Đang tải... (xem toàn văn)
Giáo trình “Cấu kiện điện tử” được biên soạn dựa trên cơ sở học phần dùng cho sinh viên cao đẳng chuyên ngành Điện, Điện tử, Công nghệ thông tin. Nó cung cấp cho người học các kiến thức và kỹ năng cơ bản nhất của môn học. Nội dung chính của giáo trình gồm 2 phần: Phần I: Lý thuyết Chương 1: Linh kiện thụ động Chương 2: Chất bán dẫn và Diode bán dẫn Chương 3: Transistor lưỡng cực (BJT) Chương 4: Transistor trường (FET) Chương 5: Các linh kiện bán dẫn khác Chương 6: Cấu kiện quang điện tử Chương 7: Vi mạch Phần II: Thực hành Bài 1: Khảo sát các linh kiện thụ động Bài 2: Khảo sát các linh kiện tích cực Bài 3: Khảo sát vi mạch Bài 4: Thực tập hàn nối
BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP Chủ biên: ThS Phan Thị Năm Thành viên: ThS Mạc Văn Biên GIÁO TRÌNH CẤU KIỆN ĐIỆN TỬ (Lưu hành nội bộ) BẮC GIANG, NĂM 2018 2 LỜI NÓI ĐẦU Cấu kiện điện tử kiến thức bước đầu ngành điện tử, phần tử linh kiện rời rạc, mạch tích hợp (IC) tạo nên mạch điện tử, hệ thống điện tử Vì nắm vững học phần Cấu kiện điện tử vấn đề chủ chốt học sinh, sinh viên ngành kỹ thuật Giáo trình “Cấu kiện điện tử” biên soạn dựa sở học phần dùng cho sinh viên cao đẳng chuyên ngành Điện, Điện tử, Công nghệ thơng tin Nó cung cấp cho người học kiến thức kỹ môn học Nội dung giáo trình gồm phần: Phần I: Lý thuyết Chương 1: Linh kiện thụ động Chương 2: Chất bán dẫn Diode bán dẫn Chương 3: Transistor lưỡng cực (BJT) Chương 4: Transistor trường (FET) Chương 5: Các linh kiện bán dẫn khác Chương 6: Cấu kiện quang điện tử Chương 7: Vi mạch Phần II: Thực hành Bài 1: Khảo sát linh kiện thụ động Bài 2: Khảo sát linh kiện tích cực Bài 3: Khảo sát vi mạch Bài 4: Thực tập hàn nối Mặc dù cố gắng, chắn giáo trình có nhiều thiếu sót, mong dẫn, góp ý kiến độc giả để giáo trình hồn thiện Mọi ý kiến xin gửi về: Khoa Điện tử - Tin học, trường Cao đẳng kỹ thuật Công nghiệp, số 202 Trần Nguyên Hãn, TP Bắc Giang, Bắc Giang, ĐT: 0240.3858.611 Giáo trình Hiệu trưởng phê duyệt làm tài liệu thức dùng cho giảng dạy, học tập học phần Cấu kiện điện tử trường Cao đẳng kỹ thuật Cơng nghiệp Chúng tơi trân trọng cảm ơn! TM. NHĨM TÁC GIẢ Chủ biên ThS Phan Thị Năm 4 MỤC LỤC 3 Lời nói đầu PHẦN I: LÝ THUYẾT CHƯƠNG LINH KIỆN THỤ ĐỘNG 1.1 Điện trở (Resistor) 1.1.1 Định nghĩa và ký hiệu 12 1.1.2. Phân loại 13 1.1.3. Các thông số của điện trở 15 1.1.4. Cách ghi và đọc các tham số điện trở 18 1.1.5. Ứng dụng 20 1.2 Biến trở (Variable Resistor) 20 1.2.1. Cấu tạo 20 1.2.2. Ký hiệu 20 1.2.3. Phân loại và công dụng 21 1.3 Tụ điện (Capacitors) 21 1.3.1. Khái niệm, cấu tạo và ký hiệu 21 1.3.2. Các tham số của tụ điện 22 1.3.3. Phân loại 24 1.3.4. Cách ghi và đọc giá trị 28 1.3.5. Ứng dụng 31 1.4 Cuộn cảm (Inductor) 31 1.4.1. Định nghĩa, ký hiệu 31 1.4.2. Đặc tính của cuộn dây 32 1.4.3. Các tham số của cuộn cảm 33 1.4.4. Phân loại và ứng dụng 34 1.4.5. Cách ghi và đọc tham số trên cuộn cảm 35 1.5 Biến áp 12 35 1.5.1. Định nghĩa và ký hiệu 35 1.5.2. Phân loại và ứng dụng của máy biến áp 36 1.6 Rơ le 37 1.6.1. Khái niệm và cấu tạo 37 1.6.1. Phân loại 38 Câu hỏi tập chương Chương CHẤT BÁN DẪN