Khi xử lý số liệu đo hay phân tích các đối tượng ngẫu nhiên như đại lượng ngẫu nhiên, tín hiệu ngẫu nhiên, tín hiệu ngẫu nhiên phức và trường ngẫu nhiên ta phải sử dụng công cụ toán học hiện đại là toán học thống kê. Với toán học thống kê áp dụng cho các đối tượng ngẫu nhiên ta phải đo các đặc tính số là kỳ vọng toán học, phương sai, hàm tương quan và mật độ phổ năng lượng. Đây chính là các đại lượng đo phi vật lý. Để đo được các đại lượng này trước đây người ta sử dụng kỹ thuật analog để tạo ra thiết bị đo (ví dụ: tương quan kế), nhưng ngày nay nhờ có máy tính và sử dụng kỹ thuật số lấy mẫu các tín hiệu vật lý từ đó tính theo angôrit đã định sẵn để tìm ra các đại lượng phi vật lý này. Một trong những nhược điểm của việc đo các đại lượng phi vật lý theo phương pháp thống kê là tốc độ tính rất chậm đặc biệt khi có yêu cầu độ chính xác cao. Để khắc phục nhược điểm này, người ta sử dụng các thế hệ máy tính có tốc độ cao hay các thiết bị đặc chủng có có tốc độ nhanh cho việc xử lý thống kê này (ví dụ: DSP chẳng hạn). Một phương pháp khác là nghiên cứu các angôrit nhanh để xử lý thống kê, ví dụ thuật toán biến đổi Furiê nhanh FFT để phân tích phổ chẳng hạn, hay thuật toán thích nghi tính nhanh hàm tương quan của tín hiệu ngẫu nhiên.
MỤC LỤC BÀI MỞ ĐẦU: TỔNG QUAN CHƯƠNG 1: LINH KIỆN THỤ ĐỘNG CHƯƠNG 2: LINH KIỆN TÍCH CỰC 34 CHƯƠNG 3: MẠCH KHUẾCH ĐẠI TÍN HIỆU NHỎ 67 CHƯƠNG 4: MẠCH KHUẾCH ĐẠI CÔNG SUẤT 76 CHƯƠNG 5: MẠCH KHUẾCH ĐẠI VI SAI 83 TÀI LIỆU THAM KHẢO 99 Khoa : Điện tử - CĐN Tp.HCM Trang BÀI MỞ ĐẦU TỔNG QUAN 1.Các đại lượng Khi xử lý số liệu đo hay phân tích đối tượng ngẫu nhiên đại lượng ngẫu nhiên, tín hiệu ngẫu nhiên, tín hiệu ngẫu nhiên phức trường ngẫu nhiên ta phải sử dụng cơng cụ tốn học đại tốn học thống kê Với toán học thống kê áp dụng cho đối tượng ngẫu nhiên ta phải đo đặc tính số kỳ vọng tốn học, phương sai, hàm tương quan mật độ phổ lượng Đây đại lượng đo phi vật lý Để đo đại lượng trước người ta sử dụng kỹ thuật analog để tạo thiết bị đo (ví dụ: tương quan kế), ngày nhờ có máy tính sử dụng kỹ thuật số lấy mẫu tín hiệu vật lý từ tính theo angơrit định sẵn để tìm đại lượng phi vật lý Một nhược điểm việc đo đại lượng phi vật lý theo phương pháp thống kê tốc độ tính chậm đặc biệt có u cầu độ xác cao Để khắc phục nhược điểm này, người ta sử dụng hệ máy tính có tốc độ cao hay thiết bị đặc chủng có có tốc độ nhanh cho việc xử lý thống kê (ví dụ: DSP chẳng hạn) Một phương pháp khác nghiên cứu angôrit nhanh để xử lý thống kê, ví dụ thuật tốn biến đổi Furiê nhanh FFT để phân tích phổ chẳng hạn, hay thuật tốn thích nghi tính nhanh hàm tương quan tín hiệu ngẫu nhiên Trong lĩnh vực truyền, thu nhận xử lý thông tin gặp nhiều đại lượng phi vật lý là: lượng thông tin đo, tốc độ truyền thông tin, hệ số lỗi bit, hệ số cắt giảm thông tin thừa, dung lượng thông tin