Các linh kiện điện tử thụ động cơ bản và ứng dụng

Các linh kiện điện tử thụ động ứng dụng Điện trở Tụ điện Cuộn cảm Thạch anh Thực hành, tập Câu hỏi ôn tập tập CÁC LINH KIỆN ĐIỆN TỬ THỤ ĐỘNG CƠ BẢN VÀ ỨNG DỤNG Mã chương: MH18 – 01 Mục tiêu: - Trình bày kiến thức đặc điểm cấu tạo, tính chất, chế làm việc, qui cách đóng vỏ ghi nhãn lĩnh vực ứng dụng số linh kiện điện tử thụ động mạch điện tử ứng dụng hệ thống lạnh điện trở, tụ điện, cuộn cảm thạch anh; - Có lòng u nghề, say mê tìm hiểu kiến thức lĩnh vực điện tử Nội dung chính: ĐIỆN TRỞ: 1.1 Khái quát chung: 1.1.1 Khái niệm: - Điện trở 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 linh kiện sử dụng mạch điện đóng vai trò phần tử cản trở dòng điện nhằm tạo giá trị dòng điện điện áp danh định theo yêu cầu mạch - Điện trở có tác dụng mạch điện xoay chiều chiều Chế độ làm việc điện trở không bị ảnh hưởng tần số nguồn điện xoay chiều mạch 1.1.2 Các thông số bản: a Điện trở danh định: - Là giá trị được nhà sản xuất tính tốn để áp dụng cho q trình sản xuất điện trở Giá trị ghi nhãn trên thân điện trở xuất xưởng Giá trị danh định không giá trị thực thân điện trở, mà giá trị gần - Đơn vị điện trở biểu thị Ôm (Ohm - Ω), bội số đơn vị Ω kilơ Ơm (kΩ) ; Mêga Ơm (MΩ); giga Ơm (gΩ) - 1gΩ = 1000 MΩ = 1.000.000 kΩ = 1.000.000.000 Ω b Sai số - Sai số giá trị sai lệch giá trị thực với giá trị danh định điện trở - Người ta thường sử dụng giá trị sai số tương đối tính % - Dựa vào sai số, người ta thường chia điện trở thành cấp xác: Cấp I có sai số ±5% ; cấp II có sai số ±10% ; cấp II có sai số ±20% c Cơng suất chịu đựng: - Khi làm việc với dòng điện chạy qua, điện trở bị nóng lên nhiệt lượng tỏa ra, loại điện trở chịu đựng giới hạn nhiệt độ tương ứng với công suất định Vượt qua công suất này, điện trở không làm việc lâu dài - Công suất chịu đựng công suất tổn hao lớn mà điện trở chịu đựng thời gian dài mà không ảnh hưởng đến trị số điện trở - Khi thay điện trở, nên chọn loại điện trở có cơng suất chịu đựng lớn điện trở cũ - Khi mắc điện trở vào đoạn mạch, thân điện trở tiêu thụ cơng suất P tính theo cơng thức P = U I = U2 / R = R.I2 - Theo công thức ta thấy, công suất tiêu thụ điện trở phụ thuộc vào dòng điện qua điện trở phụ thuộc vào điện áp hai đầu điện trở - Công suất tiêu thụ điện trở hồn tồn tính trước lắp điện trở vào mạch - Thông thường người ta lắp điện trở vào mạch có cơng suất danh định ≥ lần cơng suất mà tiêu thụ d Hệ số nhiệt điện trở: - Khi nhiệt độ làm việc thay đổi trị số điện trở bị thay đổi Sự thay đổi trị số tương đối nhiệt độ thay đổi 10C gọi hệ số nhiệt điện trở - Các loại điện trở bình thường (khơng phải loại điện trở nhiệt) làm việc, nhiêt độ tăng lên 10C trị số điện trở chúng tăng khoảng 0,2% 1.1.3 Phương thức đấu nối: a Mắc điện trở nối tiếp: - Khái niệm: Mắc điện trở nối tiếp cách nối điện trở liên tiếp điểm cuối điện trở nối với điểm đầu điện trở tạo thành vòng khép kín với nguồn điện - Sơ đồ đấu nối: Hình 1.1: Điện trở mắc nối tiếp mạch - Các đặc trưng: + Các điện trở mắc nối tiếp tương đương với điện trở có giá trị tổng điện trở thành phần Rtđ = R1 + R2 + R3 + + Rn + Dòng điện chạy qua điện trở mắc nối tiếp có giá trị I I = IR1 = IR2 = = IRn = ( U1 / R1) = ( U2 / R2) = .