VÀ DIODE BÁN DẪN 2.1 Cấu trúc vùng lượng chất rắn tinh thể 40 41 2.1.1. Cấu trúc nguyên tử 41 2.1.2. Chất dẫn điện, chất cách điện và chất bán dẫn 42 2.2 Chất bán dẫn 43 2.3 Chất bán dẫn pha tạp 44 2.3.1. Chất bán dẫn pha tạp loại N 45 2.3.2. Chất bán dẫn pha tạp loại P 45 2.4 Mặ ghép P - N tính chất chỉnh lưu 2.4.1. Mặt ghép p-n khi chưa có điện trường ngồi 46 2.4.2. Mặt ghép p-n khi có điện trường ngồi 47 2.5 Diode bán dẫn 48 2.5.1. Cấu tạo và ký hiệu của Diode 48 2.5.2. Nguyên lý hoạt động 49 2.5.3. Các tham số của Diode 52 2.6 Các Diode thông dụng 53 2.6.1. Diode Zener (Diode ổn áp) 53 2.6.2. Diode Varactor (Diode biến dung) 54 2.6.3. Diode Tunel 54 2.6.4. Diode tách sóng (tiếp điểm) 55 2.6.5. Diode chỉnh lưu (tiếp mặt) 56 2.6.6. Diode phát quang, Diode thu quang 57 2.7 Một số ứng dụng Diode 6 46 57 Câu hỏi tập chương 2 CHƯƠNG TRANSISTOR LƯỠNG CỰC (BJT) 3.1 Cấu tạo, ký hiệu nguyên lý hoạt động Transistor lưỡng cực 59 60 3.1.1. Cấu tạo, ký hiệu 60 3.1.2. Nguyên lý hoạt động 61 3.1.3. Các tham số của BJT 63 3.2 Các cách ghép 63 3.2.1. Mạch Emitter chung (Common Emitter) 63 3.2.2. Mạch Collector chung (Common Collector) 65 3.2.3. Mạch Base chung (Common Base) 67 3.3 Các cách phân cực cho Transistor 68 3.3.1. Mạch phân cực cố định 68 3.3.2. Mạch phân cực hồi tiếp âm dòng điện 71 3.3.3. Mạch phân cực hồi tiếp âm điện áp 72 3.3.4. Mạch phân áp 73 Câu hỏi tập chương 75 Chương TRANSISTOR TRƯỜNG (FET) 4.1 Khái quát chung Transistor trường 78 4.1.1. Nguyên lý hoạt động cơ bản 78 4.1.2. Phân loại 78 4.1.3. Cấu tạo chung của FET 78 4.1.4. Ưu nhược điểm của FET so với BJT 79 4.2 JFET 79 4.2.1. Cấu tạo và ký hiệu 79 4.2.2. Nguyên lý hoạt động 80 4.2.3. Các đặc tuyến và tham số của JFET 82 4.3 MOSFET 4.3.1. MOSFET kênh liên tục (D-MOSFET) 84 85 4.3.2. MOSFET kênh cảm ứng (E-MOSFET) 86 4.3.3. Các đặc tuyến và tham số của MOSFET 90 4.4 Các cách mắc FET 4.4.1. Sơ đồ cực nguồn chung (Common Source - CS) 91 4.4.2. Sơ đồ cực máng chung (Common Drain - CD) 92 4.4.3. Sơ đồ cực cửa chung (Common Gate - CG) 93 Câu hỏi tập chương 4 CHƯƠNG CÁC LINH KIỆN BÁN DẪN KHÁC 5.1.Transistor chuyển tiếp (UJT) 93 95 5.1.1. Cấu tạo và ký hiệu 95 5.1.2. Nguyên lí hoạt động 96 5.1.3. Đặc tuyến V - A của UJT 97 5.1.4 Các tham số UJT 98 5.1.5. Ứng dụng 99 5.2 Thyristor (SCR) 100 5.2.1. Cấu tạo và ký hiệu 100 5.2.2. Nguyên lý hoạt động 101 5.2.3. Đặc tuyến V - A của THYRISTOR 103 5.2.4. Các tham số của THYRISTOR 104 5.2.5. Ứng dụng của Thyristor 105 5.3 TRIAC 106 5.3.1. Cấu tạo và ký hiệu 106 5.3.2. Nguyên lí hoạt động 106 5.3.3. Đặc tuyến V – A và các tham số của TRIAC 107 5.3.4. Ứng dụng 108 5.4 DIAC 8 91 108 5.4.1. Cấu tạo và ký hiệu 108 5.4.2. Nguyên lí hoạt động 109 5.4.3. Đặc tuyến V - A và các tham số của DIAC 110 111 5.4.4 Ứng dụng Câu hỏi tập chương CHƯƠNG 6. CẤU KIỆN QUANG ĐIỆN TỬ 112 113 6.1 Giới thiệu chung 6.1.1. Định nghĩa về kỹ thuật quang điện tử 113 6.1.2. Các vùng của bức xạ quang 113 6.1.3. Phân loại linh kiện quang điện tử 114 6.2 Các cấu kiện chuyển đổi điện - quang 114 6.2.1. Diode phát quang (LED, OLED) 114 6.2.2. Màn hình tinh thể lỏng 122 6.2.3. Màn