KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ CD - Nguồn: BCTECH

Do thực tế người ta cần dùng rất nhiều loại mức điện áp khác nhau cung cấp cho mạch điện tử hoạt động, cho nên người ta thường dùng cầu phân áp chia điện áp nguồn ra một tỉ lệ nào đó đ[r]

(1)

0

UBND TỈNH BÀ RỊA – VŨNG TÀU

TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ

GIÁO TRÌNH

MƠ ĐUN: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ

NGHỀ: ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG

(Ban hành kèm theo Quyết định số: /QĐ-CĐKTCN ngày…….tháng….năm Hiệu trưởng Trường Cao đẳng Kỹ thuật Công nghệ BR – VT)

(2)

1

BÀ RỊA-VŨNG TÀU, NĂM 2020

TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN

Tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin phép dùng nguyên trích dùng cho mục đích đào tạo tham khảo

(3)

2

LỜI GIỚI THIỆU

Để thực biên soạn giáo trình đào tạo nghề Cơ điện tử trình độ Cao đẳng, giáo trình Kỹ thuật điện tử giáo trình mơ đun mơn học đào tạo chuyên ngành biên soạn theo nội dung chương trình khung hiệu trưởng trường cao đẳng KTCN phê duyệt Nội dung biên soạn ngắn gọn, dễ hiểu, tích hợp kiến thức kỹ chặt chẽ với nhau, logíc

Khi biên soạn, nhóm biên soạn cố gắng cập nhật kiến thức có liên quan đến nội dung chương trình đào tạo phù hợp với mục tiêu đào tạo, nội dung lý thuyết thực hành biên soạn gắn với nhu cầu thực tế sản xuất đồng thời có tính thực tiển cao

Trong trình sử dụng giáo trình, tuỳ theo yêu cầu khoa học cơng nghệ phát triển điều chỉnh thời gian bổ sung kiên thức cho phù hợp Trong giáo trình, chúng tơi có đề nội dung thực tập để người học cố áp dụng kiến thức phù hợp với kỹ Tuy nhiên, tùy theo điều kiện sở vật chất trang thiết bị, trường sử dụng cho phù hợp

Mặc dù cố gắng tổ chức biên soạn để đáp ứng mục tiêu đào tạo không tránh khiếm khuyết Rất mong nhận đóng góp ý kiến thầy, giáo, bạn đọc để nhóm biên soạn hiệu chỉnh hồn thiện Các ý kiến đóng góp xin gửi Trường Cao đẳng KTCN - BRVT, KP Thanh Tân – TT Đất Đỏ - BRVT

(4)

3 MỤC LỤC

LỜI GIỚI THIỆU

MỤC LỤC

BÀI 1: LẮP RÁP, KHẢO SÁT MẠCH PHÂN CỰC BẰNG CẦU PHÂN ÁP SỬ DỤNG ĐIỆN TRỞ

1.CẤU TẠO, KÝ HIỆU VÀ PHÂN LOẠI ĐIỆN TRỞ 10

1.1 Khái niệm 10

1.2 Cấu trúc, hình dáng ký hiệu 10

1.3 Ứng dụng điện trở 11

1.4 Phân loại điện trở 12

2.PHƯƠNG PHÁP ĐỌC, ĐO VÀ KIỂM TRA ĐIỆN TRỞ 13

2.1 Đọc trị số điện trở 13

2.1.1 Ghi trực tiếp 13

2.1.2 Ghi ký hiệu vòng màu 14

2.1.3 Quy trình đọc giá trị điện trở 15

2.2 Đo, kiểm tra điện trở VOM 15

2.2.1 Công tác chuẩn bị 15

2.2.2 Quy trình đo, kiểm tra điện trở 16

2.2.3 Một số sai hỏng thường gặp, nguyên nhân biện pháp khắc phục 16

3.TÍNH CHỌN ĐIỆN TRỞ CHO MẠCH PHÂN CỰC 17

4.LẮP RÁP MẠCH PHAN CỰC BẰNG CẦU PHAN AP SỬ DỤNG DIỆN TRỞ 18

4.1 Lắp ráp mạch 18

4.2 Cấp nguồn cho mạch khảo sát 18

BÀI 02: LẮP RÁP, KHẢO SÁT MẠCH CHỈNH LƯU MỘT BÁN KỲ PHA DÙNG DIODE 19

1.KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI CHẤT BÁN DẪN 19

1.1 Khái niệm chất bán dẫn 19

1.2 Chất bán dẫn loại n 20

1.3 Chất bán dẫn loại p 20

2.CẤU TẠO, KÝ HIỆU PHÂN LOẠI VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA DIODE 21

2.1 Cấu tạo, ký hiệu hình dáng 21

2.2 Phân loại 22

2.2.1 Diode Zener 22

2.2.2 Diode Thu quang (Photo Diode) 23

2.2.3 Diode Phát quang (Light Emiting Diode: LED) 23

2.2.4 Diode Varicap (Diode biến dung) 24

(5)

4

2.2.6 Diode tách sóng 24

2.2.7 Diode nắn điện 24

2.3 Nguyên lý hoạt động 25

2.3.1 Phân cực thuận cho Diode 25

2.3.2 Phân cực ngược cho Diode 26

3.PHƯƠNG PHÁP ĐO, KIỂM TRA DIODE 26

4.CẤU TẠO, KÝ HIỆU PHÂN LOẠI VÀ ĐẶC TÍNH CỦA TỤ ĐIỆN 27

4.1 Cấu Tạo 27

4.2 Ký hiệu 27

4.3 Đặc tính nạp xả tụ 27

4.4 Phân loại 28

5.PHƯƠNG PHÁP ĐỌC, ĐO VÀ KIỂM TRA TỤ ĐIỆN 29

5.1 Cách đọc 29

5.2 Cách đo, kiểm tra tụ điện 29

6.NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MẠCH 29

6.1 Sơ đồ mạch 29

6.2 Nhiệm vụ linh kiện 30

6.3 Nguyên lý làm việc 30

7.CAC THONG SỐ CỦA MẠCH 30

8.LẮP RÁP VÀ KHẢO SÁT MẠCH CHỈNH LƯU BÁN KỲ DÙNG DIODE 31

8.1 Lắp láp mạch 31

8.2 Đo, kiểm tra khảo sát thông số 31

BÀI 3: LẮP RÁP MẠCH CHỈNH LƯU TÒAN KỲ PHA DÙNG DIODE (CHỈNH LƯU CẦU) 34

1.SƠ ĐỒ MẠCH 34

1.1 Sơ đồ mạch điện 34

2.CAC THONG SỐ CỦA MẠCH 35

3.LẮP RÁP VÀ KHẢO SÁT MẠCH CHỈNH LƯU CẦU 35

3.2 Khảo sát thông số 36

BÀI 04: LẮP RÁP, KHẢO SÁT MẠCH ỔN ÁP LẤY RA MỨC ĐIỆN ÁP ĐỐI XỨNG SỬ DỤNG IC 7805, 7905 39

1.GIỚI THIỆU IC HỌ 78XX VÀ 79XX 39

1.1 Họ IC 78xx 39

1.2 Họ IC 79xx 41

(6)

5

2.1 Sơ đồ nguyên lý 42

3.LẮP RÁP VÀ KHẢO SÁT MẠCH 42

3.2 Khảo sát mạch 42

BÀI 05: LẮP RÁP, KHẢO SÁT MẠCH PHÂN CỰC BẰNG DÒNG BAZO DÙNG TRANSISTOR BJT 44

1.CẤU TẠO, PHÂN LOẠI, KÝ HIỆU CỦA BJT 44

2.NGUYÊN HOẠT ĐỘNG CỦA BJT 47

2.1 Xét hoạt động Transistor NPN 47

2.2 Xét hoạt động Transistor PNP 48

3.PHƯƠNG PHÁP ĐO, KIỂM TRA BJT 48

4.NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MẠCH PHÂN CỰC BẰNG DÒNG BAZO DÙNG TRANSISTOR BJT 52

5.LẮP RÁP, KHẢO SÁT MẠCH PHÂN CỰC BẰNG DÒNG BAZO DÙNG TRANSISTOR BJT 53

5.1 Lắp ráp mạch hình 5.13 53

5.2 Khảo sát thông số mạch 53

BÀI 06: LẮP RÁP, KHẢO SÁT MẠCH PHÂN CỰC BẰNG CẦU PHÂN ÁP DÙNG TRANSISTOR BJT 55

2.ĐẶC ĐIỂM CỦA MẠCH 56

3.LẮP RÁP MẠCH PHÂN CỰC BẰNG CẦU PHÂN ÁP DÙNG TRANSISTOR BJT 56

3.1 Lắp ráp mạch theo sơ đồ mạch hình 9.1a 56

BÀI 07: LẮP RÁP, KHẢO SÁT MẠCH KĐ E CHUNG DÙNG TRANSISTOR BJT 58

1.KHÁI NIỆM MẠCH KHUẾCH ĐẠI 58

2.1 Sơ đồ mạch (hình 7.1) 59

2.2 Đặc điểm mạch 59

2.3 Nguyên lý hoạt động mạch 60

3.LẮP RÁP, KHẢO SÁT MẠCH KĐEC DÙNG TRANSISTOR BJT 60

3.1 Lắp ráp mạch theo sơ đồ mạch hình 10.1b 60

BÀI 08: LẮP RÁP, KHẢO SÁT MẠCH KĐ BC DÙNG TRANSISTOR BJT 63

(7)

