Đang tải... (xem toàn văn)
(NB) Giáo trình Kỹ thuật điện tử là một trong những giáo trình mô đun môn học đào tạo chuyên ngành được biên soạn theo nội dung chương trình khung được hiệu trưởng trường cao đẳng nghề phê duyệt. Nội dung biên soạn ngắn gọn, dễ hiểu, tích hợp kiến thức và kỹ năng chặt chẽ với nhau, logíc.
ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH BR – VT TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ NGHỀ CƠ ĐIỆN TỬ TRÌNH ĐỘ CAO ĐẲNG VÀ TRUNG CẤP Ban hành kèm theo Quyết định số: 01 /QĐCĐN ngày 04 tháng 01 năm 2016 của Hiệu trưởng trường Cao đẳng nghề tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu Bà Rịa – Vũng Tàu, năm 2016 TUN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thơng tin có thể được phép dùng ngun bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm LỜI GIỚI THIỆU Để thực hiện biên soạn giáo trình đào tạo nghề Cơ điện tử ở trình độ Cao đẳng Nghề, giáo trình Kỹ thuật điện tử là một trong những giáo trình mơ đun môn học đào tạo chuyên ngành biên soạn theo nội dung chương trình khung được hiệu trưởng trường cao đẳng nghề phê duyệt. Nội dung biên soạn ngắn gọn, dễ hiểu, tích hợp kiến thức và kỹ năng chặt chẽ với nhau, logíc Khi biên soạn, nhóm biên soạn đã cố gắng cập nhật những kiến thức mới có liên quan đến nội dung chương trình đào tạo và phù hợp với mục tiêu đào tạo, nội dung lý thuyết và thực hành được biên soạn gắn với nhu cầu thực tế trong sản xuất đồng thời có tính thực tiển cao. Trong q trình sử dụng giáo trình, tuỳ theo u cầu cũng như khoa học và cơng nghệ phát triển có thể điều chỉnh thời gian và bổ sung những kiên thức mới cho phù hợp. Trong giáo trình, chúng tơi có đề ra nội dung thực tập của từng bài để người học cũng cố và áp dụng kiến thức phù hợp với kỹ năng. Tuy nhiên, tùy theo điều kiện cơ sở vật chất và trang thiết bị, các trường có thể sử dụng cho phù hợp Mặc dù đã cố gắng tổ chức biên soạn để đáp ứng được mục tiêu đào tạo nhưng khơng tránh được những khiếm khuyết. Rất mong nhận được đóng góp ý kiến của các thầy, cơ giáo, bạn đọc để nhóm biên soạn sẽ hiệu chỉnh hồn thiện hơn. Các ý kiến đóng góp xin gửi về Trường Cao đẳng nghề BRVT, KP Thanh Tân – TT Đất Đỏ BRVT Bà Rịa – Vũng Tàu, ngày 02 tháng 1 năm 2016 Biên soạn Nguyễn Hùng MỤC LỤC NỘI DUNG Giáo trình được biên soạn với dung lượng thời gian đào tạo 135 giờ gồm có: Hình STT Tên các bài trong mơ đun Thời thức gian giảng Sử dụng VOM Sử dụng Máy hiện sóng Chế tạo mạch in Hàn linh kiện Lắp ráp, khảo sát mạch phân cực bằng cầu phân áp sử 5 10 dạy Tích hợp Tích hợp Tích hợp Tích hợp Tích hợp dụng điện trở Lắp ráp, khảo sát mạch chỉnh lưu một bán kỳ 1 pha Tích hợp dùng Diode Lắp ráp, khảo sát mạch chỉnh lưu tồn kỳ 1 pha dùng Tích hợp 4 Diode (chỉnh lưu cầu) Lắp ráp, khảo sát mạch ổn áp lấy ra 2 mức điện áp Tích hợp đối xứng sử dụng IC 7805, 7905 Kiểm tra bài 4,5,6 Lắp ráp, khảo sát mạch phân cực bằng dịng Bazo Tích hợp Tích hợp 10 dùng transistor Lắp ráp, khảo sát mạch phân cực bằng cầu phân Tích hợp áp dùng transistor