kênh liên lạc khả truyền kênh Như lĩnh vực thông tin ta có nhiều đại lượng phi vật lý Việc chúng thơng qua việc tính tốn theo angơrit định sẵn Ví dụ: để đo lượng thơng tin tin mang đến ta phải xác định xác suất xuất kiện tin độ khơng xác định nó; hay muốn xác định độ truyền ta phải xác định lượng thông tin truyền đơn vị thời gian; hay muốn tính hệ số lỗi bit ta phải xác định tổng số bit truyền số bit bị lỗi sau nhận Rõ ràng để xác định đại lượng phi vật lý lĩnh vực thông tin phải dựa vào kỹ thuật số phải tìm angơrit tối ưu cho thời gian tính có độ xác cao Trong lĩnh vực xã hội có nhiều đại lượng phi vật lý cần đo như: số tăng trưởng GDP quốc gia, số IQ người, số tăng dân số nước… đại lượng phi vật lý phổ biến cần phải đo Để đo chúng cần phải có quy tắc (angơrit) theo quy định xã hội Để có số liệu để tính đại lượng phi vật lý phải có trình thống kê theo thời gian Khoa : Điện tử - CĐN Tp.HCM Trang theo lĩnh vực Ví dụ: để dự báo nhu cầu tiêu dùng điện cho ngành tháng cần phải có thống kê tiêu dùng điện khứ, sử dụng phương pháp hồi quy dự báo nhu cầu tiêu dùng điện cho ngày, tuần, tháng hay năm Lĩnh vực tâm sinh lý có nhiều đại lượng phi vật lý cần đo là: đo mức độ bị stress, máy phát nói dối, máy đo tình cảm, tự động chuẩn đoán bệnh… Trạng thái tâm lý người thường liên quan chặt chẽ đến hoạt động quan bên thể Ví dụ: hồi hộp nhịp tim tăng lên Một người yêu có loại hóa chất đặc biệt gọi hóa chất tình u xuất máu Nếu ta đo nồng độ biết mức độ yêu cầu người đó; Hay mức độ thiu thịt xác định nhờ xác định nồng độ khí H2S sinh thịt bị ôi Như việc đo đại lượng lĩnh vực tâm sinh lý thường phải thông qua việc đo số đại lượng vật lý liên quan Số đại lượng vật lý hay nhiều tùy vào biểu người liên quan Trong tương lai gần có chương trình chuẩn đốn bệnh Để làm việc đó, nhiều phải đo nhiều thông số vật lý khác thông qua xét nghiệm máy định ta mắc phải bệnh thơng qua hệ chun gia cài đặt máy Như ta thấy rằng, đại lượng phí vật lý tồn nhiều lĩnh vực khác Trong khuôn khổ viết này, tác giả liệt kê hết lĩnh vực có đại lượng phi vật lý cần đo Có điều lĩnh vực mẻ đầy triển vọng ngành kỹ thuật đo lường đại sử dụng kỹ thuật số có liên quan đến phương pháp đo đo lường angơrit 2.Tín hiệu truyền tin Tín hiệu số đo điện áp dịng điện q trình thay đổi tín hiệu theo thời gian tạo tín hiệu hữu ích Các dạng tín hiệu: Tín hiệu chia làm loại tín hiệu tương tự anolog tín hiệu số digital Tín hiệu tương tự tín hiệu biến thiên liên tục theo thời gian nhận giá trị khoảng biến thiên Tín hiệu số: tín hiệu rời rạc hoá mặt thời gian lượng tử hố mặt biên độ biểu diễn tập hợp xung điểm đo rời rạc Tín hiệu khuếch đại, điều chế, tách sóng, chỉnh lưu, nhớ, đo, truyền đạt, điều khiển, biến dạng tính tốn mạch điện tử Khoa : Điện tử - CĐN Tp.HCM Trang Để gia cơng loại tín hiệu số tương tự dùng loại mạch bản: mạch tương