6

2.NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG 63

2.1 Tác dụng linh kiện 63

2.2 Các thông số mạch 64

2.2.1 Hệ số khuếch đại dòng điện: Ki 64

2.2.2 Hệ số khuếch đại điện áp: Kv 64

2.2.3 Hệ số khuếch đại công suất: Kp 64

2.3 Nguyên lý hoạt động mạch có tín hiệu đưa vào 64

3.LẮP RÁP, KHẢO SÁT MẠCH KĐBC DÙNG TRANSISTOR BJT 64

3.1 Lắp ráp mạch theo sơ đồ mạch hình 8.1 64

BÀI 09: LẮP RÁP, KHẢO SÁT MẠCH KĐ CC DÙNG TRANSISTOR BJT 67

1.SƠ ĐỒ MẠCH (HÌNH 9.1.) 67

2.NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG 67

2.1.Tác dụng linh kiện 67

2.2 Các thông số mạch 68

2.3 Ngun lý hoạt động mạch có tín hiệu đưa vào 68

3.LẮP RÁP, KHẢO SÁT MẠCH KĐBC DÙNG TRANSISTOR BJT 68

3.1 Lắp ráp mạch theo sơ đồ hình 9.1 68

BÀI 10: LẮP RÁP MẠCH KHUẾCH ĐẠI CÔNG SUẤT DÙNG BJT 71

1.KHÁI NIỆM MẠCH KHUẾCH ĐẠI CÔNG SUẤT 71

2.PHÂN TÍCH SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ 71

2.1 Sơ đồ mạch (hình 10.1) 71

2.2.T ác dụng linh kiện nguyên lý hoạt động 72

3.LẮP RÁP MẠCH CONG SUẤT DUNG BJT 73

3.1 Lắp ráp mạch hình 10.1 73

BÀI 11: LẮP RÁP MẠCH DAO ĐỘNG ĐA HÀI DÙNG BJT 75

1.KHÁI NIỆM MẠCH DAO ĐỘNG 75

2.PHÂN TÍCH SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ 75

2.1 Sơ đồ mạch (hình 11.1) 75

2.2.1 Nhiệm vụ linh kiện 76

2.2.2 Nguyên lý làm việc mạch 76

3.LẮP RÁP MẠCH DAO DỘNG DA HAI DUNG BJT 78

(8)

7

B 12: LẮP RÁP MẠCH DAO ĐỘNG ĐA HÀI DÙNG IC 555 80

1.CẤU TRÚC VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA IC555 80

2.THÔNG SỐ 80

3.CHỨC NĂNG CỦA 555 80

4.BỐ TRÍ CHÂN VÀ SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ 81

5.CHỨC NĂNG TỪNG CHÂN CỦA 555 82

6.NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MẠCH DAO ĐỘNG ĐA HÀI PHI ỔN DÙNG IC555 83

7.LẮP RÁP MẠCH DAO ĐỘNG ĐA HÀI PHI ỔN DÙNG IC555 86

7.1 Lắp ráp mạch theo sơ đồ hình 12.7 86

7.2 Khảo sát mạch dao động đa hài dùng IC555 87

1.SƠ ĐỒ KHỐI 88

2.NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MẠCH ỔN AP NỐI TIẾP CO HỒI TIẾP DIỀU CHỈNH DƯỢC DIỆN AP NGÕ RA DUNG 2BJT 89

2.1 Sơ đồ nguyên lý (hình 13.2) 89

2.4 Nhận xét 90

3.LẮP RÁP MẠCH ỔN AP NỐI TIẾP CO HỒI TIẾP DIỀU CHỈNH DƯỢC DIỆN AP NGÕ RA DUNG BJT 91

BÀI 14: LẮP RÁP MẠCH ỔN ÁP ĐIỀU CHỈNH ĐƯỢC ĐIỆN ÁP NGÕ RA 94

DÙNG IC LM317 94

1.CẤU TRÚC ICLM317 94

2.NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MẠCH ỔN AP DIỀU CHỈNH DƯỢC DIỆN AP NGÕ RA DUNG IC LM317 97

2.1 Sơ đồ nguyên lý 97

3.LẮP RÁP MẠCH ỔN AP DIỀU CHỈNH DƯỢC DIỆN AP NGÕ RA DUNG ICLM317 98

3.2 Khảo sát mạch 98

(9)

8

CHƯƠNG TRÌNH MƠ ĐUN Tên mô đun: Kỹ thuật điện tử

Mã mô đun: MĐ12

Vị trí, tính chất mơ đun:

- Vị trí: Mơ đun có ý nghĩa bổ trợ kiến thức lĩnh vực điện tử cho học sinh ngành Điện tử công nghiệp làm sở để tiếp thu môn học, mô đun khác như: PLC bản, Kỹ thuật cảm biến, Điện khí nén Mơ đun học song song với môn Điện kỹ thuật

- Tính chất: Là Mođun bắt buộc chương trình đào tạo nghề Điện tử công nghiệp Mục tiêu mô đun:

- Về kiến thức:

+ Mô tả cấu tạo, ký hiệu, phân loại hình dáng điện trở + Trình bày phương pháp đọc đo điện trở

+ Tính tốn thông số mạch phân cực cầu phân áp sử dụng điện trở + Mô tả cấu tạo, ký hiệu phân loại tụ điện, Diode, Transitor

+ Phân tích nguyên lý hoạt động tụ điện, Diode Transitor

+ Mô tả cấu trúc, ký hiệu, phân loại nguyên lý hoạt động IC ổn áp, IC dao động

+ Nhận dạng xác ký hiệu, hình dáng linh kiện điện tử Điện trỏ, Tụ điện, Diode, Transitor

+Trình bày khái niệm mạch chỉnh lưu, mạch khuếch đại, mạch dao động mạch ổn áp

+ Phân tích nguyên lý hoạt động mạch chỉnh lưu, mạch khuếch đại, mạch dao động mạch ổn áp

+ Tính tốn thơng số chỉnh lưu, mạch khuếch đại, mạch dao động mạch ổn áp

(10)

9

+ Đo, đọc, kiểm tra xác trị số cực tính linh kiện như: Điện trỏ, Tụ điện, Diode, Transitor IC

+ Lắp ráp khảo sát mạch điện tử yêu cầu kỹ thuật

+ Nhận dạng sai hỏng, nguyên nhân cách khắc phục mạch điện tử + Bảo dưỡng, lắp ráp, thay thế, sửa chữa linh kiện bo mạch điện tử

- Về lực tự chủ trách nhiệm:

+ Có ý thức tự giác, tính kỷ luật cao, tinh thần trách nhiệm cơng việc, có tinh thần hợp tác, giúp đỡ lẫn học tập rèn luyện

+ Đảm bảo an toàn điện an tồn lao động Nội dung mơ đun:

BÀI 1: LẮP RÁP, KHẢO SÁT MẠCH PHÂN CỰC BẰNG CẦU PHÂN ÁP SỬ DỤNG ĐIỆN TRỞ

Giới thiệu:

Trong mạch điện tử thường sử dụng nhiều mức điện áp khác sử dụng lúc nhiều nguồn để cung cấp cần có phương pháp để chia điện áp thích hợp cho phận Đó mạch phân cực cầu phân áp

Mục tiêu: Sau học xong học người học có khả năng:

- Trình bày cấu tạo, ký hiệu phân loại điện trở - Trình bày phương pháp đo, đọc kiểm tra điện trở - Tính tốn thơng số mạch

- Nhận biết lỗi thường gặp, nguyên nhân biện pháp phòng ngừa

- Lắp ráp mạch phân cực cầu phân áp sử dụng điện trở theo yêu cầu kỹ thuật

(11)

10

Nội dung:

1 Cấu tạo, ký hiệu phân loại điện trở 1.1 Khái niệm

Điện trở đại lượng vật lý đặc trưng cho tính chất cản trở dịng điện vật thể dẫn điện có vật dẫn điện tốt điện trở nhỏ ngược lại, vật cách điện có điện trở cực lớn

Điện trở dây dẫn phụ thuộc vào chất liệu tiết diện dây dẫn tính theo công thức:

R = ρl S

Trong đó: R điện trở có đơn vị Ohm () L chiều dài dây (m)

S tiết diện dây dẫn (mm2)

 điện trở suất vật dẫn (m) mm2/m

1.2 Cấu trúc, hình dáng ký hiệu

Trong thiết bị điện tử điện trở linh kiện điện tử không phân cực (linh kiện thụ động) thành phần quan trọng

Chúng làm từ hợp chất Cacbon kim loại tuỳ theo tỷ lệ pha trộn mà người ta tạo loại điện trở có trị số khác

Hình 1.1 Hình dạng điện trở thiết bị điện tử

Hình 1.2 Ký hiệu điện trở sơ đồ nguyên lý

(12)

11 + Kilo Ohm (K  ): 1K  =103 = 1.000 

+ Mega Ohm (M  ): 1M  =106 = 1.000.000  1.3 Ứng dụng điện trở

Điện trở có mặt nơi thiết bị điện tử điện trở linh kiện quan trọng thiếu được, mạch điện, điện trở có tác dụng sau:

Khống chế dòng điện qua tải cho phù hợp

Hình 1.3 Đấu nối tiếp với bóng đèn điện trở

Mắc điện trở thành cầu phân áp để có điện áp theo ý muốn từ điện áp cho trước

Hình 1.4 Cầu phân áp để lấy áp U1 tuỳ ý

(13)

12

Hình 1.5 Mạch phân cực cho Transistor

Tham gia vào mạch tạo dao động R C

Hình 1.6 Mạch tạo dao động sử dụng IC 55

1.4 Phân loại điện trở Phân loại theo công suất

Khi cường độ dòng điện I chạy qua vật có điện trở R, điện chuyển thành nhiệt với cơng suất theo phương trình sau:

P = I2.R = U2/R = U.I

Trong đó:

P cơng suất, đo theo W

(14)

13

Chính lý này, phân loại điện trở, người ta thường dựa vào công suất mà phân loại điện trở Và theo cách phân loại dựa cơng suất, điện trở thường chia làm loại:

- Điện trở công suất nhỏ

- Điện trở công suất trung bình - Điện trở cơng suất lớn

Tuy nhiên, ứng dụng thực tế cấu tạo riêng vật chất tạo nên điện trở nên thông thường, điện trở chia thành loại:

- Điện trở thường (gọi ngắn gọn điện trở): loại điện trở có cơng suất trung bình nhỏ điện trở cho phép dịng điện nhỏ qua Gồm bột than, chì keo kết dính đổ thành khối hình trụ đưa hai chân (điện trở than)

- Điện trở công suất: điện trở dùng mạch điện tử có dịng điện lớn qua hay nói cách khác, điện trở mạch hoạt động tạo lượng nhiệt lớn Chính thế, chúng cấu tạo nên từ vật liệu chịu nhiệt

- Điện trở sứ, điện trở nhiệt: Là cách gọi khác điện trở cơng xuất , điện trở có

vỏ bọc sứ, hoạt động chúng toả nhiệt * Phân Loại theo công dụng

- Biến trở:

2 Phương pháp đọc, đo kiểm tra điện trở 2.1 Đọc trị số điện trở

2.1.1 Ghi trực tiếp

Các điện trở có kích thước lớn từ 2W trở lên thường ghi trị số trực tiếp trên thân Ví dụ điện trở công xuất, điện trở sứ

(15)

14 Ví dụ:

2.1.2 Ghi ký hiệu vòng màu

Các điện trở có kích thước nhỏ ghi trị số vạch mầu theo quy ước chung giới

QUY ƯỚC VÒNG MÀU CỦA ĐIỆN TRỞ THEO BẢNG 1.1

Bảng 1.1 Quy ước vòng màu điện trở

CÁCH ĐỌC TRỊ SỐ ĐIỆN TRỞ

Điện trở vị trí bên trái (4 vịng màu) có giá trị tính sau: R = 45 × 102 Ω = 4,5 KΩ

Bởi vàng tương ứng với 4, xanh lục tương ứng với 5, đỏ tưong ứng với giá trị số mũ Vòng màu cuối cho biết sai số điện trở phạm vi 5% ứng với màu kim loại vàng

(16)

15 R = 380 × 103 Ω = 380 KΩ

Bởi cam tương ứng với 3, xám tương ứng với 8, đen tương ứng với 0, cam tương ứng với giá trị số mũ Vòng cuối cho biết giá trị sai số 2% ứng với màu đỏ

Điện trở vị trí bên phải (6 vịng màu) có giá trị tính sau: R = 527 × 104 Ω = 5270 KΩ

Bởi xanh lục tương ứng với 5, đỏ tương ứng với 2, tím tương ứng với 7, vàng tương ứng với số mũ 4, nâu tương ứng với sai số 1% Vòng màu cuối cho biết thay đổi giá trị điện trở theo nhiệt độ 10 PPM/°C

Lưu ý: Để tránh lẫn lộn đọc giá trị điện trở, điện trở có tổng số vịng màu từ trở xuống khơng bị nhầm lẫn vị trí bị trống khơng có vịng màu đặt phía tay phải trước đọc giá trị Còn điện trở có độ xác cao có thêm tham số thay đổi theo nhiệt độ vịng màu tham số nhiệt nhìn thấy có chiều rộng lớn phải xếp bên tay phải trước đọc giá trị

Do điện trở cố định thường có sai số đến 20%, tức biến đổi xung quanh trị số danh định đến 20% Cho nên khơng cần thiết phải có tất trị số 10, 11, 12, 13, Mặt khác mạch điện thông thường cho phép sai số theo thiết kế Nên cần trị số 10, 15, 22, 33, 47, 68, 100, 150, 200, đủ

2.1.3 Quy trình đọc giá trị điện trở

TT BƯỚC CÔNG VIỆC YÊU CẦU KỸ THUẬT

1 Xác định loại điện trở cần đọc giá trị

- Chính xác

- Phân biệt loại vạch màu loại ghi giá trị thân điện trở

2 Xác định màu vạch - Chính xác

3 Tính giá trị theo vạch màu - Chính xác Ghi nhận giá trị tính - Chính xác

2.2 Đo, kiểm tra điện trở VOM

2.2.1 Công tác chuẩn bị

(17)

16 Dụng cụ: VOM

Vật tư: loại điện trở

2.2.2 Quy trình đo, kiểm tra điện trở

TT BƯỚC CÔNG VIỆC YÊU CẦU KỸ THUẬT

1 Lấy điện trở khỏi mạch đo - Không trầy xước Chọn tầm đo điện trở - Chính xác

3 Chập que đo VOM lại với

- Chính xác - Tiếp xúc tốt Chỉnh cho kim VOM vị trí 0Ω - Chính xác

5 Đặt que đo VOM vào đầu điện trở

- Chính xác - Tiếp xúc tốt

6 Kiểm tra đọc giá trị điện trở

- Xác định tình trạng điện trở - Đọc xác trị số hiển thị đồng hồ đo

2.2.3 Một số sai hỏng thường gặp, nguyên nhân biện pháp khắc phục

TT Một số sai hỏng Nguyên nhân Biện pháp khắc phục 01 Giá trị đọc khơng

chính xác

Do xác định không chiều vạch màu màu vạch

Đổi chiều xác định lại màu vạch

02 Giá trị đo không thực tế với sai số lớn

- Do sai số dụng cụ đo sai số người đọc

- Tiếp xúc không tốt

(18)

17 * Dãi trị số điện trở thông dụng

0Ω1 1Ω 10Ω 82Ω 820Ω 27K 270K 2M7

0Ω12 1Ω2 12Ω 100Ω 1K 33K 330K 3M3

0Ω15 1Ω5 15Ω 120Ω 1K2 39K 390K 3M9

0Ω18 1Ω8 18Ω 150Ω 1K5 47K 470K 4M7

0Ω22 2Ω2 22Ω 180Ω 1K8 56K 560K 5M6

0Ω27 2Ω7 27Ω 220Ω 2K2 68K 680K 6M8

0Ω33 3Ω3 27Ω 270Ω 2K7 82K 820K 8M2

0Ω39 3Ω9 33Ω 330Ω 10K 100K 1M

0Ω47 4Ω7 39Ω 390Ω 12K 120K 1M2

0Ω56 5Ω6 47Ω 470Ω 15K 150K 1M5

0Ω68 6Ω8 56Ω 560Ω 18K 180K 1M8

0Ω82 8Ω2 68Ω 680Ω 22K 220K 2M2

3 Tính chọn điện trở cho mạch phân cực

Do thực tế người ta cần dùng nhiều loại mức điện áp khác cung cấp cho mạch điện tử hoạt động, người ta thường dùng cầu phân áp chia điện áp nguồn tỉ lệ để lấy điện áp mong muốn, cầu phân áp dùng rộng rãi mạch điện tử, phần mô tả cấu tạo cầu phân áp cách tính điện áp ngõ cầu phân áp hình 5.8

2

1

CC

x

R

V V

R R =

+

Hình 1.8 Mạch phân cực cầu phân áp sử dụng điện trở

HI

R2 R

0 R1 R

Vcc

(19)

18

4 Lắp ráp mạch phân cực cầu phân áp sử dụng điện trở 4.1 Lắp ráp mạch

Bước 1: Chọn kiểm tra thiết bị - linh kiện (theo sơ đồ hình 3.8) Bước 2: Lắp ráp linh kiện lên Board

Bước 3: Kiểm tra lại mạch 4.2 Cấp nguồn cho mạch khảo sát

Cấp điện VCC = 12V, đo V0 = ?

Thay đổi VCC mức 10V 15V, đo lại V0 =?

Giải thích kết đo

……… ……… ………

CÂU HỎI ÔN TẬP

Câu 1: Hãy trình bày khái niệm điện trở?

(20)

19

Bài 02: LẮP RÁP, KHẢO SÁT MẠCH CHỈNH LƯU MỘT BÁN KỲ PHA DÙNG DIODE

Giới thiệu:

Trong đời sóng hàng ta thấy có nhiều thiết bị sử dụng nguồn điện chiều với nhiều lý khác mà nhà chế tạo máy điện sản xuất máy phát điện chiều Vì cần phải có mạch điện để biến đổi điện xoay chiều thành điện chiều Đó mạch chỉnh lưu

- Trình bày cấu tạo, ký hiệu, phân loại nguyên lý hoạt động Diode - Trình bày phương pháp đo, đọc kiểm tra Diode

- Tính tốn thông số mạch chỉnh lưu bán kỳ pha dùng Diode - Nhận biết lỗi thường gặp, nguyên nhân biện pháp phòng ngừa

- Lắp ráp khảo sát mạch chỉnh lưu bán kỳ pha dùng Diode theo yêu cầu kỹ thuật

- Có ý thức an tồn lao động, tính cẩn thận, xác trình lắp ráp

Nội dung :

1 Khái niệm phân loại chất bán dẫn 1.1 Khái niệm chất bán dẫn

Chất bán dẫn nguyên liệu để sản xuất loại linh kiện bán dẫn Diode, Transistor, IC mà ta thấy thiết bị điện tử ngày

Chất bán dẫn chất có đặc điểm trung gian chất dẫn điện chất cách điện, phương diện hố học bán dẫn chất có điện tử lớp ngồi nguyên tử, chất Germanium (Ge) Silicium (Si)

Từ chất bán dẫn ban đầu (tinh khiết) người ta phải tạo hai loại bán dẫn bán dẫn loại N bán dẫn loại P, sau ghép miếng bán dẫn loại N P lại ta thu Diode hay Transistor

(21)

20

Hình 2.1 Chất bán dẫn tinh khiết

1.2 Chất bán dẫn loại n

Hình 2.2 Chất bándẫn N

Khi ta pha lượng nhỏ chất có hố trị Phospho (P) vào chất bán dẫn Si nguyên tử P liên kết với nguyên tử Si theo liên kết cộng hoá trị, nguyên tử Phospho có điện tử tham gia liên kết cịn dư điện tử trở thành điện tử tự => Chất bán dẫn lúc trở thành thừa điện tử (mang điện âm) gọi bán dẫn N (Negative: âm)

1.3 Chất bán dẫn loại p

(22)

21

Ngược lại ta pha thêm lượng nhỏ chất có hố trị Indium (In) vào chất bán dẫn Si nguyên tử Indium liên kết với nguyên tử Si theo liên kết cộng hoá trị liên kết bị thiếu điện tử=> trở thành lỗ trống (mang điện dương) gọi chất bán dẫn P

2 Cấu tạo, ký hiệu phân loại nguyên lý hoạt động Diode 2.1 Cấu tạo, ký hiệu hình dáng

Khi có hai chất bán dẫn P N, ghép hai chất bán dẫn theo tiếp giáp P - N ta Diode, tiếp giáp P - N có đặc điểm: Tại bề mặt tiếp xúc, điện tử dư thừa bán dẫn N khuếch tán sang vùng bán dẫn P để lấp vào lỗ trống => tạo thành lớp Ion trung hoà điện => lớp Ion tạo thành miền cách điện hai chất bán dẫn

Hình 2.4 Mối tiếp xúc P - N cấu tạo Diode

* Ở hình mối tiếp xúc P - N cấu tạo Diode bán dẫn

(23)

