GT MD14 KY THUAT DT CB CD 1 18

1 MỤC LỤC TRANG Lời giới thiệu Bài 1: Điện trở 1.Cấu tạo, công dụng phân loại điện trở Các thông số kỹ thuật điện trở Các ký hiệu ghi điện trở Cách đọc trị số điện trở theo qui ước vòng màu Ghép điện trở Bài 2: Tụ điện Cấu tạo, công dụng phân loại loại tụ điện Các thông số kỹ thuật tụ điện Các ký hiệu ghi tụ điện Đo, đọc trị số điện dung tụ điện Kiểm tra chất lượng tụ điện Tính tốn ghép tụ điện Bài 3: Cuộn cảm Cấu tạo, công dụng phân loại loại cuộn cảm Các thông số kỹ thuật cuộn cảm Các ký hiệu ghi cuộn cảm Đo, đọc điều chỉnh trị số điện cảm cuộn cảm Tính tốn ghép cuộn cảm …… Bài 4: Đi-ốt Cấu tạo, công dụng, nguyên lý làm việc, đặc tính V-A thơng số đặc trưng đi-ốt 1.1.Đi-ốt tiếp mặt 1.2.Đi-ốt tiếp điểm Cấu tạo nguyên lý làm việc đi-ốt đặc biệt 2.1.Đi-ốt ổn áp 2.2.Đi-ốt phát quang 2.3.Đi-ốt quang Đọc ký hiệu, phân biệt đi-ốt Đo điện trở thuận, điện trở nghịch để xác định cực chất lượng đi-ốt Chọn, ghép nối đi-ốt Bài 5: Lắp mạch chỉnh lưu pha nửa chu kỳ dùng đi-ốt Sơ đồ nguyên lý nguyên lý hoạt động mạch chỉnh lưu pha nửa chu kỳ 2.1 Sơ đồ nguyên lý 2.2 Nguyên lý hoạt động Lắp ráp mạch chỉnh lưu pha nửa chu kỳ Đo biên độ dạng sóng điện áp vào, mạch chỉnh lưu pha nửa chu kỳ 3.1 Đo điện áp trước sau chỉnh lưu 3.2 Xác định dạng sóng điện áp chỉnh lưu máy sóng 3.3 Nhận xét kết Bài 6: Lắp mạch chỉnh lưu pha chu kỳ kiểu đi-ốt Công dụng, sơ đồ nguyên lý nguyên lý hoạt động mạch chỉnh lưu pha chu kỳ kiểu đi-ốt 1.1.Công dụng 1.2.Sơ đồ nguyên lý 1.3.Nguyên lý hoạt động Lắp ráp mạch Đo biên độ dạng sóng điện áp vào, mạch chỉnh lưu pha chu kỳ 3.1.Đo điện áp trước sau chỉnh lưu 3.2.Xác định dạng sóng điện áp chỉnh lưu máy sóng 3.3.Nhận xét kết Bài 7: Lắp mạch chỉnh lưu pha chu kỳ đi-ốt có mạch lọc Các mạch lọc Sơ đồ mạch chỉnh lưu pha chu kỳ kiểu đi-ốt có mạch lọc Lắp ráp mạch chỉnh lưu pha chu kỳ kiểu đi-ốt có mạch lọc Đo biên độ dạng sóng điện áp vào, mạch chỉnh lưu pha chu kỳ kiểu đi-ốt có mạch lọc 4.1 Đo điện áp trước sau chỉnh lưu có mạch lọc 4.2 Xác định dạng sóng điện áp sau chỉnh lưu có mạch lọc máy sóng 4.3 Nhận xét kết Bài 8: Lắp mạch chỉnh lưu cầu pha Sơ đồ nguyên lý nguyên lý hoạt động mạch chỉnh lưu cầu pha 1.1.Sơ đồ nguyên lý 1.2.Nguyên lý hoạt động Lắp ráp mạch Đo biên độ dạng sóng điện áp vào, mạch chỉnh lưu cầu pha 3.1.Đo điện áp trước sau chỉnh lưu 3.2 Xác định dạng sóng điện áp chỉnh lưu máy sóng 3.3 Nhận xét kết Bài 9: Cấu tạo nguyên lý làm việc Transistor Cấu tạo nguyên lý làm việc transistor lưỡng cực (BJT) Các tham số BJT Xác định cực kiểm tra chất lượng BJT Bài 10: Các đặc tuyến BJT Các họ đặc tuyến BJT Mạch phát chung 2.1 Sơ đồ mạch 2.2 Lắp ráp mạch 2.3 Khảo sát, xây dựng đặc tuyến Mạch gốc chung: 3.1 Sơ đồ mạch 3.2 Lắp ráp mạch 3.3 Khảo sát, xây dựng đặc tuyến Mạch góp chung: 4.1 Sơ đồ mạch 4.2 Lắp ráp mạch 4.3 Khảo sát, xây dựng đặc tuyến Bài 11: Điều kiện phân cực mạch định thiên BJT Điều kiện phân cực BJT Các mạch định thiên BJT 2.1 Định thiên cố định 2.2 Định thiên có hồi tiếp Lắp mạch định thiên BJT Bài 12: Các mạch khuếch đại dùng BJT Mạch khuếch đại cực phát chung 1.1 Sơ đồ mạch 1.2 Nguyên lý làm việc Mạch khuếch đại cực gốc chung 2.1 Sơ đồ mạch 2.2 Nguyên lý làm việc Mạch khuếch đại cực góp chung 3.1 Sơ đồ mạch 3.2 Nguyên lý làm việc Lắp mạch khuếch đại 4.1 Lắp mạch khuếch đại cực phát chung 4.2 Lắp mạch khuếch đại cực gốc chung 4.3 Lắp mạch khuếch đại cực góp chung Bài 13: Mạch khuếch đại nhiều tầng ghép điện dung Đặc điểm Đặc tuyến tần số Sơ đồ nguyên lý nguyên lý làm việc Lắp mạch khuếch đại nhiều tầng ghép điện dung Bài 14: Mạch khuếch đại nhiều tầng ghép biến áp Đặc điểm Đặc tuyến tần số Sơ đồ nguyên lý nguyên lý làm việc Lắp mạch khuếch đại nhiều tầng ghép biến áp Bài 15: Mạch khuếch đại chiều ghép tầng Đặc điểm Đặc tuyến tần số Sơ đồ nguyên lý nguyên lý làm việc 4 Lắp mạch khuếch đại chiều ghép tầng Bài 16: Mạch khuếch đại vi sai Đặc điểm