hình Plasma 126 6.3 Các cấu kiện chuyển đổi quang – điện 129 6.3.1. Quang trở 129 6.3.2. Diode thu quang 132 6.3.3. Tế bào quang điện và pin mặt trời 133 6.4 Linh kiện tích điện kép (CCD) 136 6.4.1. Cấu tạo 136 6.4.2. Nguyên tắc hoạt động 137 6.5 Các cơng nghệ hình cảm ứng 138 6.5.1. Cơng nghệ cảm ứng điện trở 139 6.5.2. Cơng nghệ cảm ứng điện dung 139 6.5.3. Cơng nghệ hồng ngoại và sóng âm 141 Câu hỏi tập chương 6 CHƯƠNG VI MẠCH 7.1 Khái niệm phân loại 142 143 7.1.1. Khái niệm 143 7.1.2. Phân loại 143 7.2 Các loại vi mạch lưỡng cực 145 7.3 Các loại vi mạch MOS 148 7.3.1. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của CMOS 149 7.3.2. Phân loại CMOS 149 7.3.3. Đặc tính kỹ thuật của CMOS 152 Câu hỏi tập chương 7 PHẦN II. THỰC HÀNH 154 BÀI KHẢO SÁT CÁC LINH KIỆN THỤ ĐỘNG 155 1.1. Điện trở 155 1.2. Tụ điện 155 1.3. Cuộn dây 156 1.4. Biến áp 156 1.5. Rơ le 157 BÀI KHẢO SÁT CÁC LINH KIỆN TÍCH CỰC 158 2.1. Khảo sát diode và Transistor 158 2.2. Khảo sát Thyristor, TRIAC, DIAC 159 BÀI KHẢO SÁT VI MẠCH 161 3.1. Nhận dạng và xác định chân vi mạch 161 3.2. Vi mạch ổn áp nguồn 162 3.3. Vi mạch khuếch đại thuật toán sử dụng LM358 163 BÀI THỰC TẬP HÀN NỐI 164 4.1. Hàn nối dây 164 4.2. Hàn bo mạch 164 TÀI LIỆU THAM KHẢO 166 10 mạch cũng tăng lên điều này rất cần thiết trong các bộ vi xử lí bộ nhớ với quy mơ tích hợp VLSI. Cũng có khá nhiều loại CMOS áp thấp, và đây là xu hướng của mai sau, ở đây chỉ nói qua về một số loại của hãng Texas Instruments 74LV (Low Voltage): Là loại CMOS điện thế thấp tương ứng với các vi mạch số SSI và MSI của các cơng nghệ khác. Nó chỉ hoạt động được với các vi mạch 3,3V khác. 74LVC (Low Voltage CMOS ): Gồm rất nhiều mạch SSI và MSI như loại 74. Nó có thể nhận mức 5V ở các ngõ vào nên có thể dùng để chuyển đổi các hệ thống dùng 5V sang dùng 3,3V khác. Nếu giữ dòng điện ở ngõ ra đủ thấp để điện thế ngõ ra nằm trong giới hạn cho phép, nó cũng có thể giao tiếp với các ngõ vào TTL 5V. Tuy nhiên áp vào cao VIH của các CMOS 5V như 74HC hay 74AHC khiến chúng khơng thể được thúc từ các vi mạch LVC. 74ALVC (Advanced Low Voltage CMOS): Là loạt CMOS điện thế thấp, chủ yếu để dùng cho các mạch giao diện bus hoạt động ở 3,3V. 74LVT (Low Voltage BiCMOS): Giống như 74LVC có thể hoạt động ở mức logic 5V và có thể dùng như mạch số chuyển mức 5 V sang 3V. 7.3.3 Đặc tính kỹ thuật CMOS - Cơng suất tiêu tán (PT): Khi mạch CMOS ở trạng thái tĩnh (khơng chuyển mạch) thì cơng suất tiêu tán của mạch rất nhỏ. Có thể thấy điều này khi phân tích mạch mạch cổng NAND hay NOR. Với nguồn 5V, PT của mỗi cổng chỉ khoảng 2,5nW Tuy nhiên PT sẽ gia tăng đáng kể khi cổng CMOS phải chuyển mạch nhanh. Chẳng hạn tần số chuyển mạch là 100KHz thì PT=10nW, còn f=1MHz thì PT=0,1mW. Đến tần số cỡ 2 hay 3 MHz là PT của CMOS đã tương đương với PT của 74LS bên TTL, tức là mất dần đi ưu thế của mình Lý do có điều này là vì khi chuyển mạch cả 2 transistor đều dẫn khiến dòng bị hút mạnh để cấp cho phụ tải là các điện dung (sinh ra các xung nhọn làm biên độ của dòng bị đẩy lên có khi cỡ 5mA và thời gian tồn tại khoảng 20 đến 30 ns). Tần số chuyển mạch càng lớn