Lắp mạch điện tử dân dụng

LỜI NÓI ĐẦUTài liệu lắp mạch điện tử ứng dụng dùng để phục vụ bồi dưỡng cho các giáoviên dạy nghề hoặc các sinh viên trình độ Đại hoc, hay Cao đẳng chưa đạt trình độ kỹ năng nghề ở trình

BỘ LAO ĐỘNG-THƯƠNG BINH VÀ XÃ HỘI

nghiệp đại học chuyên ngành chưa đạt chuẩn kỹ năng nghề theo quy định

(Ban hành kèm theo Quyết định số /QĐ-TCDN ngày tháng năm )

LỜI NÓI ĐẦU

Tài liệu lắp mạch điện tử ứng dụng dùng để phục vụ bồi dưỡng cho các giáoviên dạy nghề hoặc các sinh viên trình độ Đại hoc, hay Cao đẳng chưa đạt trình độ

kỹ năng nghề ở trình độ Cao đẳng nghề về các nội dung linh kiện quang điện tử,linh kiện SMD và một số mạch điện tử ứng dụng, như mạch điện tử tương tự, mạchđiện tử số

Xuất phát từ mục tiêu của chương trình đào tạo, bồi dưỡng cho người học đạttrình độ kỹ năng nghề ở cấp độ Cao đẳng nghề điện tử công nghiệp Do vậy, nộidung tài liệu lắp mạch điện tử ứng dụng không đi sâu vào các vấn đề lý thuyết, màchỉ tập trung vào các nội dung các bài tập thực hành và chuẩn bị cho thực hành các

kỹ năng Cuối tài liệu lắp mạch điện tử ứng dụng được biên soạn trên cơ sở tập hợpcác nội dung kỹ năng cơ bản còn chưa đề cập giữa chương trình khung đào tạo hệCao đẳng nghề điện tử công nghiệp của tổng cục dạy nghề và chương tình đào tạocủa các trường Đại học kỹ thuật

Để người học có thể tự nâng cao kỹ năng nghề, nội dung cuốn sách lắp mạchđiện tử ứng dụng không những đã đáp ứng cho học viên các bài tập học ở lớp,ngoài ra còn có các bài tập về kỹ năng cho học viên tự bồi dưỡng, để học viên saukhi hoàn thành khóa học này có lòng tư tin trong công tác trực tiếp giảng dạy chohọc sinh thuộc hệ Cao đẳng nghề điện tử công nghiệp

Trong quá trình biên soạn giáo trình mặc dù đã rất cố gắng nhưng khôngtránh khỏi những thiếu sót nhất định Rất mong được sự đóng góp ý kiến xây dựngcủa các nhà chuyên môn, các bạn đồng nghiệp cùng các bạn đọc để cho giáo trìnhngày càng hoàn thiện hơn

NỘI DUNG TỔNG QUÁT VÀ PHÂN BỔ THỜI GIAN CỦA MÔ-ĐUN

Số

Thời gian đào tạo (giờ)

Tổng số

Trong đó Thời

gian học

Kiểm tra

1 Bài 1: Đo, đọc trị số linh kiện quang điện tử 8 7 1

4 Bài 4: Lắp mạch ghép transistor – Hồi tiếp 4 3 1

7 Bài 7: Lắp mạch khuếch đại ứng dụng thuật toán 8 7 1

8 Bài 8: Lắp mạch ứng dung vi mạch tương tự 8 7 1

Bài 1: ĐO, ĐỌC TRỊ SỐ LINH KIỆN QUANG ĐIỆN TỬ

Mục tiêu:

Sau khi học xong bài này học viên có khả năng:

- Quang sát, nhận dạng được các loại linh kiện quang điện tử

- Đọc chính xác trị số linh kiện quang điện tử

- Đo, xác định được cực tính, vị trí chân của linh kiện quang điện tử

- Đo, đánh giá chính xác chất lượng linh kiện quang điện tử

- Đánh giá kết quả đo, đọc trị số linh kiện điện tử quang

Nội dung

1 Chuẩn bị dụng cụ đo, linh kiện quang điện tử.

1.1 Tìm hiểu về dụng cụ đo, linh kiện quang điện tử

1.1.1 Đồng hồ đo điện vạn năng:

Chức năng của đồng hồ đo điện vạn năng: Là thiết bị đo, có 4 chức năng chính

là đo điện trở, đo điện áp một chiều (DCV), đo điện áp xoay chiều (ACV) và đodòng điện một chiều (DcmA) Ngoài ra đồng hồ được sử dụng để đo các thông sốcủa mạch điện

Phân loại: Có hai loại đồng hồ đo vạn năng cơ bản: Đồng hồ chỉ thị bằng kim

và đồng hồ chỉ thị bằng số và đồng hồ đo Omega Sau đây chúng ta lần lượt tìmhiểu các loai đồng hồ trên

* Đồng hồ đo điện vạn năng chi thị bằng kim:

Cấu trúc bên ngoài của Đồng hồ đo điện vạn năng chi thị bằng kim được thểhiện ở hình 1-1

Hình 1- : Cấu tạo bên ngoài đồng hồ đo điện vạn năng

Trong đó:

1) Kim chỉ thị: chỉ thị giá trị của phép đo trên vạch chia.

2) Thang chia độ ( hình 1-2): Thang chia độ bao gồm:

Hình 1- : Các thang chia độ

5 6 4

- (A) Là vạch chia thang đo điện trở Ω : Dùng để thể hiện giá trị điểm kim

dừng khi sử dụng thang đo điện trở Thang đo điện trở được đặt trên cùng là dophạm vi đo lớn hơn so với các đại lượng khác, để dễ đọc hơn

- (B) Là vạch sáng: Dùng làm giải phân cách.

