Kinh nghiệm sử dụng mỏ hàn điện

Kinh nghiệm sử dụng mỏ hàn điện 29-11-2011 | fee_08 | phản hồi » Mỏ hàn thiết bị thiếu với dân điện tử, việc sử dụng mỏ hàn điện cách giúp cho mối hàn đẹp thẩm mỹ, sản phẩm tạo có tính chun nghiệp Mình sưu tầm viết hướng dẫn sử dụng mỏ hàn điện cách chi tiết có hình ảnh minh họa rõ ràng, mong viết giúp bạn biết cách sử dụn mỏ hàn cách thành thạo Một số dụng cụ thiếu với dân điện tử Mỏ hàn: - Dùng mỏ hàn điện sử dụng điện trở đốt nóng Cơng suất thơng thường mỏ hàn khoảng 40W Dùng mỏ hàn có cơng suất lớn 40W gặp phải trở ngại sau: + Nhiệt lượng lớn phát từ mỏ hàn tiếp xúc vào linh kiện gây hỏng linh kiện + Trong trường hợp dùng mỏ hàn có cơng suất lớn, nhiệt lượng phát nhiều lại dễ gây tình trạng oxit hóa bề mặt dây dẫn đồng lúc hàn, mối hàn lúc lại khó hàn Trường hợp dùng nhựa thông làm chất tẩy nhẹ lớp oxit mối hàn, nhiệt lượng mối hàn q lớn làm nhựa thơng cháy bám thành lớp đen mối hàn, làm giảm độ bóng tính chất mỹ thuật mối hàn - Mỏ hàn để tiếp xúc nơi cần hàn, truyền nhiệt cho nhanh cho hết (nhiệt độ nơi hàn đầu mỏ hàn nhau) Khi mua mỏ hàn, bạn nên mua kèm theo đế hàn mũi hàn thay (theo kinh nghiệm mũi thay hàn tốt mũi bán kèm mỏ hàn) Chì hàn: Chì hàn dùng trình lắp ráp mạch điện tử loại chì hàn dễ nóng chảy (ta thường gọi chì nhẹ lửa), nhiệt độ nóng chảy khoảng 60 ¸ 80°C (chì có pha 40 ¸ 60% thiếc) Loại chì hàn thường gặp thị trường Việt Nam dạng sợi ruột đặc (cuộn lõi hình trụ), đường kính sợi chì hàn khoảng 1mm Sợi chì hàn bọc lớp nhựa thơng mặt ngồi (đối với số chì hàn nước ngồi, nhựa thơng bọc mặt sợi chì sợi chì hàn loại hình trụ ruột rỗng giữa) Lớp nhựa thông bọc sợi chì dùng làm chất tẩy q trình nóng chảy chì điểm cần hàn Đối với loại chì hàn có bọc sẵn nhựa thơng, nhìn vào sợi chì ta cảm nhận độ sáng óng ánh kim loại; với loại chì hàn khác (ví dụ chì hàn cho loại cọc bình accu, chì hàn nối dây dẫn cáp điện truyền tải) loại chì hàn nóng chảy nhiệt độ cao thường không pha trộn với nhựa thông chế tạo, loại chì thường màu sáng khơng có độ sáng óng ánh kim loại quan sát mắt Nhựa thông: Nhựa thông (là loại diệp lục tố lấy từ thông) thường dạng rắn, màu vàng nhạt (khi không chứa tạp chất) Khi hàn nên chứa nhựa thơng vào hộp để tránh tình trạng vỡ vụn Trong trình hàn ta dùng thêm nhựa thông để tăng cường chất tẩy lớp nhựa thơng bọc chì hàn khơng đủ sử dụng, trường hợp phải dùng thêm nhựa thơng bên ngồi thường gặp xi chì dây dẫn, xi chì lên đầu mỏ hàn điện trước sử dụng Ngồi nhựa thơng pha với hỗn hợp xăng dầu lửa (dầu hôi) để tạo thành dung dịch sơn phủ bề mặt cho lớp đồng mạch in, tránh oxit hóa đồng đồng thời dễ hàn dính (sơn phủ để bảo vệ bề mặt trước hàn lắp ráp linh kiện lên mạch in) Nhựa thơng có hai cơng dụng: - Rửa (chất tẩy) nơi cần hàn để chì dễ bám chặt - Sau hàn nhựa thông phủ bề mặt mối hàn lớp mỏng giúp mối hàn cách ly