= (Un / Rn) + Từ công thức ta thấy rằng, sụt áp điện trở mắc nối tiếp tỷ lệ thuận với giá trị điện trở tương ứng b Mắc điện trở song song: - Khái niệm: Mắc điện trở song song cách nối tất đầuđầu điện trở nối chung với nhau, tất đầu-cuối điện trở nối chung với nối với nguồn điện - Sơ đồ đấu nối Hình 1.2: Điện trở mắc song song mạch - Các đặc trưng: + Các điện trở mắc song song tương đương với điện trở có giá trị nghịch đảo tổng nghịch đảo điện trở thành phần (1 / Rtđ) = (1 / R1) + (1 / R2) + (1 / R3) + .+ (1 / Rn) + Nếu mạch có điện trở song song Rtđ = R1.R2 / ( R1 + R2) + Điện áp điện trở mắc song song UR1 = UR2 = .= URn = U +Dòng điện chạy qua điện trở mắc song song tỷ lệ nghịch với giá trị điện trở I1 = ( U / R1) , I2 = ( U / R2) , , In = ( U / Rn ) c Mắc điện trở hỗn hợp: - Khái niệm: Mắc điện trở hỗn hợp cách nối phối hợp cách mắc nối tiếp cách mắc song song - Mạch đấu nối: Hình 1.3: Điện trở mắc hỗn hợp mạch - Các đặc trưng: + Điện trở tương đương toàn mạch xác định kết hợp theo cơng thức tính hai trường hợp nối tiếp song song + Mắc hỗn hợp cho phép tạo giá trị điện trở theo tính toán mong muốn cách mắc tối ưu hay sử dụng thực tế - Ví dụ: ta cần điện trở 9KΩ ta mắc song song điện trở 15K sau mắc nối tiếp với điện trở 1,5KΩ 1.2 Các loại điện trở, cấu tạo ký hiệu: 1.2.1 Các loại điện trở ký hiệu a Theo mục đích sử dụng: * Điện trở cố định: - Là loại điện trở có trị số cố định thay đổi q trình sử dụng - Loại chia có tên gọi khác + Điện trở cấp độ xác trung bình + Điện trở cấp độ xác cao + Điện trở cơng suất Hình 1.4: Ký hiệu điện trở, giá trị cơng suất điện trở * Điện trở có trị số thay đổi - Biến trở: Là loại điện trở có trị số thay đổi Hình 1.5: Ký hiệu, cấu tạo, hình dạng biến trở - Nhiệt điện trở (Thermistor): Là loại điện trở mà trị số thay đổi theo nhiệt độ Loại có hai loại + Nhiệt trở dương (PTC - Positive Temperature Coefficient) + Nhiệt trở âm (NTC - Negative Temperature Coefficient) - Quang điện trở (Photoresistor): Là loại điện trở mà trị số thay đổi theo cường độ ánh sáng chiếu vào (LDR = Light Dependent Resistor) Hình 1.6: Ký hiệu, hình dáng quang điện trở b Theo cấu tạo điện trở: - Điện trở than: Người ta trộn bột than bột đất sét theo tỷ lệ định trị số khác Sau đó, người ta ép lại cho vào ống Bakelite Dùng hai miếng kim loại ép sát vào hai đầu có hai dây hàn vào để làm chân điện trở, bọc kim loại bên để giữ cấu trúc bên đồng thời chống cọ sát ẩm Ngoài người ta sơn vòng màu để ghi trị số điện trở Loại điện trở dễ chế tạo, độ xác tốt, loại rẻ tiền thông dụng - Điện trở dây quấn: Dây làm hợp kim NiCr quấn lõi cách điện amiăng, đất nung, sành, sứ Bên phủ lớp nhựa cứng lớp sơn cách điện Để giảm tối thiểu hệ số tự cảm L dây quấn, người ta quấn 1/2 số vòng theo chiều thuận 1/2 số vòng theo chiều ngược + Điện trở