Sơ đồ nguyên lý làm việc Lắp mạch khuếch đại vi sai Bài 17: Mạch khuếch đại công suất Đặc điểm Sơ đồ nguyên lý làm việc Lắp mạch khuếch đại công suất Bài 18: Transistor trường (FET) Cấu tạo, ký hiệu, nguyên lý làm việc transistor trường Các tham số đặc trưng transistor trường Các đặc tuyến transistor trường Xác định cực kiểm tra chất lượng transistor trường VOM Bài 19: Transistor chuyển tiếp (UJT) Cấu tạo, ký hiệu, nguyên lý làm việc transistor chuyển tiếp Các tham số đặc trưng transistor chuyển tiếp Đặc tuyến V-A transistor chuyển tiếp Xác định cực kiểm tra chất lượng transistor chuyển tiếp Bài 20: Thyristor Cấu tạo, ký hiệu, nguyên lý làm việc thyristor Các tham số đặc trưng thyristor Đặc tuyến V-A thyristor Xác định cực kiểm tra chất lượng thyristor Lắp ráp mạch ứng dụng thyristor đơn giản Bài 21: TRIAC Cấu tạo nguyên lý làm việc triac Các tham số đặc trưng triac Đặc tuyến V-A triac Xác định cực kiểm tra chất lượng triac Lắp ráp mạch ứng dụng triac đơn giản Bài 22: Diac Cấu tạo, ký hiệu, nguyên lý làm việc diac Các tham số diac Đặc tuyến V-A diac Xác định cực kiểm tra chất lượng diac Lắp ráp mạch ứng dụng diac đơn giản Bài 23: Mạch ổn áp chiều Sơ đồ khối, sơ đồ nguyên lý, nguyên lý làm việc sơ đồ lắp ráp mạch ổn áp chiều 1.1.Sơ đồ khối 1.2.Sơ đồ nguyên lý 1.3.Nguyên lý làm việc 1.4.Sơ đồ lắp ráp Lắp ráp mạch ổn áp chiều Bài 24: Lắp mạch điều chỉnh điện áp chiều Sơ đồ khối, sơ đồ nguyên lý, nguyên lý làm việc sơ đồ lắp ráp mạch điều chỉnh điện áp chiều 1.1.Sơ đồ khối 1.2.Sơ đồ nguyên lý 1.3.Nguyên lý làm việc 1.4.Sơ đồ lắp ráp Lắp ráp mạch điều chỉnh điện áp chiều Bài 25: Mạch điều chỉnh điện áp xoay chiều Sơ đồ nguyên lý nguyên lý làm việc mạch điều chỉnh điện áp xoay chiều Lắp ráp mạch điều chỉnh điện áp xoay chiều sử dụng transistor Lắp ráp mạch điều chỉnh điện xoay chiều sử dụng triac Bài 26: Lắp mạch báo rò điện Sơ đồ nguyên lý mạch báo rò điện Nguyên lý làm việc Lắp ráp mạch báo rò điện Bài 27: Lắp mạch bảo vệ điện áp Sơ đồ nguyên lý mạch bảo vệ điện áp Nguyên lý làm việc Lắp ráp mạch bảo vệ điện áp Bài 28: Mạch bảo vệ điện pha Sơ đồ nguyên lý mạch bảo vệ điện pha Nguyên lý làm việc Lắp ráp mạch bảo vệ điện pha Bài 29: Rơ le thời gian điện tử Sơ đồ mạch rơ le thời gian điện tử Nguyên lý làm việc Lắp ráp mạch rơ le thời gian điện tử Tài liệu cần tham khảo TÊN MÔ ĐUN: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ CƠ BẢN Mã mơ đun: MĐ 14 Vị trí, tính chất, ý nghĩa vai trò mơ đun: Mơ đun bố trí sau sinh viên học xong mơn học chung, môn học/ mô đun: Mạch điện, Vật liệu điện, Vẽ điện … Đây mô đun sở nghề Mơ đun giúp cho người học có khái niệm, đặc điểm cấu tạo, ký hiệu, nguyên lý hoạt động linh kiện điện tử: R, L, C, linh kiện bán dẫn Đồng thời người học phải biết vận dụng kiến thức linh kiện điện tử để giải thích nguyên lý hoạt động mạch điện tử ứng dụng, biết lắp ráp cân chỉnh số mạch điện tử ứng dụng có mô đun Các kiến thức tiếp thu mô đun giúp người học tiếp thu tốt kiến thức có mon học mơ dung khác chương trình đào tạo nghề điện dân dụng tạo tiền đề tốt để thực công việc thực tế làm việc sau Mục tiêu mô đun: * Về kiến thức: - Giải thích cấu tạo, nguyên lý làm việc, thông số đặc trưng, đặc tuyến công dụng linh kiện điện tử sử dụng diện dân dụng - Giải thích nguyên lý làm việc mạch chỉnh lưu, mạch khuếch đại mạch ứng dụng dùng điện dân dụng * Về kỹ năng: - Nhận dạng, phân biệt kiểm tra chất lượng linh kiện điện tử - Lắp rắp sửa chữa số mạch điện tử đơn giản sử dụng điện dân dụng đạt thông số kỹ thuật yêu cầu * Về thái độ: - Có tính cẩn thận, trung thực, tỉ mỉ, xác cơng việc - Đảm bảo an tồn cho người thiết bị Nội dung mơ đun: Thời gian Số TT Tên mô đun Điện trở Tụ điện Cuộn kháng Đi-ốt Lắp mạch chỉnh lưu pha nửa chu kỳ Lắp mạch chỉnh lưu pha chu kỳ kiểu đi-ốt Lắp mạch chỉnh lưu pha chu kỳ Tổng số Lý thuyết Thực hành 4 4 1 3 3 Kiể m tra0 0 0 4 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 