Đang tải... (xem toàn văn)
Chương này trình bày những nội dung kiến thức như: Tổng quan về môn học Thiết bị và mạch điện tử, mục tiêu và nội dung môn học, kế hoạch giảng dạy, ôn lại kiến thức. Mời các bạn cùng tham khảo để biết thêm chi tiết.
CÁC THIẾT BỊ VÀ MẠCH ĐIỆN TỬ Chương Tổng quan Môn học Mục tiêu nội dung mơn học Kế hoạch giảng dạy Ơn lại kiến thức SLIDE: TRỊNH LÊ HUY GIẢNG DẠY: TRƯƠNG VĂN CƯƠNG Tổng quan môn học Điện tử tương tự gì? Các thiết bị mạch điện tử? Tài liệu tham khảo? Mục tiêu môn học? TRỊNH LÊ HUY Nội dung mơn học? Tín hiệu tương tự (Analog signals) ➢ Là tín hiệu có biến thiên cách liên tục theo thời gian ➢ Có khả lan truyền khơng khí Sự biến thiên nhiệt độ ngày Sóng âm phát nói TRỊNH LÊ HUY Tín hiệu điện tử ➢ Các tín hiệu tự nhiên thường dạng ánh sáng, âm thanh, nhiệt độ nồng độ hóa chất ➢ Tín hiệu tự nhiên cần chuyển đổi sang tín hiệu điện tử để xử lý ➢ Các thiết bị chuyển đổi thường gọi đầu dị cảm biến ➢ Cơng việc liên quan đến chuyển đổi xử lý tín hiệu điện tử gọi điện tử tương tự Quang điện trở Đầu dò nhiệt độ Module cảm biến âm TRỊNH LÊ HUY Đầu dò nồng độ pH Thiết kế thiết bị & mạch điện tử ❖ Thiết kế mạch điện tử nghệ thuật xử lý tín hiệu điện tử có mang thơng tin hữu ích: ▪ Thơng thường tín hiệu thu từ đầu dị cảm biến thường có cường độ yếu dễ bị nhiễu ▪ Những tín hiệu để loại bỏ nhiễu khuếch dễ dàng đọc xử lý ▪ Sau ghi nhận xử lý tín hiệu điện tử này, hệ thống đưa lệnh phục vụ cho nhiều mục đích khác hiển thị kết quả, báo động, đóng/mở module khác TRỊNH LÊ HUY Mạch điều khiển sử dụng cảm biến TRỊNH LÊ HUY Hệ thống điện tử Input Transducer Processor/ Filter Interface Non-electrical information Interface ❖ Sơ đồ khối điển hình thiết bị mạch điện tử Display / Digital End / Actuator Hệ thống âm TRỊNH LÊ HUY Sơ đồ khối điển hình hệ thống điện tử ▪ Cảm biến/ Đầu dò: Chuyển đổi tín hiệu tự nhiên thành tín hiệu điện tử ▪ Bộ lọc: Các tín hiệu điện tử lọc bỏ nhiễu qua lọc ▪ Bộ khuếch đại: Có tác dụng khuếch đại tín hiệu điện tử ▪ Bộ chuyển đổi A/D D/A : Có tác dụng chuyển đổi tín hiệu tương tự sang tín hiệu số để dễ dàng xử lý chuyển tín hiệu số xử lý sang tín hiệu tương tự để hiển thị thiết bị đầu cuối TRỊNH LÊ HUY Mạch khuếch đại (Op-Amps) ▪ Là thiết bị quan trọng thiết bị mạch điện tử với mục đích khuếch đại lọc tín hiệu TRỊNH LÊ HUY Mục tiêu môn học ❖ Mục tiêu: Cung cấp kiến thức chuyên sâu thiết kế mạch điện tương tự bao gồm: mạch khuếch đại tương tự, nhiễu, lọc, độ ổn định mạch điện … ❖ Yêu cầu: Lý thuyết mạch điện ➢ Kiến thức thiết bị thụ động (điện trở, tụ điện, cuộn cảm…) ➢ Kiến thức phân tích mạch điện chiều ➢ Các phương pháp để tính tốn mạch điện chiều (thế nút, dòng mắt lưới, Norton, Thevenin…) TRỊNH LÊ HUY 10 Đồ án môn học ❖ CYCLOPS ➢ Thiết kế thiết bị đeo mắt điều khiển việc bật tắt bóng điện tiếng động phát từ miệng TRỊNH LÊ HUY 26 Đồ án môn học ❖ CYCLOPS ➢ Yêu cầu: ➢ ➢ ➢ ➢ Hình thành nhóm từ 8-10 thành viên lần báo cáo trước lớp lần báo cáo trước ban giám khảo Gợi ý thiết bị: nhỏ, gọn đeo! Clap Switch Amplifier Relais Infrared Transmitter Infrared Receiver TRỊNH LÊ HUY 27 Đồ án môn học ❖ CYCLOPS ➢ Thời gian thưc hiện: ✓ ✓ ✓ ✓ 06/09 – 09/09: hình thành nhóm thông báo với giảng viên 27/09: báo cáo lần 08/11: báo cáo lần 17/01: báo cáo trước ban giám khảo TRỊNH LÊ HUY 28 Nhắc lại kiến thức TRỊNH LÊ HUY 29 Điện tích ❖ Điện tích tính chất khơng đổi số hạt hạ nguyên tử, đặc