- (C và D) Là vạch chia thang đo điện áp một chiều (VDC), và điện áp xoay chiều (VAC): Vạch chia 250V; 50V; 10V: Dùng để thể hiện giá trị điểm kim dừng

khi sử dụng đo điện áp một chiều DC, điện áp xoay chiều AC tương ứng

- (D) Là vạch chia thang đo điện áp xoay chiều mức thấp (dưới 10V): Trong

trường hợp đo điện áp xoay chiều thấp không đọc giá trị trong thang đo một chiều.Bởi vì thang đo điện áp xoay chiều trở thành phi tuyến sẽ được thực hiện bởi các bộchỉnh lưu dùng (Diode Gecmani)

Hầu hết các đồng hồ độ nhạy cao có phạm vi đo AC lớn nhất là 2,5V có độnhạy kém hơn so với mức đo 0.12V DC Do đặc tính chỉnh lưu của Diode Ge, dòngphân cực thuận IF không tồn tại nếu điện áp thuận đặt vào 0,2V còn đối Diode Si là0,5V

- (E) Là vạch chia thang đo hệ số khuếch đại 1 chiều h fe

+/ Chọn thang đo x10

+/ Hiệu chỉnh kim đồng hồ về vị trí 0Ω

+/ Cắm trực tiếp các chân của transistor vào các khe đo hfe

+/ Giá trị của hfe được đọc ở trên đồng hồ Giá trị này chính là tỷ số

số khuếch đại 1 chiều của transistor

- (F) Là vạch chia thang đo kiểm tra dòng điện rò I ceo (leakage current):

Kiểm tra transistor:

+/ Chọn thang đo x10 (15mA) đối với loại transistor có kích thước nhỏ (smallsize transistor), hoặc x1 (150mA) đối với transistor có kích thước lớn (big sizetransistor)

Kết nối để kiểm tra transistor:

Đối với transistor loại NPN, cực “N” của điểm kiểm tra được kết nối với cực

“C” của transistor, và cực “P” được kết nối với cực “E” của transistor Đối vớitransistor loại PNP thì thực hiện ngược lại

+/ Nếu các điểm rơi nằm trong vùng màu đỏ của thang đo Iceo, thì transistor đó

là tốt Ngược lại khi chuyển lên vùng gần với the, thì transistor này chắc chắn bị lỗi

Kiểm tra Diode:

+/ Lựa chọn thang đo x1K đối với dòng qua đi ốt từ 0÷150µA; chọn thangx100 đối

với dòng 0÷1,5mA; chọn thang x10 đối với dòng 0÷15mA; chọn thang x1 đốivới dòng 0÷150mA;

+/ Kết nối để kiểm tra Diode:

Nếu kiểm tra dòng thuận, kết nối cực “N” của mạch kiểm tra với cực (+) củađiốt, cực“P” của mạch kiểm tra với cực (-) của đi ốt Còn nếu kiểm tra dòng ngượcthì làm ngược lại

+/ Giá trị của dòng điện thuận và ngược được đọc ở thang LI

+/ Độ tuyến tính của điện áp thuận của đi ốt được đọc ở thang LV trong khikiểm tra dòng thuận hoặc dòng ngược

- (G) Là vạch chia thang đo kiểm tra dB: Dùng để đo đầu ra tần số thấp hoặc

tần số nghe được đối với mạch AC Thang đo này sử dụng để đọc độ tăng ích và độsuy giảm bởi tỷ số giữa đầu vào bà đầu ra mạch khuếch đại và truyền đạt tín hiệutheo giá trị dB Giá trị chuẩn 0 dB được xác định tương ứng với công suất 1mWđược tiêu thụ trong mạch điện với trở kháng tải là 600Ω

Khi công suất thiêu thụ ở trở kháng tải 600Ω là 1mW (0dB) thì điện áp tạo ratrên tải là:

W = V 2 /R → V = 0,775 v

Vậy 0 dB được chuyển đổi thành 0,775 v của diện áp AC

Dùng để đo trên dải 10V, thang đo dB có dải (-10dB ÷ +22dB) là các giá trịđọc trực tiếp, nhưng khi chúng ta đo trên dải 50V thì lấy giá trị đọc được ở trênđồng hồ đem cộng với với 14dB, tương tự đo ở dải 250V thì cộng với 28dB, đo ở1000V cộng với 40dB

Do đó mà giá trị cực đại có thể đo được là 22 + 40 = 62dB, khi chúng ta đo ởdải 1000V

3) Bộ điều chỉnh kim chỉ thị: Dùng điều chỉnh kim về 0 khi đo điện áp và

dòng điện

4) Chiết áp: dùng để điều chỉnh kim về 0 khi thay đổi các thang đo Ω

5) Chuyển mạch: Dùng để thay đổi chế độ làm việc của đồng hồ.