dây quấn phụ thuộc vào chất liệu, độ dài tiết diện dây, tính theo cơng thức sau: R = ρ.L / S Trong đó: + ρ điện trở xuất phụ thuộc vào chất liệu làm điện trở (Ω.m) + L chiều dài dây dẫn (m) + S tiết diện dây dẫn (m2) + R điện trở đơn vị Ohm (Ω) 1.3 Qui cách đóng vỏ ghi nhãn: 1.3.1 Ghi trực tiếp: - Trên thân linh kiện, người ta ghi trị số linh kiện trực tiếp số với đơn vị điện trở Ω, kΩ, MΩ - Ví dụ: Ghi 100 - đọc 100Ω Ghi 15K - đọc 15kΩ Ghi 1M - đọc 1MΩ - Cách ghi trực tiếp giá trị điện trở thường sử dụng điện trở công suất, bán trở số loại điện trở dây quấn 1.3.2 Ghi luật số: - Trên thân linh kiện, người ta thường ghi số thập phân, đó: + Hai chữ số đầu chữ số có nghĩa + Chữ số thứ ba số số không thêm vào (hệ số nhân 10) - Ví dụ: Ghi 103 - đọc 10x1000 = 10000Ω = 10kΩ Ghi 472 - đọc 47x100 = 4700Ω = 4,7kΩ - Cách ghi theo luật số thường sử dụng để ghi bán trở, biến trở 1.3.3 Ghi theo luật màu: a Quy định giá trị vòng màu: Mầu sắc Đen Nâu Đỏ Cam Vàng Xanh Giá trị Mầu sắc Xanh lơ Tím Xám Trắng Nhũ vàng Nhũ bạc Giá trị -1 -2 Hình 1.7: Qui định giá trị vòng màu b Cách đọc trị số điện trở vòng mầu: Hình 1.8: Điện trở vòng màu cách đọc - Vòng số vòng số hai số có nghĩa - Vòng số bội số số 10 (là số số khơng "0" thêm vào) - Vòng số vòng cuối thường có mầu nhũ vàng hay nhũ bạc, vòng sai số điện trở, đọc trị số ta bỏ qua vòng Trị số = (vòng 1)(vòng 2) x 10( mũ vòng 3) - Mầu nhũ có vòng sai số vòng số 3, vòng số nhũ số mũ số 10 số âm c Cách đọc trị số điện trở vòng mầu: ( điện trở xác ) Hình 1.9: Điện trở vòng màu cách đọc - Vòng số 1, số vòng số ba số có nghĩa - Vòng số bội số số 10 (là số số không "0" thêm vào) - Vòng số vòng cuối vòng sai số điện trở Trị số = (vòng 1)(vòng 2)(vòng 3) x 10 ( mũ vòng 4) d Thực hành đọc trị số điện trở: Hình 1.10: Các điện trở khác vòng mầu thứ Khi điện trở khác vòng mầu thứ 3, ta thấy vòng mầu bội số thường thay đổi từ mầu nhũ bạc mầu xanh lá, tương đương với điện trở < Ω đến hàng MΩ Hình 1.11: Các điện trở có vòng mầu số số thay đổi - Ở hình giá trị điện trở ta thường gặp thực tế, vòng mầu số thay đổi giá trị điện trở tăng giảm 10 lần e Các trị số điện trở thông dụng - Ta kiếm điện trở có trị số bất kỳ, nhà sản xuất đưa khoảng 150 loại trị số điện trở thông dụng, bảng mầu sắc trị số điện trở thơng dụng Hình 1.12: Luật màu điện trở thông dụng TỤ ĐIỆN: 2.1 Khái quát chung: - Tụ điện linh kiện điện tử thụ động sử dụng rộng rãi mạch điện tử, chúng sử dụng mạch lọc nguồn, lọc nhiễu, mạch truyền tín hiệu xoay chiều, mạch tạo dao động vv - Tụ điện phần tử có giá trị dòng điện qua tỷ lệ với tốc độ biến đổi điện áp theo thời gian Biểu thức: i = C.dUc / dt 2.2 Các thông số bản: 2.2.1 Điện dung: a Điện dung: Là đại lượng nói lên khả tích điện hai cực tụ điện, điện dung tụ điện phụ thuộc vào diện tích cực, vật liệu làm chất điện môi khoảng cách giữ hai cực theo cơng thức C=ξ.S/d - Trong C: điện dung tụ điện, đơn vị Fara (F) - ξ: Là số điện môi lớp cách điện - d: chiều dày lớp cách điện - S: diện tích cực tụ điện b Đơn