Kiểm tra bài 5,6,7,8,9,10 Lắp ráp mạch khuếch đại EC dùng BJT Lắp ráp mạch khuếch đại BC dùng BJT Lắp ráp mạch khuếch đại CC dùng BJT Lắp ráp mạch khuếch đại công suất Kiểm tra bài11,12,13,14 Lắp ráp mạch dao động đa hài lưỡng ổn dùng BJT Lắp ráp mạch dao động đa hài phi ổn dùng IC555 5 10 5 Tích hợp Tích hợp Tích hợp Tích hợp Tích hợp Tích hợp Tích hợp Tích hợp 11 12 13 14 15 16 17 Lắp ráp mạch ổn áp nối tiếp có hồi tiếp điều chỉnh Tích hợp 18 được điện áp ngõ ra dùng 2 BJT Lắp ráp mạch ổn áp điều chỉnh được điện áp ngõ ra Tích hợp 5 135 Tích hợp Tích hợp Tích hợp Tích hợp Tích hợp 19 20 21 22 dùng IC LM317 Kiểm tra bài 15,16,17,18 Lắp ráp mạch khuếch đại vi sai dùng BJT Lắp ráp mạch khuếch đại đảo dùng IC 741 Lắp ráp mạch khuếch đại không đảo dùng IC 741 Kiểm tra bài 19,20,21 Cộng: BÀI 1 SỬ DỤNG VOM Mã bài: MB01 Giới thiệu: Sinh viên cần được trang bị kiến thức và kỹ năng để tự sử dụng thành thạo đồng hồ vạn năng VOM. Việc sử dụng VOM giúp người học đo và kiểm tra được các thơng số của mạch điện cũng như kiểm tra được chất lượng của các loại linh kiện, điều này giúp người dạy có cơ sở để đánh giá năng lực của sinh viên trong qua trình học Mục tiêu: Sau khi học xong bài học này người học có khả năng : Trình bày được cách phân loại và cấu tạo đồng hồ vạn năng VOM Trình bày được các bộ phận của VOM Trình bày được phương pháp sử dụng VOM đo điện áp 1 chiều, điện áp xoay chiều, đo cường độ dịng điện 1 chiều và đo trị số điện trở Xây dựng được quy trình thực hiện Nhận biết được các sai hỏng thường gặp, ngun nhân và cách khắc phục Đo được điện áp 1 chiều, điện áp xoay chiều, dịng điện 1 chiều và điện trở bằng VOM đúng u cầu kỹ thuật Có ý thức an tồn lao động và chính xác trong thao tác kỹ thuật, làm việc độc lập và làm việc nhóm Nội dung 1. Các bộ phận chính của VOM Phần chính là cơ cấu đo từ điện, có kèm theo bộ chỉnh lưu để có thể đo được cả lượng xoay chiều và một chiều Có một sun nhiều cỡ để tạo thành ampemet có nhiều cỡ đo Nhiều điện trở phụ tạo thành sơ đồ vonmet có nhiều cỡ đo, Nhiều điện trở phụ khác nhiều cỡ và một biến trở phân dịng để tạo thành một ommet có nhiều thang đo Đối với một VOM người ta cịn lắp thêm các mạch đo db, đo điện dung của tụ điện, đo transitor… Khi đo các mạch nói trên được đấu nối nhờ bộ chuyển mạch Mặt đồng hồ Nút điều chỉnh cơ khí Nút điều chỉnh điện khí Núm chuyển mạch Chân cắm dây dương Chân cắm dây âm Thang đo Cọc OUTPUT để đo cường độ âm thanh 9. Kim chỉ thị 10. Thang đọc 2. Cách sử dụng thang đo Phương pháp sử dụng: Để chọn đúng một thang đo cho một thơng số cần đo ta thực hiện theo các bước sau: * Trước khi tiến hành đo ta phải xác định thong số cần đo là gi: Đo điện áp một chiều: chọn thang DCV Đo điện áp xoay chiều: chọn thang ACV 10 BÀI 19 LẮP RÁP, KHẢO SÁT MACCH KHUẾCH ĐẠI VI SAI DÙNG BJT Mã bài: MB19 Mục tiêu: Sau khi h ọc xong bài học này ngườ i học có khả năng: Trình bày được ngun lý hoạt động của mạch khuếch đại vi sai dùng BJT Nhận biết được các lỗi thường gặp, ngun nhân và biện pháp phịng ngừa Lắp ráp và khảo sát được mạch khuếch đại vi sai dùng BJT đúng u cầu kỹ thuật Có ý thức về an tồn lao động, tính cẩn thận, chính xác trong q trình lắp ráp Nội dung: 1.