Giáo trình điện tử cơ bản

Giáo trình điện tử cơ bản Dùng cho nghề điện công nghiệp, điện dân dụng và cơ điện nông thôn. Hệ đào tạo Cao đẳng và trung cấp nghề CHƯƠNG I: CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN 1.1 Vật dẫn điện và cách điện 1.1.1 Cấu tạo nguyên tử của vật chất. Vật dẫn là các vật thể có nhiều điện tích (điện tử và các ion) ở trạng thái tự do.Khi đặt trong điện trường các điện tích này chụi tác dụng lực và sẽ di chuyển tạo thành dòng điện các vật dẫn thông thường là chất lỏng, chất khí,kim loại và chất bán dẫn. Kim loại dẫn điện bằng các điện tử tự do, lớp điện tử ngoài cùng của nguyên tử kim loại có rất ít điện tử.Các điện tử này liên kết yếu ớt với hạt nhân, và dễ dàng bứt ra khỏi nguyên tử, trở thành điện tử tự do.Do đó kim loại dẫn điện tốt. Chất cách điện(điện môi): Là các vật thể có rất ít điện tích ở trạng thái tự do.khi đặt trong điện trường nói chung trong điện môi không có dòng điện.Tuy nhiên các điện tử bị lực điện trường tác dụng sẽ bị kéo leach về một phía của phân tử,làm trọng tâm điện tích dương và âm tách nhau ra, tạo thành một lưỡng cực điện.

Điện tử CHƯƠNG I: CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN 1.1 Vật dẫn điện cách điện 1.1.1 Cấu tạo nguyên tử vật chất Vật dẫn vật thể có nhiều điện tích (điện tử ion) trạng thái tự do.Khi đặt điện trường điện tích chụi tác dụng lực di chuyển tạo thành dòng điện vật dẫn thơng thường chất lỏng, chất khí,kim loại chất bán dẫn Kim loại dẫn điện điện tử tự do, lớp điện tử nguyên tử kim loại có điện tử.Các điện tử liên kết yếu ớt với hạt nhân, dễ dàng bứt khỏi nguyên tử, trở thành điện tử tự do.Do kim loại dẫn điện tốt Chất cách điện(điện mơi): Là vật thể có điện tích trạng thái tự do.khi đặt điện trường nói chung điện mơi khơng có dòng điện.Tuy nhiên điện tử bị lực điện trường tác dụng bị kéo leach phía phân tử,làm trọng tâm điện tích dương âm tách ra, tạo thành lưỡng cực điện ≠0 =0 ng ng ng -q +q Không co ng co ng lưỡng cực điện tương đương Sự phân cực phân tử điện môi Giữa vật dẫn điện mơi chất có tính dẫn điện trung gian, gọi chất bán dẫn Bản chất dẫn điện vật liệu giải thích thuyết miền vật rắn.mổi điện tử nguyên tử chuyễn động vĩ đạo xác định Mỗi vĩ đáng với lượng định.tạo thành mức lượng nguyên tử tạo thành phổ lượng a) b) c) a chất dẫn,b Chất điện môi, c Chất bán dẫn 1.miền dẫn , Miền cấm, 3.Miền đầy 1.1.2 Phân loại tính dẫn điện vật chất Theo tính chất dẫn điện người ta chia vật liệu thành nhóm +Loại vật liệu cách điện(có điện trở suất lớn) điển hình chất điện mơi +Loại vật liệu dẫn điện( có điện trở suất nhỏ) điển hình kim loại +Loại vật liệu bán dẫn điện(có điện trở suất trung bình) điển hình nguyên tố thuộc KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ Trang Điện tử nhóm bảng tuần hồnMendeleep Silisium (Si) Gemanium(Ge) 1.1.3.