tự mạch Kênh truyền tin xác định Mơ hình: từ tập hợp giá trị truyền đầu truyền phân thành L nhóm Bj tương ứng với giá trị nhận yj đầu nhận xác suất để nhận yj với điều kiện truyền xi p(Y=yj/X=xi є Bj)=1 (M>L) Đặc trưng: kênh truyền xác định H(Y/X)=0 Có nghĩa lượng tin chưa biết Y truyền X hay truyền X ta biết nhận Y Dung lượng: C=log2L Kênh truyền khơng nhiễu Mơ hình: kết hợp kênh truyền xác định kênh truyền không thông tin, truyền ký tự nhận ký tự Đặc trưng: H(X/Y)=H(Y/X)=0 Dung lượng: C=log2L=log2M Ví dụ: ma trận truyền tin kênh truyền không nhiễu với M=L=3: Kênh truyền không sử dụng Khoa : Điện tử - CĐN Tp.HCM Trang Mơ hình: kênh truyền mà truyền giá trị giá trị xác suất nhiễu thông tin kênh truyền lớn xác suất nhận Đặc trưng: H(X/Y)=H(Y/X)= max Dung lượng: C=0 Ví dụ: kênh truyền có ma trận truyền tin sau: Kênh truyền đối xứng Mơ hình: kênh truyền mà ma trận truyền tin có đặc điểm sau: + Mỗi dịng ma trận A hoán vị phân phối P={p’1, p’2, …, p’L} + Mỗi cột ma trận A hoán vị Q={q’1, q’2, …, q’M} Ví dụ: cho kênh truyền đối xứng có ma trận truyền tin sau: Khoa : Điện tử - CĐN Tp.HCM Trang CHƯƠNG LINH KIỆN THỤ ĐỘNG 1.Điện trở Điện trở linh kiện điện tử dùng mạch điện tử để đạt giá trị dòng điện điện áp theo yêu cầu mạch Chúng có tác dụng mạch điện chiều lẫn xoay chiều chế độ làm việc điện trở không bị ảnh hưởng tần số nguồn xoay chiều 1.1.Cấu tạo, kí hiệu, phân loại điện trở Tuỳ theo kết cấu điện trở mà người ta phân loại: - Điện trở hợp chất cacbon: Điện trở có cấu tạo bột cacbon tán trộn với chất cách điện keo kết dính ép lại, nối thành thỏi hai đầu có dây dẫn để hàn Loại điện trở rẻ tiền, dễ làm có nhược điểm khơng ổn định, độ xác thấp, mức độ tạp âm cao Một đầu thân điện trở có vạch màu có chấm màu Đó quy định màu dùng để biểu thị trị số điện trở cấp xác Các loại điện trở hợp chất bột than có trị số từ 10 đến hàng chục mêgôm, công suất từ 1/4 W tới vài W - Điện trở màng cacbon: Các điện trở có cấu tạo màng cacbon giới thiệu Hình 1.1 Các điện trở màng cacbon thay hầu hết điện trở hợp chất cacbon mạch điện tử Đáng lẽ lấp đầy hợp chất cacbon, điện trở màng cacbon gồm lớp chuẩn xác màng cacbon bao quanh ống phủ gốm mỏng Độ dày lớp màng bao tạo nên trị số điện trở, màng dày, trị số điện trở nhỏ ngược lại Các dây dẫn kim loại kết nối với nắp hai đầu điện trở Toàn điện trở bao lớp keo êpôxi, lớp gốm Các điện trở màng cacbon có độ xác cao điện trở hợp chất cacbon, lớp màng láng lớp cacbon xác trình sản xuất Loại điện trở dùng phổ biến máy tăng âm, thu thanh, trị số từ Ω tới vài chục mêgôm, công suất tiêu tán từ 1/8 W tới hàng chục W; có tính ổn định cao, tạp âm nhỏ, có nhược điểm dễ vỡ D©y dÉn Lí p phủ ê pôxi Nắp kim loạ i Lớ p điện trë Lâi gèm Khoa : Điện tử - CĐN Tp.HCM Trang Hình 1.1: Mặt cắt điện trở màng cacbon - Điện trở dây quấn: Điện trở gồm ống hình trụ gốm