với môi trường xung quanh (nhiệt độ, oxy, độ ẩm, v.v…) Cách hàn đẹp thẩm mỹ: - Bước 1: bạn đặt mũi hàn vào footprint (lỗ cắm chân linh kiện) đễ làm nóng xung quanh, – 10 giây ( Một số bạn thương dí mỏ hàn vào thiếc cho chúng chảy ra, sau đưa thiếc nhão vào chân linh kiện dẫn đến việc thiếc không bám vào chân linh kiện, hàn hàn lại làm bong chân linh kiện.) - Bước 2: Sau xung quanh chân linh kiện đủ nóng, bạn bắt đầu đưa chì hàn vào, lúc chì chảy xung quanh chân linh kiện Chì lấp đầy bên lỗ cắm linh kiện Mạch đếm đơn giản sử dụng 74LS90+7447 29-11-2011 | fee_08 | phản hồi » Mạch sử dụng chip 74LS90 chíp đếm thơng dụng với đếm tích hợp sẵn chip Từ đếm kết hợp với bảng trạng thái reset đếm khoảng từ đến 10 Kết hợp nhiều chip lại đếm đến số lớn Sau ví dụ đếm thừ 00 đến 99 kết hợp 7490 với chip giải mã 7447 Đầu vào đếm lấy xung từ ic 555 từ cảm biến ứng dụng đếm sản phẩm Chuyển đổi số sang tương tự (DAC) 29-11-2011 | fee_08 | phản hồi » Trong kỹ thuật số, ta thấy đại lượng số có giá trị xác định hai khả 1, cao hay thấp, sai, vv… Trong thực tế thấy đại lượng số (chẳng hạn mức điện thế) thực có giá trị nằm khoảng xác định ta định rõ giá trị phạm vi xác định có chung giá trị dạng số Ví dụ: Với logic TTL ta có: Từ 0V đến 0,8V mức logic 0, từ 2V đến 5V mức logic Như mức điện nằm khoảng – 0,8V mang giá trị số logic 0, điện nằm khoảng – 5V gán giá trị số Ngược lại kỹ thuật tương tự, đại lượng tương tự lấy giá trị khoảng giá trị liên tục Và điều quan trọng giá trị xác đại lượng tương tự là yếu tố quan trọng Hầu hết tự nhiên đại lượng tương tự nhiệt độ, áp suất, cường độ ánh sáng, … Do muốn xử lý hệ thống kỹ thuật số, ta phải chuyển đổi sang dạng đại lượng số xử lý điều khiển hệ thống Và ngược lại có hệ thống tương tự cần điều khiển phải chuyển đổi từ số sang tương tự Trong phần tìm hiểu trình chuyển đổi từ số sang tương tự -DAC (Digital to Analog Converter) Chuyển đổi số sang tương tự tiến trình lấy giá trị biểu diễn dạng mã số ( digital code ) chuyển đổi thành mức điện dòng điện tỉ lệ với giá trị số Hình 5.1 minh họa sơ đồ khối chuyển đổi DAC 1.1 ÐỘ PHÂN GIẢI Độ phân giải (resolution) biến đổi DAC định nghĩa thay đổi nhỏ xảy đầu tương tự kết qua thay đổi đầu vào số Độ phân giải DAC phụ thuộc vào số bit, nhà chế tạo thường ấn định độ phân giải DAC dạng số bit DAC 10 bit có độ phân giải tinh DAC bit DAC có nhiều bit độ phân giải tinh Độ phân giải trọng số LSB Còn gọi kích thước bậc thang (step size), khoảng thay đổi Vout giá trị đầu vào số thay đổi từ bước sang bước khác Dạng sóng bậc thang (hình 5.2) có 16 mức với 16 thạng thái đầu vào có 15 bậc mức mức cực đại Với DAC có N bit tổng số mức khác 2N, tổng số bậc 2N – 1.2 ĐỘ CHÍNH XÁC Có nhiều cách đánh giá độ xác Hai cách thơng dụng sai số toàn thang (full scale error) sai số tuyến tính (linearity error) thường biểu biễn dạng phần trăm