6) Các thang đo: Thể hiện các chế độ làm việc của đồng hồ, bao gồm:

- Thang đo Ôm (Ω) : Dùng để đo giá trị điên trở và thông mạch, có đơn vị kèm

theo

Điện trở đo trên thang OHM với các thang đo X 1; X 10; X 1K, X 10K Giá trị

đo được đọc trên bảng chia độ ký hiệu OHMS từ 0Ω ÷ ∞ Ω

-Thang đo điện áp xoay chiều (VAC): Dùng để đo điện áp xoay chiều, có đơn

7 và 8) Đầu vào và dây đo của đồng hồ: Dùng để dẫn tín hiệu cần đo vào

đồng hồ thông qua hai dây đo được cắm vào hai đầu vào của đồng hồ (dây đen là

âm của đồng hồ được nối vào cực dương của pin trong đồng hồ, còn dây đỏ là

dương của đồng hồ được nối vào cực âm của pin trong đồng hồ)

9) Đầu ra của dây đo tín hiệu âm tần: Được nối tiếp với tụ điện dùng để đo

Ưu nhược điểm:

- Ưu điểm: Đồng hồ số Digital có một số ưu điểm so với đồng hồ cơ khí, đó

là độ chính xác cao hơn, trở kháng của đồng hồ cao hơn do đó không gây sụt áp khi

đo vào dòng điện yếu, đo được tần số điện xoay chiều

- Nhược điểm: Đồng hồ số Digital chạy bằng mạch điện tử nên hay hỏng, khó xác định kết quả trong trường hợp cần đo nhanh, không đo được độ phóng nạp của

tụ

Cấu trúc bên ngoài của đồng hồ chỉ thị bằng số được thể hiện ở hình 1-3

Hình 1- : Hình dáng của đồng hồ hiển thi bằng số

(9) Lỗ cắm dùng kiểm tra tiếp giáp PN của Transitror

(10) Các thang đo: Thang đo điện áp (V), thang đo dòng điện (A), thang đo

Ôm (Ω), Thang kiểm tra Diode, thang đo tần số (FREO), thang đo tụ điện (CAP), thang đo hệ số khuếch đại (hFE), thang đo nhiệt độ (TEM), thang đo mức

12

(12) Lỗ cắm dùng kiểm tra tụ điện.

(13) Lỗ cắm của que đo dùng đo dòng điện

(14) Lỗ cắm của que đo chế độ đo tự động

* Đồng hồ Omega

Đồng hồ OMega dùng để đo giá trị điện trở, tụ điện, điện cảm và điod

Cấu trúc bên ngoài đồng hồ Omega thể hiện hình 1-4

Trong đó:

1) Màn hình: Dùng để hiện giá trị của phép đo.

2) Nút nhấn MAX-HOLD: Khi thấy kết qủa hiển thị và nháy thì nhấn nút này

kết quả đó sẽ đứng yên

3) Nút nhấn DATA-HOLD: Mức thang dùng hiển thị

4) Các thang đo: Là các chế độ đo (Ω, C, L)

- Thang đo điện trở (R): Có các thang đo từ 20Ω ÷ 20MΩ

- Thang đo Diode: Dùng kiểm tra các loại diode (diode ổn áp <6,8v)

- Thang đo tụ điện ( C ):

Hình 1- : Cấu trúc bên ngoài đồng hồ Omega

- Thang đo điện cảm ( L ):

- Hai đầu cắm que đo dùng để đo Ω và Diode

5) chuyển mạch: Dùng để điều chỉnh chế độ đo của đồng hồ.

6) Các chân cắm chân linh kiện: Để kiểm tra linh kiện rời thay cho dây đo 7) Nút nhấn dừng hiển thị: Để quan sát chính xác kết quả đo.

8) Hai dây đo: Để dẫn tín hiệu cần đo vào đồng hồ đo.

- Cách sử dụng: Cũng giống như sử dụng ở thang ôm của đồng hồ vạn năng,

khi sử dụng đồng hồ OMÊGA cần lưu ý một số thao tác sau:

- Khi sử dụng đồng hồ ở chế độ nào, cần cắm dây đo vào đúng vị trí trên đồnghồ

- Khi sử dụng đồng hồ ở chế độ nào thì đưa chuyển mạch (5) về vị trí thang đo(4) hợp lý

- Quá trình đo, điều chỉnh nhấn nút (2) để chọn Max, muốn lấy kết quả trongkhi các con số đang dao động thì nhấn nút (3)

- Kết quả đo được hiển thị và đọc trực tiếp trên mặt số đồng hồ

- Đơn vị của phép đo là đơn vị thang đo đang sử dụng

+/ Không được sử dụng thang đo Ôm để đo điện áp hay dòng điện

1.1.2 Linh kiện quang điện tử

* Quang điện trở:

Để các linh kiện quang điện tử làm việc (mở), dòng điều khiển không phài làdòng điện, mà dòng điều khiển phụ thuộc vào cường độ ánh sáng Khi có ánh sángchiếu vào cực điều khiển thì linh kiện quang điện tử sẽ mở cho dòng điện chảy quatiếp giáp

Điện trở quang thường được chế tạo bằng vật liệu CdS (Cadmi sulfua), dSe, ZnS hoặc các hỗn hợp tinh thể khác, nói chung là các vật liệu nhạy quang, như hình1-5

Hình 1- : Cấu tạo của quang điện trở

ký hiệu điện trở quang được như hình 1-6

Hình 1- : Ký hiệu của quang trở

Nguyên lý hoạt động của quang điện trở phụ thuộc vào cường độ ánh sángchiếu vào bề mặt Khi chưa có ánh sáng chiếu vào quang điện trở, trị số điện trởthường lớn hơn 1 MΩ, còn khi có ánh sáng chiếu vào điện trở, trị số điện trở bắtđầu thay đổi Nếu cường độ ánh sáng càng lớn thị trị số của quang điện trở cànggiảm, có thể giảm xuống mức nhỏ hơn 100Ω

* Diode quang

Có hai loại Diode quang:

- Diode Phát quang ( Light Emiting Diode) :

Diode phát quang ( LED) là Diode phát ra ánh sáng khi được phân cực thuận,điện áp làm việc của LED khoảng 1,7 => 2,2V dòng qua Led khoảng từ 5mA đến20mA Led được sử dụng để làm đèn báo nguồn, đèn nháy trang trí, báo trạng thái