cách điện, quấn dây kim loại có điện trở suất cao, hệ số nhiệt nhỏ constantan mangani Dây điện trở tráng men, khơng tráng men quấn vòng sát quấn theo rãnh thân ống Ngồi phun lớp men bóng hai đầu có dây để hàn Cũng lớp men phủ ngồi có chừa khoảng để chuyển dịch chạy thân điện trở điều chỉnh trị số Do điện trở dây quấn gồm nhiều vòng dây nên có trị số điện cảm Để giảm thiểu điện cảm này, người ta thường quấn vòng dây cách điện dẹt quấn hai dây chập đầu hai vòng dây liền sát có dịng điên chạy ngược chiều Loại điện trở dây quấn có ưu điểm bền, xác, chịu nhiệt cao có cơng suất tiêu tán lớn có mức tạp âm nhỏ Tuy nhiên, điện trở loại có giá thành cao - Điện trở màng kim loại: Điện trở màng kim loại chế tạo theo cách kết lắng màng niken-crôm thân gốm chất lượng cao, có xẻ rảnh hình xoắn ốc, hai đầu lắp dây nối thân phủ lớp sơn Điện trở màng kim loại ổn định điện trở than giá thành đắt gấp khoảng lần Công suất danh định khoảng 1/10W trở lên Phần nhiều người ta dùng loại điện trở màng kim loại với công suất danh định 1/2W trở lên, dung sai ± 1% điện áp cực đại 200 V - Điện trở ôxýt kim loại: Điện trở ôxýt kim loại chế tạo cách kết lắng màng ôxýt thiếc thuỷ tinh đặc biệt Loại điện trở có độ ẩm cao, không bị hư hỏng nóng khơng bị ảnh hưởng ẩm ướt Công suất danh định thường 1/2W với dung sai ± 2% R R Hình 1.2 Kí hiệu điện trở sơ đồ mạch - Biến trở: Biến trở dùng để thay đổi giá trị điện trở, qua thay đổi cản trở điện mạch điện Hình 1.3 minh hoạ biến trở Khoa : Điện tử - CN Tp.HCM Trang Đ iện p vào Đ iện p VR Chỉ nh thay đổi Hình 1.3: Cấu trúc biến trở Kí hiệu biến trở: - Kí hiệu biến trở sơ đồ nguyên lý minh hoạ Hình 2.4 , 2 , VR VR Lo¹ i tinh chØ nh thay ®ỉi réng , VR VR 2 , VR VR a) loại tinh chỉnh thay đổi rộng VR1 VR2 b) Loại hai biến trở chỉnh đồng (đồng trục) 3 c) Loại tích hợp chung, riêng trục điều chỉnh d) Loại biến trở có cơng tắc Hình 1.4: Các loại biến trở Hình dạng thực tế: - Biến trở than: vặn trục chỉnh biến trở, trượt kim loại quét lên đoạn mặt than hai chân – 3, làm điện trở lấy chân - - thay đổi theo + Trên Hình 1.5, vặn trục chỉnh theo chiều kim đồng hồ, điện trở - giảm điện trở - tăng Khoa : Điện tử - CĐN Tp.HCM Trang Hình 1.5: Hình ảnh biến trở + Trên Hình 1.6 gạt gạt qua, gạt lại làm cho điện trở cặp chân - - thay đổi tương ứng Hình 1.6: Hình ảnh biến trở gạt - Loại biến trở dây quấn: Hình 1.7 minh hoạ loại biến trở dây quấn Hình 1.7: Hình ảnh biến trở dây quấn - Loại biến trở đồng trục: Hình 1.8 minh hoạ loại biến trở đồng trục Loại gồm hai biến trở VR1 VR2 đặt chung khối thiết kế trục chỉnh riêng độc lập nhau: ta chỉnh VR1 không làm ảnh hưởng đến VR2 ngược lại Hình 1.8: Hình ảnh biến trở có trục điều chỉnh độc lập - Loại biến trở đồng chỉnh: Khoa : Điện tử - CĐN Tp.HCM Trang - Hình 1.9 minh hoạ loại biến trở đồng chỉnh Loại gồm biến trở đặt chung