Đặc điểm của mạch khuếch đại vi sai dùng BJT Sơ đồ tổng quát của mạch khuếch đại Vi sai như hình 19.1 Hình 19.1. Sơ đồ tổng quát mạch khuếch đại vi sai 187 Đặc điểm của mạch là: Mạch gồm 2 đầu vào, hai đầu ra và cực Emitter của hai Transistor được nối với nhau, mạch làm việc theo nguyên lý cầu cân bằng, nếu hai Transistor được chế tạo cùng điều kiện và R C1 = RC2 = RC. Điện áp ra được lấy trên collector (kiểu đối xứng) hoặc trên mỗi collector đối với đất (kiểu khơng đối xứng). Tuy theo cách đưa tín hiệu vào mà có các chế độ khác nhau : Đưa tín hiệu vào 1 đầu vào, cịn một đầu nối đất: chế độ đơn Hai đầu vào đưa hai tín hiệu khác nhau: chế độ Visai Đưa cùng một tín hiệu vào hai đầu vào: chế độ đồng pha 2.Ngun lý hoạt động của mạch khuếch đại vi sai dùng BJT Một mạch khuếch đại Visai tốt khi hệ số khuếch đại Visai K vs lớn, hệ số khuếch đại đồng pha nhỏ, Kđp 0. Theo cơng thức tính Kđp , nếu RE lớn thì một nguồn dịng cố định như hình 19.2a. Trong sơ đồ này, trở kháng ra của mạch CE là r0 đóng vai trị của RE trong các sơ đồ truớc. Sơ đồ tương đương xoay chiều như hình 19.2b 188 Hình 19.2. Mạch khuếch đại vi sai dùng BJT 3.Lắp ráp và khảo sát mạch khuếch đại vi sai dùng BJT 3.1. Lắp ráp mạch theo sơ đồ 19.2a Bước 1: Chọn và kiểm tra linh kiện RC1 = RC2 = 3K3; Q1, Q2 và Q3 là C828; R1 = 100K ; R2 = 10K ; R3 = 100 VCC = + 12C Bước 2 : Lắp ráp linh kiện Bước 3 : Kiểm tra lại mạch Bước 4 : cấp nguồn cho mạch 3.2. Khảo sát các thơng số của mạch Khảo sát chế độ 1 chiều Khảo sát chế độ Visai Khảo sát chế độ đồng pha 189 CÂU HỎ ƠN TẬP Câu 1: Hãy trình bày đặc điểm của mạch khuếch đại visai? Câu 2: Hãy trình bày ngun lý hoạt động của mạch khuếch đại visai? U CẦU ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ HỌC TẬP BÀI 19: Nội dung: + Về kiến thức: Trình bày được khái niệm và ngun lý của mạch khuếch đại vi sai cơ bản + Về kỹ năng: Lắp ráp được mạch đúng u cầu kỹ thuật Đo, kiểm tra được các thơng số của mạch đảm bảo đúng u cầu kỹ thuật + Về thái độ: Rèn luyện tính tỷ mỉ, chính xác, an tồn và vệ sinh cơng nghiệp Phương pháp: + Về kiến thức: Được đánh giá bằng phương pháp viết, trắc nghiệm + Về kỹ năng: Được đánh giá bằng phương pháp thực hành 190 + Về thái độ: Rèn luyện tính tỷ mỉ, chính xác, an tồn và vệ sinh cơng nghiệpBÀI 20 LẮP RÁP, KHẢO SÁT MẠCH KHUẾCH ĐẠI ĐẢO DÙNG IC 741 Mã bài: MB20 Mục tiêu:Sau khi h ọc xong bài học này ngườ i học có khả năng: Trình bày được cấu trúc IC 741 Trình bày được ngun lý hoạt động của mạch khuếch đại đảo dùng IC Nhận biết được các lỗi thường gặp, ngun nhân và biện pháp phịng ngừa Lắp ráp và khảo sát được mạch khuếch đại đảo dùng IC đúng u cầu kỹ thuật Có ý thức về an tồn lao động, tính cẩn thận, chính xác trong q trình lắp ráp Nội dung: 1.Khái niệm mạch khuếch đại thuật tốn Khuếch đại thuật tốn (tên tiếng anh là operation amplifier OA) là một linh kiện điện