Ứng dụng -Trong điện kỹ thuật -Điện tử 1.2 Các hạt mang điện dòng điện mơi trường 1.2.1 Dòng điện kim loại Dòng điện dòng có điện tử chuyễn dời có hướng.Vì điện tử chuyển từ nơi có điện thấp đến nơi có điện cao hơn, nên chiều dòng điện tử ngược với chiều qui ước dòng điện 1.2.2 Dòng điện mơi trường chất khí Dòng điện dòng ion chuyển dời có hướng,nó gồm dòng ion dương theo chiều điện trường,từ Anơt catơt ,và dòng ion âm dòng điện tử ngược chiều điện trường từ catôt anơt 1.2.3 Dòng điện dung dịch điện li Dòng điện dòng ion chuyển dời có hướng.Nó gồm có dòng ngược chiều nhau.Dòng ion dương có chiều theo chiều qui ước (chiều điện trường ) dòng ion âm có chiều ngược lại 1.3 Dòng điện, điện áp chiều xoay chiều Cường độ dịng điện , ký hiệu đơn vị Điện áp , hiệu điện thế, ký hiệu, đơn vị điện áp Cường độ dịng điện Là đại lượng đặc trưng cho độ mạnh yếu dịng điện hay đặc trưng cho số lượng điện tử qua tiết diện vật dẫn đơn vị thời gian - Ký hiệu l I - Dịng điện chiều dịng chuyển động theo hướng định từ dương sang âm theo quy ước dịng chuyển động theo hướng điện tử tự Đơn vị cường độ dịng điện Ampe có bội số : Kilo Ampe = 1000 Ampe  Mega Ampe = 1000.000 Ampe  Mili Ampe = 1/1000 Ampe  Micro Ampe = 1/1000.000 Ampe Điện áp : Khi mật độ điện tử tập trung không hai điểm A B ta nối dây dẫn từ A sang B xuất dịng chuyển động điện tích từ nơi có mật độ cao sang nơi có mật độ thấp, người ta gọi hai điểm A B có chênh lệch điện áp áp chênh lệch hiệu điện - Điện áp điểm A gọi UA - Điện áp điểm B gọi UB - Chênh lệch điện áp hai điểm A B gọi hiệu điện UAB  KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ Trang Điện tử UAB = UA - UB - Đơn vị điện áp Vol ký hiệu l U E, đơn vị điện áp có bội số  Kilo Vol ( KV) = 1000 Vol  Mini Vol (mV) = 1/1000 Vol  Micro Vol = 1/1000.000 Vol Điện áp ví độ cao bình nước, hai bình nước có độ cao khác nối ống dẫn cĩ dịng nước chảy qua từ bình cao sang bình thấp hơn, hai bình nước có độ cao khơng cĩ dịng nước chảy qua ống dẫn Dịng điện hai điểm có điện áp chên lệch sinh dịng điện chạy qua dây dẫn nối với hai điểm từ điện áp cao sang điện áp thấp hai điểm có điện áp dịng điện dây dẫn = MỘT SỐ ĐỊNH LUẬT CƠ BẢN Các định luật cần nhớ định luật ôm cho đoạn mạch mắc nối tiếp, song song Cơng thức tính điện công xuất tiêu thụ Định luật ôm Định luật ôm định luật quan trọng m ta cần phải nghi nhớ Cường độ dịng điện đoạn mạch tỷ lệ thuận với điện áp hai đầu đoạn mạch tỷ lệ nghịch với điện trở đoạn mạch Cơng thức : I = U / R  I cường độ dịng điện , tính Ampe (A)  U điện áp hai đầu đoạn mạch , tính Vol (V)  R điện trở đoạn mạch , tính ơm Định luật ơm cho đoạn mạch Đoạn mạch mắc nối tiếp: Trong đoạn mạch có nhiều điện trở mắc nối tiếp điện áp hai đầu đoạn mạch tổng sụt áp điện trở KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ Trang Điện tử Như sơ đồ U = U1 + U2 + U3 Theo định luật