trưng cho tương tác điện từ chúng Điện tích tạo trường điện từ chịu ảnh hưởng trường điện từ ❖ Đơn vị: Coulomb (C) ❖ Kí hiệu: Q ❖ Cơng thức tính: Q=I.t ✓ I cường độ dòng điện ✓ t thời gian Ví dụ: Tính lượng điện tích tương đương dịng điện có cường độ 8A chạy qua thời gian phút? ĐS: 1440 (C) TRỊNH LÊ HUY 30 Dòng điện chiều ❖ Dòng điện dịng chuyển dời có hướng hạt mang điện môi trường dẫn điện Theo quy ước chung, chiều dòng điện ngược với chiều dịch chuyển dòng electron ❖ Đơn vị: Ampère ❖ Kí hiệu: I ❖ Cơng thức tính: Itb = ∆𝑄 ∆𝑡 ✓ Itb cường độ dịng điện trung bình ✓ ∆𝑄 lượng điện tích qua bề mặt dây dẫn khoảng thời gian ∆𝑡 ✓ ∆𝑡 khoảng thời gian xét Ví dụ: Xác định chiều dịng điện hình vẽ trên? TRỊNH LÊ HUY 31 Điện ❖ Điện đại lượng sức ép vật mạng điện tích tác động lên vật dẫn điện để tạo dịng điện Nói khác, đại lượng nói lên mức độ mạnh yếu dịng điện ❖ Hiệu điện độ chênh lệch điện điểm mạch điện ❖ Đơn vị: Volt ❖ Kí hiệu: V (điện áp) UAB (hiệu điện thế) ❖ Cơng thức tính: UAB = VA - VB ✓ UAB hiệu điện hai điểm A, B ✓ VA, VB điện áp hai điểm A, B TRỊNH LÊ HUY 32 Công suất ❖ Cơng suất cơng dịng điện sinh đơn vị thời gian giây Nói cách khác tích hiệu điện hai đầu đoạn mạch cường độ dòng điện chạy qua ❖Đơn vị: Watt ❖ Kí hiệu: P ❖ Cơng thức tính: PAB = UAB I ✓ PAB công suất đoạn mạch AB ✓ UAB hiệu điện hai điểm A, B ✓ I cường độ dòng điện qua hai điểm A, B Ví dụ: Tính cơng suất đoạn mạch AB Biết UAB = 5V, IAB = 10mA ĐS: 0.05W TRỊNH LÊ HUY 33 Linh kiện điện tử thụ động ❖ Điện trở ❖ Đơn vị: Ohm () ❖ Kí hiệu: R ❖ Tụ điện ❖ Đơn vị: Farad (F) ❖ Kí hiệu: C ❖ Cuộn cảm ❖ Đơn vị: Henry (H) ❖ Kí hiệu: L TRỊNH LÊ HUY 34 Phân tích mạch điện chiều ❖ Phân tích mạch trình tính tốn để tìm giá trị hiệu điện thế, cường độ dịng điện linh kiện có mạch điện ❖ Các kiến thức cần ghi nhớ: ❖ Định luật Ohm ❖ Mạch song song, mạch nối tiếp ❖ Định luật Kirchhoff dòng (Kirchhoff 1, 2) ❖ Quy tắc chia dòng, chia ❖ Định lý Thevenin, Norton TRỊNH LÊ HUY 35 Phân tích mạch điện xoay chiều ❖ Tương tự mạch điện chiều, nhiên phần tử tụ điện cuộn cảm mang thêm đặc tính pha phụ thuộc nhiều vào tần số dòng điện xoay chiều ❖ Các kiến thức cần ghi nhớ: ❖ Định luật Ohm ❖ Mạch song song, mạch nối tiếp ❖ Định luật Kirchhoff dòng (Kirchhoff 1, 2) ❖ Quy tắc chia dòng, chia ❖ Định lý Thevenin, Norton TRỊNH LÊ HUY 36 Bài tập ôn tập Cho mạch điện hình vẽ a R1=R2=R3=R4=2(Ω), R5=R7=1(Ω), R6=3(Ω),UAB=10(V) Tính: RAB, I, IR3, UR6 b R1=R7= 2(Ω), R2=R3=R6=1(Ω), R4=R5=3(Ω), UAB= 12(V) Tính: RAB, I, IR4, UR3, P TRỊNH LÊ HUY 37 Bài tập ơn tập Tìm dịng İ, İ1, İ2 Cho mạch hình với Ė = 5000 (hiệu dụng) Xác định công suất phát nguồn công suất tiêu tán điện trở TRỊNH LÊ HUY 38 Bài tập ơn tập Cho mạch hình Tìm dịng I Tìm mạch tương đương Thevenin mạch TRỊNH LÊ HUY 39 Thank you! TRỊNH LÊ HUY 40 ... HUY 19 Kế hoạch giảng dạy (vii) ? ?Chương (tt): Mạch khuếch đại thuật toán ▪ Ứng dụng Op-AMP ➢ Mạch KĐ đảo ➢ Mạch KĐ không đảo ➢ Mạch lặp ➢ Mạch tạo lệch pha ➢ Bài tập Tham khảo: Chương 12 - 14 ... hoạch giảng dạy (viii) ? ?Chương (tt): Mạch khuếch đại thuật toán ▪ Ứng dụng Op-AMP ➢ Mạch cộng ➢ Mạch trừ ➢ Mạch vi phân ➢ Mạch tích phân ➢ Mạch so sánh ➢ Bài tập Tham khảo: Chương 12 - 14 text... chuyên sâu thiết kế mạch điện tương tự bao gồm: mạch khuếch đại tương tự, nhiễu, lọc, độ ổn định mạch điện … ❖ Yêu cầu: Lý thuyết mạch điện ➢ Kiến thức thiết bị thụ động (điện trở, tụ điện, cuộn