từ được sử dụng rộng rãi trong thời gian gần đây. Chúng được gọi theo đúng chức năng hoạt động mà nó có thể đáp ứng được đó chính là khả năng khuếch đại tín hiệu và đồng thời thực hiện các phép tốn (cộng, trừ, nhân, chia, tích phân, vi phân, logarit) Đặc biệt đối với khuếch đại thuật tốn, khi sử dụng trong vùng khuếch đại, hệ số khuếch đại của mạch khơng phụ thuộc vào bản chất bên trong linh kiện mà hồn tồn phụ thuộc vào linh kiện mắc bên ngồi mạch nên việc thiết kế, sử dụng linh kiện thường dễ dàng hơn và chính xác hơn. Do đó, trong nhiều ứng dụng, khuếch đại thuật tốn được sử dụng thay thế cho các loại transitor trước đây. Tuy nhiên, đối với các ứng dụng này, khuếch đại thuật tốn thường được sử dụng ở mức tín hiệu nhỏ hoặc trong các mạch đầu vào của các mạch đo chứ 191 khơng dùng nhiều trong các mạch cơng suất. Đây chính là nhược điểm của bộ khuếch đại thuật tốn Hình 20.1. Sơ đồ tổng qt bộ khuếch đại thuật tốn Khuếch đại thuật tốn về cơ bản được ký hiệu bằng một tam giác có hai đầu vào và một đầu ra trong đó bao gồm: Đầu vào thuận (hay cịn gọi là đầu vào khơng đảo) được ký hiệu bằng dấu + tại chân vào. Nếu chúng ta cho một tín hiệu điện vào đầu vào này thì đầu ra sẽ cùng pha với tín hiệu vào hay nói một cách nơm na rằng nếu tín hiệu vào là tín hiệu dương thì đầu ra chắc chắn mang tín hiệu dương cịn nếu tín hiệu đầu vào là âm thì tín hiệu ra chắc chắn là âm Đầu vào đảo được ký hiệu bằng dấu tại chân vào. Nó được định nghĩa là nếu chúng ta cho một tín hiệu vào tại đầu vào thì đầu ra sẽ ngược dấu (trái dấu). Hay nói một cách khác, nếu cho tín hiệu dương vào tại đầu vào này thì tín hiệu thu được tại đầu ra sẽ mang cực tính âm và ngược lại Để hiểu rõ hơn về khuếch đại thuật tốn, người ta thường dựa vào đường đặc tuyến vào ra của linh kiện này để phân tích tính năng hoạt động của nó Trong đặc tuyến vào ra của khuếch đại thuật tốn, có thể thấy rằng sẽ có 2 đường đặc tuyến đặc trưng cho ha đầu vào là đầu vào thuận (khơng đảo) và đầu vào đảo. Tuy nhiên, trong đặc tuyến này, thơng thường khuếch đại thuật tốn bị chia thành hai vùng hoạt động mà chúng ta nhìn thấy rõ đó chính là: Vùng khuếch đại. Tại vùng khuếch đại, quan hệ điện áp giữa đầu vào và đầu ra là một đường thẳng (hay cịn gọi là tuyến tính) 192 Vùng bão hịa: Tại vùng này, điện áp đầu ra của khuếch đại thuật tốn bị cắt ngưỡng do hạn chế bởi nguồn cung cấp Trên thực tế, khuếch đại thuật tốn có nhiều loại khác nhau và có nhiều chức năng khác nhau bổ sung cho q trình sử dụng linh kiện và thiết kế mạch được thuận tiện hơn như chức năng bù lệch khơng, hiệu chỉnh lệch khơng, nên khi lựa chọn các linh kiện khuếch đại thuật tốn, người thiết kế thường nên để ý đến những điểm này 2.Cấu trúc IC 741 Op Amp là một mạch điện điện tử của nhiều Linh Kiện Điện Tử đả được mắc sẳn trong một con chíp tám chân có khả năng dùng để khuếch đại hiệu hai điện thế nhập Op Amp là một cơng cụ có nhiều chức năng Khuếch đại hiệu hai điện thế nhập Khuếch Đại Điện Âm or Dương So sánh hai điện thế nhập . Khi V+ > V . Khi V+