khối có chung trục chỉnh, lần chỉnh VR1 VR2 ảnh hưởng theo Hình 1.9: Hình ảnh biến trở đồng chỉnh - Loại biến trở có cơngtăc: Loại gồm có biến trở cơngtăc; ta vặn trục chỉnh ngược chiều kim đồng hồ đích cuối côngtăc làm hở mạch, ta vặn trục chỉnh theo chiều kim đồng hồ cơngtăc làm đóng mạch Loại biến trở có cơngtăc thường gặp nhiều nút chỉnh âm lượng (volume) máy tăng âm, rađio, cassette đời cũ a) b) Hình 1.10: Hình ảnh biến trở: a) Biến trở có cơng tăc b) Biến trở tinh chỉnh - Điện trở nhiệt (thermistor): Điện trở nhiệt (thường gọi themisto) chế tạo từ chất bán dẫn, có chức nhạy cảm với nhiệt độ Themisto có hai loại: + Loại themisto nhiệt độ tăng làm tăng giá trị số điện trở (nhiệt trở dương) + Loại themisto nhiệt độ tăng làm giảm giá trị điện trở (nhiệt trở âm) Hình 1.11 ký hiệu điện trở nhiệt Th+ t :Nhiệt trở d- ơng Th -:Nhiệt trở âm t Khoa : Điện tử - CĐN Tp.HCM Trang 10 Bởi dịng IC6 = IC1 nên Nếu tải tín hiệu vào đổi dấu làm đổi chiều IV , Itải cực tính điện áp Hệ số khuếch đại điện áp tầng Khi Rn = 0: 2.2.Khuếch đại vi sai dùng tranzito trường Khuếch đại vi sai dùng tranzito trường Về nguyên lý hoạt động mạch khuếch đại vi sai khơng có khác với mạch dùng tranzito lưỡng cực, có trở kháng vào mạch dùng FET lớn nhiều (có thể tới hàng trăn lần cao so với dùng BJT) 2.3.Khuếch đại chiều có biến đổi trung gian Người ta thường dùng tầng đơn cực để: - Dễ sử dụng - Dễ tạo mạch công suất Nhưng mạch đơn cực làm phát sinh số vấn đề mới: - Làm cân tầng vi sai, nên hai điện trở RC tầng vi sai đơi phải có trị số khác để bù trừ cho cân - Làm tăng AVS AC nên (1 thay đổi, nên dùng tầng đơn cực nơi có thành phần chung thật nhỏ (sau hai ba tầng vi sai) Khoa : Điện tử - CĐN Tp.HCM Trang 85 3.Vi mạch thuật toán 3.1.Khái niệm chung Mạch khuếch đại thuật toán (tiếng Anh: operational amplifier), thường gọi tắt op-amp mạch khuếch đại chiều nối tầng trực tiếp với hệ số khuếch đại cao, có đầu vào vi sai, thơng thường có đầu đơn Trong ứng dụng thông thường, đầu điều khiển mạch hồi tiếp âm cho xác định độ lợi đầu ra, tổng trở đầu vào tổng trở đầu Các mạch khuếch đại thuật tốn có ứng dụng trải rộng nhiều thiết bị điện tử thời từ thiết bị điện tử dân dụng, công nghiệp khoa học Các mạch khuếch đại thuật tốn thơng dụng có giá bán rẻ Các thiết kế đại điện tử hóa chặt chẽ trước đây, số thiết kế cho phép mạch điện chịu đựng tình trạng ngắn mạch đầu mà không làm hư hỏng 3.2.Bộ khuếch đại đảo Dạng mạch Khoa : Điện tử - CĐN Tp.HCM Trang 86 Nhận xét: - Khi Zf Zi điện trở v0 vi lệch pha 1800 (nên gọi mạch khuếch đại đảo ngõ vào ( - ) gọi ngõ vào đảo) - Zf đóng vai trị mạch hồi tiếp âm Zf lớn (hồi tiếp âm nhỏ) độ khuếch đại mạch lớn - Khi Zf Zi điện trở op-amp có tính khuếch đại điện chiều 3.3.Bộ khuếch đại không đảo Dạng mạch Suy ra: Khoa : Điện tử - CĐN Tp.HCM Trang 87 Nhận xét: - Zf, Zi có dạng - v0 vi có dạng - Khi Zf, Zi điện trở ngõ v0 có pha với ngõ vào vi (nên mạch gọi mạch khuếch đại không đảo ngõ vào ( + ) gọi ngõ vào không đảo) - Zf đóng vai trị hồi tiếp âm Ðể tăng độ khuếch đại AV, ta tăng Zf giảm Zi - Mạch khuếch đại tín hiệu chiều Zf Zi điện trở Mạch giữ ngun tính chất khơng đảo có cơng thức với trường hợp tín hiệu xoay chiều - Khi Zf=0, ta có: AV=1 ⇒ v0=vi Zi=∞ ta có AV=1 v0=vi Lúc mạch gọi mạch “voltage follower” thường dùng làm mạch đệm (buffer) có tổng trở vào lớn tổng trở nhỏ mạch cực thu chung BJT 3.4.Mạch cộng 3.4.1.Mạch cộng đảo Khoa : Điện tử - CĐN Tp.HCM Trang 88 Tín hiệu ngõ tổng tín hiệu ngõ vào ngược pha Ta ý vi điện chiều xoay chiều 3.4.2.Mạch cộng không đảo Mạch cộng không đảo Sơ đồ mạch điện hình vẽ, tín hiệu vào đưa tới cửa thuận Khi U0 = điện áp hai đầu vào Khoa : Điện tử - CĐN Tp.HCM Trang 89 3.5 Mạch trừ Ta có cách tạo mạch trừ * Trừ phương pháp đổi dấu: Ðể trừ số, ta cộng với số đối số v2 làm đảo cộng với v1 Do theo mạch ta có: Như tín hiệu ngõ hiệu tín hiệu ngõ vào đổi dấu * Trừ mạch vi sai: Dạng Khoa : Điện tử - CĐN Tp.HCM Trang 90 Thay trị số vm vào biểu thức ta tìm được: Khoa : Điện tử - CĐN Tp.HCM Trang 91 CHƯƠNG THYRISTOR MÃ BÀI: MH14-07 Mục tiêu: - Hiểu nguyên lý hoạt động họ Thyristor - Xác định chân linh kiện - Xác định linh kiện cịn tốt hay hỏng - Tính tư khoa học, suy luận chặc chẽ Tính xác cơng việc Nội dung chính: 1.SCR a Cấu tạo đặc tính: SCR cấu tạo lớp bán dẫn PNPN(có nối PN) Như tên gọi ta thấy SCR diode chỉnh lưu kiểm soát cổng silicium Các tiếp xúc kim loại cấu tạo cực Anod A Catot K cổng G (Hình 2.36) b Nguyên lý làm việc Nếu ta mắc nguồn điện chiều V AA vào SCR hình sau dịng điện nhỏ IG kích vào cực cổng G làm nối PN cực cổng G catot K dẫn phát khởi động điện anod IA qua SCR lớn nhiều Nếu ta đổi chiều dòng nguồn VAA (cực dương nối với catot cực âm nối với anod) khơng có dịng điện qua SCR cho dù có dịng điện kích IG Như ta hiểu SCR diode có thêm cực cổng G để SCR dẫn điện phải có dịng điện kích IG vào cực cổng Cấu tạo Mơ hình tương đương Hình Mơ hình cấu tạo SCR Khoa : Điện tử - CĐN Tp.HCM Trang 92 Ta thấy SCR coi tương đương với hai transistor PNP NPN liên kết qua ngõ thu Hình Mơ hình tương đương ký hiệu SCR Khi có mơt dịng điện nhỏ IG kích vào cực transistor NPN T1 tức cổng G SCR Dòng điện IG tạo dòng cực thu IC1: lớn mà IC1 lại dịng IB2 transistor PNP T2 nên tạo dòng thu IC2 lại lớn h ơn trước…Hiện tượng tiếp tục nên hai transistor nhanh chóng trở nên bão hịa Dịng bão hịa qua hai transistor dòng anod cua SCR Dòng điện tùy thuộc vào VAA điện trở tải RA Hình Phân cực cho SCR Cơ chế hoạt động SCR cho thấy dong IG không cần lớn cần tồn thời gian ngắn Khi SCR dẫn điện, ta ngắt bỏ IG SCR tiếp tục dẫn điện, nghia ta ngắt SCR cực cổng, nhược điểm SCR so với transistor Người ta coa thể ngắt SCR cách ngắt