22 2.2 Phân loại

2.2.1 Diode Zener

Hình 2.6 Hình dáng Diode Zener (Dz )

* Cấu tạo : Diode Zener có cấu tạo tương tự Diode thường có hai lớp bán dẫn P - N ghép với nhau, Diode Zener ứng dụng chế độ phân cực ngược, phân cực thuận Diode zener diode thường phân cực ngược Diode zener gim lại mức điện áp cố định giá trị ghi diode

Hình 2.7 Ký hiệu ứng dụng Diode zener mạch

Sơ đồ minh hoạ ứng dụng Dz, nguồn U1 nguồn chiều có điện áp thay

đổi, Dz diode ổn áp, R1 trở hạn dòng (điện trở gánh)

Ta thấy nguồn U1 > Dz áp Dz luôn cố định cho dù nguồn U1

thay đổi

Khi nguồn U1 thay đổi dịng ngược qua Dz thay đổi, dịng ngược qua Dz có giá

trị giới hạn khoảng 30mA

Thông thường người ta sử dụng nguồn U1 > 1,5 => lần Dz lắp trở hạn dòng R1

(24)

23

Nếu U1 < Dz U1 thay đổi áp Dz thay đổi

Nếu U1 > Dz U1 thay đổi => áp Dz không đổi

2.2.2 Diode Thu quang (Photo Diode)

Diode thu quang hoạt động chế độ phân cực nghịch, vỏ diode có miếng thuỷ tinh để ánh sáng chiếu vào mối P - N, dòng điện ngược qua diode tỷ lệ thuận với cường độ ánh sáng chiếu vào diode

Hình 2.8 Ký hiệu Photo Diode

Hình 2.9 Minh hoạ hoạt động Photo Diode

2.2.3 Diode Phát quang (Light Emiting Diode: LED)

Diode phát phang Diode phát ánh sáng phân cực thuận, điện áp làm việc LED khoảng 1,7 => 2,2V dòng qua Led khoảng từ 5mA đến 20mA

Led sử dụng để làm đèn báo nguồn, đèn nháy trang trí, báo trạng thái có điện vv

(25)

24

2.2.4 Diode Varicap (Diode biến dung)

Diode biến dung Diode có điện dung tụ điện, điện dung biến đổi ta thay đổi điện áp ngược đặt vào Diode

Hình 2.11 Ứng dụng Diode biến dung Varicap (V) mạch cộng hưởng

Ở hình ta chỉnh triết áp VR, điện áp ngược đặt vào Diode Varicap thay đổi, điện dung diode thay đổi => làm thay đổi tần số công hưởng mạch

Diode biến dung sử dụng kênh Ti vi mầu, mạch điều chỉnh tần số cộng hưởng điện áp

2.2.5 Diode xung

Trong nguồn xung đầu biến áp xung, ta phải dùng Diode xung để chỉnh lưu diode xung diode làm việc tần số cao khoảng vài chục KHz, diode nắn điện thông thường thay vào vị trí diode xung được, ngựơc lại diode xung thay cho vị trí diode thường, diode xung có giá thành cao diode thường nhiều lần Về đặc điểm, hình dáng Diode xung khơng có khác biệt với Diode thường, nhiên Diode xung thường có vịng dánh dấu đứt nét đánh dấu hai vòng

Hình 2.12 Ký hiệu Diode xung

2.2.6 Diode tách sóng

Là loại Diode nhỏ thuỷ tinh gọi diode tiếp điểm mặt tiếp xúc hai chất bán dẫn P - N điểm để tránh điện dung ký sinh, diode tách sóng thường dùng mạch cao tần dùng để tách sóng tín hiệu

2.2.7 Diode nắn điện

(26)

25

Hình 2.13 Diode nắn điện 5ª

2.3 Nguyên lý hoạt động

2.3.1 Phân cực thuận cho Diode

Khi ta cấp điện áp dương (+) vào Anôt (vùng bán dẫn P) điện áp âm (-) vào Katôt (vùng bán dẫn N), tác dụng tương tác điện áp, miền cách điện thu hẹp lại, điện áp chênh lệch giữ hai cực đạt 0,6V (với Diode loại Si) 0,2V (với Diode loại Ge) diện tích miền cách điện giảm không => Diode bắt đầu dẫn điện Nếu tiếp tục tăng điện áp nguồn dịng qua Diode tăng nhanh chênh lệch điện áp hai cực của Diode không tăng (vẫn giữ mức 0,6V)

Hình 2.14 Diode (Si) phân cực thuận - Khi Dode dẫn điện áp thuận đựơc gim mức 0,6V hình 4.15

Hình 2.15 Đường đặc tuyến điện áp thuận qua Diode

(27)

26

2.3.2 Phân cực ngược cho Diode

Khi phân cực ngược cho Diode tức cấp nguồn (+) vào Katôt (bán dẫn N), nguồn (-) vào Anôt (bán dẫn P), tương tác điện áp ngược, miền cách điện rộng ngăn cản dòng điện qua mối tiếp giáp, Diode chiu điện áp ngược lớn khoảng 1000V diode bị đánh thủng

Hình 2.16 Diode bị cháy áp phân cực ngựơc tăng > = 1000V

3 Phương pháp đo, kiểm tra Diode

Đo kiểm tra Diode

Hình 2.17 Cách đo, kiểm tra BJT

Đặt đồng hồ thang x 1Ω, đưa hai que đo vào hai đầu Diode, nếu:

Đo chiều thuận que đen vào Anôt, que đỏ vào Katôt => kim lên, đảo chiều đo kim không lên => Diode tốt

(28)

27

Nếu đo thuận nghịch kim lên > 0Ω => D bị rò rĩ Ở phép đo Diode D1 tốt, Diode D2 bị chập D3 bị đứt

Nếu để thang 1KΩ mà đo ngược vào Diode kim lên chút Diode bị rò 4 Cấu tạo, ký hiệu phân loại đặc tính tụ điện

4.1 Cấu Tạo

Hình 2.18 Cấu tạo tụ gốm Cấu tạo tụ hoá

Cấu tạo tụ điện gồm hai cực đặt song song, có lớp cách điện gọi điện mơi

Người ta thường dùng giấy, gốm, mica, giấy tẩm hoá chất làm chất điện môi tụ điện phân loại theo tên gọi chất điện môi Tụ giấy, Tụ gốm, Tụ hoá 4.2 Ký hiệu

Tụ điện có ký hiệu C

4.3 Đặc tính nạp xả tụ

Một tính chất quan trọng tụ điện tính chất phóng nạp tụ, nhờ tính chất mà tụ có khả dẫn điện xoay chiều

(29)

28

Hình 2.20 Minh hoạ tính chất phóng nạp tụ điện

* Tụ nạp điện: Như hình ảnh ta thấy rằng, cơng tắc K1 đóng, dịng điện từ nguồn U qua bóng đèn để nạp vào tụ, dịng nạp làm bóng đèn l sáng, tụ nạp đầy dịng nạp giảm bóng đèn tắt

* Tụ phóng điện: Khi tụ nạp đầy, công tắc K1 mở, cơng tắc K2 đóng dịng điện từ cực dương (+) tụ phóng qua bóng đền cực âm (-) làm bóng đèn loé sáng, tụ phóng hết điện bóng đèn tắt

=> Nếu điện dung tụ lớn bóng đèn l sáng lâu hay thời gian phóng nạp lâu

4.4 Phân loại

- Tụ giấy - Tụ mica - Tụ nilon - Tụ dầu - Tụ gốm - Tụ hóa học * Với tụ hoá: Giá trị điện dung tụ hoá ghi trực tiếp thân tụ => Tụ hố tụ có phân cực (-) , (+) ln ln có hình trụ

Hình 2.21 Tụ hố ghi điện dung 185 µF / 320 V

(30)

29

Hình 2.22 Tụ gốm ghi trị số ký hiệu

5 Phương pháp đọc, đo kiểm tra tụ điện 5.1 Cách đọc

Lấy hai chữ số đầu nhân với 10(Mũ số thứ 3)

Ví dụ tụ gốm bên phải hình ảnh ghi 474K nghĩa Giá trị = 47 x 10 4 = 470000 pF (Lấy đơn vị picô Fara)

= 470 n Fara = 0,47 µF

Chữ K J cuối sai số 5% hay 10% tụ điện 5.2 Cách đo, kiểm tra tụ điện

Dùng Vom thang đo  đưa que đo vào hai chân tụ điện thực đổi que đo Sau lần đo nếu:

Kim lên giá trị trở lại vị trí ban đầu (∞) chứng tỏ tụ cịn tốt Kim lên giá trị trở khơng đến ∞ tụ bị rị rỉ

Kim lên giá trị đứng im vị trí tụ bị khơ Kim lên đến giá trị 0 tụ bị chấp cực với

6 Nguyên lý hoạt động mạch 6.1 Sơ đồ mạch

(31)

30 6.2 Nhiệm vụ linh kiện

TR: Biến áp để biến đổi điện áp xoay chiều u1 thành điện áp xoay chiều u2

Diode dùng để chỉnh lưu biến đổi điện áp xoay chiều u2 thành điện áp chiều Ut;

Rt : Điện trở tải mạch:

6.3 Nguyên lý làm việc

Khi cấp điện áp xoay chiều u1 vào hai đầu cuộn sơ cấp biến áp TR thứ cấp xuất

hiện điện áp cảm ứng xoay chiều u2 hình 2.2b

Giả sử ½ chu kỳ đầu điện áp vào u2 dương (+A, -B), diode D phân cực thuận

→ dẫn cho dịng điện qua tải có chiều từ A→ Rt → B ½ chu kỳ sau, điện áp vào u2

âm, diode D bị phân cực ngược →không dẫn điện Và điện áp tải không Như dòng điện qua tải theo chiều định có nửa chu kỳ dương điện áp vào u2

7 Các thông số mạch

Điện áp trung bình tải là: U0 =

Dịng điện trung bình tải là:

I0 =

Điện áp ngược lớn đặt vào diode khóa là: PIV=Ungmax = U2m= .U0

Dịng điện qua tải có chiều → dịng điện tải nhấp nhơ lần

2 2 45 , 318 ,

0 U U U

U

m

m = = 

  t t t m t m I R U R U R U I 45 , / 318 , 2

2 = = = 

 