ơm ta lại có U1 =I1 x R1 , U2 = I2 x R2, U3 = I3 x R3 đoạn mạch mắc nối tiếp I1 = I2 = I3 Sụt áp điện trở => tỷ lệ thuận với điện trở Đoạn mạch mắc song song Trong đoạn mạch có nhiều điện trở mắc song song cường độ dịng điện tổng dịng điện qua điện trở sụt áp điện trở nhau: Mạch trn cĩ U1 = U2 = U3 = E I = I1 + I2 + I3 v U1 = I1 x R1 = I2 x R2 = I3 x R3 Cường độ dịng điện tỷ lệ nghịch với điện trở Điện công xuất * Điện Khi dịng điện chạy qua thiết bị bóng đèn => làm bóng đèn sáng, chạy qua động => làm động quay dịng điện đ sinh cơng Cơng dịng điện gọi điện năng, ký hiệu W, thực tế ta thường dùng Wh, KWh ( Kilo wat giờ) Cơng thức tính điện : W=UxIxt  Trong W điện tính June (J)  U điện áp tính Vol (V)  I l dịng điện tính Ampe (A)  t l thời gian tính giy (s) * Cơng xuất Công xuất dịng điện điện tiêu thụ giây , công xuất tính cơng thức P = W / t = (U I t ) / t = U I Theo định luật ơm ta có P = U.I = U2 / R = R.I2 DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU Chủ đề nghiên cứu: Chu kỳ tần số dòng xoay chiều, biên độ điện áp xoay chiều, giá trị điện áp hiệu dụng cơng xuất dòng điện xoay chiều qua tải KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ Trang Điện tử Dòng điện xoay chiều : Dòng điện xoay chiều dòng điện có chiều giá trị biến đổi theo thời gian, thay đổi thường tuần hoàn theo chu kỳ định Ở dòng điện xoay chiều hình sin, xung vuông xung nhọn Chu kỳ tần số dòng điện xoay chiều Chu kỳ dòng điện xoay chiều ký hiệu T khoảng thời gian mà điện xoay chiều lặp lại vị trí cũ , chu kỳ tính giây (s) Tần số điện xoay chiều : số lần lặp lại trang thái cũ dòng điện xoay chiều giây ký hiệu F đơn vị Hz F=1/T Pha dòng điện xoay chiều : Nói đến pha dòng xoay chiều ta thường nói tới so sánh dòng điện xoay chiều có tần số * Hai dòng điện xoay chiều pha hai dòng điện có thời điểm điện áp tăng giảm nhau: KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ Trang Điện tử Hai dòng điện xoay chiều pha * Hai dòng điện xoay chiều lệch pha : hai dòng điện có thời điểm điện áp tăng giảm lệch Hai dòng điện xoay chiều lệch pha * Hai dòng điện xoay chiều ngược pha : hai dòng điện lệch pha 180 độ, dòng điện tăng dòng điện giảm ngược lại Hai dòng điện xoay chiều ngược pha Biên độ dòng điện xoay chiều Biên độ dòng xoay chiều giá trị điện áp đỉnh dòng điện.xoay chiều, biên độ thường cao điện áp mà ta đo từ đồng hồ Giá trị hiệu dụng dòng điện xoay chiều Thường giá trị đo từ đồng hồ giá trị điện áp ghi zắc cắm nguồn thiết bị điện tử., Ví dụ nguồn 220V AC mà ta sử dụng giá trị hiệu dụng, thực tế biên độ đỉnh điện áp 220V AC khoảng 220V x 1,4 lần = khoảng 300V Cơng xuất dòng điện xoay chiều Cơng xuất dòng điện xoay chiều phụ thuộc vào cường độ, điện áp độ lệch pha hai đại lượng , cơng xuất tính cơng thức : P = U.I.cosα  Trong U : điện áp  I dòng điện  α góc lệch pha U I => Nếu dòng