"http://www.hocnghe.com.vn/dientucoban/Picture/Diode/led2.jpg" \*

MERGEFORMATINET

Hình 1- : Hình dáng của LED

- Diode Thu quang ( Photo Diode )

Diode thu quang hoạt động ở chế độ phân cực nghịch, vỏ diode có một miếngthuỷ tinh để ánh sáng chiếu vào mối P - N, dòng điện ngược qua diode tỷ lệ thuậnvới cường độ ánh sáng chiếu vào diode, như hình 1.8

Hình 1- : Ký hiệu của Photo Diode

Khi có ánh sáng từ Diode phát quang chiếu vào mặt thủy tinh của Diode thuquang tại mối nối P-N làm cho nội trở mối nối P-N giảm xuống, khi đó tại hai cực

tính Anot và Katot của Diode thu quang đã được đặt một điện áp thuận nên sẽ códòng điện chảy qua mối nối P-N Nếu cường độ ánh sáng chiếu vào mối nối P-Ncàng lớn thì thì nội trở càng giảm lúc đó dòng điện chảy qua mối nối P-N cànglớn, quá trình đó được thể hiện ở hình 1- 9

Hình 1- : Minh hoạ sự hoạt động của Diode thu quang

* Transistor quang:

Quang transistor cấu tạo cũng giống như transistor thường, nhưng cực nền để

hở

Transistor quang có một thấu kính trong suốt để tập trung ánh sáng vào nối

p-n giữa thu và p-nềp-n, lúc đó p-nội trở mối p-nối sẽ giảm xuốp-ng thì dòp-ng điệp-n phâp-n cực dễchảy qua mối nối P-N Ký hiệu của quang transistor thể hiện hình 1-10

Hình 1- : Ký hiệu của một số quang transistor, quang Darlington

Khi có ánh sáng chiếu vào mối nối thu - nền thì xuất hiện dòng điện Iλ, do ánhsáng nên dòng điện thu sẽ là: Ic = ( β + 1)(Ico + Iλ) Như vậy, trong quang transistor

có cả dòng tối [Ico(β + 1)] lẫn dòng chiếu sáng được nhân lên (β + 1) lần so vớiquang Diode, nên dẽ sử dụng

Ngoài quang transistor người ta còn chế tạo quang SCR, quang triac, như hình1-11

Hình 1- : Ký hiệu của quang SCR, quang Triac

* Bộ ghép quang

Bộ ghép quang thường được chế tạo dưới dạng IC, nó được cách ly phần điệncông suất khỏi mạch điều khiển tinh vi ở phía LED, đây là ưu điển quan trọng của

bộ ghép quang như hình 1-12

Hình 1- : Bộ ghép quang nhiều hơn bốn chân

Qua hình 1.11a và b ta thấy cấu trúc của bộ ghép quang cơ bản phải có Diodephát quang và bộ thu quang

1.2 Trình tự thao tác:

Quá trình chuẩn bị được thể hiện ở bản sau:

Bảng1-1: Quy trình chuẩn bị dụng cụ và linh kiện điện trở quang

TT Các nội dung cần chuẩn bị Yêu cầu kỹ thuât Số lượng

- Khi đo độ dao động các con số

Mỗi học viên đượccung cấp một cái

3 ĐồngOmega hồ

- Đảm bảo độ chính xác cao

- Đảm bảo an toàn cao khi sử dụng

- Các phím mền điều chỉnh nhẹnhàng

- Khi đo độ dao động các con sốchậm và nhỏ

Mỗi học viên đượccung cấp một cái

và hình dáng khácnhau

5 Diode phátquang - Đảm bảo chất lượng tốt

Mỗi học viên đượccung cấp nhiều loại

tụ điện dán có trị số

và hình dáng khácnhau

6 Diode thuquang - Đảm bảo chất lượng tốt

Mỗi học viên đượccung cấp nhiều loạicuộn cảm dán có trị

số và hình dáng khácnhau

7 Transistrorquang - Đảm bảo chất lượng tốt

- Đảm bảo cực tính

Mỗi học viên đượccung cấp nhiều loạimỗi điốt ổn áp dán

có trị số và hìnhdáng khác nhau

8 Thyristorquang - Đảm bảo chất lượng tốt

- Đảm bảo cực tính

Mỗi học viên đượccung cấp hai loạitransistor : thuận vàngược và hình dángkhác nhau

9 Bộquang ghép Đảm bảo chất lượng tốt

Mỗi học viên đượccung cấp Mosfet dán

và hình dáng khác

1.3 Chú ý về an toàn

Nếu các dụng cụ và linh kiện được quan tâm tới khâu an toàn thì nó sẽ tạonhiều thuận lợi cho các bước tiếp theo Để đảm bảo bảo an toàn, ta tiến hành thựchiện các nội dung sau:

- Kiểm tra hai dây đo

- Kiểm tra pin của đồng hồ

- Kiểm tra chân linh kiện

1.4 Các sai hỏng có thể xẩy và biện pháp phòng ngừa:

Như chúng ta đã biết, nếu trong quá trình thực hiện để xẩy ra hư hỏng thì làmảnh hưởng rất lớn đến các công việc tiếp theo, có thể các công việc tiếp theo khôngthể thực hiện được Vậy nếu chúng ta biết phòng ngừa thì hạn chế tối đa các hưhỏng có thể xẩy ra Để phòng ngừa các hiện hư hỏng có thể xẩy ra, chúng ta thựchiện đưa ra các tình huống hư hỏng sau đây có thể xẩy ra:

2 Nhận dạng linh kiện điện trở quang

2.1 Hình vẽ các linh kiện điện tử quang:

Căn cứ vào hình vẽ để nhận dạng các loại điện tử quang

* Điện trở quang:

Hình dáng của điện trở quang được thể hiện như hình 1-13

Hình 1- : Hình dáng Điện trở quang

* Diode quang:

Diode quang có hình dáng rất da dạng, có hai loại Diode quang đó là:Diode phát quang, dùng đề phát ra ánh sáng sang phía thu, hình 1-14

Hình 1- : Ký hiệu và hình dáng của diode phát quang

Diode thu quang, dùng đề thu dòng quang điện từ quang diode phát, hình 1-15

Hình 1- : Hình dáng của diode thu quang

Hình dáng của bộ ghép quang cũng đa dạng, nó được thể hiện hình 1-17

Hình 1- : Bộ ghép quang nhiều hơn bốn chân

2.2 Trình tự thao tác:

Từ số linh kiện quang điện tử, học viên cần phải phân loại và kê khai vào bảngsau:

TT Tên loại linh kiện Số lượng Ghi chú

2.4 Các sai hỏng có thể xẩy và biện pháp phòng ngừa:

Trong quá trình phân loại nếu do sự sơ suất sẽ dẫn đến làm hỏng linh kiện.Nếu biết các hiện tượng hư hỏng có thể xẩy ra thì sẽ hạn chế tối đa các hư hỏng đó.Sau đây là một số hiện tượng hư hỏng có thể xẩy ra:

* Hiện tượng 1: Linh kiện có bị gãy chân

Nguyên nhân: Do chân các linh kiện dan xen lẫn nhau lộn xộn

Biện pháp phòng ngừa: Nhẹ nhàng, cẩn thận tách rời chân các linh kiện

* Hiện tượng 2: Mặt kính linh kiện bị vỡ

Nguyên nhân: Do va chạm giữa các linh kiện quá mạnh

Biện pháp phòng ngừa: Di chuyển hoặc đặt linh kiện nhẹ nhàng, không sắpxếp linh kiện sát nhau

3 Xác định cực tính, chân của linh kiện điện tử quang

3.1 Các vấn đề về tiếp giáp P-N và cực tính:

Khi lắp mạch điện các chân của linh kiện cần phải đúng với chân trên mạch in,

xác định cực tính của linh kiện chúng ta có thể dùng đồng hồ đo vạn năng, sơ đồchân, quy ước đọc chân linh kiện.

Cũng gần giống như phương pháp xác định linh kiện bình thường, như linhkiện quang điện tử dòng điều khiển là dòng quang điện

* Đối với diode phát quang:

Căn cứ vào cấu tạo thì diode phát quang một tiếp giáp P-N, từ hai lớp chất bándẫn P và N được kết nối bằng hai sợi dây dẫn gọi là hai cực Anot và Katot Ký hiệudiode phát quang như hình hình 1-18

Hình 1- : Ký hiệu diode phát quang

* Đối với diode thu quang:

Cũng giống như diode phát quang, diode thu quang cũng có hai cực Anot vàKatot Ký hiệu diode phát quang như hình hình 1-19

Hình 1- : Ký hiệu diode phát quang

* Transistor quang:

Katot Anot

Katot Anot

Từ cấu tạo của Transistor quang được tạo bởi hai tiếp giáp P-N do ba lớp chấtbán dẫn P và N ghép xen kẽ với nhau Tại ba chất bán dẫn đó được kết nối bằng basơi dây dẫn gọi là ba cực đó là cực ba Zơ (cực gốc), cực colector (cực góp), cựcEmitor ( cực phát) Ký hiệu của Transistor quang được thể hiện hình 1-20.

Hình 1- : Ký hiệu Transistor quang

3.2 Trình tự thao tác:

Quy trình xác định cực tính của quang điện tử được thể hiện trong bảng 1-3

Bảng1-3: Hướng dẫn quy trình xác định cực tính, thứ tự chân linh kiện quang điện tử

1

Đo trị số điện trở quang:

- Dùng đồng hồ vạn năng thang đo Ohm hợp lý

- Đặt hai que đo lên hai đầu điện trở, đồng thời

xem và đọc và ghi lại giá trị điểm kim dừng trên

vạch chia Ohm

- Xác định giá trị điện trở quang: lấy kêt quả điểm

kim dừng nhân với giá trị thang đo Ohm đang sử

dụng, đơn vị của phép đo là đơn vị thang đo Ohm

đang sử dụng

Điện trởquang

Đồng hồ

đo vạnnăng

2 Xác định cực Anot Katot diode phát quang:

- Sử dụng thang đo Ohm nhỏ nhất

- Đặt hai que đo lên hai chân của diode đồng thời

xem và ghi lại giá trị điểm kim dừng trên vạch

Diode phátQuang

Đồng hồvạn năng

Ba zơ

Colector

Emitor

TT Nội dung Linh kiện Dụng cụ

- Đảo hai que đo, rồi lặp lại bước 2

- So sánh hai kết quả đo, căn cứ vào phép đo nào

nhỏ hơn thì tại que đen của đồng hồ là cực Anot,

tại que đỏ là cực Katot

Hoặc căn cứ vào vạch dấu trên thân diode phát

quang tại đó là cực Katot, cực còn lại là Anot

3

Xác định cực Anot Katot diode thu quang: Các

bước thực hiện cũng gần giống diode phát quang

Nhưng khi đặt hai que đo lên hai chân diode lúc

đó kim vẫn chưa chỉ thị mà cần phải có ánh sáng

chiếu vào miếng thủy tinh tại mối nối P-N lúc đó

mới có dòng chảy qua mối nối, kim đồng hồ mới

chỉ thị

- Diodethu quang

- Nguồnánh sáng Đồng hồvạn năng

4 Transitor quang

Cũng giống như transitor lưỡng cực, chúng ta cần

xác định các cực của nó

* Xác định cực Ba zơ:

- Sử dụng thang đo Ohm nhỏ nhất

- Lấy một que đo làm cố định, rồi đặt que cố định

đó lên một chân cố định bất kỳ một trong ba chân

của Transitor quang

- Que đo còn lại đặt duy chuyển lên hai chân còn

lại của transistor, đồng thời xem và ghi lại giá trị

điểm kim dừng trên vạch chia thang Ôm của hai

phép đo

- Di chuyển que đo cố định sang chân thứ hai, rồi

thực hiện lặp lại như bước 2

- Di chuyển que đo cố định sang chân thứ ba, rồi

thực hiện lặp lại như bước 2

- Xác định cực và loại của transitor: Lấy ba cặp

phép đo của ba lần trên, so sánh kết quả thu được

Nếu trong ba cặp đo đó có cặp đo nào có kết quả

Transistorquang

Đông hồ

đo điệnhiển thịbằng kim

TT Nội dung Linh kiện Dụng cụ

que đo cố định là cực Ba zơ, nếu que đo cố định là

màu đen thì đó là cực Ba zơ của Transitor quang

loại ngược

Nếu que đo cố định là màu đỏ thì đó là cực Ba zơ

của Transitor quang loại thuận

* Xác định cực Colector và Emitor:

- Sử dụng thang đo Ohm x1K÷10K

- Đặt hai que đo lên hai chân còn lại của transistor

quang, đồng thời dùng ánh sáng chiếu vào cực Ba

zơ, xem và ghi lại giá trị điểm kim dừng trên vạch

chia thang đo Ohm

- Đảo hai que đo rồi thực hiện như bước 2

- Xác định cực Colector và Emitor: Lấy kết quả

phép đo nào nhỏ nhất trong hai phép đo, chân tại

que đo màu đỏ là cực Colector, chân còn lại là cực

Emitor:

5

Xác định cực Anot và Katot của thyristor quang:

- Sử dụng thang đo Ohm nhỏ nhất

- Đặt hai que đo lên hai chân của diode đồng thời

xem và ghi lại giá trị điểm kim dừng trên vạch chia

thang Ohm

- Đảo hai que đo, rồi lặp lại bước 2

- So sánh hai kết quả đo, căn cứ vào phép đo nào

nhỏ hơn thì tại que đen của đồng hồ là cực Anot,

tại que đỏ là cực Katot

Thyristorquang

Đông hồ

đo điệnhiển thịbằng kim

TT Nội dung Linh kiện Dụng cụ

6

Xác định vị trí chân của IC quang:

Cũng giống như xác định chân IC bình thường

Có hai cách để xác định vị trí chân IC:

- Căn cứ vào vạch dấu trên thân IC, theo ngược

chiều quy của kim đồng hồ, chân tại dấu là chân

thứ nhất rồi đến chân cuối cùng

- Bằng cách nhìn thẳng vào mặt chữ đọc được ghi

trên thân IC thì chân bên tay trái là chân thứ nhất

và theo ngược chiều quay lim đông hồ là chân tiếp

theo

IC quang

Đông hồ

đo điệnhiển thịbằng kim

3.3 Chú ý an toàn:

Trong quá trình kiểm tra cực tính cần phải chú ý tránh gãy chân linh kiện

và dụng cụ đo bị hỏng do để rơi

3.4 Một số trình trạng hư hỏng có thể xẩy ra, biện pháp phòng ngừa:

* Hiện tượng: Xác định sai cực tính

Nguyên nhân: chưa nắm vững phương pháp xác định cực tính

Biện pháp phòng ngừa: Cần nắm vững phương pháp đo

4 Kiểm tra chất lượng linh kiện quang điện tử.

4.1 Ý nghĩa của công tác kiểm tra chất lượng

Trước lúc lắp ráp mạch công việc kiểm tra chất lượng linh kiện là rất cần thiết,đòi hỏi phải cận thận và chính xác Nếu công việc này thực hiện nghiêm túc thì hạnchế phần rủ ro khi chạy thử mạch, còn nếu đánh giá chất lượng linh kiện khôngchính xác sẽ dẫn đến hậu quả nghiệm trọng Như mạch sẽ bị chập dẫn đế hỏngmạch in hoặc các linh kiện khác, kết quả đầu ra của mạch các thông không đảm bảo

yêu cầu kỹ thuật Việc kiểm tra chất lượng quang điện trở chính là kiểm tra chấtlượng của tiếp giáp p-n và hệ số khuếch đại (nếu có).

4.2 Trình tự thao tác:

Để đánh giá chất lượng của linh kiện quang điện tử, ta tiến hành thực hiện quytrình theo bảng 1-4

Bảng 1- 4: Hướng dẫn quy trình kiểm tra chất lượng linh kiện điện tử quang

1 Điện trởquang

- Dùng đồng hồ vạn năng thang đo Ohm hợp lý

- Đặt hai que đo lên hai đầu điện trở, đồng thờichiếu ánh sáng vào mặt kính, xem kim chỉ thị có dichuyển thay đổi giá trị trên vạch chia thang đo Ohmhay không?

