Bai 3 transistor Linh kien dien tu

Câu lạc Nghiên cứu khoa học Khoa Điện - Điện tử - PIF Club Tài liệu học tập SV năm – buổi I      II         III Nội Dung Chính Kiến thức Testboard Làm chủ độ sáng Led Công dụng tụ Kiến thức BJT Thực mạch dao động da hài Dụng cụ linh kiện Test board Kềm loại Dây cắm testboard (loại lõi) bịch led Tụ: 100uF, 10uF, 1000uF (mang nhiều tốt) Trở: 100ohm, 560ohm, 1k, 10k, 22k BJT C1815 (nên mua nhiều) Nguồn 4.5V (3 cục pin AA + đế pin viên) Nội Dung Cụ Thể Kiến thức Test board Hình 1: Hình thực tế Hình 2: Sơ đồ lỗ chân cắm (bên trong)  Cấu Tạo: Nhìn vào sơ đồ ta thấy, Test board có nhiều lỗ cắm nối sẵn với nhằm liên kết chân linh kiện Phần nhựa bên có nhiệm vụ giữ chặt chân linh kiện, làm nhựa chịu nhiệt sứ, phần nhựa cịn thiết kế có mấu gài nhằm mở rộng vô hạn test board thông qua việc nối ghép nhiều test board lại với (sẽ giới thiệu lớp) Làm chủ độ sáng led  Độ sáng led (sáng mờ hay sáng chói) phụ thuộc vào dòng qua led Dòng lớn độ sáng led tăng (khoảng từ 5mA – 25mA tuỳ loại)  Áp rơi led (điện áp chân LED) tuỳ thuộc vào màu led nhiên nằm tầm khoảng 2V q trình tính tốn lấy 2V ok ^^ Forum trao đổi dành cho sinh viên năm (thắc mắc điều gì, K12 lên forum, anh chị ln nhiệt tình giúp đỡ): www.PayItForward.edu.vn  forum  forum  Các khoá học  Dành cho sinh viên năm [K2012] Câu lạc Nghiên cứu khoa học Khoa Điện - Điện tử - PIF Club Theo sơ đồ bên cạnh ta có cơng thức: Vin= i.R1 + Ud => i= Trong giá trị Ud (áp rơi led) có 2v (như giải thích trên) Như ta thay đổi giá trị trở tức thay đổi I => thay đổi độ sáng Led (quá dễ ) Hình 2: mạch led đơn giản Tính chất cơng dụng tụ a Ngăn dịng điện DC Cơng thức tính trở kháng tụ | |= Với tần số điện áp đưa vào tụ điện áp DC = nên | | vơ tụ có tác dụng ngăn dịng DC (dịng chiều) Hình 3: Ký hiệu tụ b Điện áp tụ không thay đổi đột ngột V1 V2 Nạp tụ Xả tụ 0 T im e (s) Hình 4: Quá trình thay đổi áp tụ ( áp nguồn áp tụ) Điện áp tụ ko tăng hay giảm đột ngột mà cần có khoảng thời gian để thay đổi trạng thái Quá trình điện áp tụ tăng gọi trình nạp, trình áp tụ giảm gọi q trình xả tụ Thơng số đặc trưng cho thời gian cần thiết để tụ thay đổi trạng thái, gọi thời Thời hằng: = Thời gian cần thiết để tụ thay đổi trạng thái khoảng Vì ta tăng giá trị R C thời tụ tăng (thời gian nạp xả tụ dài) * Dựa vào tính chất mà người ta dùng tụ để lọc nguồn DC, tránh trường hợp nhiễu làm cho áp cấp cho linh kiện mạch thay đổi cách bất ngờ, làm hư hỏng linh kiện mạch Forum trao đổi dành cho sinh viên năm (thắc mắc điều gì, K12 lên forum, anh chị ln nhiệt tình giúp đỡ): www.PayItForward.edu.vn  forum  forum  Các khoá học  Dành cho sinh viên năm [K2012] Câu lạc Nghiên cứu khoa học Khoa Điện - Điện tử - PIF Club Kiến thức BJT: a Giới thiệu: Cấu tạo: * Gồm ba lớp bán dẫn ghép với hình thành hai mối tiếp giáp P-N * Ba lớp bán dẫn nối thành ba cực: + Lớp gọi cực gốc hay cực (Base) ký hiệu B + Hai lớp bán dẫn bên nối thành cực phát (Emitter) ký hiệu E cực thu hay cực góp (Collector) ký hiệu C Ký hiệu phân loại: + Có loại BJT NPN PNP với ký hiệu sau: Cách phân biệt mua BJT: mua em gặp loại sau: + Transistor phổ biến: ký hiệu A , B , C , D Ví dụ A564, B733, C828, D1555  