xoay chiều qua điện trở độ lệch pha gữa U I α = cosα = P = U.I KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ Trang Điện tử => Nếu dòng xoay chiều qua cuộn dây tụ điện độ lệch pha U I +90 độ -90độ, cosα = P = ( cơng xuất dòng điện xoay chiều qua tụ điện cuộn dây = DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU QUA R, C, L Chủ đề nghiên cứu: Dòng xoay chiều qua trở thuần, qua tụ điện, qua cuộn dây, khái niệm dung kháng tụ điện cảm kháng cuộn dây, tổng hợp hai dòng điện xoay chiều Dòng điện xoay chiều qua điện trở Dòng điện xoay chiều qua điện trở dòng điện điện áp pha với , nghĩa điện áp tăng cực đại dòng điện qua trở tăng cực đại dòng xoay chiều có tính chất dòng chiều qua trở thuần.do áp dụng cơng thức dòng chiều cho dòng xoay chiều qua điện trở I = U / R hay R = U/I Công thức định luật ohm P = U.I Cơng thức tính cơng xuất Dòng điện xoay chiều qua tụ điện Dòng điện xoay chiều qua tụ điện dòng điện sớm pha điện áp 90độ Dòng xoay chiều có dòng điện sớm pha điện áp 90 độ qua tụ * Dòng xoay chiều qua tụ bị tụ cản lại với trở kháng gọi Zc, Zc tính công thức Zc = 1/ ( x 3,14 x F x C )  Trong Zc dung kháng ( đơn vị Ohm )  F tần số dòng điện xoay chiều ( đơn vị Hz)  C điện dung tụ điện ( đơn vị µ Fara) Cơng thức cho thấy dung kháng tụ điện tỷ lệ nghịch với tần số dòng xoay chiều (nghĩa tần số cao qua tụ dễ dàng) tỷ lệ nghịc với điện dung tụ ( nghĩa tụ có điện dung lớn dòng xoay chiều qua dễ dàng) => Dòng chiều dòng có tần số F = Zc = ∞ dòng chiều khơng qua tụ Dòng điện xoay chiều qua cuộn dây Khi dòng điện xoay chiều qua cuộn dây tạo từ trường biến thiên từ trường biến thiên lại cảm ứng lên cuộn dây điện áp cảm ứng có chiều ngược lại , cuộn dây có xu hướng chống lại dòng điện xoay chiều qua nó, chống lại cảm kháng cuộn dây ký hiệu ZL ZL = x 3,14 x F x L  Trong ZL cảm kháng ( đơn vị Ohm) KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ Trang Điện tử L hệ số tự cảm cuộn dây ( đơn vị Henry) L phụ thuộc vào số vòng dây quấn chất liệu lõi  F tần số dòng điện xoay chiều ( đơn vị Hz) Từ công thức ta thấy, cảm kháng cuộn dây tỷ lệ thuận với tần số hệ số tự cảm cuộn dây, tần số cao qua cuộn dây khó khăn => tính chất cuộn dây ngược với tụ điện => Với dòng chiều ZL cuộn dây = ohm, dó dòng chiều qua cuộn dây chịu tác dụng điện trở R mà ( trở cuộn dây điện trở đo đồng hồ vạn ), trở cuộn dây nhỏ dòng chiều qua cuộn dây bị đoản mạch * Dòng điện xoay chiều qua cuộn dây dòng điện bị chậm pha so với điện áp 90 độ nghĩa điện áp tăng nhanh dòng điện qua cuộn dây  Dòng xoay chiều có dòng điện chậm pha điện áp 90 độ qua cuộn dây =>> Do tính chất lệch pha dòng điện điện áp qua tụ điện cuộn dây, nên ta không áp dụng định luật Ohm vào mạch điện xoay chiều có tham gia L C =>> Về cơng xuất dòng xoay chiều khơng sinh công chúng qua L C có U > I >0 Tổng hợp hai dòng điện xoay