đi-ốt có mạch lọc Lắp mạch chỉnh lưu cầu pha Cấu tạo nguyên lý làm việc Transistor Các đặc tuyến transistor Điều kiện phân cực mạch định thiên transistor lưỡng cực (BJT) Các mạch khuếch đại BJT Mạch khuếch đại nhiều tầng ghép điện dung Mạch khuếch đại nhiều tầng ghép biến áp Mạch khuếch đại chiều ghép tầng Mạch khuếch đại vi sai Mạch khuếch đại công suất Transistor trường (FET) Transistor chuyển tiếp (UJT) Thyristor Triac Diac Mạch ổn áp chiều Lắp mạch điều chỉnh điện áp chiều Mạch điều chỉnh điện áp xoay chiều 26 Lắp mạch báo rò điện 27 Lắp mạch bảo vệ điện áp 28 Mạch bảo vệ điện pha 29 Rơle thời gian điện tử Cộng 4 2 4 12 4 4 4 2 2 3 1 1 2 1 1 2 0 0 0 0 0 10 120 1 44 69 0 BÀI ĐIỆN TRỞ Mã bài: MĐ14.01 Giới thiệu: Điện trở linh kiện thơng dụng thường có tất mạch điện tử nhiểu mạch điện hệ thống điện dân dụng Bài "Điên trở" giới thiệu khái niệm, cấu tạo, thông số cách nhận biết, ghi, đọc tham số điện trở Đồng thời học giới thiệu cách mắc điện trở để tạo điện trở có trị số cơng suất tiêu tán tùy ý khơng có hệ thống thơng số quy chuẩn trình sản xuất điện trở Bài học góp phần vào việc thực mục tiêu đào tạo mơ đun Mục tiêu: - Trình bày cấu tạo, công dụng, thông số đặc trưng cách nhận biết loại điện trở sử dụng điện dân dụng - Áp dụng công thức để tính tốn ghép điện trở - Đo, đọc trị số điện trở theo ký hiệu nhà sản xuất - Kiểm tra, đánh giá chất lượng điện trở - Lựa chọn, nối ghép điện trở để có trị số điện trở theo yêu cầu - Có tính cẩn thận, trung thực, xác cơng việc Nội dung chính: Cấu tạo, phân loại ký hiệu điện trở Mục tiêu: - Trình bày khái niệm, cấu tạo, phân loại ký hiệu điện trở - Phân biệt gọi tên điện trở theo cách phân loại 1.1 Khái niệm: Điện trở thuật ngữ mà ta hiểu cách đơn giản: Điện trở đại lượng đặc trưng cho cản trở dòng điện vật dẫn điện, vật dẫn điện tốt điện trở nhỏ, vật dẫn điện điện trở lớn, vật cách điện điện trở vô lớn Điện trở dây dẫn: Là đại lượng phụ thuộc vào chất liệu, độ dài tiết diện dây Giá trị điện trở tính theo cơng thức: R = ρ.L / S Trong - ρ điện trở suất phụ thuộc vào chất liệu chế tạo dây dẫn - L chiều dài dây dẫn - S tiết diện dây dẫn - R điện trở dây dẫn, đơn vị Ohm () Khi phần tử mạch điện: Điện trở loại linh kiện thụ động chế tạo từ vật liệu kim loại hợp kim có điện trở suất cao (điện trở lớn) Wolfram, kết hợp với vật liệu cách điện gốm, sứ, mi ca 1.2 Cấu tạo: Tùy theo loại điện trở mà chúng có cấu tạo chi tiết khác Chúng chế tạo từ việc quấn dây điện trở quanh lõi cách điện để tạo nên điện trở dây quấn, ép vật liệu điện trở để tạo nên điện trở khối,…nhưng nhìn chung điện trở có kết cấu bao gồm thành phần hình 1.1.a: Vật liệu có điện trở suất cao Hình 1.1.a: Các thành phần cấu tạo điện trở Hình dạng bề ngồi số loại điện trở hình 1.1b Điện trở Hình 1.1.b: Hình dạng bề ngồi số loại điện trở 1.3 Phân loại điện trở: Phân loại điện trở có nhiều cách, theo cách phân loại ta có tên gọi khác điện trở: 1.3.1 Theo giá trị điện trở: - Điện trở không đổi: Là loại điện trở mà giá trị khơng thể thay đổi q trình làm việc - Điện trở biến đổi (còn gọi biến trở): Là loại điện trở mà giá trị có thay đổi q trình làm việc Biến trở có hai dạng: Dạng lắp mạch điện cơng suất lớn dùng dây quấn (còn gọi biến trở dây quấn) Loại gặp mạch điện tử Hình 1-2: Biến trở dây quấn Dạng thường dùng mạch điện - điện tử dạng có cơng suất trung bình nhỏ gọi chiết áp Con chạy Trục quay Hình 1-3: Chiết áp 10 Cấu tạo biến trở so với điện trở cố định chủ yếu có thêm kết cấu chạy gắn với trục xoay để điều chỉnh trị số điện trở (hình 1.3) Con chạy có kết cấu kiểu xoay (chiết áp xoay) theo kiểu trượt (chiết áp trượt) Biến trở thường có đầu ra, đầu ứng với trượt hai đầu ngồi ứng với hai đầu điện trở 1.3.2 Theo vật liệu chế tạo điện trở: Theo vật liệu chế tạo có loại điện trở: + Điện trở than tổng hợp (còn gọi điện trở khối hay điện trở "bánh khảo"): Được chế tạo từ hỗn hợp bột than chì với