Hình 2.23: Mạch chỉnh lưu ½ T u1~ u2~

A D

Rt B It Ut U0 t O U2 t

0  2

a) b)

TR

(32)

31

Ta nói tần số đập mạch dòng điện m =1, f0 = fnguồn

Nhận xét: mạch chỉnh lưu ½ T đơn giản dùng diode Nhưng dòng điện qua tải có ½ T→độ nhấp nhơ cao, hiệu suất thấp, hệ số sử dụng máy biến áp thấp, dòng điện điện áp trung bình tải nhỏ Mạch sử dụng

8 Lắp ráp khảo sát mạch chỉnh lưu bán kỳ dùng diode 8.1 Lắp láp mạch

Bước 1: Chọn kiểm tra TB – linh kiện sơ đổ hình 4.24

Bước 2: Lắp ráp linh kiện lên Board Bước 3: Kiểm tra lại mạch

Bước 4: Cấp điện cho mạch

8.2 Đo, kiểm tra khảo sát thông số

Cách 1: Dùng VOM đo thông số ghi kết vào bảng sau: Khi gắn tụ

V1(AC) Vin(AC) Vout(DC) ID(DC)

Khi không gắn tụ

V1(AC) Vin(AC) Vout(DC) ID(DC)

LED

R 1.2KΩ

C 1000µF/50V

220V

D N4007

Hình 2.24 Mạch chỉnh lưu ½ T có tụ lọc Vin

Vout

(33)

32

So sánh kết đo so sánh với phần lý thuyết? Nhận xét giải thích

……… ……… ……… ……… ……… Cách 2: Dùng máy sóng đo Vin, Vout vẽ lại dạng sóng vào đồ thị sau:

Vi

t

Vo

t

(34)

33

Câu 2: Hãy trình bày nguyên lý hoạt động Diode? Câu 3: Hãy trình bày ứng dụng Diode?

(35)

34

Bài 3: LẮP RÁP MẠCH CHỈNH LƯU TÒAN KỲ PHA DÙNG DIODE (CHỈNH LƯU CẦU)

Giới thiệu:

Trong học trước tìm hiểu mạch điện chỉnh lưu bán kỳ thấy nhược điểm Để khắc phục nhược điểm người ta phát minh mạch điện thơng dụng có nhiều ưu điểm Đó mạch chỉnh lư cầu

- Trình bày nguyên lý hoạt động mạch chỉnh lưu cầu pha - Tính tốn thơng số mạch chỉnh lưu cầu

- Nhận biết lỗi thường gặp, nguyên nhân biện pháp phòng ngừa - Lắp ráp khảo sát mạch chỉnh lưu cầu pha theo yêu cầu kỹ thuật - Có ý thức an tồn lao động, tính cẩn thận, xác q trình lắp ráp

Nội dung:

1 Sơ đồ mạch

1.1 Sơ đồ mạch điện

1.2 Nhiệm vụ linh kiện

TR: biến áp để biến đổi điện áp xoay chiều u1 thành điện áp xoay chiều U2

D1, D2, D3, D4: Diode dùng để chỉnh lưu; Rt: Điện trở tải mạch:

Hình 3.1 Mạch chỉnh lưu pha hình cầu dùng Diode

U0

D1, D3 dẫn

t O

U2

0

u2

 2 t

b)

D2, D4 dẫn

Ut

D2

a) TR

u1~ u2

(36)

35 1.3 Nguyên lý làm việc

Khi cấp điện áp xoay chiều u1 vào hai đầu cuộn sơ cấp biến áp TR thứ cấp xuất

hiện điện áp cảm ứng xoay chiều u2, hình 5.1b

Giả sử ½ chu kỳ đầu điện áp vào u2 dương (+A, -B), diode D2, D4 bị phân cực ngược

nên khơng dẫn cịn D1, D3 phân cực thuận → dẫn cho dịng điện qua tải có chiều

đi từ +A→ Rt → -B ½ chu kỳ sau, điện áp vào đổi chiều u2 âm (-A, +B), diode D1, D3 bị

phân cực ngược nên khơng dẫn cịn D2, D4 phân cực thuận → dẫn cho dịng điện

qua tải có chiều từ +B→ Rt → -A

Như chu kỳ điện áp vào D1, D3 D2, D4 thay dẫn cho dòng

điện qua tải theo chiều định 2 Các thông số mạch

Điện áp trung bình tải là:

U0 =

Dịng điện trung bình tải là:

I0 =

Điện áp ngược lớn đặt vào diode khóa là:PIV = Ungmax = U2m= U0

Dịng điện qua tải có chiều → dịng điện tải nhấp nhơ hai lần Ta nói tần số đập mạch dịng điện m =2, f0 = 2fnguồn

Nhận xét: điện áp tải có hai nửa chu kỳ, hiệu suất mạch cao hơn, độ nhấp nhô nhỏ, hệ số sử dụng máy biến áp cao, dòng điện điện áp trung bình tải lớn, điện áp ngược diode nhỏ Việc chế tạo máy biến áp đơn giản tốn nhiều diode Mạch hay sử dụng

3 Lắp ráp khảo sát mạch chỉnh lưu cầu 3.1 Lắp ráp mạch

Bước 1: Chọn kiểm tra TB – Linh kiện sơ đồ hình 5.2 Bước 2: Lắp ráp linh kiện lên Board

Bước 3: Kiểm tra lại mạch

2 2 , 2 636 , U U U U m

m = = 

  t t t m t m I R U R U R U I , 2 / 636 , 2

2 = = = 

 

2

(37)

36 Bước 4: Cấp điện cho mạch

Hình 3.2 Mạch chỉnh lưu tồn kỳ có tụ lọc

3.2 Khảo sát thông số

Mắc tụ điện với giá trị khác lập lại bước đo (khi mắc tụ phải ý đến cực tính)

Khi gắn tụ lọc vào mạch

Vi (VAC) 12 18 24

Vo (VDC) K=Ui/Uo Vo (C=100µF) Vo (C=220µF) Vo (C=470µF) Vo (C=1000µF) Vo (C=2200µF) ID

Khi khơng gắn tụ lọc vào mạch

Vi (VAC) 12 18 24

Vo (VDC)

1.2KΩ

LED

1000µF/50V

D4

D3

D2

D1

220V

Mạch chỉnh lưu tồn kỳ có tụ lọc

Vin Vout

(38)

37 K=Ui/Uo

ID

Nhận xét kết đo giải thích:

……… ……… ……… ………

Sử dụng dao động ký (Osillicope), đo vẽ dạng song ngõ vào ngõ không tụ mắc tụ khác nhau:

Dạng sóng ngõ vào

Vi

t

Dạng sóng ngõ khơng có tụ điện

Vo

t

(39)

38 Vi

t

Dạng sóng ngõ có tụ điện

Vo

t

(40)

39

Bài 04: LẮP RÁP, KHẢO SÁT MẠCH ỔN ÁP LẤY RA MỨC ĐIỆN ÁP ĐỐI XỨNG SỬ DỤNG IC 7805, 7905

Giới thiệu:

Trong học trước tìm hiểu mạch điện chỉnh lưu thấy nhược điểm cho nguồn đơn Để khắc phục nhược điểm người ta phát minh mạch điện mà dùng nguồn dương nguồn âm

- Trình bày nguyên lý hoạt động mạch chỉnh lưu cầu lấy mức điện áp đối xứng

- Tính tốn thơng số mạch chỉnh lưu nhân đôi điện áp

- Lắp ráp khảo sát mạch chỉnh lưu cầu lấy mức điện áp đối xứng theo yêu cầu kỹ thuật

- Có ý thức an tồn lao động, tính cẩn thận, xác q trình lắp ráp

Nội dung:

1 Giới thiệu IC họ 78XX 79XX 1.1 Họ IC 78xx

78xx loại dòng IC dùng để ổn định điện áp dương đầu ra, với điều kiện đầu vào luôn > đầu 3V

Tùy loại IC 78xx mà ổn áp đầu Ví dụ: 7806 - 7809

- Họ IC 78xx gồm có chân:

(41)

40

Hình 4.1 Hình dạng IC họ 78xx thực tế Sơ đồ bên IC 78xx

Cách mắc 78xx điều chỉnh điện áp (3V-30V)

Nguyên lý ổn áp: Thông qua điện trở R2 D1 gim cố định điện áp chân Rt

Transistor Q1, giả sử điện áp chân E đèn Q1 giảm => điện áp UBE tăng => dòng

qua đèn Q1 tăng => làm điện áp chân E đèn tăng, ngược lại

Chú ý: Điện áp đặt trước IC 78xx phải lớn điện áp cần ổn áp từ 3V trở lên * Những dạng seri 78XX

LA7805 IC ổn áp 5V LA7806 IC ổn áp 6V LA7808 IC ổn áp 8V LA7809 IC ổn áp 9V LA7812 IC ổn áp 12V LA7815 IC ổn áp 15V LA7818 IC ổn áp 18V LA7824 IC ổn áp 24V

Đây dòng cho điện áp tương ứng với dịng 1A Ngồi cịn seri khác chịu dòng

78xx +5V > +24V Dòng 1A

(42)

41

78Mxx Chuyển đổi điện áp dương từ +5V > +24V Dòng 0.5A 78Sxx Chuyển đổi điện áp dương từ +5V > +24V Dòng 0.2A 1.2 Họ IC 79xx

79xx loại dòng IC dùng để ổn định điện áp âm đầu ra, với điều kiện đầu vào ln nhỏ đầu 3V trở lên Ví dụ dùng IC 7912 để ổn định điện áp đầu -12V phải cấp điện áp đầu vào cho IC >=-15V Nếu cấp nhỏ dẫn đến hỏng IC

Tùy loại IC 79xx mà ổn áp đầu Ví dụ: 7906 - 7909

- Về nguyên lí hoạt động seri IC 79xx tương đối giống vơi IC 78xx - Họ IC 79xx gồm có chân: (Sơ đồ chân khác với 78xx)

Chân (GND): Chân nối đất Chân (Vin): Chân nguồn đầu vào Chân (Vout): Chân nguồn đầu