chiều mạch điện * Trên mạch điện , xuất hai dòng điện xoay chiều pha biên độ điện áp tổng hai điện áp thành phần  Hai dòng điện pha biên độ tăng Nếu mạch điện , xuất hai dòng điện xoay chiều ngược pha biên độ điện áp hiệu hai điện áp thành phần KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ Trang Điện tử Hai dòng điện ngược pha, biên độ giảm KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ Trang Điện tử `` CHƯƠNG II:CÁC LINH KIÊN ĐIỆN TỬ THỤ ĐỘNG 2.1 điện trở (resistor) 2.1.1 Định nghĩa Điện trở linh kiện thụ động ,có tác dụng cản trở dòng điện làm số chức khác.Tuỳ theo vị trí điện trở mạch điện Ký hiệu điện trở là:R Đơn vị điện trở ohm(Ω) -Các bội số ohm(Ω): 1KΩ (kiloohm) = 103Ω 1MΩ (Megaohm) =106Ω -Dòng điện điện áp điện trở đồng pha -Đặc trưng điện trở la`2 trị số phải ổn định theo nhiệt độ không –phụ thuộc vào nhiệt cđộ thời gain -tuân theo định luật ohm.U=I.R 2.1.2 Cấu tạo: Các vật liệu chế tạo điện trở thường bột than,bột kim loại,gốm,mang ơxít kim loại Dây quấn thường dùng crôm,niken -vật liệu cản điện có giới hạn nhiệt độ.Khi có dòng điện chạy qua điện trở toả lượng dạng nhiệt gọi công suất tiêu tán,công suất lớn ,khả chịu nhiệt cao U2 P=UI= R =I2R Q =RI2t =Pt Cùng điện trở điện trở có kích thước lớn cơng suất tiêu tán cao  Các bước nhảy điện trở: Để tiện việc chế tạo,sử dụng buôn bán người ta chế tạo điện trở với khoảng 100 trị số khác nhau,với bước nhảy sau: 1Ω 10Ω 100Ω 1KΩ 10KΩ 100KΩ 1MΩ 3,3Ω 33Ω 330Ω 1,2Ω 12Ω 120Ω 1,2KΩ 12KΩ 120KΩ 1,2MΩ 4,7Ω 47Ω 470Ω 1,5Ω 15Ω 150Ω 1,5KΩ 15KΩ 150KΩ 1,5MΩ 5,6Ω 56Ω 560Ω 1,8Ω 18Ω 180Ω 1,8KΩ 18KΩ 180KΩ 1,8MΩ 6,8Ω 68Ω 680Ω 2,2Ω 22Ω 220Ω 2,2KΩ 22KΩ 220KΩ 2,2MΩ 8,2Ω 82Ω 820Ω 2,7Ω 27Ω 270Ω 2,7KΩ 27KΩ 270KΩ 2,7MΩ KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ Trang 10 Điện tử f Hàm số tuyệt đối(EXCSIVE-OR) cổng EX-OR Ngõ vào A B 0 1 1 Ngõ Y 1 g Hàm số tương đối?(EXCLUSIVE-NOR) cổng EX-NOR Ngõ vào A B 0 1 1 Ngõ Y 0 9.4 Vi mạch cổng ứng dụng Ở xét cổng ,tiếp theo ta xét số loại vi mạch cổng thông dụng.Trong vi mạch tuỳ thuộc vào loại cấu tạo gồm từ vài ba đến vài trăm cổng logic.Cơ có sẳn sổ ta tra cứu,người ta thiết kế lắp mạch tuỳ vào ứng dụng cụ thể Xét vấn đề chung loại IC logic sau 9.4.1 Vi mạch cổng loại TTL/LS(Transistor-Transistor logic/Low speak) Đây loại vi mạch cổng thuộc họ TTL có tốc độ thấp tiêu hao công suất thấp,cần nguồn nuôi ổn định mức điện áp làm việc khoảng 4.75V ÷ 5.25 V a Mạch điện cung cấp cho loại IC này: -Sử dụng IC ổn áp 7805 -Sử dụng mạch giảm áp qua diode D (silic) sau KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ Trang 115 Điện tử b Các mạch giao tiếp( nối tiếp bên ngoài) - Một ngõ TTL nối với 10 ngõ vào IC TTL khác hay loại TTL/LS - Một ngõ họ IC TTL/LS nối với ngõ vào IC TTL hay 10 ngõ vào TTL/lS - Cách ghép với led ngõ Led sáng ngõ mức thấp L(0) Led sáng ngõ mức cao