nguồn VAA giảm VAA cho dòng điện qua SCR chỏ trị số (tùy thuộc vào SCR)gọi dịng điện trì IH (hodding current) c Ứng dụng SCR Khoa : Điện tử - CĐN Tp.HCM Trang 93 - Mạch đèn khẩn cấp điện Hình Mạch đèn khẩn cấp điện Bình thường đèn 6V cháy sáng nhờ nguồn điện qua mạch chỉnh lưu Lúc SCR ngừng dẫn bị phân cực nghịch,accu nạp qua D1, R1 Khi điện nguồn điện accu làm thông qua SCR thắp sáng điện - Mạch nạp accu tự động Hình : Mạch nạp accu tư động - Khi accu nạp chưa đầy, SCR1 dẫn,SCR2 ngưng - Khi accu nạp đầy, điện cực dương lên cao,kích SCR2 dẫn, chia bớt dịng nạp bảo vệ accu - VR dùng để chỉnh mức bảo vệ ( giảm nhỏ dòng nạp) 2.DIAC a Cấu tạo DIAC giống SCR khơng có cực cơng hay transistor khơng có cực Hình sau mơ tả cấu tạo kí hiệu mạch tương đương DIAC Khoa : Điện tử - CĐN Tp.HCM Trang 94 b Nguyên lý làm việc Khi áp môt hiệu điện chiều theo chiều định đến điện VBO, DIAC dẫn điện áp hiệu theo chiều ngược lại đến trị số - VBO , DIAC dẫn điện, DIAC thể điện trở âm ( điện hai đầu DIAC giảm dòng điện qua DIAC tăng) Từ tính chất trên, DIAC tương đương với hai Diode Zener mắc đối đầu Thực tế , khơng có DIAC , người ta dùng hai Diode Zener có điện Zener thích hợp để thay Trong ứng dụng , DIAC thường dùng để mở Triac Cấu tạo Ký hiệu Sơ đồ tương tương Hình Mơ hình cấu tạo Diac c Ứng dụng Diac - Mạch điều chỉnh độ sáng bóng đèn AC Hình Mạch ứng dụng dùng Diac Mạch sử dụng làm đèn mờ gia đình DIAC hoạt động để đảm bảo khởi động TRIAC xác (DIAC hoạt động chuyển mạch dòng qua điện áp qua cực DIAC đạt trị điện áp đánh xuyên Một đạt điện áp đánh xun, DIAC giải phóng xung dịng) Tuy nhiên, dòng đủ lớn qua điện trở điện tích tăng lên tụ để điện áp tăng vKhoa : Điện tử - CĐN Tp.HCM Trang 95 ượt điện áp khởi động, DIAC đột ngột giải phóng điện tích vào cực cổng TRIAC Lúc TRIAC dẫn làm cho đèn sáng Sau tụ phóng điện đến điện áp đánh xuyên DIAC, DIAC ngưng dẫn, làm cho TRIAC ngưng dẫn đèn tắt Chu kỳ lại lặp lại Đèn lúc sáng (hoặc sáng mờ mức đó) chu kỳ dẫn ngưng dẫn xảy nhanh Độ sáng đèn R2 điều khiển - Điều khiển mơtơ AC Mạch có cấu trúc gần giống với mạch đèn mờ, bổ sung thêm phần mạch R2C2 Tốc độ môtơ điều chỉnh chiết áp R1 Mơ tơ AC Hình : Mạch điều khiển môtơ AC 3.TRIAC a Cấu tạo - Thường coi SCR lưỡng hướng dẫn điện theo hai chiều Hình sau cho thấy cấu tạo, mơ hình tương đương cấu tạo Triac - Như ta thấy Triac gồm SCR PNPN dẫn điện theo chiều từ xuống dưới, kích dịng cổng dương va SCR NPNP dẫn điện theo chiều từ lên kích dòng cổng âm Hai cực lại gọi hai đầu cuối (main terminal) b Nguyên lý làm việc Hình giới thiệu mơ hình silicon loại n / loại p TRIAC Linh kiện lắp ráp hai SCR đảo chiều đặt song song với Mạch tương đương mô tả cách làm việc TRIAC - TRIAC ngưng dẫn: Khi sử dụng mạch tương đương, khơng có dịng / áp đặt vào cực cổng, cổng SCR khơng có điện áp khởi động, dịng khơng thể