chất kết dính, sau đúc thành khối theo hình dạng thiết kế trước + Điện trở than nhiệt giải màng than (còn gọi điện trở màng mỏng): Được chế tạo từ hỗn hợp bột than chì với chất kết dính, sau quét thành lớp màng mỏng đế (hoặc ống) cách điện Vỏ men bảo vệ Màng điện trở Lõi cách điện Chân điện trở Hình 1-4: Điện trở màng than + Điện trở dây quấn: Được chế tạo từ sợi dây điện trở dài (dây NiCr manganin, constantan) quấn ống cách điện (thường gốm ceramic) phủ bên lớp men cách điện (hoặc sứ) bảo vệ Hình 1-5: Điện trở dây quấn + Điện trở màng kim, điện trở màng oxit kim loại điện trở miếng: Điện trở miếng thuộc thành phần vi điện tử Dạng điện trở miếng thông dụng in mạch in lắp ráp mạch Hình 1-6: Điện trở màng kim loại 1.3.3 Theo ứng dụng điện trở: Dựa vào ứng dụng, điện trở phân loại liệt kê bảng 1.1 Bảng 1.1: Các đặc tính điện trở cố định tiêu biểu Loại điện trở Trị số R Pt.t.max [w] t0 làm việc C TCR ppm/0C 105 Hình 17.2: Sơ đồ nguyên lý mạch khuếch đại công suất đẩy kéo dùng biến áp Ở biến áp BA1 biến áp đảo pha, tạo hia điẹn áp có biên độ ngược pha để kích vào bazơ hai tranzistor BA biến áp Hai tranzisto T1 T2 mắc đẩy kéo Mạch colectơ tranzisto mắc với nửa cuộn sơ cấp biến áp Tỷ số biến áp là: n2 = w1/w2 = w1'/ w2 (w1 = w1') Nếu tầng làm việc chế độ AB Rb1, Rb2 đảm bảo thiên áp cho chế độ này.Nếu tầng làm việc chế độ B không cần định thiên ; R b1, Rb2 lúc có tác dụng để bảo đảm công tác cho mạch vào tranzisto chế độ gần với chế độ nguồn dòng Xét sơ đồ làm việc chế độ B Khi khơng có tín hiệu vào điện áp bazơ hai tranzisto so với emitơ không Nếu ta bỏ qua dòng ngược colectơ coi dòng điện tầng không, điện áp tải khơng Trên colectơ tranzistor có điện áp xấp xỉ E0 Khi có tín hiệu vào, giả sử nửa chu kỳ đầu dương T thơng khuếch đại, T2 tiếp tục đóng Trên cuộn w1 tạo nên đIện áp Uw1 = iC1 Rt~ = iC1.n22.Rt = .iB1.n22.Rt Trên tải Rt có điện áp Ur = Uw1/n2 Khi tín hiệu chuyển sang nửa chu kỳ âm T1 đóng lại, T2 thông khuếch đại, iC2 = iB2 Điện áp w1' trị số với Uw1 hai tranzisto hệt nhau, ngược pha nên tạo nên tải điện áp bán chu kỳ âm Hình 4.43b mơ tả nửa chu kỳ tranzisto Đường tải xoay chiều với Rt~ = n22.Rt dựng điểm UCE0 = E0 IC = I0  Từ ta có: P~ = 1/2UCm.ICm Trị số trung bình dòng tiêu thụ nguồn I O xác định theo thành phần chiều chuỗi Furie nửa chu kỳ: Công suất nguồn tiêu thụ P0 là: Hiệu suất mạch colectơ : Hiệu suất tầng khuếch đại là: 106 Nếu chọn điện áp dư UCE nhỏ hiệu suất lớn Nếu coi ba2  , UC  EO  = 2.3 Mạch khuếch đại cơng suất đẩy kéo khơng có biến áp dùng BJT Trong sơ đồ khuếch đại công suất xét dùng biến áp để phố hợp trở kháng tải với tranzisto để có cơng suất lớn , hiệu xuất cao Nếu tranzisto có hỗ dẫn S lớn mắc tải trực tiếp vào colecto tranzisto(trở kháng tải nhỏ tới mức vài ôm),nghĩa không cần biến áp.Mạch khuếch đại không biến áp đơn thường mắc theo sơ đồ lặp emitơ để dễ phối hợp trở kháng.Trở kháng mạch lặp emitơ cỡ 1/S ;khi S đủ lớn mắc tải nhỏ.Tuy nhiên công suất cỡ vài chục đến vài trăm mW trở lên khơng nên mắc lặp emitơ mạch có hiệu xuất nhỏ.Các mạch khuếch đại không biến áp thường mắc theo sơ đồ đẩy kéo,làm việc chế độ B AB.Mạch dùng tranzisto khác loại loại Để tránh phiền phức lựa chọn thay Tranzitor khác loại lại đồng tham số, sử dụng hai Tranzitor loại hình 17.3a Ở có tầng khuếch đại đảo pha T tạo điện áp biên độ ngược pha để kích thích cho T T2 mắc đẩy kéo Ở khuếch đại đẩy kéo, Tranzitor T1 mắc colectơ chung, tranzitor T2 mắc Emitơ chung Từ ta thấy dòng Emitơ T1 coi xấp xỉ bằn dòng Colectơ T2thì dòng chiều qua điện trở tải Rt coi không,tức qua tải có dòng xoay chiều tần số tín hiệu Vì mắc nối tiếp với tải mộ tụ C t ,và luc dùng ngùơn mắc nh sơ đồ hình 17.3b.Trong hai sơ đồ phải có tần khuếch đại đảo pha T3 Mạch điện hình 17.3c tương tự mạch hình 17.3b tầng khuếch đại đảo pha không dùng biến áp mà dùng khuếch đại điện trở lấy hai điện áp cực C cực E ta gọi tương ứng U C