vị điện dung tụ: Đơn vị Fara (F), 1Fara lớn thực tế thường dùng đơn vị nhỏ như: MicroFara (µF) , NanoFara (nF), PicoFara (pF) - Fara = 1000 µ Fara = 1000.000 n F = 1000.000.000 p F - µ Fara = 1000 n Fara - n Fara = 1000 p Fara 2.2.2 Dung kháng tụ điện: - Đối với dòng điện chiều, tụ điện có tác dụng ngăn dòng điện chạy qua (mặc dù có dòng nạp ban đầu lại ngưng tụ nạp đầy) - Với dòng xoay chiều, dòng điện xuất liên tục với chu kỳ điện áp xoay chiều hiểu tụ điện có tác dụng dẫn dòng xoay chiều qua - Tụ có trị số điện dung nhỏ, tần số cao dòng điện qua dễ - Tụ có trị số điện dung lớn, tần số thấp dòng điện dễ dàng qua - Dung kháng tụ điện đại lượng đặc trưng cho cản trở dòng điện theo tần số ký hiệu XC, có biểu thức: XC = / ( 2π.f.C) Trong đó: + XC gọi dung kháng tụ, đơn vị ôm (Ω) + f tần số dòng điện (Hz) + C điện dung tụ điện (F) + π số = 3,14 2.2.3 Sai số: - Cũng điện trở, trị số điện dung tụ ghi nhãn trên thân tụ trị số điện dung danh định, khác với giá trị điện dung thực tụ Do điện dung tụ có sai số thường tính theo % - Theo cấp độ sai số, tụ điện thường phân chia theo nhiều cấp độ sai số khác tùy theo yêu cầu mạch điện mà ta chọn loại tụ điện có cấp độ sai số thích hợp 2.2.4 Điện áp làm việc: - Là điện áp lớn cho phép đặt lên hai đầu cực tụ điện mà tụ mà tụ làm việc an tồn - Giá trị điện áp làm việc thường tính theo đơn vị vôn (V) 2.2.5 Tổn hao: - Tụ điện lý tưởng làm việc không gây mát lượng điện Trong thực tế, vật liệu cấu tạo tụ khơng hồn tồn tuyệt đối lý tưởng nên làm việc gây khơng nhiều mát lượng điện, mát lượng điện đặc trưng đại lượng gọi tổn hao - Hệ số tổn hao biểu thị chất lượng tụ điện f Hệ số nhiệt tụ điện: Khi nhiệt độ làm việc thay đổi làm kết cấu tụ thay đổi, điện dung thay đổi Sự thay đổi trị số điện dung theo % nhiệt độ thay đổi 10C gọi hệ số nhiệt tụ điện 2.2.6 Điện cảm tạp tán: - Do cấu tạo đa số tụ điện, băng kim loại làm hai cực tụ điện tròn vào tương đương vòng dây làm việc với dòng xoay chiều, có tham gia thành phần điện cảm, với trị số nhỏ làm ảnh hưởng nhiều đến tính chất mạch điện Thành phần điện cảm không mong muốn gọi điện cảm tạp tán - Trong mạch điện cần có độ tin cậy cao tụ điện, người ta phải tính đến thành phần điện cảm tạp tán để có biện pháp kỹ thuật xử lý thích hợp 2.3 Phương thức đấu nối: 2.3.1 Mắc tụ điện nối tiếp: - Mạch đấu nối: Hình 1.13: Tụ điện mắc nối tiếp mạch - Khái niệm: Mắc tụ điện nối tiếp cách nối tụ liên tiếp cực cuối tụ điện nối với cực đầu tụ điện tạo thành vòng khép kín với nguồn điện - Các tụ điện mắc nối tiếp tương đương với tụ điện có giá trị điện dung nghịch đảo tổng nghịch đảo điện dung thành phần (1 / Ctđ) = (1 / C1) + (1 / C2) + (1 / C3) + .+ (1 / Cn) - Dòng điện chạy qua tụ điện mắc nối tiếp có giá trị I: I = IC1 = IC2 = = ICn 2.3.2 Mắc tụ điện song song: - Mạch đấu nối: Hình 1.14: Tụ điện mắc song song - Khái niệm: Mắc tụ điện song song cách nối tất đầu- đầu tụ điện nối chung với nhau, tất đầu-cuối tụ điện nối chung với nối với nguồn điện - Các tụ điện mắc song song tương đương với tụ điện có giá trị điện dung tổng điện dung thành phần Ctđ = C1 + C2 + C3 + + Cn - Nếu mạch có tụ điện song song Ctđ = C1 + C2 - Điện áp tụ điện mắc song song UC1 = UC2 = .