chảy qua T1 T2 - TRIAC dẫn: Khoa : Điện tử - CĐN Tp.HCM Trang 96 Khi có dịng / áp khởi động đặt vào cổng, hai SCR nhận điện áp đủ lớn để khởi động cho mạch dẫn Một hai SCR dẫn, dịng chảy theo hướng từ T1 đến T2 từ T2 đến T1 Nếu loại bỏ điện áp cổng, hai SCR chuyển sang trạng thái ngng dẫn, dạng sóng AC đặt vào T1 T2 qua điện áp zêrơ Hình Mơ hình cấu tạo Triac - Do đầu T2 dương đầu T1,để Triac dẫn điện ta kích dịng cổng dương đầu T2 âm T1 ta kích dịng cơng âm Cách Cách Cách Cách Hình Phương pháp kích mở cho Triac - Cách (1) cách (2) nhạy nhất, kể đến cách (2) cách (4) Do tính chất dẫn điện hai chiều Triac dùng mạng xoay chiều thuận lợi SCR Thí dụ sau cho thấy ứng dụng Triac mạng điện xoay chiều c Ứng dụng Triac - Chuyển mạch đơn giản Khoa : Điện tử - CĐN Tp.HCM Trang 97 Mạch đơn giản giới thiệu TRIAC hoạt động phép ngăn cản dòng đến tải Khi hở mạch chuyển mạch cơ, khơng có dịng vào mạch, TRIAC trì trạng thái ngưng dẫn khơng có dịng qua tải Khi kín mạch chuyển mạch cơ, dịng nhỏ trượt qua RG, kích hoạt cho TRIAC dẫn (cung cấp dòng cổng áp cổng tăng vượt qua đòi hỏi khởi động TRIAC) Bây dòng xoay chiều qua TRIAC qua tải Nếu chuyển mạch lại hở mạch, TRIAC ngưng dẫn, dòng bị ngăn khơng cho qua tải Hình : Chuyển mạch đơn giản - Mạch chỉnh lưu kép Hình : Mạch chỉnh lưu kép TRIAC với chiết áp, tụ điện sử dụng để cấu tạo nên mạch chỉnh lưu toàn chu kỳ điều chỉnh Điện trở R chiết áp xác lập thời gian TRIAC kích hoạt đến trạng thái dẫn Khi tăng làm cho TRIAC kích hoạt trễ dẫn đến dạng sóng bị xén Dung lượng tụ C làm cho dạng sóng bị xén (tụ lưu trữ điện tích đạt điện áp khởi động TRIAC, thời điểm đó, tụ phóng điện tích) Các dạng sóng bị xén lượng đưa đến tải giảm Khoa : Điện tử - CĐN Tp.HCM Trang 98 TÀI LIỆU THAM KHẢO - Lê Phi Yến, Lưu Phú, Nguyễn Như Anh Kỹ thuật điện tử Nhà xuất Khoa học kỹ thuật 2005 - GS.TS Đặng Lương Mơ, Mơ hình MOSFET spice, Nxb Phương Đông, 2006 - PGS.TS Nguyễn Hữu Phương, giáo trình Điện tử bản, trung tâm ĐT&MT – ĐHKHTN Tp.HCM - PGS.TS Đinh Sỹ Hiền, Linh kiện bán dẫn, Nxb ĐHQG Tp.HCM, 2007 - Hồ Trung Mỹ, giáo trình Dụng cụ linh kiện điện tử, ĐH BK Tp HCM - Lê Phi Yến, Lưu Phú, Nguyễn Như Anh, Kỹ thuật điện tử, Nxb KH & KT Khoa : Điện tử - CĐN Tp.HCM Trang 99 ... Khoa : Điện tử - CĐN Tp.HCM Trang CHƯƠNG LINH KIỆN THỤ ĐỘNG 1 .Điện trở Điện trở linh kiện điện tử dùng mạch điện tử để đạt giá trị dòng điện điện áp theo yêu cầu mạch Chúng có tác dụng mạch điện. .. Bán kính ngun tử In gần bán kính ngun tử Si nên thay nguyên tử Si mạng tinh thể Ba điện tử nguyên tử In kết hợp với ba điện tử ba nguyên tử Si kế cận tạo thành nối hóa trị, cịn điện tử Si có lượng... dẫn điện chất cách điện, phương diện hố học bán dẫn chất có điện tử lớp nguyên tử chất Germanium ( Ge) Silicium (Si) Mỗi nguyên tử hai chất có điện tử kết hợp với điện tử nguyên tử kế cận tạo thành