thì sinh ra nhiều xung nhọn làm dòng điện càng tăng kéo theo P tăng theo. P ở đây chính là cơng suất động lưu trữ ở điện dung tải. Điện dung ở đây bao gồm các điện dung đầu vào kết hợp của bất kỳ tải nào đang được kích thích và điện dung đầu ra riêng của thiết bị. 152 Hình 7.4 Ảnh hưởng tải điện dung - Tốc độ chuyển mạch (tần số chuyển mạch): Cũng giống như các mạch TTL, mạch CMOS cũng phải có trì hỗn truyền để thực hiện chuyển mạch. Nếu trì hỗn này bằng nửa chu kì tín hiệu vào thì dạng xung vng sẽ trở thành xung tam giác khiến mạch có thể mất tác dụng logic. Tuy nhiên tốc độ chuyển mạch của CMOS thì nhanh hơn hẳn loại TTL do điện trở đầu ra thấp ở mỗi trạng thái. Tốc độ chuyển mạch sẽ tăng lên khi tăng nguồn nhưng điều này cũng sẽ làm tăng cơng suất tiêu tán, ngồi ra nó cũng còn ảnh hưởng bởi tải điện dung. - Điện áp vào và ra của các loại CMOS: Cũng giống như bên TTL về kí hiệu, tên gọi nhưng ở bên CMOS có phức tạp hơn do nguồn ni cho các loại IC thì khác nhau, ta chỉ có thể rút ra tương đối. Quan tâm đến các áp ra khi tính đến việc giao tiếp cổng khác loại khác áp ni… - Dòng điện ngõ vào và ngõ ra: Nói chung ta quan tâm đến dòng ra nhiều hơn vì đó là dòng ra max cho phép mà vẫn đảm bảo các mức logic ra đúng. - Hệ số tải: Dòng ra của các CMOS khá lớn trong lúc điện trở vào của các CMOS lại rất lớn (thường khoảng 1012Ω) tức dòng vào rất rất nhỏ nên số toả ra rất lớn. Nhưng mỗi cổng CMOS có điện dung ngõ vào thường cũng khoảng 5pF nên khi có nhiều cổng tải mắc song song số điện dung tăng lên làm tốc độ chuyển mạch chậm lại khiến số toả ra ở tần số thấp (dưới 1MHz) là vài chục, còn ở tần số cao số tạo ra giảm chỉ còn dưới 10. - Tính kháng nhiễu: Đặc tính chuyển (trạng thái) của các loại CMOS đều khá dứt khốt trừ loại 4000A bởi vì chúng có tầng đệm ở trước ngõ ra. Dẫn đến giới hạn nhiễu là tốt hơn các loại TTL. Tốt nhất là loại 4000A,B. Giới hạn nhiễu sẽ còn tốt hơn nếu ta tăng nguồn ni lớn hơn 5V, tuy nhiên lúc này tổn hao cũng vì thế tăng theo. 153 - Các IC cổng logic: Có rất nhiều IC loại CMOS có mã số và chức năng logic tương tự như các IC TTL chẳng hạn bên TTL IC 4 cổng NAND 2 ngõ vào là 7400, 74LS00, 74AS00, thì bên CMOS cũng tương tự có 74C00, 74HC/HCT00, 74AC11000, Tuy nhiên khơng phải tất cả bên TTL có thì bên CMOS cũng có. CMOS cũng còn có những loại riêng, ví dụ: Schmitt Trigger ngồi 74HC/HCT14 gồm 6 cổng đảo, 74HC/HCT132 gồm 4 cổng NAND 2 ngõ vào còn có 4014, 4534 cũng gồm 6 cổng đảo, 4093 cũng gồm 4 cổng NAND 2 ngõ vào; hay 4066 là cổng truyền 2 chiều số tương tự vv CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP CHƯƠNG Câu 1: Mạch tích hợp là gì? Cho ví dụ minh họa? Câu 2: Trình bày ưu, nhược điểm của mạch tích hợp? Câu 3: Trình bày cấu trúc và nguyên lý hoạt động của vi mạch lưỡng cực TTL? Câu 4: Các loại vi mạch lưỡng cực TTL? Câu 5: Vi mạch IIL là gì? Cho ví dụ minh họa? Câu 6: Vi mạch MOS là gì? Cho ví dụ minh họa? Câu 7: Hãy nêu đặc tính kỹ thuật của CMOS? Câu 8: Trình bày cấu tạo và ngun lý hoạt động của CMOS? Có mấy loại CMOS? Đặc điểm của từng loại? Câu 9: Hãy nêu đặc tính kỹ thuật của CMOS? Câu 10: So sánh