= UCn = U 2.3.3 Mắc tụ điện hỗn hợp: - Mạch đấu nối: Hình 1.15: Điện trở mắc hỗn hợp - Khái niệm: Mắc tụ điện hỗn hợp cách nối phối hợp cách mắc nối tiếp cách mắc song song - Điện dung tương đương mạch tụ điện mắc hỗn hợp tính tốn phối hợp hai cách mắc 2.4 Các loại tụ điện, cấu tạo ký hiệu 2.4.1 Cấu tạo chung tụ điện: - Cấu tạo tụ điện gồm hai cực đặt song song, có lớp cách điện gọi điện môi Người ta thường dùng giấy, gốm, mica, giấy tẩm hoá chất làm chất điện môi tụ điện phân loại theo tên gọi chất điện môi Tụ giấy, Tụ gốm, Tụ hố… Hình 1.16 : Cấu tạo tụ gốm tụ hoá 2.4.2 Tụ giấy, Tụ gốm, Tụ mica (Tụ không phân cực ): - Các loại tụ không phân biệt âm dương thường có điện dung nhỏ từ 0,47 µF trở xuống, tụ thường sử dụng mạch điện có tần số cao mạch lọc nhiễu Hình 1.17: Tụ khơng phân cực - ký hiệu 2.4.3 Tụ hố (Tụ có phân cực): Tụ hố tụ có phân cực âm dương, tụ hố có trị số lớn giá trị từ 0,47µF đến khoảng 4.700 µF, tụ hố thường sử dụng mạch có tần số thấp dùng để lọc nguồn, tụ hố ln ln có hình trụ Hình 1.18: Tụ hố - Là tụ có phân cực âm dương 2.4.4.Tụ xoay: Tụ xoay tụ thay đổi diện tích cực nhằm thay đổi giá trị điện dung, tụ thường lắp Radio để thay đổi tần số cộng hưởng ta dò đài Hình 1.19: Tụ xoay - ký hiệu 2.5 Qui cách đóng vỏ ghi nhãn 2.5.1 Với tụ hoá: Giá trị điện dung tụ hoá ghi trực tiếp thân tụ => Tụ hố tụ có phân cực (-) , (+) ln ln có hình trụ Hình 1.20: Tụ hố ghi điện dung 185 µF / 320 V 2.5.2 Với tụ giấy, tụ gốm: Tụ giấy tụ gốm có trị số ghi ký hiệu Hình 1.21: Tụ gốm ghi trị số ký hiệu - Cách đọc : Lấy hai chữ số đầu nhân với 10 (Mũ số thứ ) - Ví dụ tụ gốm bên phải hình ảnh ghi 474K nghĩa - Giá trị = 47 x 104 = 470000 p ( đơn vị picô Fara) = 470 n Fara = 0,47 µF - Chữ K J cuối sai số 5% hay 10% tụ điện 2.5.3 Thực hành đọc trị số tụ điện: Hình 1.22: Cách đọc trị số tụ giất tụ gốm Chú ý: chữ K sai số tụ 50V điện áp cực đại mà tụ chịu * Tụ giấy tụ gốm có cách ghi trị số khác ghi theo số thập phân lấy đơn vị MicroFara Hình 1.23: Một cách ghi trị số khác tụ giấy tụ gốm * Ý nghĩa giá trị điện áp ghi thân tụ: - Ta thấy tụ điện ghi trị số điện áp sau giá trị điện dung, giá trị điện áp cực đại mà tụ chịu được, điện áp tụ bị nổ - Khi lắp tụ vào mạch điện có điện áp U người ta lắp tụ điện có giá trị điện áp Max cao gấp khoảng 1,4 lần - Ví dụ mạch 12V phải lắp tụ 16V, mạch 24V phải lắp tụ 35V.vv - Tụ điện có nhiều loại Tụ giấy, Tụ gốm, Tụ mi ca, Tụ hoá tính chất ta phân tụ hai loại tụ khơng phân cực tụ phân cực CUỘN CẢM: 3.1 Khái quát chung: 3.1.1 Cấu tạo: Cuộn cảm gồm số vòng dây quấn lại thành nhiều vòng, dây quấn sơn emay cách điện, lõi cuộn dây khơng khí, vật liệu dẫn từ Ferrite hay lõi thép kỹ thuật Hình 1.24: Hình dạng thực tế uộn dây lõi khơng khí cuộn dây lõi Ferit Hình 1.25: Ký hiệu cuộn dây sơ đồ L1 cuộn dây lõi khơng khí, L2 cuộn dây