đầu cực đại (đầy thang) chuyển đổi Sai số toàn thang khoảng lệch tối đa đầu DAC so với giá trị dự kiến (lý tưởng), biểu diễn dạng phần trăm Sai số tuyến tính khoảng lệch tối đa kích thước bậc thang so với kích thước bậc thang lý tưởng Điều quan trọng DAC độ xác độ phân giải phải tương thích với 1.3 SAI SỐ LỆCH Theo lý tưởng đầu DAC 0V tất đầu vào nhị phân toàn bit Tuy nhiên thực tế mức điện cho trường hợp nhỏ, gọi sai số lệch ( offset error) Sai số không điều chỉnh cộng vào đầu DAC dự kiến tất trường hợp Nhiều DAC có tính điều chỉnh sai số lệch bên ngoài, cho phép triệt tiêu độ lệch cách áp bit đầu vào DAC theo dõi đầu Khi ta điều chỉnh chiết áp điều chỉnh độ lệch đầu 0V 1.4 THỜI GIAN ỔN ĐỊNH Thời gian ổn định (settling time) thời gian cần thiết để đầu DAC từ zero đến bậc thang cao đầu vào nhị phân biến thiên từ chuỗi bit toàn đến chuổi bit toàn Thực tế thời gian ổn định thời gian để đầu vào DAC ổn định phạm vi ±1/2 kích thước bậc thang (độ phân giải) giá trị cuối Ví dụ: Một DAC có độ phân giải 10mV thời gian ổn định đo thời gian đầu cần có để ổn định phạm vi 5mV giá trị đầy thang Thời gian ổn định có giá trị biến thiên khoảng 50ns đến 10ns DAC với đầu dòng có thời gian ổn định ngắn thời gian ổn định DAC có đầu điện 1.5 TRẠNG THÁI ĐƠN ĐIỆU DAC có tính chất đơn điệu ( monotonic) đầu tăng đầu vào nhị phân tăng dần từ giá trị lên giá trị Nói cách khác đầu bậc thang khơng có bậc xuống đầu vào nhị phân tăng dần từ zero đến đầy thang Tỉ số phụ thuộc dòng: DAC chất lượng cao yêu cầu ảnh hưởng biến thiên điện áp nguồn điện áp đầu vô nhỏ Tỉ số phụ thuộc nguồn tỉ số biến thiên mức điện áp đầu với biến thiên điện áp nguồn gây Ngồi thơng số cần phải quan tâm đên thông số khác DAC sử dụng như: mức logic cao, thấp, điện trở, điện dung, đầu vào; dải rộng, điện trở, điện dung đầu ra; hệ số nhiệt, … 2.1 DAC dùng điện trở có trọng số nhị phân khuếch đại cộng Hình 5.3 sơ đồ mạch mạch DAC bit dùng điện trở khuếch đại đảo Bốn đầu vào A, B, C, D có giá trị giả định 0V 5V Bộ khuếch đại thuật toán (Operational Amplifier – Op Amp) dùng làm cộng đảo cho tổng trọng số bốn mức điện vào Ta thấy điện trở đầu vào giảm dần 1/2 lần điện trở trước Nghĩa đầu vào D (MSB) có RIN = 1k, khuếch đại cộng chuyển mức điện D mà khơng làm suy giảm (vì Rf = 1k) Đầu vào C có R = 2k, suy giảm 1/2, tương tự đầu vào B suy giảm 1/4 đầu vào A giảm 1/8 Do đầu khuếch đại tính biểu thức: dấu âm (-) biểu thị khuếch đại cộng khuếch đại cộng đảo Dấu âm không cần quan tâm Như ngõ khuếch đại cộng mức điện tương tự, biểu thị tổng trọng số đầu vào Dựa vào biểu thức (4) ta tính mức điện áp tương ứng với tổ hợp ngõ vào (bảng 5.1) Bảng 5.1 Đầu ứng với điều kiện đầu vào thích hợp 0V 5V Độ phân giải mạch DAC hình 5.2 với trọng số LSB, nghĩa x 5V = 0.625V Nhìn vào bảng 5.1 ta thấy đầu tương tự tăng 0.625V số nhị phân đầu vào tăng lên