vi mạch lưỡng cực TTL và vi mạch MOS? 154 PHẦN II THỰC HÀNH BÀI 1: KHẢO SÁT CÁC LINH KIỆN THỤ ĐỘNG 1.1. ĐIỆN TRỞ 1.1.1 Đọc giá trị điện trở Xem mục 1.1.4 (chương 1) 1.1.2 Kiểm tra chất lượng điện trở Để kiểm tra chất lượng điện trở, đối với những điện trở có trị số danh định nhỏ (dưới 1MΩ) thì dùng Ơm kế hay đồng hồ vạn năng (VOM) để ở thang đo thích hợp để kiểm tra (thang đoΩ). Với những điện trở có giá trị danh định lớn (trên 1 MΩ) thì dùng Meega Ơm kế để kiểm tra chất lượng. Nếu giá trị đo được của đồng hồ lớn hơn trị số danh định của điện trở thì điện trở bị tăng trị số, ngược lại nếu giá trị đo được của đồng hồ nhỏ hơn trị số danh định của đồng hồ thì điện trở bị giảm trị số. Nếu kim đồng hồ nằm ở vị trí ∞ thì điện trở bị đứt, kim đồng hồ chỉ giá trị gần với giá trị danh định của điện trở thì điện trở còn tốt. 1.2.3 Kiểm tra chất lượng biến trở Dùng đồng hồ VOM đặt ở thang đo điện trở (thang đo Ω) đo hai đầu dây xem có đứt khơng, sau đó đo giá trị ở một đầu với điểm giữa, khi đó xoay chiết áp xem điện trở có thay đổi khơng, mức độ tiếp xúc của con chạy có tốt khơng. Khi xoay chiết áp, kim đồng hồ chỉ trị số của điện trở phải thay đổi dần dần và liên tục, nếu thay đổi đột ngột thì tiếp xúc của con chạy đã kém → Chất lượng biến trở giảm. 1.2. TỤ ĐIỆN 1.2.1 Cách đọc trị số tụ điện Xem mục 1.3.4 (chương 1) 1.2.2 Kiểm tra chất lượng tụ điện Sử dụng đồng hồ VOM để kiểm tra chất lượng của tụ. Đặt thang đo đồng hồ ở thang đo điện trở với ngun tắc kiểm tra tụ là: Tụ có giá trị điện dung lớn thì 155 đặt đồng hồ ở thang điện trở nhỏ, ngược lại tụ có giá trị điện dung nhỏ thì đặt ở thang đo lớn và phải đảo chiều que đo đồng hồ trong khi kiểm tra. Đặt que đo đồng hồ vào hai chân cực của tụ nếu: - Kim đồng hồ chạy lên rồi từ từ trả về vị trí cũ là tụ còn tốt. - Kim đồng hồ chạy lên rồi dừng lại hoặc khơng trả về vị trí ban đầu là tụ bị dò. - Kim đồng hồ chạy lên 0Ω, rồi đứng ngun thì tụ bị chập. - Kim đồng hồ chạy lên rồi trả về khơng đều (trả về khơng hết) là tụ bị khơ. 1.3. CUỘN DÂY 1.3.1 Cách đọc trị số cuộn dây Quy định màu và cách đọc màu đều tương tự như điện trở. 1.3.2 Kiểm tra chất lượng cuộn dây Dùng đồng hồ VOM đặt ở thang đo Ω để kiểm tra xem cuộn dây có bị đứt hay chập các vòng dây với nhau khơng. Tuy nhiên nếu cuộn dây bị chập một số vòng thì rất khó xác định, phải dùng các máy chun dụng. Khi thay thế cuộn dây cần phải thay cuộn có số liệu như cuộn dây cũ. Cuộn cảm sau khi quấn lại có hệ số phẩm chất giảm, đặc biệt là với các loại cuộn cảm có kết cấu phức tạp. 1.4. BIẾN ÁP Kiểm tra chất lượng máy biến áp: Dùng đồng hồ vạn năng đặt ở thang đo phù hợp (thang Ω), chập hai đầu que đo đồng hồ chỉnh kim đồng hồ về vị trí 0Ω. Đặt 2 que đo đồng hồ vào các cuộn dây sơ cấp và thứ cấp của biến áp quan sát kim đồng hồ, nếu: Kim đồng hồ chỉ 0Ω thì cuộn dây đang đặt que đo bị chập. Kim đồng hồ chỉ ∞Ω thì cuộn dây bị đứt. Trường hợp cuộn dây bị chạm vòng dây thì phải sử dụng máy chun dùng để kiểm tra. 156 1.5. RƠ LE 1.5.1 Kiểm tra Rơle đơn Rơle kép tiếp điểm thường mở Dùng VOM để đo cặp chân cuộn dây (đo có Ω) và cặp chân tiếp điểm (Đo khơng