- Xác định chất lượng điện trở quang:

Nếu điện trở quang dương: Khi cường độ ánh sángchiếu vào mặt kính càng lớn thì giá trị điện trở càngtăng

Nếu điện trở quang âm: Khi cường độ ánh sángchiếu vào mặt kính càng lớn thì giá trị điện trở cànggiảm

Với hai trường hợp trên điện trở quang được đánhgiá chất lượng tốt

Nếu khi thay đổi cường độ ánh sáng chiếu vào mătkính mà giá trị điện trở quang không thay đổi thì kếtluận rằng chất lượng điện trở quang đó xấu

Đồng hồ đovạn năng

Vậy quy trình kiểm tra chất lượng tiếp giáp P-Nnhư sau:

- Dùng đồng hồ thang đo Ohm hợp lý để kiểm tra

- Đặt hai que đo lên hai cực Colector và Emitor,

Đồng hồ đovạn năng

TT Linh kiện Nội dung Dụng cụ

xem và ghi lại giá trị điểm kim dừng trên vạch chiathang đo Ohm

Nếu kết quả phép đo thuận là R1, kết quả phép đongược là R2 thì quá trình đo có thể xẩy ra một trongcác trường hợp sau:

+ Nếu (R1 ≠ 0) < R2 => Tiếp giáp p-n còn tốt+ Nếu R1 = R2 ≠ 0 => Tiếp giáp p-n rò ri => Tiếpgiáp p-n hỏng

+ Nếu R1 = R2 = 0 => Tiếp giáp p-n bị chập =>

Tiếp giáp p-n hỏng+ Nếu R1 = R2 = ∞ => Tiếp giáp p-n bị đứt => Tiếpgiáp p-n hỏng

4.3 Chú ý về an toàn:

Trong quá trình kiểm tra chất lượng tiếp giáp P-N, để dễ thao tác đo đối vớilinh kiện có chân nhỏ và gần nhau ta phải tách các chân đó ra Khi tách các chân đó

ra cần chú ý chân linh kiện bị gãy làm hỏng linh kiện

4 4 Các sai hỏng có thể xẩy và biện pháp khắc phục:

Trong quá đo tiếp giáp P-N của bán dẫn quang có thể xẩy ra một số hư hỏngnhư sau:

* Hiện tượng 1: Chân linh kiện bị gãy tại thân linh kiện

Nguyên nhân: Do uốn chân linh kiện không đúng yêu cầu

Biện pháp phòng ngừa: Khi uốn chân linh kiện, dùng một tay cầm giữa chânlinh kiện, tay còn lại cầm trên đầu chân linh kiện rồi mới bắt đầu uốn chân Phần từnửa đến đầu chân linh kiện được uốn theo ý muốn, phần chân linh kiện còn lại vẫngiữ nguyên

* Hiện tượng 2: Đánh giá sai phẩm chất linh kiện

Nguyên nhân: Do dụng cụ đo không chính xác, hoặc quá trình đo không thựchiện đúng quy trình

Biện pháp phòng ngừa:

- Trước lúc thực hiện phép đo cần kiểm tra, hiệu chỉnh chất lượng đồng hồ

- Thực hiện đúng quy trình phép đo

5 Kiểm tra đánh giá kết thúc đo,đọc linh kiện quang điện tử

5.1 Một số lưu ý khi kiểm tra đánh giá đo, đọc linh kiện quang điện tử

Để kiểm tra, đánh giá công việc đo, đọc linh kiện quang điện tử cần phải chúý:

- Dụng cụ đo dùng để kiểm tra đảm bảo chất lượng tốt

- Linh kiện quang điện tử dùng để kiểm tra phải rõ ràng, chính xác

- Kiểm tra đánh giá: Nên trình bày kiểm tra đánh giá cái gì? Cụ thể trong bàihọc

5.2 Trình tự thao tác

Để công việc kiểm tra chính xác, đầy đủ nội dung ta thực hiện quy trình theobảng sau:

Bảng 1-5: Quy trình kiểm tra, đánh giá linh kiện quang điện tử

- Thyristorquang

TT Nội dung Dụng cụ linh kiện

3 Kiểm tra chất lượng bándẫn quang Đồng hồ đo hiển thị bằng kim

Đồng hồ đo hiển thị bằng số

- Diode quang

- Transistorquang

- Thyristorquang

4 Kiểm tra xác định chânbộ ghép quang Các Bộ ghépquang

5.3 Chú ý an toàn

Trong quá trình kiểm tra, đánh giá đo, đọc linh kiện quang điện tử do tâm lýhồi hộp khi tiếp xúc giáo viên, học viên có thể làm rơi dụng cụ đo sẽ làm hỏngdụng cụ đo

5.4 Các sai hỏng có thể xẩy ra và biện pháp phòng ngừa

Trong quá trình kiểm tra, đánh giá đo, đọc linh kiện quang điện tử có thể xẩy

ra một số hư hỏng như sau:

* Hiện tượng 1: Đồng hồ bị hỏng

Nguyên nhân: Do mất bình tĩnh học viên làm rơi đồng hồ dẫn đến bị hỏng.Biện pháp phòng ngừa: Bình tĩnh tự tin

* Hiện tượng 2: Đánh giá sai cực tính hoặc chất lượng linh kiện

Nguyên nhân: Do thực hiện sai quy trình hoặc chất lượng đồng hồ khôngchính xác

Biện pháp phòng ngừa: Thao tác bình tĩnh theo đúng quy trình công nghệ

Tóm tắt quy trình công nghệ đo, đọc trị số điện tử quang

Bảng 1-6: Bảng tóm tắt thực hiện quy trình công nghệ đo, đọc trị số điện tử

- Di chuyển, đặt nhẹnhàng

- Linh kiện quangđiện tử

-Điện trở quang

- Đo, đọc chínhxác trị số điện trởquang

Thao tác nhẹ nhàng,không gãy chân linhkiện

- Chất lượng linhkiện tốt

Thao tác nhẹ nhàng,không gãy chân linhkiện

- Chất lượng tốt vàxấu

Thao tác nhẹ nhàng,không gãy chân linhkiện

TT Tên các bước công việc Dụng cụ, thiết bị, vật tư Yêu cầu kỹ thuật Các chú ý về an toàn lao động