UE(so với điểm mát).Với cách lấy tầng T gọi tầng đảo pha phân tải.Thật ta chọn RCRE điện áp tín hiệu RC có biên độ UCm =ICm.RC,điện áp RE có biên độ U Em=IEmRE.Vì IEmIcm nên UCm UEm ;mặt khác điện áp ngược pha (vì điện áp cực C ngược pha với điện áp vào,điện áp cực E đồng pha với điện áp ).Như tầng dẩo pha phân tải tạo điện áp biên độ ngược pha tầng đảo pha có biến áp Tuy nhiên tầng khơng khuếch đại điện áp U Em UVm= UBm.Hai điện áp từ cực C E đưa tới cực B tranzisto tương ứng qua hai tụ nối tầng C n1và Cn2.Hai tranzisto T1 T2 định thiên riêng tương ứng R b1-Rb2 R’b1R’b2 Mạch T1 T2 mắc mạch hình 17.3b 107 Mạch điện hình 17.3d mạch đẩy kéo dùng hai loại bóng khác tính với T tranzisto ngược,T2-thuận,dùng nguồn đối xứng(hai nguồn riêng biệt).Do hai tranzisto khác loại nên chúng cùngđược kích thích điện áp lấy từ cực C tầng T3(bazơ T1 T2 với nối với đầu tầng T3).Mạch sơ đồ dùng hai nguồn hình 17.3a,tuy nhiên dùng nguồnMạch hình 4,45e.Cần lưu ý mắc hai tranzisto phải có tham số đặc tuyến giống Khi làm việc chế độ B khơng có tín hiệu vào, hai tranzisto đóng,điện áp colectơ E 0/2 (so với mát),dòng qua tải khơng,sụt áp tải khơng Khi đưa vào tín hiệu hình sin hai tranzisto xen kẽ đóng mở , dòng colectơ dòng hình sin với độ rộng nửa chu kỳ (góc cắt =900) ;dòng điện tranzisto có chiều ngược nhau,dòng qua tải tổng nên có dạng hình sin 108 Trong mạch khuếch đại công suất không biến áp ổn định nhiệt mạch bù mạch hồi tiếp âm mạch khuếch đại xét Người ta dùng điot, tranzitor điện trở nhiệt để bù nhiệt T1 E 01 Rt D1 D2 T2 E 02 H× nh 17.4: KĐCS có diode bù nhiệt Ví dụ hình 17.4 khuếch đại đẩy kéo với đầu vào T T2 đấu với hai điot D1 D2 vừa định thiên tạo chế độ AB, vừa bù nhiệt Hai diot phân cực thuận ,sụt áp chúng đặt điểm công tác cho hai tranzisto.Điện áp phân cực cho T1 T2 để tạo UB0 điện áp thuận sụt D1 D2, UB1,B2 = (1,11,2)V có hệ số nhiệt âm(-1mA/ 0C) để bù lại tăng dòng I C theo nhiệt độ Ngồi tạo hồi tiếp âm ổn định nhiệt cho T T2.Sự làm việc sơ đồ tương tự hình 17.3d Cuối cần nhấn mạnh rằng, mạch khuếch đại công suất lớn, để tăng khả chịu dòng tranzisto, tranzisto cơng suất mắc song song Ngồi lắp cánh toả nhiêt để tăng độ bền tranzisto Lắp mạch khuếch đại công suất Mục tiêu: R3 R3 1,2k 1,2k 12V - Lắp mạch khuếch đại công suất theo tiêu chuẩn kỹ thuật - Đảm bảo an toàn cho người thiết bị R4 2,2k 12V R4 2,2k Q2 D468 + + Q2 C C 3.1 Sơ đồ nguyên lý: D468 100uF 100uF Thực lắp mạch khuếch đại cơng suất khơng biến áp có kết hợp D1 D1 VR3 VR3 4007 4007 mạch khuếch đại vi sai100k theo sơ đồ nguyên lý sau: C7 C7 100k TP3 1000uF/25V TP3 + R1 10k TP1 1kHz C1 1uF TP1 + 1kHz R2 6,8k D2 4007 R1 10k C1 1uF + Q1 C828 R2 6,8k TP2 Q1 C828 1000uF/25V + D2 4007 Q6 TP2 B562 Q6 B562 8 109 Vật tư cho lắp ráp: St t Tªn linh kiƯn Q1 C828 Q2 D468 Q3 B562 VR 100K D4007 C1F,100F C1000F R 2,2k; 1,2k; 6,8k; 10k; Loa : 10W 8 Trang bị phục vụ lắp ráp: Dông Mỏ hàn Bo vạn Panh kẹp Kìm uốn Kéo Sơ đồ nguyên lý thứ (dùng BJT): S lỵng 1 1 1+1 1/1 = Thay tơng đơng C1815 C2383 A1013 ThiÕt bÞ Đồng hồ vạn Máy sóng Máy phát sóng chuẩn Đầu đĩa CD Loa thùng 110 +12V D3 4007 R7 100 D4 4007 Q4 B562 R8 56k VR 50k C1 1uF Q6 D613 R9 330 D1 4007 TP4 D2 4007 R2 10k TP1 Q5 D468 TP3 VR1 100k 1kHz R6 1k R10 330 R5 1k R1 330 TP2 C2 104 Q2 B562 Q3 B633 R 10 + R3 4,7k Q1 D468 R4 100 -12V Vật tư cho lp rỏp: Stt Tên linh kiện S lợng Thay tơng đơng Q D468 C2383 Q B562 A1013 Q3 B633 A671 Q6 D613 H1061 VR 100K VR50k D4007 C1F; 104 R 10k; 4,7k; 330; 2/1 = 12 1k; 56k; 100 …… 10 Loa 10W, 8 Trang bị phục vụ lắp ráp: 111 Dơng ThiÕt bÞ Đồng hồ vạn Máy sóng Máy phát sóng chuẩn Đầu đĩa CD Loa thùng Mỏ hàn Bo vạn Panh kẹp Kìm uốn Kéo 3.2 Thực hành lắp ráp: Trình tự thực hiện: 3.2.1 Khảo sát sơ đồ nguyên lý 3.2.2 Lắp mạch bo đa năng: - Yêu cầu chuẩn bị linh kiện, dây nối vệ sinh tráng thiệc trước dùng làm phần tử kết nối mạch - Bố trí linh kiện hợp lý - Các đường dây nối mạch