bậc Ví dụ 2: a Xác định trọng số bit đầu vào hình 5.2 b Thay đổi Rf thành 500W.Xác định đầu cực đại đầy thang Giải: a MSB chuyển với mức khuếch đại = nên trọng số đầu 5V Tương tự ta tính trọng số bit đầu vào sau: MSB # 5V MSB thứ # 2.5V (giảm 1/2) MSB thứ # 1.25V (giảm 1/4) MSB thứ (LSB) # 0.625V (giảm 1/8) b Nếu Rf = 500W giảm theo thừa số 2, nên trọng số đầu vào nhỏ lần so với giá trị tính Do đầu cực đại ( đầy thang) giảm theo thừa số, lại: -9.375/2 = -4.6875V 2.2 DAC R/2R ladder Mạch DAC ta vừa khảo sát sử dụng điện trở có trọng số nhị phân tạo trọng số thích hợp cho bit vào Tuy nhiên có nhiều hạn chế thực tế Hạn chế lớn khoảng cách chênh lệch đáng kể giá trị điện trở LSB MSB, DAC có độ phân giải cao (nhiều bit) Ví dụ điện trở MSB = 1k DAC 12 bit, điện trở LSB có giá trị 2M Điều khó cho việc chế tạo IC có độ biến thiên rộng điện trở để trì tỷ lệ xác Để khắc phục nhược điểm này, người ta tìm mạch DAC đáp ứng yêu cầu mạch DAC mạng R/2R ladder Các điện trở mạch biến thiên khoảng từ đến Hình 5.4 mạch DAC R/2R ladder Từ hình 5.4 ta thấy cách xếp điện trở có hai giá trị sử dụng R 2R Dòng IOUT phụ thuộc vào vị trí chuyển mạch, đầu vào nhị phân B0B1B2B3 chi phối trạng thái chuyển mạch Dòng IOUT phép chạy qua biến đổi dòng thành điện (Op-Amp) để biến dòng thành điện VOUT Điện ngõ VOUT tính theo cơng thức: Với B giá trị đầu vào nhị phân, biến thiên từ 0000 (0) đến 1111(15) 2.3 DAC với đầu dòng Trong thiết bị kỹ thuật số đôi lúc đòi hỏi q trình điều khiển dòng điện Do người ta tạo DAC với ngõ dòng để đáp ứng u cầu Hình 5.5 DAC với ngõ dòng tương tự tỷ lệ với đầu vào nhị phân Mạch DAC bit, có đường dẫn dòng song song đường có chuyển mạch điều khiển Trạng thái chuyển mạch bị chi phối mức logic đầu vào nhị phân Dòng chảy qua đường mức điện quy chiếu VREF giá trị điện trở đường dẫn định Giá trị điện trở có trọng số theo số 2, nên cường độ dòng điện có trọng số theo hệ số tổng cường độ dòng điện IOUT tổng dòng nhánh DAC với đầu dòng chuyển thành DAC có đầu điện cách dùng khuếch đại thuật toán (Op-Amp) hình 5.6 Ở hình IOUT từ DAC phải nối đến đầu vào “ – ” khuếch đại thuật toán Hồi tiếp âm khuếch đại thuật tốn buộc dòng IOUT phải chạy qua RF tạo điện áp ngõ VOUT tính theo cơng thức: Do VOUT mức điện tương tự, tỷ lệ với đầu vào nhị phân DAC Có nhiều phương pháp sơ đồ mạch giúp tạo DAC vận hành giới thiệu Sau số dạng mạch DAC giúp hiểu rõ sâu trình chuyển đổi từ số sang tương tự 2.1 DAC dùng điện trở có trọng số nhị phân khuếch đại cộng Hình 5.3 sơ đồ mạch mạch DAC bit dùng điện trở khuếch đại đảo Bốn đầu vào A, B, C, D có giá trị giả định 0V 5V Bộ khuếch đại thuật toán (Operational Amplifier – Op Amp) dùng làm cộng đảo cho tổng trọng số bốn mức điện vào Ta thấy điện trở đầu vào giảm dần 1/2 lần điện trở trước Nghĩa đầu vào D (MSB) có RIN = 1k, khuếch đại cộng chuyển mức điện D mà không