lên Ω) là tốt. 1.5.2 Kiểm tra Rơle có tiếp điểm thường mở - thường đóng Dùng VOM để đo cặp chân cuộn dây (đo có Ω), khi cấp nguồn cho cuộn dây, đo cặp chân tiếp điểm thường mở kim đồng hồ khơng lên (Đặt đồng hồ ở thang đo Ω) và cặp chân tiếp điểm thường đóng kim đồng hồ chạy về 0Ω là tốt. 157 BÀI 2: KHẢO SÁT CÁC LINH KIỆN TÍCH CỰC 2.1. KHẢO SÁT DIODE VÀ TRANSISTOR 2.1.1 Diode Sử dụng đồng hồ VOM đặt ở thang đo Ω (thường đặt thang X1) đặt hai que đo của đồng hồ vào hai chân cực của diode nếu: - Kim đồng hồ chạy lên (chỉ giá trị khoảng từ 4,5÷10Ω) thì que đen của đồng hồ tương ứng với cực Anot, que đỏ của đồng hồ tương ứng với cực Katot. Đảo chiều que đo kim khơng lên → Diode còn tốt. - Kim đồng hồ chạy lên tới 0Ω (khi đã đảo chiều que đo) → chập P-N. - Kim đồng hồ nằm tại vị trí ∞Ω (khi đã đảo chiều que đo) → đứt P-N. 2.1.2 Transistor lưỡng cực (BJT) Cách xác định chân Để đồng hồ thang x1Ω , đặt cố định một que đo vào từng chân, que kia chuyển sang hai chân còn lại, nếu kim lên bằng nhau (thơng thường khoảng 5÷10Ω) thì chân có que đặt cố định là chân B, nếu que cố định là que đen thì là Transistor ngược, là que đỏ thì là Transistor thuận. Với Transistor ngược NPN, sau khi đã xác định được chân B, chuyển thang đo đồng hồ về thang X10K (hoặc thang X1K), đặt hai que đo của đồng hồ vào hai chân còn lại, sau đó can nhiêu vào chân B, nếu phép đo nào kim đồng hồ lên thì chân đặt que đen là chân C, chân đặt que đỏ là chân E. Với Transistor thuận xác định tương tự như transistor ngược nhưng chân đặt que đỏ là chân C và chân đặt que đen là chân E. Cách kiểm tra chất lượng linh kiện Transistor còn tốt: Bước 1: Chuẩn bị đo để đồng hồ ở thang x1Ω Bước 2: Đo thuận chiều BE và BC => kim lên thơng thường khoảng 5÷10Ω (Với transistor ngược que đen đặt vào cực B que đỏ lần lượt đặt vào C và E. Transistor thuận que đỏ đặt vào B, que đen lần lượt đặt vào C và E). 158 Bước 3: Đo ngược chiều BE và BC => kim không lên. Bước 4 : Đo giữa C và E kim không lên. Transistor bị chập, đứt tiếp giáp P-N: - Đo thuận giữa B và E kim lên = 0Ω, Đo ngược giữa B và E kim lên = 0Ω => transistor chập BE. - Đo cả hai chiều BE kim đồng hồ không lên => transistor đứt BE. - Đo thuận giữa C và E kim lên = 0Ω, Đo ngược giữa C và E kim lên = 0Ω => transistor chập CE. - Trường hợp đo giữa C và E kim lên một chút là bị dò CE. 2.1.3 Transistor trường (FET) Bước 1 : Chuẩn bị để thang x1KΩ hoặc x10KΩ Bước 2 : Nạp cho G một điện tích: - Với FET kênh N: Để que đen vào G que đỏ lần lượt vào S và D; - Với FET kênh P: Để que đỏ vào G que đen lần lượt vào S và D; Bước 3 : Sau khi nạp cho G một điện tích ta đo giữa D và S (que đen vào D que đỏ vào S, sau đó đảo chiều que đo) => kim sẽ lên. Bước 4 : Chập G vào D và G vào S để thốt điện chân G. Bước 5 : Sau khi đã thốt điện chân G: - Đo lại DS như bước 3 kim khơng lên => Kết quả như vậy là Mosfet tốt. - Đo giữa G và S hoặc giữa G và D nếu kim lên = 0Ω là chập GS hoặc GD. - Đo giữa D và S mà cả hai chiều đo kim lên = 0Ω là chập DS. 2.2. KHẢO SÁT THYRISTOR, TRIAC, DIAC 2.2.1 Cách đo kiểm tra Thyristor Đặt động hồ thang x1Ω , đặt que đen vào Anot, que đỏ vào Katot ban đầu kim không lên , dùng Tovit chập chân A vào chân G => thấy đồng hồ lên kim, sau đó bỏ Tovit ra => đồng hồ vẫn lên kim => Thyristor tốt . 