H(1) c Xét loại IC có mã hiệu 7400(TTL)hoặc 74LS00(TTL/LS) Cấu tạo bên gồm có cổng NAND Đây IC có đến hàng trăm công dụng Thuộc dạng cổng TTL Một vài ứng dụng mạch số loại IC này: -Cổng có cực điều khiển B -cổng Và(AND) -Cổng Hoặc (OR) KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ Trang 116 Điện tử -Cổng Không (NOR) 9.5 Vi mạch cổng loại CMOS (Complementary-Metall-Oxide-silicon) Các loại IC CMOS có nhiều chức IC TTL/LS dễ sử dụng.Mức điện áp nguồn từ +3V đến +15V 9.5.1 Mạch nguồn cấp cho IC CMOS: -Dùng IC ổn áp chân : 7805, 7812,7815 -Dùng mạch hình vẽ sau: 9.5.2 Các mạch giao tiếp: a Cách ghép cổng IC TTL vào CMOS ngược lại (cùng mức nguồn) Ghép TTL vào CMOS (hình 2a-1) Ghép CMOS vào TTL(Hình 2a-2) KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ Trang 117 Điện tử Hình 2a-1 Hình 2a-2 b Cách ghép cổng IC TTL vào CMOS ngược lại khác mức nguồn +Ghép TTL(5V) vào CMOS(3÷15) (Hình 2b-1) +Ghép CMOS (3÷15V) vào IC TTL(5V) (Hình 2b-2) Hình 2b-1 c Dùng CMOS để đẩy Led +Led sáng mức thấp(0) (hình 2c-1) +Led sáng mức cao(1) (hình 2c-2) Hình 2c-1 Hình 2b-2 Hình 2c-2 d CMOS dùng làm mạch phát xung nhịp chuẩn KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ Trang 118 Điện tử 9.6 PLIP - PLOP 9.6.1 Khái niệm: -mạch tuần tự(Flip-Flop) hình thành sở cổng logic,chúng có tính chất trạng thái ngõ phụ thuộc trạng thái ngõ vào tình trạng trước mạch -Mạch Flip –Flop là( mạch lật ) mạch có ngõ vào ngõ ngõ baogiờ bổ túc cho nhau( Q= Q - =1 ngược lại) trạng thái xác định tổ hợp logic vào -Mạch Flip-Flop viết tắt (FF) cấu tạo cổng NAND mắc chéo,2 ngõ vào gọi S(set:đặt) R(reset:đặt lại) FF gọi mạch chốt( hay mạch cài latch) mạch có trạng thái sau: Ngỏ vào Ngõ S Q Q- R 1 1 0 0 không đổi cấm 9.6.2 Flip-flop RS: a.Thêm cổng NAND vào mạch chốt ta FF RS (2 ngõ điều khiển R,S) có ký hiệu( hình-1a),hình vẽ (hình 1b) trạng thái sau: Ngỏ vào Ngõ S R Q Q 1 - 1 0 0 không đổi cấm KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ Trang 119 Điện tử Hình 1a-1 Hình 1a-2 b.Thêm cổng NAND điều khiển đồng hồ(clock) ta thêm ngõ điều khiển viết tắt làCK.Ta FF RS tác động đồng hồ(Hình 1b-1), (Hình 1b-2) trạng thái sau: S x R x Ck 0 1 1 1 1 Q S&R không ảnh hưởng đến trạng thái Qo Cấm 9.6.3.Flip-Flop JK: FF RS có điều bất tiện:Khi S R mức cao ngõ bất ổn(Q Q - tạm thời trạng thái).Trạng thái cấm tránh cách thêm vào cổng AND hồi trở lại ngõ vào hình vẽ sau: J 0 1 K 1 Q Qo giữ nguyên Qo-(đảo lại) 9.6.3 Flip-Flop D: Nếu mắc FF RS JK như( hình 3a) ,(hình 3b) ,Nghĩa ngõ D đưa vào thẳng S(J) đảo trước đưa vào R(K) ta có FF loại D FF D có khả lưu trữ liệu D Ck CK Q KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ Trang 120 Điện tử (S=1,R=0) (S=0,R=1) 9.6.4.Flip-Flop T Nếu mắc FF JK có JK nối chung ta FF T hình vẽ FF T có khả chia tần số T CK CK Q Qo Qo 9.6.5 Ứng dụng: Mạch sử dụng để lắp mạch