A B Transistor thuận PNP,thường có cơng suất nhỏ tần số làm việc cao  C D Transistor ngược NPN, thường có công suất lớn tần số làm việc thấp + Transistor ký hiệu 2N ví dụ 2N3055, 2N4073 vv * Ngồi cịn số loại khác phổ biến b Cách đọc chân BJT Datasheet: Mặt trước (phẳng-có chữ) * Do thị trường có nhiều loại BJT nên để tránh khỏi nhầm lẫn việc xác định chân BJT, em cần biết cách đọc chân BJT Datasheet * Datasheet tập hợp toàn thông tin liệu linh kiện điện tử cụ thể (IC, transistor, vi điều khiển,…), thường lưu dạng file PDF em dễ dàng tìm thấy file search tên linh kiện google * Đầu tiên, ví dụ em muốn tìm cách đọc chân BJT C1815 thì: Bước 1/ Vào google, gõ “C1815 Datasheet”, list trang wed có Datasheet C1815 Bước 2/ Vào trang đó, download file Datasheet xuống (đuôi PDF) Bước 3/ Khi mở file Datasheet C1815 lên, em thấy có phần hình bên Bước 4/ Khi tìm hình em cần cầm BJT lên, đặt BJT theo hướng mà hình thích đọc thứ tự chân Forum trao đổi dành cho sinh viên năm (thắc mắc điều gì, K12 lên forum, anh chị ln nhiệt tình giúp đỡ): www.PayItForward.edu.vn  forum  forum  Các khoá học  Dành cho sinh viên năm [K2012] Câu lạc Nghiên cứu khoa học Khoa Điện - Điện tử - PIF Club c Phân cực cho BJT: * BJT thường có nhiều chế độ phân cực (hay gọi nhiều mode hoạt động) * Trong phần ta tập trung vào việc phân cực cho BJT chế độ ON-OFF (hay gọi chế độ bão hòa – tương đương chức công tắc điện tử - Switch) → Thường dùng (các chế độ hoạt động khác học môn học trường sau này) Kiến thức cần biết: * VBE = 0.5 ~ 0.7V (điện áp mối nối B-E phân cực) * VCesat = 0.1 ~ 0.3V (xem 0V - điện áp mối nối C-E BJT trạng thái bão hòa) * IC = βDC * IB  IB = IC /βDC Trong đó: IC dịng cực C, IB dòng cực B IE dòng cực E βDC hệ số khuếch đại DC BJT (thơng số có datasheet linh kiện) Trong chế độ ON-OFF này, BJT có giai đoạn: giai đoạn ON giai đoạn OFF Để thuận tiện, ta xét mạch hình bên: * Giai đoạn OFF (tức BJT hở mạch hay nói rõ mối nối C-E hở mạch): → Điều kiện để xảy giai đoạn IB =  Vi = 0V → Các em cần để hở mạch, khơng cấp vào chân B tức BJT chế độ OFF * Giai đoạn ON: → Khi giai đoạn này, BJT dẫn bão hịa hay nói rõ mối nối C-E ngắn mạch  VCE = VCEsat ≈ 0V Do điện trở mối nối C-E R ≈ Ohm Dòng IC đạt cực đại ICsat giai đoạn → Điều kiện để xảy giai đoạn là: IB > ICsat / βDC ** Hướng dẫn cách chọn điện trở RC RB để phân cực cho BJT chế độ bão hịa: Ví dụ: Để cấp dịng cho LED sáng ta cần từ 4mA - 10mA (ta mắc LED chân C), ta chọn IC = 5mA cho dễ tính tốn (sử dụng hình 2.12 phía để tính tốn) * Xét vịng A, ta có cơng thức sau: RC = (VCC - VCE)/IC = 1k (Với VCE = 0V, VCC = 5V) → IB > IC / βDC = 40 uA = IBmin (Điều kiện để BJT bão hòa) * Xét vịng B, ta có cơng thức sau: RB = (Vi - VBE)/ IB < (Vi - VBE)/ IBmin = 107,5k → Các em cần chọn giá trị RB nhỏ chút, khoảng từ 1k - 10k BJT hoạt động chế độ bão hòa d Game: Thực mạch tạo dòng 10mA cho LED Test Board sử dụng chế độ ON-OFF BJT Forum trao đổi dành cho sinh viên năm (thắc mắc điều gì, K12 lên forum, anh chị ln nhiệt tình giúp đỡ): www.PayItForward.edu.vn  forum  forum  Các khoá học  Dành cho sinh viên năm [K2012] Câu lạc Nghiên cứu khoa học Khoa Điện - Điện tử - PIF Club