2.2.2 Cách đo kiểm tra Triac Bước 1: Kiểm tra sơ bộ Triac giống như kiểm tra Thyristor. 159 Bước 2: Phân biệt giữa Thyristor và Triac bằng sơ đồ sau: Hở K đèn khơng sáng. Đóng K: 1- Đèn khơng sáng → Thyristor 2- Đèn sáng hết công suất → Triac điều khiền trái dấu âm 3- Đèn sáng 1/4 công suất → Triac điều khiền trái dấu dương. 2.2.3 Cách đo kiểm tra Diac Sử dụng đồng hồ VOM đặt thang X1, đặt hai que đo của đồng hồ VOM vào hai chân cực của diac: - Nếu kim đồng hồ chạy về 0Ω → Diac chập tiếp giáp P-N. - Nếu kim đồng hồ nằm im tại ∞Ω → Diac còn tốt hoặc đứt tiếp giáp P-N. Cách kiểm tra tiếp thực hiện theo sơ đồ sau: Điều chỉnh nguồn DC tới ≥ 30V Diac còn tốt → đèn sẽ sáng. Diac bị đứt tiếp giáp → đèn khơng sáng. 160 BÀI 3: KHẢO SÁT VI MẠCH 3.1. NHẬN DẠNG VÀ XÁC ĐỊNH CHÂN VI MẠCH Muốn nhận dạng vị trí chân IC, dù là loại digital, IC ổn áp hoặc IC analog ta đều phải dựa vào sổ tay của IC hoặc truy cập vào Website: http://datasheetcatalog.com. Tuy nhiên, ta cần phải biết phương pháp xác định vị trí cho chân mang số thứ tự 1 cho IC. Khi nhìn thẳng từ trên xuống IC, ta nhận thấy trên IC (dạng có hai hàng chân song song) ở một phía trên thân sẽ khuyết ở một đầu một phần bán nguyệt, đơi khi ở phía này có thể in vạch thẳng sơn trắng, hoặc có điểm một chấm trắng phía trái. Vị trí chân phía chấm trắng bên trái xác định chân số 1, sau đó tuần tự đếm theo chiều ngược kim đồng hồ ta sẽ tìm được các chân còn lại. Tùy thuộc vào các tính năng kỹ thuật ghi trong sổ tay, chức năng của mỗi chân tương ứng với số thứ tự của chân đó. Trong nội dung giáo trình này, tơi chỉ trình bày các dạng chân ra cho một số IC thơng dụng như IC LM555 và IC LM741. Sơ đồ chân IC LM555 Chân 1: Ground (GND) Chân 2: Trigger (TRG). Kích khởi. Chân 3: Output (OUT). Ngõ ra. Chân 4: Reset. Chân 5: Cont. Chân 6: Threshold (THRES) Chân 7: Discharge (DISCH) Chân 8: VCC (Nguồn) 161 Sơ đồ chân IC LM741 Chân 1: Offset null. Điều chỉnh 0 Chân 2: Inverting input. Ngõ vào đảo. Chân 3: Non-Inverting input. Ngõ vào không đảo. Chân 4: V- Chân 5: Offset null. Chân 6: Output. Ngõ ra. Chân 7: V+ Chân 8: NC (Normal close). Chân bỏ trống. 3.2. VI MẠCH ỔN ÁP NGUỒN 3.2.1 Họ vi mạch 78xx 79xx 3.2.2 Họ vi mạch LM317 LM337 162 3.3. VI MẠCH KHUẾCH ĐẠI THUẬT TOÁN SỬ DỤNG LM358 163 BÀI 4: THỰC TẬP HÀN NỐI 4.1. HÀN NỐI DÂY - Bước 1: Làm sạch điểm hàn và đầu mỏ hàn trước khi hàn thiếc - Bước 2: Tráng thiếc đầu mỏ hàn - Bước 3: Đặt 2 điểm cần hàn lên nhau - Bước 4: Làm nóng điểm hàn rồi chấm thiếc vào mối hàn. 4.2. HÀN BO MẠCH - Bước 1: Làm mạch in trước hàn linh kiện Trước khi hàn linh kiện chúng ta phải làm sạch bản mạch in (đặc biệt tại điểm hàn) để đảm bảo mối hàn dính thiếc với tỷ lệ diện tích bề mặt cao. Cơng việc này rất quan trọng đối với những bản mạch in chưa được phủ thiếc. Để làm sạch các điểm hàn bằng đồng chúng ta có thể dùng một cục cao su bào mòn hoặc một vật liệu tương tự. - Bước 2: Vệ sinh đầu mỏ hàn trước hàn: Lau sạch đầu mỏ hàn bằng