lõi ferit, L3 cuộn dây có lõi chỉnh, L4 cuộn dây lõi thép kỹ thuật 3.1.2 Các thông số : a Hệ số tự cảm (định luật Faraday): Hệ số tự cảm đại lượng đặc trưng cho sức điện động cảm ứng cuộn dây có dòng điện biến thiên chạy qua L = ( µr.4.3,14.n2.S.10-7 ) / l - L: hệ số tự cảm cuôn dây, đơn vị Henrry (H) - n: số vòng dây cuộn dây - l: chiều dài cuộn dây tính mét (m) - S: tiết diện lõi, tính m2 - µr: hệ số từ thẩm vật liệu làm lõi b Cảm kháng: Cảm kháng cuộn dây đại lượng đặc trưng cho cản trở dòng điện cuộn dây dòng điện xoay chiều XL = 2π.f.L Trong : - XL cảm kháng, đơn vị Ω - f : tần số đơn vị Hz - L: hệ số tự cảm, đơn vị Henry c Hệ số phẩm chất: - Một cuộn cảm có chất lượng cao độ tổn hao lượng nhỏ - Để đặc trưng cho cho chất lượng cuộn dây với độ tổn hao nó, người ta đặc trưng đại lượng gọi hệ số phẩm chất, ký hiệu Q - Để nâng cao hệ số phẩm chất cuộn dây, đặc biệt cuộn dây công tác vùng tần số cao, người ta thường dùng lõi vật liệu từ như: ferit, sắt bon d Điện dung tạp tán: - Do cấu tạo cuộn dây vòng dây xếp chồng lên có vỏ cách điện, chúng giống má tụ điện hình thành điện dung khơng mong muốn gọi điện dung tạp tán - Điện dung tạp tán ảnh hưởng đến chất lượng cuộn cảm đặc biệt cuộn dây công tác vùng tần số cao Do người ta thường khắc phục làm giảm điện dung tạp tán cách quấn cuộn dây theo kiểu tổ ong, quấn phân đoạn 3.2 Các loại cuộn cảm, cấu tạo ký hiệu: 3.2.1 Rơ le (Relay): Hình 1.26: Hình dạng loại Rơ le Rơ le ứng dụng cuộn dây sản xuất thiết bị điện tử, nguyên lý hoạt động Rơle biến đổi dòng điện thành từ trường thông qua cuộn dây, từ trường lại tạo thành lực học thông qua lực hút để thực động tác khí đóng mở cơng tắc, đóng mở hành trình thiết bị tự động vv Hình 1.27: Cấu tạo nguyên lý hoạt động Rơ le 3.2.2 Biến áp: a Khái niệm: Biến áp thiết bị để biến đổi điện áp xoay chiều, cấu tạo bao gồm cuộn sơ cấp (đưa điện áp vào) hay nhiều cuộn thứ cấp (lấy điện áp sử dụng) quấn lõi từ thép lõi ferit Hình 1.28: Ký hiệu biến áp b Các thông số bản: * Tỷ số vòng / vol biến áp: - Gọi n1 n2 số vòng quộn sơ cấp thứ cấp - U1 I1 điện áp dòng điện vào cuộn sơ cấp - U2 I2 điện áp dòng điện từ cuộn thứ cấp Ta có hệ thức sau: U1 / U2 = n1 / n2 Điện áp hai cuộn dây sơ cấp thứ cấp tỷ lệ thuận với số vòng dây quấn U1 / U2 = I2 / I1 Dòng điện hai đầu cuộn dây tỷ lệ nghịch với điện áp, nghĩa ta lấy điện áp cao cho dòng nhỏ * Cơng suất biến áp: Công suất biến áp phụ thuộc tiết diện lõi từ, phụ thuộc vào tần số dòng điện xoay chiều, biến áp hoạt động tần số cao cho cơng xuất lớn c Phân loại biến áp: * Biến áp nguồn biến áp âm tần: Hình 1.29: Hình dạng biến áp nguồn lõi E,I lõi hình xuyến - Biến áp nguồn hoạt động tần số điện lưới 50Hz , lõi biến áp sử dụng Tơnsilic hình chữ E I ghép lại, biến áp có tỷ số vòng / Vol lớn - Biến áp âm tần sử dụng làm biến áp đảo pha biến áp loa mạch khuyếch đại công xuất âm tần,biến áp sử dụng Tônsilic làm lõi từ biến áp nguồn, tônsilic biến áp âm tần mỏng để tránh tổn hao, biến áp âm tần hoạt động tần số cao hơn, có