Hình 4.2 Hình dạng IC họ 79xx thực tế

Sử dụng kết hợp IC họ 78xx họ 79xx để tạo nguồn đối xứng

(43)

42 2 Sơ đồ mạch

2.1 Sơ đồ nguyên lý

Khi cấp điện áp xoay chiều 220VAC vào mạch, máy biến áp có nhiệm vụ chuyển điên

áp thành xoay chiều VA VB ngược pha Mạch chỉnh lưu có nhiệm vụ biến

điện áp VA, VB thành điện áp chiều với nguồn đối xứng đẻ cấp cho ngõ vào

IC7805 IC7905 Hai IC có nhiệm vụ biến điện áp DC ngõ vào mạch ổn áp (ngõ mạch chỉnh lưu) thành 5V ngõ theo yêu cầu

3 Lắp ráp khảo sát mạch 3.1 Lắp ráp mạch

Bước 1: Chọn kiểm tra linh kiện theo hình 15.3 Bước 2: Lắp ráp linh kiện lên Board

Bước 3: Kiểm tra lại mạch Bước 4: Cấp nguồn cho mạch 3.2 Khảo sát mạch

Khảo sát mắc mạch ổn áp dùng IC họ 7805 7905 từ tín hiệu lấy từ mạch chỉnh lưu cầu pha có tụ lọc hình 15.3

Tăng dần giá trị điện áp ngõ vào VDC bảng 5., sử dụng VOM đo giá trị ngõ

V0 ghi kết vào bảng sau

Vi (V) 10 12 14 16

C2

C3

C1

123

Hình 4.3 Lắp ráp mạch ổn áp dùng IC7805, IC7905 có nguồn đối xứng

- VDC + VDC

0v VB VA 0V D4 D3 D2 D1 1N4 220VAC

1

2 C4

(44)

43 V01

Khơng tải Có tải

V02

Khơng tải Có tải

Nhận xét kết đo được:

……… ……… ……… ……… ………

CÂU HỎ ƠN TẬP

Câu 1: Hãy trình bày cấu trúc IC ổn áp họ 78XX IC họ 79XX?

(45)

44

Bài 05: LẮP RÁP, KHẢO SÁT MẠCH PHÂN CỰC BẰNG DÒNG BAZO DÙNG TRANSISTOR BJT

Giới thiệu:

Thực tế có linh kiện mà cấp điện vào chúng chưa hoạt động Vậy học tìm hiểu loại linh kiện đo

- Trình bày cấu tạo, ký hiệu, phân loại nguyên lý hoạt động BJT - Trình bày phương phát đo, kiểm tra BJT

- Trình bày đặc điểm mạch phân cực dòng Bazơ dùng transistor BJT - Nhận biết lỗi thường gặp, nguyên nhân biện pháp phòng ngừa

- Lắp ráp, khảo sát mạch phân cực dòng Bazo dùng transistor BJT theo yêu cầu kỹ thuật

Nội dung:

1 Cấu tạo, phân loại, ký hiệu BJT

Hình 5.1 Cấu tạo BJT

(46)

45

Ba lớp bán dẫn nối thành ba cực, lớp gọi cực gốc ký hiệu B (Base), lớp bán dẫn B mỏng có nồng độ tạp chất thấp Hai lớp bán dẫn bên nối thành cực phát (Emitter) viết tắt E, cực thu hay cực góp (Collector) viết tắt C, vùng bán dẫn E C có loại bán dẫn (loại N hay P) có kích thước nồng độ tạp chất khác nên khơng hốn vị cho

Ký hiệu

Hình dáng

Transistor công xuất nhỏ Transistor cơng xuất lớn

Hình 5.2 Ký hiệu hình dáng BJT

Hiện thị trường có nhiều loại Transistor nhiều nước sản xuất thông dụng transistor Nhật bản, Mỹ Trung quốc Transistor Nhật bản: thường ký hiệu A , B , C , D Ví dụ A564, B733, C828, D1555 Transistor ký hiệu A B Transistor thuận PNP ký hiệu C D Transistor ngược NPN Transistor A C thường có cơng xuất nhỏ tần số làm việc cao Transistor B D thường có cơng xuất lớn tần số làm việc thấp

(47)

46 - Một số Transistor đặc biệt

* Transistor số (Digital Transistor): Transistor số có cấu tạo Transistor thường chân B đấu thêm điện trở vài chục KΩ hình 8.3

Hình 5.3 Ký hiệu Transistor số

Transistor số thường sử dụng mạch công tắc, mạch logic, mạch điều khiển, hoạt động người ta đưa trực tiếp áp lệnh 5V vào chân B để điều khiển đèn ngắt mở

Hình 5.4 Minh hoạ ứng dụng Transistor Digital

* Ký hiệu: Transistor Digital thường có ký hiệu DTA (đèn thuận), DTC (đèn ngược), KRC (đèn ngược) KRA (đèn thuận), RN12 (đèn ngược), RN22 (đèn thuận), UN , KSR Thí dụ: DTA132, DTC 124 vv

* Transistor cơng xuất dịng (cơng xuất ngang)

(48)

47

Hình 5.5 Sị cơng xuất dịng Ti vi màu

2 Nguyên hoạt động BJT

2.1 Xét hoạt động Transistor NPN

Hình 5.6 Mô tả hoạt động BJT NPN

Mạch khảo sát nguyên tắc hoạt động transistor NPN Ta cấp nguồn chiều UCE vào hai cực C E (+) nguồn vào cực C (-) nguồn vào cực E Cấp

nguồn chiều UBE qua cơng tắc trở hạn dịng vào hai cực B E, cực (+)

vào chân B, cực (-) vào chân E Khi công tắc mở, ta thấy rằng, hai cực C E cấp điện dịng điện chạy qua mối CE (lúc dịng IC = 0) Khi

cơng tắc đóng, mối P-N phân cực thuận có dịng điện chạy từ (+) nguồn UBE qua công tắc => qua R hạn dòng => qua mối BE cực (-) tạo thành dòng IB Ngay

khi dòng IB xuất => có dịng IC chạy qua mối CE làm bóng đèn phát sáng,

và dịng IC mạnh gấp nhiều lần dòng IB Như rõ ràng dịng IC hồn tồn phụ thuộc vào

dịng IB phụ thuộc theo công thức: IC = β.IB

Trong đó: IC dịng chạy qua mối CE

IB dòng chạy qua mối BE

(49)

48

Giải thích: Khi có điện áp UCE điện tử lỗ trống vượt qua mối

tiếp giáp P-N để tạo thành dòng điện, xuất dòng IBE lớp bán dẫn P cực B

mỏng nồng độ pha tạp thấp, số điện tử tự từ lớp bán dẫn N (cực E) vượt qua tiếp giáp sang lớp bán dẫn P (cực B) lớn số lượng lỗ trống nhiều, phần nhỏ số điện tử vào lỗ trống tạo thành dịng IB cịn phần lớn số điện tử bị hút

phía cực C tác dụng điện áp UCE => tạo thành dòng ICE chạy qua Transistor

IE = IB + IC

2.2 Xét hoạt động Transistor PNP

Sự hoạt động Transistor PNP hồn tồn tương tự Transistor NPN cực tính nguồn điện UCE UBE ngược lại Dòng IC từ E sang C dòng IB từ E sang

B Lúc đầu ta nối hai chân E C BJT với nguồn ECC ngược với loại NPN,

ở loại PNP ta nối chân E với cực dương chân C với cực âm nguồn, chân B để hở mạch Dưới tác dụng lực tĩnh điện, hạt tải điện tối đa vùng bán dẫn P chân E lỗ trống di chuyển từ vùng E sang vùng C Diode BE không phân cực nên lổ trống từ vùng bán dẫn P cực E qua vùng bán dẫn N cực B Vì khơng có tượng tái hợp lổ trống electron, tức dịng điện qua BJT Bây ta nối them nguồn DC EBB có cực dương nối với cực E cực

âm nối với cực B thỏa mãn điều kiện: VE  VB VB  VC

Khi đó, Diode BE phân cực thuận nên dẫn điện, lổ tróng từ vùng bán dẫn P cực E di chuyển qua vùng bán dẫn N cực B để tái hợp với electron Vùng bán dẫn N cực B có them lổ trống nên có điện tích dương, cực B nối vào cực âm nguồn EBB nên nguồn EBB hút số lổ trống vùng bán dẫn N cực B tạo thành dòng

IB Cực C nối vào điện áp âm nên hút hầu hết lổ tróng vùng bán dẫn N

cực B sang vùng bán dẫn P cực C tạo thành dòng IC Cực E nối với dương nguồn, nên

khi vùng bán dẫn P cực e bị lổ trống hút lỗ trống từ dương nguồn lên chỗ tạo thành dòng IE Về chiều dòng điện ta thấy dịng IB, IC có chiều từ BJT ra, cịn

dịng IE có chiều từ ngồi vào Số lượng lỗ trống hút từ cực E chạy sang cực B

cực C nên dòng IB, IC từ cực E

IE = IB + IC

3 Phương pháp đo, kiểm tra BJT

Cách xác định chân E, B, C Transistor

(50)

49

nhiên số Transistor sản xuất nhái khơng theo thứ tự => để biết xác ta dùng phương pháp đo đồng hồ vạn

Hình 5.7 Hình dáng BJT cơng suất nhỏ

Với loại Transistor cơng xuất lớn: Thì hầu hết có chung thứ tự chân là: Bên trái cực B, cực C bên phải cực E

Hình 5.8 Hình dáng BJT công suất lớn

Transistor công xuất lớn thường có thứ tự chân * Đo xác định chân B C

Với Transistor cơng xuất nhỏ thơng thường chân E bên trái ta xác định chân B suy chân C chân lại Để đồng hồ thang x1Ω , đặt cố định que đo vào chân, que chuyển sang hai chân lại, kim lên = chân có que đặt cố định chân B, que đồng hồ cố định que đen Transistor ngược, que đỏ Transistor thuận

* Phương pháp kiểm tra Transistor

(51)

50

chất lượng thân Transistor, để kiểm tra Transistor bạn nhớ cấu tạo chúng hình 5.8

Kiểm tra Transistor ngược NPN tương tự kiểm tra hai Diode đấu chung cực Anôt, điểm chung cực B, đo từ B sang C B sang E (que đen vào B) tương đương đo hai diode thuận chiều => kim lên, tất trường hợp đo khác kim không lên