tấm xốp thấm nước hoặc bằng nước mỗi lần trước khi hàn. - Bước 3: Tráng thiếc đầu mỏ hàn: Dùng nhựa thơng và thiếc hàn để tráng đầu mỏ hàn trước mỗi lần hàn. Chú ý khơng để thiếc bám dính q nhiều ở đầu mỏ hàn. - Bước 4: Cắm linh kiện vào lỗ hàn: Cắm linh kiện vào lỗ hàn. Bẻ nghiêng chân linh kiện phía bên mặt hàn để linh kiện bám vào bản mạch in tránh trường hợp linh kiện bị rơi ra khi hàn. Ngồi ra, việc bẻ nghiêng chân linh kiện cũng có tác dụng tăng độ bền vật lý cho linh kiện trong q trình sử dụng. - Bước 5: Bấm (cắt) chân linh kiện: Chúng ta thường hay thực hiện khâu bấm chân linh kiện sau khi hàn vì làm theo cách này dễ hơn, tránh việc linh kiện rơi ra khỏi mạch in. Tuy nhiên, việc này khơng có lợi cho bản mạch in. Tốt nhất, việc bấm chân linh kiện được thực hiện trước khi hàn. Điều này sẽ giúp cho ta có mối hàn đẹp hơn và tránh được những rủi ro làm hỏng lá đồng của bản mạch in. 164 - Bước 6: Làm nóng chân linh kiện, điểm hàn chấm thiếc vào mối hàn Đặt đầu mỏ hàn tiếp xúc với chân linh kiện và điểm hàn (mạch in) để nung nóng cả hai cùng một lúc. Nhiều người chỉ chú tâm vào nung nóng điểm hàn trên bản mạch in và kết quả là lá đồng trên bản mạch in dễ bị bung ra hoặc thiếc bao phủ xung quanh chân linh kiện nhưng khơng có sự tiếp xúc về mặt điện và đơi khi nếu có thì độ bền vật lý của mối hàn cũng khơng đảm bảo. Cách hàn chân IC dãy nhiều chân: Dùng mỏ hàn bơi nhựa thơng tới tất cả các chân của IC. Dùng một lượng thiếc khá nhiều cho chân đầu tiên của dãy. Bấm mỏ hàn cho thiếc nóng chảy và cứ thế di đến chân tiếp theo cho đến chân cuối (chỉ di một chiều). Chân nào còn chạm nhau thì cứ di lại (hoặc thêm nhựa thơng) tiếp tục đến cuối là được. Trong quá trình di nếu thiếu thiếc thì châm thêm. Đến chân cuối nếu thừa thiếc thì vẩy đầu mỏ hàn để loại bỏ bớt thiếc. 165 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Dương Minh Trí. Sơ đồ chân linh kiện bán dẫn. Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật, 2005. 2. Đỗ Xn Thụ. Dụng cụ bán dẫn. Nhà xuất bản Đại học và Trung học chun nghiệp, 1985. 3. Đỗ Thanh Hải. Điện tử căn bản. Nhà xuất bản thanh niên, 1999. 4. Cấu kiện điện tử và quang điện tử. Học viện Cơng nghệ Bưu chính Viễn thơng, 2001. 5. Nguyễn Viết Ngun. Nhà xuất bản Giáo dục, 6. Jmillman. Micro electronics, Digital and Analog, Circuits and System. Mc Graw Hill Book company, 1997. 7. Trang Web www.alldatasheet.com.vn. 166 ... u và cường độ dòng điện i. Mối quan hệ tương hỗ i = f(u) được biểu diễn bởi đặc tuyến V- A. Người ta có thể phân chia các linh kiện điện tử theo hàm quan hệ trên là tuyến tính hay phi tuyến. Nếu hàm i=f(u) là tuyến tính (hàm đại số bậc nhất hay phương trình vi phân, ... tích phân tuyến tính), phần tử đó được gọi là phần tử tuyến tính (R, L, C ) Nếu hàm i=f(u) là quan hệ phi tuyến (phương trình đại số bậc cao, phương trình vi phân hay tích phân phi tuyến), phần tử đó được gọi là phần tử phi tuyến (Diode, ... có thể thay đổi. Có thể có loại biến trở tuyến tính (giá trị điện trở thay đổi tuyến tính theo góc xoay) hoặc biến trở phi tuyến (giá trị điện trở thay đổi theo hàm logarit theo góc xoay).