đếm(counter) VD : Mạch đếm 0-15.Gồm FF đếm = 16số thập phân tư 10 đến 1510 đậy dạng mạch đếm lên có trạng thái sau: Số xung vào Xoá 10 11 12 13 14 15 Trạng thái sau có xung vào QD QC QB QA 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 Số thập phân tương ứng với số nhị phân 10 11 12 13 14 15 KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ Trang 121 Điện tử Vẽ sơ đồ mạch đếm gồm FF JK mắc nối tiếp.Ngõ vào JK nối chung để tạo FF loại T,ngõ vào T mắc lên mức cao (hay để hở),xung muốn đếm áp dụng cho ngõ vào C K FF 2n ≥ số mod n: Là số FF cần dùng Ta có : 24 = 16 ≥ 15 Vậy mạch dùng FF Với hình vẽ nối ngõ Q- tầng đầu vào ngõ vào C K tầng kế ta mạch đếm xuống(donw counter) Bảng trạng thái sau: Số xung vào Xoá 10 11 12 13 14 15 Trạng thái sau có xung vào QD QC QB QA 0 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 Số thập phân tương ứng với số nhị phân 15 14 13 12 11 10 KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ Trang 122 Điện tử Ngoài ta lắp thêm mạch điều khiển để tạo thành mạch đếm lên xuống MỘT SỐ IC CƠ BẢN I Khảo sát IC đếm: IC đếm 7490: Tuỳ thuộc vào mạch đếm ta có nhiều IC đếm tương ứng,để đơn giản ta xét loại IC 7490 loại IC đếm thập phân không đồng -Sơ đồ chân Bảng trạng thái Các ngõ vào Reset Ro1 Ro2 R92 1 1 x x x x x x 0 x x x 0 R91 x x x Ra QD QC Q B Q A 0 0 0 0 đếm -Trong IC chứa 4FF cổng logic để tạo chia cho 5.Muốn có mạch đếm chia cho ta cho xung vào ngõ vào A, lấy xung QA.Muốn dùng hết khả đếm ta cho xung vào ngõ vào A,nối QA đến ngõ vào B, lấy số đếm Q D,QC,QB,QA Ro1,Ro2 để đặt lại ngõ (reset ),R91,R92 để đặt ngõ thập phân VD: Mạch đếm từ đến dùng IC 7490 KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ Trang 123 0 Điện tử IC đếm 74192: -Sơ đồ chân –Bảng trạng thái Load x 1 Clear 0 0 CKU CKD x x 1 x x 1 Chế độ Xoá mạch đếm Đếm lên Đếm xuống Preset Dừng đếm IC 74192 mạch đếm BCD,có thể đếm lên hay xuống.Khi đếm lên xung vào (đồng hồ)được áp Clock up(CKU) gọi ngõ count up.Khi đếm xuống xung vào (đồng hồ)được áp Clock down(CKD) gọi ngõ count down.Các đồng hồ tác động cạnh lên.Bình thường ngõ Carry(nhớ) Borrow(mượn) cao.Ngõ carry xuống thấp mạch đếm đạt đến số đếm tối đa ngõ vào CK U mức thấp.Ngõ Borrow luôn mức cao mạch đếm lên.Ở chế độ logic ngõ Borrow giống ngõ Carry -Mạch điều khiển đếm lên hay đếm xuống dùng đồng hồ (xung vào.) hình vẽ đây: Có thể thêm vào để điều khiển chiều đếm lên hay xuống dùng đồng hồ Ví dụ: Đếm từ đến (đếm lên) KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ Trang 124 Điện tử 3: Khảo sát IC 7447: Để giải mã thúc BCD sang led đoạn ta dùng IC 7447A Ra vào LT,RBI,BI/RBO ngõ vào phụ trội.