làm suy giảm (vì Rf = 1k) Đầu vào C có R = 2k, suy giảm 1/2, tương tự đầu vào B suy giảm 1/4 đầu vào A giảm 1/8 Do đầu khuếch đại tính biểu thức: [img]ấu âm (-) biểu thị khuếch đại cộng khuếch đại cộng đảo Dấu âm không cần quan tâm Như ngõ khuếch đại cộng mức điện tương tự, biểu thị tổng trọng số đầu vào Dựa vào biểu thức (4) ta tính mức điện áp tương ứng với tổ hợp ngõ vào (bảng 5.1) Bảng 5.1 Đầu ứng với điều kiện đầu vào thích hợp 0V 5V.[/img] Độ phân giải mạch DAC hình 5.2 với trọng số LSB, nghĩa x 5V = 0.625V Nhìn vào bảng 5.1 ta thấy đầu tương tự tăng 0.625V số nhị phân đầu vào tăng lên bậc Ví dụ 2: a Xác định trọng số bit đầu vào hình 5.2 b Thay đổi Rf thành 500W.Xác định đầu cực đại đầy thang Giải: a MSB chuyển với mức khuếch đại = nên trọng số đầu 5V Tương tự ta tính trọng số bit đầu vào sau: MSB # 5V MSB thứ # 2.5V (giảm 1/2) MSB thứ # 1.25V (giảm 1/4) MSB thứ (LSB) # 0.625V (giảm 1/8) b Nếu Rf = 500W giảm theo thừa số 2, nên trọng số đầu vào nhỏ lần so với giá trị tính Do đầu cực đại ( đầy thang) giảm theo thừa số, lại: -9.375/2 = -4.6875V 2.2 DAC R/2R ladder Mạch DAC ta vừa khảo sát sử dụng điện trở có trọng số nhị phân tạo trọng số thích hợp cho bit vào Tuy nhiên có nhiều hạn chế thực tế Hạn chế lớn khoảng cách chênh lệch đáng kể giá trị điện trở LSB MSB, DAC có độ phân giải cao (nhiều bit) Ví dụ điện trở MSB = 1k DAC 12 bit, điện trở LSB có giá trị 2M Điều khó cho việc chế tạo IC có độ biến thiên rộng điện trở để trì tỷ lệ xác Để khắc phục nhược điểm này, người ta tìm mạch DAC đáp ứng yêu cầu mạch DAC mạng R/2R ladder Các điện trở mạch biến thiên khoảng từ đến Hình 5.4 mạch DAC R/2R ladder Từ hình 5.4 ta thấy cách xếp điện trở có hai giá trị sử dụng R 2R Dòng IOUT phụ thuộc vào vị trí chuyển mạch, đầu vào nhị phân B0B1B2B3 chi phối trạng thái chuyển mạch Dòng IOUT phép chạy qua biến đổi dòng thành điện (Op Amp) để biến dòng thành điện VOUT Điện ngõ VOUT tính theo công thức: Với B giá trị đầu vào nhị phân, biến thiên từ 0000 (0) đến 1111(15) Ví dụ 3: Giả sử VREF = 5V DAC hình 5.4 Tính độ phân giải đầu cực đại DAC này? Giải Độ phân giải với trọng số LSB, ta xác định trọng số LSB cách gán B = 00012 = Theo công thức (5), ta có: Đầu cực đại xác định B = 11112 = 1510 Áp dụng công thức (5) ta có: ...Khi mua mỏ hàn, bạn nên mua kèm theo đế hàn mũi hàn thay (theo kinh nghiệm mũi thay hàn tốt mũi bán kèm mỏ hàn) Chì hàn: Chì hàn dùng trình lắp ráp mạch điện tử loại chì hàn dễ nóng chảy... lên đầu mỏ hàn điện trước sử dụng Ngồi nhựa thơng pha với hỗn hợp xăng dầu lửa (dầu hôi) để tạo thành dung dịch sơn phủ bề mặt cho lớp đồng mạch in, tránh oxit hóa đồng đồng thời dễ hàn dính... mặt trước hàn lắp ráp linh kiện lên mạch in) Nhựa thơng có hai cơng dụng: - Rửa (chất tẩy) nơi cần hàn để chì dễ bám chặt - Sau hàn nhựa thông phủ bề mặt mối hàn lớp mỏng giúp mối hàn cách ly