số vòng vol thấp hơn, thiết kế biến áp âm tần người ta thường lấy giá trị tần số trung bình khoảng 1kHz - đến 3kHz * Biến áp xung & Cao áp: Biến áp xung biến áp hoạt động tần số cao khoảng vài chục kHz biến áp nguồn xung, biến áp cao áp Lõi biến áp xung làm ferit, hoạt động tần số cao nên biến áp xung cho công xuất mạnh, so với biến áp nguồn thơng thường có trọng lượng biến áp xung cho cơng xuất mạnh gấp hàng chục lần Hình 1.30: Hình dạng biến áp xung biến áp cao áp THẠCH ANH: 4.1 Khái quát chung: - Trong tự nhiên, thạch anh tinh thể lớn có dạng hình lăng trụ, hai đầu chóp Thạch anh sử dụng kỹ thuật điện tử miếng mỏng cắt từ tinh thể thạch anh - Tính chất thạch anh: Có tính chất áp điện Hình 1.31: Tính chất áp điện thạch anh - Tính chất áp điện thạch anh thể hiện: + (a) Khi cho tác dụng lực nén F1 vào hai mặt đối diện thạch anh bề mặt thạch anh xuất điện tích trái dấu + (b) Khi đổi chiều tác dụng lực (là lực kéo F 2) vào hai mặt đối diện thạch anh bề mặt thạch anh điện tích trái dấu đổi chiều + (c) Nếu đưa điện áp xoay chiều U~ có tần số f x vào hai mặt thạch anh miếng thạch anh rung động học với tần số với tần số nguồn U~ Ngược lại, ta cho miếng thạch anh rung động hai mặt đối diện thạch anh xuất sức điện động xoay chiều có tần số tần số rung động học Vậy, tác dụng điện trường xoay chiều thạch anh sinh dao động học ngược lại, thạch anh chịu rung động học phát sinh sức điện động xoay chiều cảm ứng Thạch anh sử dụng kỹ thuật điện tử với vai trò khung cộng hưởng tín hiệu điện 4.2 Các loại thạch anh, cấu tạo ký hiệu: Hình 1.32: Hình dạng thực tế số loại thạch anh - Linh kiện thạch anh sử dụng kỹ thuật điện tử có dạng mỏng, hai mặt đối diện tráng lớp kim loại mỏng hàn hai điện cực (chân linh kiện) Bên ngồi thường đóng vỏ kim loại để bảo vệ đồng thời có tác dụng che chắn ảnh hưởng nhiễu điện từ trường rung động học Đơi có hình thức đóng vỏ chất dẻo - Thạch anh ký hiệu hình vẽ, tương đương với khung cộng hưởng bao gồm thành phần CP , Lq , Cq , Rq , thơng số thạch anh Các tham số phụ thuộc vào kích thước miếng thạch anh, miếng thạch anh mỏng tham số CP , Lq , Cq , Rq có trị số nhỏ, tần số cơng tác lớn Các tham số thạch anh có tính ổn định cao -Thạch anh có hai tần số cộng hưởng, là: + Tần số cộng hưởng nối tiếp (do nhánh Lq , Cq ) Hình 1.33: Ký hiệu, mạch tương đương thạch anh + Tần số cộng hưởng song song: 4.3 Ứng dụng 4.3.1 Mạch dao động hình sin dùng thạch anh: Hình 1.34: Mạch tạo dao động thạch anh - X1 : thạch anh tạo dao động , tần số dao động ghi thân thach anh, thạch anh cấp điện tự dao động sóng hình sin.thạch anh thường có tần số dao động từ vài trăm KHz đến vài chục MHz - Đèn Q1 khuyếch đại tín hiệu dao động từ thạch anh cuối tín hiệu lấy chân C - R1 vừa điện trở cấp nguồn cho thạch anh vừa định thiên cho đèn Q1 R2 trở ghánh tạo sụt áp để lấy tín hiệu 4.3.2 Mạch định tần số dùng thạch anh cho IC: Hình 1.35: Thạch anh tạo xung nhịp cho IC vi điều khiển 89C51 - Để chạy câu lệnh IC vi điều khiển, ta cần tạo xung nhịp Tần số xung