Đặt biệt ngõ BI/RBO vừa ngõ vào xố vừa ngõ xốdợn sóng,nên có khả đặt biệt,sự hoạt động ngõ phụ trội sau vào Bảng trạng thái: LT RBI x x x BI/RBO Ra Kiểu báo đèn Đèn sáng bình thường theo mã số BCDvào Ra kiểu thử đèn(các đoạn đèn sáng số8)độc lập với mã số BCD vào Vào Chỉ báo xoá(đèn tắt) độc lâp với mã số BCD Ra Dèn sáng bình thường bình theo mã sốBCD thường, vào,ngoại trừ số 0(số khơng báo xố 4:Khảo sát led đoạn : để hiển thị số ,thông thường người ta dùng led đoạn(seven-segment led read out) gồm đoạn mang tên a,b,c,d,e,g,f xếp theo hình số 8.Bên mặt số đèn led hệ thống phản chiếu ánh sáng lên mặt.Tuỳ tổ hợp đoạn sáng mà hiển thị chữ số khác nhau,led đoạn có nhiều cở (từ 0.5cm đến vài cm) nhiều màu khác (đỏ,vàng,xanh lá,xanh dương) Mạch giải mã led đoạn hình sau KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ Trang 125 Điện tử Led đoạn Ví dụ: Mạch đếm từ đến hiển thị led đoạn dùng IC 7490,7447 led đoạn Mạch chạy mô KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ Trang 126 Điện tử 5/Khảo sát IC 74164: IC 74164 ghi chuyễn bít dùng mạch quảng cáo -Sơ đồ chân Sơ lược hoạt động IC 74164 sau Trong kỹb thuật số làm việc với tín hiệu xung vng,cho nên có trạng thái =0V 1=Vcc(5V TTL) data liệu đầu vào hay 1,khi clear =0 ngõ từ Qo đến Q7 nên ngõ xoá.Khi mạch hoạt động phải đưa Clear Khi có xung CK,Data chuyễn qua Qo,Qo → Q 1,Q1 → Q2 Q6 → Q7.Do gọi ghi chuyển(khi khơng có xung clock giá trị giữ cố định không đổi data hay 1).8 ngõ từ Qo – Q7 điều khiển mạch tải chữ Ví dụ: Mạch chạy mơ + Mạch sáng dần tắt hết KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ Trang 127 Điện tử +Mạch sáng dần tắt dần +Mạch sáng tối xen kẽ 6.Khảo sát IC 4017 : -Sơ đồ chân: KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ Trang 128 Điện tử IC 4017 thuộc họ CMOS 40XX có nhiều ưu điểm so với họ TTL.Có điện trở vào lớn chống nhiễu tốt,điện sử dụng từ 3V-15V,tuy nhiên bị hạn chế tốc độ hoạt động IC 4017 đếm vòng thập phân dùng điều khiển mạch đèn đường viền(chạy đuổi) đếm đếm số xung đưa vào.4017 có 10 ngõ ra(thậpphân) luân phiên lên theo số xung đưa vào ngõ CK,nếu sử dụng 10 ngõ ta có mạch chạy đuổi 10 bóng VD: Mạch đèn điều khiển đường viền.Trường hơp ta chạy đuổi cụm bóng kết nối thành đường viền đẹp.Lúc ta hồi tiếp ngò Q để Reset lại trãng thái đếm ban đầu (muốn chạy đuổi cụm bóng ta hồi tiếp Q4 KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ Trang 129 ... trị số ohm tăng ngược lại(PTC positive Temperature coefficient) -nhiệt trở hệ số âm:Nhiệt độ tăng trị số ohm giảm ngược lại(NPC Negative Temperature coefficient) Ro điện trở nhiệt ban đầu to... Điện dung: Khả chứa điện tụ điện gọi điện dung(C),điện dung C tụ điện tu thuộc vào cấu tạo tính cơng thức: : số điện môi tu thuộc vào chất cách điện KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ Trang 24 Điện tử C =... (resistor) 2.1.1 Định nghĩa Điện trở linh kiện thụ động ,có tác dụng cản trở dòng điện làm số chức khác .Tu theo vị trí điện trở mạch điện Ký hiệu điện trở là:R Đơn vị điện trở ohm(Ω) -Các bội số ohm(Ω):