Kiểm tra Transistor thuận PNP tương tự kiểm tra hai Diode đấu chung cực Katôt, điểm chung cực B Transistor, đo từ B sang C B sang E (que đỏ vào B) tương đương đo hai diode thuận chiều => kim lên, tất trường hợp đo khác kim không lên Trái với điều Transistor bị hỏng

Transistor bị hỏng trường hợp:

Hình 5.9 Phép đo cho biết Transistor cịn tốt

- Đo thuận chiều từ B sang E từ B sang C => kim không lên transistor đứt BE đứt BC

- Đo từ B sang E từ B sang C kim lên hai chiều chập hay dò BE BC - Đo C E kim lên bị chập CE

- Các hình ảnh minh hoạ đo kiểm tra Transistor

Minh hoạ phép đo trên: Trước hết nhìn vào ký hiệu ta biết Transistor bóng ngược, chân Transistor ECB (dựa vào tên Transistor) < xem lại phần xác định chân Transistor >

(52)

51

Bước bước 3: Đo thuận chiều BE BC => kim lên

Bước bước 5: Đo ngược chiều BE BC => kim không lên Bước 6: Đo C E kim khơng lên => Bóng tốt

Hình 5.10 Phép đo cho biết Transistor bị chập BE

Bước 1: Chuẩn bị

Bước 2: Đo thuận B E kim lên = Ω Bước 3: Đo ngược B E kim lên = Ω => Bóng chập BE

Hình 5.11 Phép đo cho biết bóng bị đứt BE

(53)

52

Bước 3: Đo hai chiều B E kim không lên => Bóng đứt BE

Hình 5.12 Phép đo cho thấy bóng bị chập CE

Bước 1: Chuẩn bị

Bước 4: Đo hai chiều C E kim lên = Ω => Bóng chập CE

Trường hợp đo C E kim lên chút bị rò CE

4 Nguyên lý hoạt động mạch phân cực dòng Bazo dùng transistor BJT Ta dùng nguồn UCC nhiệm vụ phân cực cho collector bazơ hình

5.13, dòng IB xác định sau: IB = = const IB số khơng

đổi, ta nói mạch phân cực dịng IB cố định B

BE CC

R U

U −

UCE

N (UCEmax=UCC)

M

Q

Ui

IC

IB

UCC

U0

RC

UBE

UCE

Hình 5.13

RB

Hình5.14

UCEQ IC(mA)

ICmax=UCC/RC

O

ICQ

(54)

53

Nhìn vào hình vẽ ta suy biểu thức tính tốn thiết kế cho mạch phân cực dòng IB cố định là: UCC = IB.RB + UBE Hay UCC  IB.RB Vì UBE nhỏ

Phương trình đường tải tĩnh là: UCC = IC.RC + UCE  UCE = UCC - IC.RC có hệ số góc

là âm Các điểm giới hạn đường tải chiều là:

+ Ở trạng thái hở mạch BJT dòng IC =  UCE(hm) = UCC

+ Ở trạng thái ngắn mạch BJT điện áp UCE =  IC(ngm) =

Và ta vẽ đường tải chiều hình 8.14 Để đảm bảo chế độ khuếch đại tốt nhất, người ta thường chọn giá trị điểm làm việc chiều có tọa độ khoảng đường tải chiều Q(UCEQ = 0,5 UCE(hm),ICQ = 0,5 IC(ngm))

5 Lắp ráp, khảo sát mạch phân cực dòng Bazo dùng transistor BJT 5.1 Lắp ráp mạch hình 5.13

Bước 1: Chọn kiểm tra linh kiện UCC từ 6VDC đến 12VDC

RB từ 100K đến 820K

RC từ 2K2 đến 3K3

Transisotor: C828 Ui: tín hiệu vào

U0: tín hiệu

Bước 4: Cấp nguồn cho mạch

5.2 Khảo sát thông số mạch

Cấp nguồn DC vào mạch tiến hành đo kiểm tra, điều chỉnh khảo sát theo bảng sau:

VCC 6V 8V 10V 12V

VBE

VCE

(55)

54 IB

IC

IE

Ghi kết cho nhận xét:

……… ……… ……… ……… CÂU HỎ ÔN TẬP

Câu 1: Hãy trình bày cấu tạo BJT?

Câu 2: Hãy trình bày nguyên lý hoạt động BJT?

(56)

55

Bài 06: LẮP RÁP, KHẢO SÁT MẠCH PHÂN CỰC BẰNG CẦU PHÂN ÁP DÙNG TRANSISTOR BJT

Giới thiệu:

Việc phân cực cho Transitor quan trọng định đến chế độ hoạt động chúng Bài học trình bày kiểm phân cực hay sử dụng phân cực cầu phân áp

- Trình bày đặc điểm mạch phân cực cầu phân áp dùng transistor BJT - Nhận biết lỗi thường gặp, nguyên nhân biện pháp phòng ngừa

- Lắp ráp, khảo sát mạch phân cực cầu phân áp dùng transistor BJT theo yêu cầu kỹ thuật

Nội dung:

1 Sơ đồ mạch

Sơ đồ mạch hình 6.1a

a b

(57)

56 2 Đặc điểm mạch

Xét mạch phân cực hình 9.1a gồm hai điện trở R1, R2 để tạo điện áp chiều

phân cực cho chân B Tansistor, giả thiết dòng điện điện trở chọn đủ lớn dòng bazơ (IR1, IR2 >> IB)

ta có:

UBB = = const

UE = UB - UBE, IE = , IC  IE Điện áp cực C là: UC = UCC - IC.RC

Phương trình đường tải tĩnh là: UCE = UCC - IC.(RC + RE)

Các điểm mút đường tải chiều là: IC(ngm) = , UCE(hm) = UCC

Từ đường tải tĩnh hình 9.1b ta xác định điểm làm việc mạch là: Q(0,5 UCE(hm),0,5 IC(ngm))

3 Lắp ráp mạch phân cực cầu phân áp dùng transistor BJT 3.1 Lắp ráp mạch theo sơ đồ mạch hình 9.1a

Bước 1: Chọn kiểm tra linh kiện

Với R1 từ 100K đến 470K; R2 từ 10K đến 22K; RC từ 2K2 đến 3K3; RE từ 100Ω đến

220Ω; UCC từ 10VDC đến 15VDC

Từ công thức chọn giá trị điện trở phù hợp để mạch hoạt động với VBE

khoảng từ 0,55V đến 0,6V ghi kết vào bảng sau:

VCC(V) 10 11 12 13 14 15

(58)

57

VBE(V) 0,55- 0,6 0,55- 0,6 0,55- 0,6 0,55- 0,6 0,55- 0,6 0,55- 0,6

VCE(V)

VC

VB

VE

IB(A)

IC(mA)

IE(mA)

CÂU HỎ ÔN TẬP

(59)

58

Bài 07: LẮP RÁP, KHẢO SÁT MẠCH KĐ E CHUNG DÙNG TRANSISTOR BJT

Giới thiệu:

Transitor có nhiều ứng dụng thực tế có ứng dụng quan trọng là khuếch đại tín hiệu Bài học tìm hiểu mạch khuếch đại E chung

- Trình bày thơng số mạch KĐ EC dùng transistor BJT

- Trình bày nguyên lý hoạt động mạch KĐ EC dùng transistor BJT - Nhận biết lỗi thường gặp, nguyên nhân biện pháp phòng ngừa

- Lắp ráp, khảo sát mạch mạch KĐ EC dùng transistor BJT theo yêu cầu kỹ thuật - Có ý thức an tồn lao động, tính cẩn thận, xác trình lắp ráp

Nội dung:

1 Khái niệm mạch khuếch đại

Khuếch đại ta đưa tín hiệu vào mạch nhỏ lấy tín hiệu lớn Có ba loại mạch khuếch đại là:

Khuếch đại điện áp: Là mạch ta đưa tín hiệu có biên độ nhỏ vào, đầu ta thu tín hiệu có biên độ lớn nhiều lần

Mạch khuếch đại dòng điện:

Là mạch ta đưa tín hiệu có cường độ yếu vào, đầu ta thu tín hiệu cho cường độ dịng điện mạnh nhiều lần

(60)

59 2 Sơ đồ mạch

2.1 Sơ đồ mạch (hình 7.1)

Hình 7.1 Mạch khuếch đại EC

2.2 Đặc điểm mạch

Hai mạch là: Hình bên trái mơ tả giản đồ kiểu E chung hình bên phải mạch thực tế thông dụng kiểu mạch E chung

Với mạch người ta lợi Hệ số Khuếch đại dòng điện Điện áp theo hệ thức toán học thực nghiệm đây:

Hệ số Khuếch đại dòng điện  tra cứu Bảng thông số Kỹ thuật transistor thường hệ số lớn, với loại 2SC458 2SC828 bán sẵn thị trường thường có  ≈ 200 lần

Vì có dịng điện Tín hiệu vào cực B IB dịng điện qua cực E

và cực C là:

IE = (ß + 1) x IB IC = IB

Từ suy Điện áp điện trở RE RC là:

UE = RE x (ß + 1) x IB URc = RC x IB

Với: Hệ số khuếch đại dòng điện Ki = IC/IB >1

Hệ số khuếch đại điện áp Kv = VC/VB >1

(61)

60

Đối với mạch loại này, Tín hiệu ngược Phase với tín hiệu vào 2.3 Nguyên lý hoạt động mạch