phải sóng, đẹp, khơng chồng chéo, dễ quan sát hiệu chỉnh sửa chữa - Mối hàn phải ngấu, bóng - Phải biết tiến hành kiểm tra nguội mạch để đảm bảo không gây chạm, chập, hở mạch lỗi khác trước cấp nguồn tín hiệu đầu vào - Mạch phải đảm bảo hoạt động yêu cầu cấp nguồn định mức tín hiệu vào có tần số từ 50Hz đến vài trăm KHz tín hiệu phải thay đổi tuyến tính (đúng với quy luật) với tín hiệu vào 3.2.3 Lắp mạch bo mạch in chuẩn bị sẵn: - Yêu cầu mạch in chuẩn bị sẵn (theo phần mềm thiết kế mạch in có) phải sạch, đường mạch in phải liền theo sơ đồ lắp ráp thiết kế trước (khơng có đoạn mạch in thiết kế liên mà lại bị đứt bo mạch in chuẩn bị cho lắp ráp) - Có sơ đồ lắp ráp kèm theo - Khi lắp phải cắm vị trí chiều linh kiện (đặc biệt linh kiên bán dẫn) theo sơ đồ lắp ráp, mối hàn phải ngấu, bóng, gọn, khơng gây chạm chập mạch in - Phải biết tiến hành kiểm tra nguội mạch để đảm bảo không gây chạm, chập, hở mạch lỗi khác trước cấp nguồn tín hiệu đầu vào - Mạch phải đảm bảo hoạt động yêu cầu cấp nguồn định mức tín hiệu vào có tần số từ 50Hz đến vài trăm KHz tín hiệu phải thay đổi tuyến tính (đúng với quy luật) với tín hiệu vào BÀI 18 112 TRANSISTOR TRƯỜNG (FET) Mã bài: MĐ14.18 Giới thiệu: Trong 9, 10, 11 làm quen với loại tranzito có nguyên lý làm việc dựa nguyên tắc điều khiển chuyển tiếp – BJT Trong làm quen với tranzitor có ngun lý làm việc hồn tồn khác với nguyên lý làm việc BJT, tranzito hiệu ứng trường viết tắt FET Trong FET việc điều khiển dòng điện mạch điện áp mạch vào định Mục tiêu: - Trình bày cấu tạo, ký hiệu, nguyên lý làm việc, tham số đặc trưng đặc tính transistor trường - Dùng VOM kiểm tra, xác định kết luận xác cực chất lượng transistor trường - Có tính cẩn thận, trung thực, xác công việc Nội dung: Cấu tạo, ký hiệu, nguyên lý làm việc transistor trường Mục tiêu: Trình bày cấu tạo, ký hiệu nguyên lý làm việc transitor trường 1.1 Khái niệm chung phân loại 1.1.1 Khái niệm chung Khác với tranzito lưỡng cực, hoạt động tranzito trường dựa nguyên lý hiệu ứng trường nghĩa độ dẫn điện đơn tinh thể bán dẫn điện trường bên điều khiển Dòng điện tranzito trường loại hạt dẫn tạo nên (lỗ trống điện tử) nên gọi linh kiện theo công nghệ đơn cực Nguyên lý hoạt động tranzito trường dòng điện qua mơi trường bán dẫn có tiết diện dẫn điện thay đổi tác dụng điện trường vng góc với lớp bán dẫn Khi thay đổi cường độ điện trường làm thay đổi điện trở lớp bán dẫn làm thay đổi dòng điện qua Lớp bán dẫn gọi kênh dẫn điện 1.1.2 Phân loại Tranzito trường có hai loại là: - Tranzito trường điều khiển tiếp xúc P-N (hay gọi tranzito trường mối nối): Junction field- effect transistor - viết tắt JFET - Tranzito có cực cửa cách điện: Insulated- gate field effect transistor viết tắt IGFET 113 Thông thường lớp cách điện dùng lớp oxit nên gọi metaloxide - semiconductor transistor (viết tắt MOSFET) Trong loại tranzito trường có cực cửa cách điện chia làm loại MOSFET kênh sẵn MOSFET kênh cảm ứng Mỗi loại FET lại phân chia thành loại kênh N loại kênh P Tranzito trường có ba chân cực cực Nguồn ký hiệu chữ S (source); cực Cửa ký hiệu chữ G (gate); cực Máng ký hiệu chữ D (drain) Cực nguồn (S) cực mà qua hạt dẫn đa số vào kênh tạo dòng điện nguồn IS Cực máng (D) cực mà hạt dẫn đa số rời khỏi kênh Cực cửa (G) cực điều khiển dòng điện chạy qua kênh 1.2 Cấu tạo chung ký hiệu 1.2.1 Cấu tạo ký hiệu JFET Trên hình 18.1 cấu tạo JFET kênh N ký hiệu quy ước JFET Hình 18.1: Cấu tạo ký hiệu JFET Hình 18.1 đưa cấu trúc JFET kiểu kênh n: Trên đế tinh thể bán dẫn Si-n người ta tạo xung quanh lớp bán dẫn p (có tạp chất nồng độ cao so với đế) đưa điện cực cực nguồn S (Source), cực máng D (Drain) cực cửa G (Gate) Như hình thành kênh dẫn điện loại n nối hai cực D S, cách li với cực cửa G (dùng làm điện cực điều khiển) lớp tiếp xúc p-n bao quanh kênh dẫn Hoàn toàn tương tự, xuất phát từ đế bán dẫn loại p, ta có loại JFET kênh p Các ký hiệu quy ước hai loại JFET