nhịp phụ thuộc vào thạch anh gắn chân 18, 19 IC AT89C51 Với thạch anh 12MHz, ta có xung nhịp 1MHz, chu kỳ lệnh 1us - Để tăng độ ổn định tần số, người ta dùng thêm tụ nhỏ C6, C7 (33pF x2), tụ bù nhiệt ổn tần - Ta thay đổi nhịp nhấp nháy đèn dùng thạch anh có tần số khác THỰC HÀNH, BÀI TẬP: 5.1 Thực hành nhận biết loại điện trở về: a Giá trị điện trở: - Kiểu ghi thẳng đọc thẳng - Kiểu ghi theo luật số - Kiểu ghi theo luật vòng màu - Kiểu ghi theo luật vòng màu b Sai số điện trở c Công suất chịu đựng điện trở d Các vật liệu làm điện trở 5.2 Thực hành nhận biết loại tụ điện : a Giá trị điện dung tụ điện: - Kiểu ghi theo luật số - Kiểu ghi theo luật màu b Các vật liệu làm tụ điện c Giá trị điện áp làm việc 5.3 Thực hành nhận biết loại cuộn dây : - Hình dáng cấu tạo - Tần số cơng tác 5.4 Thực hành nhận biết loại thạch anh về: - Qui cách đóng vỏ - Tần số cơng tác CÂU HỎI ÔN TẬP VÀ BÀI TẬP: 6.1 Ghi nhớ tự viết lại bảng thang giá trị điện trở, tụ điện có thực tế nhà sản xuất chế tạo 6.2 Ghi nhớ quy luật màu để đọc giá trị điện trở, tụ điện dung sai 6.3 Ghi nhớ đặc điểm giá trị điện trở tương đương, tính chất dòng điện điện áp thành phần điện trở hai trường hợp a/ Mắc liên tiếp điện trở với b/ Mắc song song điện trở với 6.4 Ghi nhớ đặc điểm giá trị điện dung tương đương, tính chất dòng điện điện áp thành phần tụ điện hai trường hợp a/ Mắc liên tiếp tụ điện với mạch điện xoay chiều b/ Mắc song song tụ điện với mạch điện xoay chiều 6.5 Ghi nhớ thông số cuộn cảm Ứng dụng cuộn cảm việc chế tạo linh kiện thông dụng thực tế 6.6 Cho điện trở có giá trị 2,2kΩ Hãy lựa chọn giá trị điện trở thực tế để bổ xung nêu cách mắc phối hợp với điện trở để có điện trở tương đương là: a/ Rtđ = 1,5 kΩ (Làm tròn lấy giá trị hai chữ số sau dấu phẩy) b/ Rtđ = 2.4 kΩ (Làm tròn lấy giá trị hai chữ số sau dấu phẩy) c/ Rtđ = 0.2 kΩ (Làm tròn lấy giá trị hai chữ số sau dấu phẩy) d/ Rtđ = 4.9 kΩ (Làm tròn lấy giá trị hai chữ số sau dấu phẩy) 6.7 Hãy lựa chọn giá trị tụ điện thực tế nêu cách mắc phối hợp để có tụ điện có điện dung tương đương C = 0,55µF Tính giá trị dung kháng tụ điện tương đương nói mạch điện có tần số f = 50Hz 6.8 Một mạch điện yêu cầu tải tụ điện có C = 0,47µF/60V Hãy nêu biện pháp thực để đảm bảo an toàn có loại tụ điện C = 0,47µF/35V 6.9 Cho cuộn dây có L1 = 4mH, L2 = 500µH L3 = 30µH Hãy tính giá trị cảm kháng chúng làm việc với nguồn điện áp có tần số f = 50Hz  ... dụng TỤ ĐIỆN: 2.1 Khái quát chung: - Tụ điện linh kiện điện tử thụ động sử dụng rộng rãi mạch điện tử, chúng sử dụng mạch lọc nguồn, lọc nhiễu, mạch truyền tín hiệu xoay chiều, mạch tạo dao động. .. tiêu thụ điện trở phụ thuộc vào dòng điện qua điện trở phụ thuộc vào điện áp hai đầu điện trở - Công suất tiêu thụ điện trở hồn tồn tính trước lắp điện trở vào mạch - Thông thường người ta lắp điện. .. lên khả tích điện hai cực tụ điện, điện dung tụ điện phụ thuộc vào diện tích cực, vật liệu làm chất điện môi khoảng cách giữ hai cực theo cơng thức C=ξ.S/d - Trong C: điện dung tụ điện, đơn vị