6

Kiểm tra đánh

giá đo, đọc linh

kiện quang điện

Bài 2: ĐỌC, ĐO, KIỂM TRA LINH KIỆN SMDMục tiêu

- Quang sát, nhận dạng được các loại Linh kiện thụ động SMD, linh kiện tíchcực SMD

- Đọc chính xác trị số linh kiện thụ động SMD, linh kiện tích cực SMD

- Đo, xác định được cực tính, vị trí chân của linh kiện thụ động SMD, linhkiện tích cực SMD

- Đo, đánh giá chính xác chất lượng linh kiện thụ động SMD, linh kiện tíchcực SMD

Nội dung

1 Chuẩn bị dụng cụ đo, linh kiên SMD

1.1 Giới thiệu dụng cụ đo, linh kiện SMD

1.1.1 Dụng cụ đo:

Để thực hiện các phép đo cần phải có dụng cụ đo, dụng cụ đo phục vụ cho quátrình nâng cao kỹ năng nghề đó là: Đồng hồ đo điện vạn năng, đồng hồ Oomega.Các dụng cụ đo này được giới thiệu trong bài 1 và yêu cầu cần phải đảm bảo châtlượng chính xác

1.1.2 Giới thiệu linh kiện SMD: (Surface-Mount - Devices)

Linh kiện SMD (Surface-Mount Devices) là loai linh kiện dùng dán trên bềmạch in Về cấu trúc cũng giống các linh kiện bình thường, nhưng nó được chế tạotrên công nghệ SMT (Surface-Mount – Technology) gọi tắt là linh kiện dán Cáclinh kiện dán thường được sử dụng hàn vào mạch in trên Mainboard Linh kiện dán

bề mặt là bản sao linh kiện có chân (linh kiện AI) thông thường có kích thước nhỏhơn và đã được thiết kế để gắp dán bởi các loại máy chính xác hơn con người

SMT(Tiêu chuẩn dẫn đường là JEDEC) Chúng bao gồm: Điện trở dán, tụ dán,cuộn cảm dán, điốt dán, transistror dán, thyristor dán, Mosfet dán, IC dán…

Về chức năng cũng không có gì thay đổi so với linh kiện bình thường, vậy linhkiện bình thường nào cũng có linh kiện dán tương ứng

1.2 Trình tự thao tác:

Quá trình chuẩn bị được thể hiện ở bản sau:

Bảng2-1: Quy trình chuẩn bị dụng cụ và linh kiện điện tử SMD

- Khi đo độ dao động các con sốchậm và nhỏ

Mỗi học viên đượccung cấp một cái

- Khi đo độ dao động các con sốchậm và nhỏ

Mỗi học viên đượccung cấp một cái

TT Các nội dung cần chuẩn bị Yêu cầu kỹ thuât Số lượng

- Mỗi điện trở dán mang mỗi trị

số khác nhau

cung cấp nhiều loạiđiện trở dán có trị số

và hình dáng khácnhau

và hình dáng khácnhau

7 Diode dán - Đảm bảo chất lượng tốt

- Đảm bảo cực tính

Mỗi học viên đượccung cấp nhiều loạidiode dán có hình dángkhác nhau

TT Các nội dung cần chuẩn bị Yêu cầu kỹ thuât Số lượng

Chíp dán - Đảm bảo chất lượng tốt

- Đảm bảo các chân

Mỗi học viên được cácchíp dán có hình dángkhác nhau

1.3 Chú ý về an toàn

Nếu các dụng cụ và linh kiện được quan tâm tới khâu an toàn thì nó sẽ tạonhiều thuận lợi cho các bước tiếp theo Để đảm bảo bảo an toàn, ta tiến hành thựchiện các nội dung sau:

- Chất lượng dụng cụ đảm bảo tốt

- Độ an toàn của dụng cụ cao

- Kiểm tra chân linh kiện

1.4 Các sai hỏng có thể xẩy và biện pháp khắc phục:

Như chúng ta đã biết, nếu trong quá trình thực hiện để xẩy ra hư hỏng thì làmảnh hưởng rất lớn đến các công việc tiếp theo, có thể các công việc tiếp theo khôngthể thực hiện được Vậy nếu chúng ta biết phòng ngừa thì hạn chế tối đa các hưhỏng có thể xẩy ra Để phòng ngừa các hiện hư hỏng có thể xẩy ra, chúng ta thựchiện đưa ra các tình huống hư hỏng sau đây có thể xẩy ra:

- Hiện tượng 2:

Chân linh kiện bị gãy

- Nguyên nhân: Do quá trình di chuyển

- Biện pháp phòng ngừa:

+ Di chuyển nhẹ nhàng, cẩn thận

+ Xếp đặt ngăn nắp

2 Nhận dạng linh kiện SMD

2.1 Các cơ sở để nhận dạng các loại linh kiện SMD

Để nhận dạng được hình dáng các loại linh kiện SMD bằng cách căn cứ vào

* Tụ điện dán:

Hình dáng của Tụ điện dán được chế tạo rất đa dạng, một số hình dang của Tụđiện dán được thể hiện trên hình 2-2

Hình 2- : Hình dáng bên ngoài một số điện trở dán