kênh N kênh P bên 1.2.2 Cấu tạo ký hiệu MOSFET Đặc điểm cấu tạo MOSFET có hai loại thể hình 18.2.a 18.2.b Kí hiệu quy ước MOSFET mạch điện tử cho hình 18.3.a, b, c d Trên đế đơn tinh thể bán đẫn tạp chất loại p (Si-p), người ta pha tạp chất phương pháp công nghệ đặc biệt (plana, Epitaxi hay khuếch tán ion) để tạo vùng bán dẫn loại n+ (nồng độ pha tạp cao so với đế) lấy hai điện cực D S Hai vùng nối thông với nhờ kênh dẫn 114 điện loại n hình thành q trình chế tạo (loại kênh đặt sẵn hình 18.2a) hay hình thành sau có điện trường (lúc làm việc mạch điện) tác động (loại kênh cảm ứng - hình 18.2 b) Tại phần đối diện với kênh dẫn, người ta tạo điện cực thứ ba cực cửa G sau phủ lên bề mặt kênh lớp cách điện mỏng SiO2 Từ MOSFET có tên loại FET có cực cửa cách li (IGFET) Kênh dẫn cách li với đế nhờ tiếp giáp pn thường phân cực ngược nhờ điện áp phụ đưa tới cực thứ cực đế a) b) Hình 18.2: Cấu tạo MOSFET a) Loại kênh đặt sẵn; b) Loại kênh cảm ứng Ký hiệu: Kênh đặt sẵn Kênh cảm ứng Kênh N Kênh P Hình 18.3: Kí hiệu quy ước MOSFET 1.3 Nguyên lý làm việc 1.3.1 Nguyên lý làm việc JFET Để phân cực JFET, người ta dùng hai nguồn điện áp U DS > UGS < hình 18.1 (với kênh P, chiều điện áp phân cực ngược lại, cho tiếp giáp p-n bao quanh kênh dẫn phân cực ngược) Do tác dụng điện trường này, kênh dẫn xuất dòng điện (là dòng điện tử với kênh n) hướng từ cực D tới cực S gọi dòng điện cực máng I D Dòng ID có độ lớn tuỳ thuộc vào giá trị U DS UGS độ dẫn điện kênh phụ thuộc mạnh hai điện trường 1.3.2 Nguyên lý làm việc MOSFET Để phân cực MOSFET người ta đặt điện áp UDS > Cần phân biệt hai trường hợp: 115 - Với loại kênh đặt sẵn, xuất dòng điện tử kênh dẫn nối S D mạch có dòng cực máng I D (chiều vào cực D), chưa có điện áp đặt vào cực cửa (U GS = 0) Nếu đặt lên cực cửa điện áp U GS > 0, điện tử tự có vùng đế (là hạt thiểu số) hút vào vùng kênh dẫn đối diện với cực cửa làm giầu hạt dẫn cho kênh, tức làm giảm điện trở kênh, lám tăng dòng cực máng ID Chế độ làm việc gọi chế độ giầu MOSFET Nếu đặt tới cực cửa điện áp U GS < 0, trình ngược lại, làm kênh dẫn bị nghèo hạt dẫn (là điện tử) bị đẩy xa khỏi kênh Điện trở kênh dẫn tăng tùy theo mức độ tăng U GS theo chiều âm làm giảm dòng ID Đây chế độ nghèo MOSFET - Với loại kênh cảm ứng, đặt tới cực cửa điện áp U GS < 0, khơng có dòng cực máng (ID = 0) tồn hai tiếp giáp p-n mắc đối vùng máng - đế nguồn - đế, khơng tồn kênh dẫn nối máng - nguồn Khi đặt UGS > 0, vùng đế đối diện cực cửa xuất điện tử tự (do cảm ứng tĩnh điện) hình thành kênh dẫn điện nối liền hai cực máng nguồn Độ dẫn kênh tăng theo giá trị U GS dòng điện cực máng ID tăng Như MOSFET loại kênh cảm ứng làm việc với loại cực tính U GS chế độ làm giầu kênh Các tham số đặc trưng transistor trường 2.1 Các tham số chủ yếu JFET Các tham số chủ yếu JFET gồm hai nhóm: 2.1.1 Tham số giới hạn gồm có: 116 • Dòng cực máng cực đại cho phép I Dmax dòng điện ứng với điểm B đặc tuyến (đường ứng với giá trị UGS = 0); Giá trị IDmax khoảng 50mA; • Điện áp máng - nguồn cực đại cho phép điện áp nguồn UGSmax UDSmax = UB/(1,2 ÷ l,5) (cỡ vài chục Vôn) UB điện áp máng nguồn ứng với điểm B • Điện áp khóa UGSO (hay Up) (bằng giá trị UDSO ứng với đường UGS = 0) 2.1.2 Tham số làm việc gồm có: • Điện trở hay điện trở vi phần đầu r i = ∂UDS/∂ID |UGS = const (cỡ 0,5 M) ri thể độ dốc đặc tuyến vùng bão hòa • Hỗ dẫn đặc tuyến truyền đạt: cho biết tác dụng điều khiển điện áp cực cửa tới dòng cực máng, giá trị điển hình với JFET S = (7 - 10) mA/V Cần ý giá trị hỗ dẫn S đạt cực đại S = So lúc giá trị điện áp U GS lân cận điểm tính So = 2IDO/UGSO • Điện trở vi phân đầu vào: rvào tiếp giáp p-n định, có giá trị khoảng 109  Ở tần số làm việc cao, người ta quan tâm tới điện dung cực CDS CGD (cỡ pf) 2.2 Các tham số chủ yếu MOSFET Các tham số MOSFET định nghĩa xác định giống JFET gồm có: hỗ dẫn S đặc tính truyền đạt, điện trở r i ,điện trở vào rv nhóm tham số giới