Thực mạch dao động đa hài a Công dụng mạch dao động đa hài - Mạch dao động đa hài mạch bản, dùng nhiều hầu hết thiết bị kỹ thuật số, máy thu hình, đầu đĩa, máy tính, trị chơi, đồng hồ hay thiết bị quảng cáo trang trí… - Cơng dụng: tạo sóng vng b Ngun lý hoạt động Mạch dao động đa hài mạch có cấu tạo đơn giản, cần ghép nối vài linh kiện mạch hoạt động ngay, mạch mạch có nguyên lý hoạt động phức tạp Nguyên lý: Khi nối nguồn, dòng điện qua điện trở Rb1 Rb2 vào cực B1 B2 Hai transistor Q1 Q2 dẫn điện, tụ C1 C2 nạp Nhưng thực tế hai transistor dẫn lúc mà phải có dẫn trước, dẫn sau (do sai số tụ điện, điện trở, transistor khơng giống hồn tồn…) Giả sử Q1 dẫn trước làm điện áp UCq1 cực CQ1 giảm nghĩa điện trở chân CQ1 EQ1 giảm, tụ C1 phóng điện từ cực + vào C Q1 sang EQ1 Vì điện trở chân CQ1 EQ1 giảm nhỏ nên điện áp má tụ đặt vào lớp tiếp giáp EQ2 BQ2 Q2 khiến Q2 ngừng dẫn, dòng qua D2 0, UCq2 tăng gần điện áp nguồn nạp cho tụ C2 đến giá trị max, UCq1 giảm xuống cực tiểu Khi tụ C1 phóng hết điện tích, có dịng từ nguồn qua Rb2 vào cực BQ2 Q2 Q2 dẫn Khi Q1 ngưng dẫn, UCq2 lại giảm, UCq1 lại tăng, tụ C1 lại nạp tụ C2 lại phóng điện Q trình tiếp tục lặp lại với dẫn Q1 Như vậy, thời gian dẫn ngắt Q1, Q2 gần phụ thuộc hồn tồn vào thời gian phóng điện tụ C1 C2 Q2 bắt đầu dẫn tụ C1 phóng điện xong, ngừng dẫn tụ C2 phóng điện xong Q1 bắt đầu dẫn tụ C2 phóng điện xong ngừng dẫn tụ C1 phóng điện xong Thời gian phóng tụ C1 C2 lại gần phụ thuộc vào trị số tụ điện trở Rb Nếu giá trị điện dung tụ lớn thời gian phóng điện tụ lâu Kết luận: Nói tóm lại, với dẫn ngắt thay phiên Q1 Q2, led mạch nhấp nháy liên tục Các tụ điện có giá trị lớn thời gian led nhấp nháy dài Forum trao đổi dành cho sinh viên năm (thắc mắc điều gì, K12 lên forum, anh chị ln nhiệt tình giúp đỡ): www.PayItForward.edu.vn  forum  forum  Các khoá học  Dành cho sinh viên năm [K2012] Câu lạc Nghiên cứu khoa học Khoa Điện - Điện tử - PIF Club c Chú ý thi công mạch - Chọn giá trị tụ điện điện trở thích hợp - Cách cắm linh kiện, ý cực tính linh kiện - Tính tốn dịng áp qua led d Bài tập nhà - Phát triển mạch, tăng số lượng led (ghép nối tiếp, song song,…) - Thay transistor C1815 A1015 (chú ý cực tính) - Tham khảo mạch đa hài nhịp (hình bên) e Một số mạch nên xem thêm Mạch đa hài thay đổi nhịp chớp tắt Thay đổi vị trí LED Mạch đa hài dùng transistor loại PNP Đèn sáng “vĩnh cửu” Forum trao đổi dành cho sinh viên năm (thắc mắc điều gì, K12 lên forum, anh chị ln nhiệt tình giúp đỡ): www.PayItForward.edu.vn  forum  forum  Các khoá học  Dành cho sinh viên năm [K2012] ... mua em gặp loại sau: + Transistor phổ biến: ký hiệu A , B , C , D Ví dụ A564, B 733 , C828, D1555  A B Transistor thuận PNP,thường có cơng suất nhỏ tần số làm việc cao  C D Transistor ngược NPN,...  C D Transistor ngược NPN, thường có cơng suất lớn tần số làm việc thấp + Transistor ký hiệu 2N ví dụ 2N3055, 2N40 73 vv * Ngồi cịn số loại khác phổ biến b Cách đọc chân BJT Datasheet: Mặt trước... Rb2 vào cực B1 B2 Hai transistor Q1 Q2 dẫn điện, tụ C1 C2 nạp Nhưng thực tế hai transistor khơng thể dẫn lúc mà phải có dẫn trước, dẫn sau (do sai số tụ điện, điện trở, transistor khơng giống