ngừ b Thi gian xung kớch thớch c Thi gian hi phc trng thỏi xung d Thi gian gia hai xung xut hin ngừ Thi gian hi phc l: a Thi gian t xut hin xung n tr v trng thỏi ban u b Thi gian tn ti xung c Thi gian mch trng thỏi n nh d Thi gian t trng thỏi xung tr v trng thỏi ban u Mch a hi n n dựng mt ngun cú u im a D thit k mch b Cú cụng sut tiờu th thp c Cú ngun cung cp thp PAGE \* MERGEFORMAT 184 d Tt c u ỳng Mch a hi n n cú t gia tc cú u im: a Cú rng xung nh b Cú biờn ln c Cú thi gian chuyn trng thỏi nhanh d Cú thi gian hi phc ngn Bi Hóy lm bi di õy theo cỏc s liu ó cho Cho mt mch in cú Re = 4,7K, Rb = 47K, C=0,01àF Dựng tranzito C1815 (=100) vi ngun cung cp 12V Hóy cho bit: a) rng xung ca mch b) Tn s ca mch TI LIU THAM KHO [1] Nguyn Vit Nguyờn, Giỏo trỡnh linh kin, mch in t, NXB Giỏo dc 2008 [2] Nguyn Vn Tuõn, S tay tra cu linh kin in t,NXB Khoa hc v k thut 2004 [3] Xuõn Th, K thut in t, NXB Giỏo dc 2005 [4] Nguyn ỡnh Bo, in t cn bn 1, NXB Khoa hc v k thut 2004 [5] Nguyn ỡnh Bo, in t cn bn 2, NXB Khoa hc v k thut 2004 ... thẩm thấu điện tương đối(hằng số điện môi - ε) - Độ tổn hao điện môi (Pa) - Độ bền điện chất điện môi (Eđ.t) - Nhiệt độ chịu đựng - Dòng điện chất điện môi (I) - Điện trở cách điện chất điện môi... 2 0-2 8 150 0-1 700 6-7 0,03 Thuỷ tinh Gốm 2 0-3 0 không chịu điện áp cao 50 0-1 700 không chịu nhiệt độ lớn 4-1 0 170 0-4 500 0,000 5-0 ,001 0,0 2-0 ,03 Bakêlit Êbônit 1 0-4 0 2 0-3 0 5 0-6 0 4-4 ,6 2, 7-3 0,0 5-0 ,12... 2, 2-4 - Giá đỡ cách điện cho đường dây dẫn - Dùng tụ điện, đế đèn, cốt cuộn dây - Kích thước nhỏ điện dung lớn - Dùng tụ điện 1,2 1, 2-1 ,4 1, 9-2 ,2 Hàn gắn kiện điện- điện tử Dùng làm chất cách điện