hạn: điện áp khóa U GSO (ứng với giá trị UDS xác định), điện áp thắt kênh hay điện áp máng - nguồn bão hòa U DSO (ứng với UGS = 0) dòng IDmaxCF, UDSmaxCF Các đặc tính transistor trường 3.1 Đặc tuyến von – ampe JFET Nếu xét riêng phụ thuộc ID vào điện áp giữ cho điện áp lại khơng đổi (coi tham số) ta nhận hai hệ hàm quan trọng nhât JFET : ID = f1(UDS)│UGS = const ID = f2(UGS)│UGS = const 117 Hình 18.4: Họ đặc tuyến đặc tuyến truyền đạt Biểu diễn f1 ứng với vài giá trị không đổi UGS ta thu họ đặc tuyến JFET Đường biểu diễn f2 ứng với giá trị không đổi UDS cho ta họ đặc tuyến truyền đạt JFET Dạng điển hình họ đặc tuyến cho hình 18.4 a b Đặc tuyến JFET chia làm vùng rõ rệt: - Vùng gần gốc, UDS nhỏ, ID tăng mạnh tuyến tính theo UDS phụ thuộc vào UGS Đây vùng làm việc JFET giống điện trở lúc đường cong bị uốn mạnh (điểm A hình 18.4 a ứng với đường UGS = 0V) - Vùng điểm A gọi vùng thắt (vùng bão hoà) U DS đủ lớn, ID phụ thuộc yếu vào UDS mà phụ thuộc mạnh vào UGS Đây vùng JFET làm việc phần tử khuếch đại, dòng I D điều khiển điện áp UGS Quan hệ điểm B - Vùng điểm B gọi vùng đánh thủng, U DS có giá trị lớn, ID tăng đột biến tiếp giáp p-n bị đánh thủng thác lũ xảy khu vực gần cực D điện áp ngược đặt lên tiếp giáp p-n vùng lớn Qua đồ thị đặc tuyến ra, ta rút nhận xét sau: - Khi đặt trị số UGS âm dần, điểm uốn A xác định ranh giới hai vùng tuyến tính bảo hồ dịch gần phía gốc toạ độ Hồnh độ điểm A (ứng với trị số định UGS) cho xác định giá trị điện áp gọi điện áp bảo hồ cực máng UDS0 (còn gọi điện áp thắt kênh) Khi │UGS│ tăng, UDS0 giảm - Tương tự với điểm B: Ứng với giá trị UGS âm hơn, việc đánh thủng tiếp giáp p-n xảy sớm hơn, với giá trị UDS nhỏ Đặc tuyên truyền đạt JFET (h.18.4b) giống hệt đặc tuyến anotlưới đèn cực chân không, xuất phát từ giá trị U GS0, ID = 0, gọi điện áp khố (còn ký hiệu U P) Độ lớn UGS0 UDS0 ứng với đường UGS = họ đặc tuyến Khi tăng U GS, ID tăng tỉ lệ độ dẫn điện kênh tăng theo mức độ giảm phân cực ngược tiếp giáp p-n Lúc U GS = 0, ID = ID0 118 Giá trị ID0 dòng tĩnh cực máng khơng có điện áp cực cửa Khi có U GS < 0, ID < ID0 xác định ID = ID0 (1- UGS / UGS0) 3.2 Đặc tuyến von – ampe MOSFET Chế độ giàu hạt dẫn Chế độ nghèo hạt dẫn Họ đặc tuyến MOSFET kênh có sẵn loại N Họ đặc tuyến MOSFET kênh cảm ứng loại N Xác định cực kiểm tra chất lượng transistor trường VOM Một MOSFET tốt: Là đo trở kháng G với S G với D có điện trở vô (kim không lên hai chiều đo) G điện trở kháng D S phải vô Các bước kiểm tra sau: - Bước 1: Chuẩn bị: Để đồng hồ vạn chế độ đo điện trở, thang x1K - Bước 2: Nạp cho G điện tích (để que đen vào G que đỏ vào S D) - Bước 3: Sau nạp cho G điện tích ta đo điện trở D S (que đen vào D que đỏ vào S) => kim lên - Bước 4: Chập G vào D G vào S để thoát điện chân G - Bước 5: Sau thoát điện chân G đo lại điện trở D-S, kim không lên => Kết MOSFET tốt 119 Đo kiểm tra MOSFET ngược thấy tốt Đo kiểm tra MOSFET ngược thấy bị chập Nếu từ bước trở đi: - Đo G S G D kim lên = 0 chập G-S G-D - Đo D S mà hai chiều đo kim lên 0 chập D-S * Đo kiểm tra MOSFET mạch Khi kiểm tra MOSFET mạch, ta cần để đồng hồ đo chế độ đo điện trở, thang x1 đo điện trở D S Nếu chiều kim đồng hồ có lên, đảo chiều que đo kim đồng hồ khơng lên MOSFET bình thường Nếu hai chiều kim đồng hồ lên =  MOSFET bị chập DS ... 10Ω ÷ 5M 1/20÷ 1/2 ở1250C -5 5 ÷ +145 -5 5 ÷ +125 ± 10 ± 25 1/4 ÷ 700C 1/20÷1/2 1250C 1/8 ÷ 700C -5 5 ÷ +150 -5 5 ÷ +175 -5 5 ÷ +165 ± 200 ± 200 ± 510 2,7Ω ÷ 100M 1/8 ÷ 700C -5 5 ÷ +130 ±1500 ÷ 21 250C... người ta chia điện trở cấp xác: - Cấp 0.05: có sai số ± 0,5 % - Cấp 0.1: có sai số ± % - Cấp I: có sai số ± % - Cấp II: có sai số ± 10 % - Cấp III: có sai số ± 20 % 2.2 - Cơng suất tiêu tán danh định... người ta chia tụ điện cấp xác: - Cấp 0.05: có sai số ± 0,5 % - Cấp 0.1: có sai số ± % - Cấp I: có sai số ± % - Cấp II: có sai số ± 10 % - Cấp III: có sai số ± 20 % 2.2 - Điện áp (hiệu điện thế) làm