Xét ¼ chu kỳ tín hiệu vào (đoạn OA), điện áp tín hiệu vào Vin tăng lên, áp VBE

tăng lên, Q dẫn mạnh, dòng IC tăng lên, Cout = VC giảm xuống (do VC = VCC – ICRC) thể

hiện hình 10.2 Trên đồ thị điện áp ta có đoạn 0,A,

Ở ¼ chu kỳ (đoạn AB) đồ thị ngõ vào, từ giá trị cực đại, Vin giảm

xuống, BB Transistor giảm xuống, đó, VBE giảm, Q dẫn yếu, dịng IC giảm xuống,

Vout tăng lên Ta có đoạn A,B, đồ thị ngõ

Ở ¼ chu kỳ thứ (đoạn BC) thuộc bán kỳ âm tín hiệu vào Vin giảm từ

cực đại âm, VB giảm xuống, Q dẫn yếu, dịng IC giảm, Vout tăng Ta có đoạn B,C, đồ

thị ngõ

Ở ¼ chu kỳ cuối (đoạn CD) dạng sóng ngõ vào Vin tăng từ cực đại âm

0, VB tăng lên, Q dẫn mạnh lên, IC tăng nên VC giảm xuống tương ứng với đoạn C,D,

dạng sóng ngõ

Như ngõ vào có bán kỳ âm ngõ có bán kỳ dương ngược lại, nghĩa điện áp tín hiệu ngõ đảo pha so với điện áp tín hiệu ngõ vào

3 Lắp ráp, khảo sát mạch KĐ EC dùng transistor BJT 3.1 Lắp ráp mạch theo sơ đồ mạch hình 10.1b

Bước 1: Chọn kiểm tra linh kiện

Với R1 từ 100K đến 470K; R2 từ 10K đến 22K; RC từ 2K2 đến 3K3; RE từ 100Ω đến

220Ω;

Cin = Cout từ 1F đến 4,7F; CE = 1F

C,

D

C 0

Vin Vout

A

B t 0, B, t

A,

D,

(62)

61

Vin nguồn tín hiệu âm tần từ máy phát đưa vào (TÍN HIỆU TỪ ĐIỆN THOẠI)

Vout tín hiệu âm tần mạch khuếch đại

VCC nguồn chiều cung cấp cho mạch từ 10VDC đến 15VDC

3.2 Khảo sát thông số mạch Cấp điện DC phân cực cho mạch

Dựa vào kiến thức học để chọn giá trị điện trở thích hợp khoảng giá trị cho nhằm đạt giá trị VBE khoảng từ 0,55V đến 0,65V Ghi kết vào bảng sau

Đưa tín AC vào mạch

Dùng máy sóng để kiểm tra tín hiệu vào tín hiệu mạch Vẽ lại dạng sóng vào –

So sánh tín hiệu vào tín hiệu Nhận xét:

VCC(V) 10 11 12 13 14 15

VBE(V) 0,55- 0,65 0,55- 0,65 0,55- 0,65 0,55- 0,65 0,55- 0,65 0,55- 0,65

VCE(V)

VC(V)

VB(V)

VE(V)

IB(A)

IC(mA)

(63)

62

……… ……… ……… ……… CÂU HỎ ƠN TẬP

Câu 1: Hãy trình bày khái niệm mạch khuếch đại?

(64)

63

Bài 08: LẮP RÁP, KHẢO SÁT MẠCH KĐ BC DÙNG TRANSISTOR BJT Giới thiệu:

Transitor có nhiều ứng dụng thực tế có ứng dụng quan trọng là khuếch đại tín hiệu Bài học tìm hiểu mạch khuếch đại B chung

- Trình bày thơng số mạch KĐ BC dùng transistor BJT

- Trình bày nguyên lý hoạt động mạch KĐ BC dùng transistor BJT - Nhận biết lỗi thường gặp, nguyên nhân biện pháp phòng ngừa

- Lắp ráp, khảo sát mạch mạch KĐ BC dùng transistor BJT theo yêu cầu kỹ thuật - Có ý thức an tồn lao động, tính cẩn thận, xác trình lắp ráp

Nội dung:

1 Sơ đồ mạch (hình 8.1)

2 Nguyên lý hoạt động 2.1 Tác dụng linh kiện

RB1, RB2: hình thành cầu phân áp phân cực cho Transistor

RC: điện trở cấp dòng cho cực C (điện trở tải)

RE: điện trở ổn định nhiệt cho BJT

C3: tụ Cb nối tắt thành phần AC cực B xuống mass

C1, C2:(Cin, Cout) tụ liên lạc (đưa tín hiệu vào lấy tín hiệu ra)

RC

RE C1

Vin

Vout

C2

RB1

RB2

IB

C3

+VCCC

(65)

64 2.2 Các thông số mạch

2.2.1 Hệ số khuếch đại dòng điện: Ki

Trong cách ráp B chung tín hiệu đưa vào cực E lấy cực C Ta biết: IE = IC + IB  IC

Do đó: Ki = Iout/Iin = IC/IE <

Vậy kiểu ráp B chung không khuếch đại dòng điện

2.2.2 Hệ số khuếch đại điện áp: Kv

Kv = Vout/Vin = VC/VE >1

Vậy kiểu ráp B chung có khả khuếch đại điện áp

2.2.3 Hệ số khuếch đại công suất: Kp

Trong kiểu ráp B chung, có khả khuếch đại điện áp khơng có khả khuếch đai dịng điện nên hệ số Kp khơng lớn

2.3 Nguyên lý hoạt động mạch có tín hiệu đưa vào

Trong kiểu ráp B chung, ta thấy tín hiệu vào Vin tăng làm cho VE tăng lên

đó VBE giảm xuống, Q chạy yếu làm cho dòng IC giảm xuống, VC tăng lên, tức Vout

tăng lên Ngược lại điện áp tín hiệu vào giảm xuống VE giảm làm cho VBE tăng lên,

Q chạy mạnh lên VC giảm xuống tức Vout giảm xuống

Như kiểu ráp tín hiệu đồng pha với tín hiệu vào 3 Lắp ráp, khảo sát mạch KĐ BC dùng transistor BJT

3.1 Lắp ráp mạch theo sơ đồ mạch hình 8.1 Bước 1: Chọn kiểm tra linh kiện

Với RB1, từ 100K đến 470K; RB2 từ 10K đến 22K; RC từ 2K2 đến 3K3; RE từ 100Ω đến

220Ω; UCC từ 10VDC đến 15VDC

C1 = C2 từ 1F đến 4,7F; C3 = 1F

Vin nguồn tín hiệu âm tần từ máy phát đưa vào

Vout tín hiệu âm tần mạch khuếch đại

(66)

65 Bước 2: Lắp ráp linh kiện lên Board

Bước 3: Kiểm tra lại mạch Bước 4: Cấp nguồn cho mạch

3.2 Khảo sát thông số mạch Cấp nguồn DC kiểm tra thơng số

Phải tính chọn điện trở cho VBE đạt khoảng giá trị từ 0,55V đến 0,65V Ghi

kết vào bàng sau:

……… ……… ……… ………

VCC(V) 10 11 12 13 14 15

VBE(V) 0,55- 0,65 0,55- 0,65 0,55- 0,65 0,55- 0,65 0,55- 0,65 0,55- 0,65

VCE(V)

VC(V)

VB(V)

VE(V)

IB(A)

IC(mA)

(67)

66 CÂU HỎ ÔN TẬP

(68)

67

Bài 09: LẮP RÁP, KHẢO SÁT MẠCH KĐ CC DÙNG TRANSISTOR BJT

Giới thiệu:

Transitor có nhiều ứng dụng thực tế có ứng dụng quan trọng là khuếch đại tín hiệu Bài học tìm hiểu mạch khuếch đại C chung

- Trình bày thơng số mạch KĐ CC dùng transistor BJT

- Trình bày nguyên lý hoạt động mạch KĐ CC dùng transistor BJT - Nhận biết lỗi thường gặp, nguyên nhân biện pháp phòng ngừa

- Lắp ráp, khảo sát mạch mạch KĐ CC dùng transistor BJT theo yêu cầu kỹ thuật - Có ý thức an tồn lao động, tính cẩn thận, xác trình lắp ráp

Nội dung:

1 Sơ đồ mạch (hình 9.1.)

2 Nguyên lý hoạt động 2.1.Tác dụng linh kiện

RB1, RB2: hình thành cầu phân áp phân cực cho Transistor

RE: điện trở ổn định nhiệt

C1, C2: tụ liên lạc (đưa tín hiệu vào lấy tín hiệu ra)

Tín hiệu đưc vào cực B lấy cực E, cực C điểm chung tín hiệu vào tín hiệu

C1

RE

C2

RB1

RB2

IB

Vout

+VCCC

(69)

68 2.2 Các thông số mạch

Hệ số khuếch đại dòng điện: Ki

Trong cách ráp B chung tín hiệu đưa vào cực B lấy cực E Ta biết: IE = IC + IB  IC

Do đó: Ki = Iout/Iin = IE/IB >

Vậy kiểu ráp B chung có khả khuếch đại dịng điện lớn Hệ số khuếch đại điện áp: Kv

Ta biết: VBE = VB + VE

Với: Kv = Vout/Vin = VE/VB <1

Vậy kiểu ráp B chung có khả khuếch đại điện áp Hệ số khuếch đại công suất: Kp

Trong kiểu ráp B chung, có khả khuếch đại điện áp khơng có khả khuếch đai dịng điện nên hệ số Kp không lớn

2.3 Nguyên lý hoạt động mạch có tín hiệu đưa vào

Trong kiểu ráp C chung, ta thấy tín hiệu vào Vin tăng làm cho áp phân cực

VBE tăng lên Q chạy mạnh làm cho dòng IE tăng, áp VE tăng lên, tức Vout tăng lên

Ngược lại điện áp tín hiệu vào giảm xuống VB giảm làm cho VBE giảm xuống, Q

chạy yếu VE giảm xuống tức Vout giảm xuống

Như kiểu ráp tín hiệu đồng pha với tín hiệu vào 3 Lắp ráp, khảo sát mạch KĐ BC dùng transistor BJT

3.1 Lắp ráp mạch theo sơ đồ hình 9.1

Bước 1: Chọn kiểm tra linh kiện theo sơ đồ hình 9.1

Với RB1, từ 100K đến 470K; RB2 từ 10K đến 22K; RE từ 100Ω đến 220Ω;

UCC từ 10VDC đến 15VDC

C1 = C2 từ 1F đến 4,7F;

Vin nguồn tín hiệu âm tần từ máy phát đưa vào

(70)

69

3.2 Khảo sát thông số mạch Cấp nguồn DC kiểm tra thơng số

Phải tính chọn điện trở cho VBE đạt khoảng giá trị từ 0,55V đến 0,65V

Ghi kết vào bàng sau:

……… ……… ……… ………

VCC(V) 10 11 12 13 14 15

VBE(V) 0,55- 0,65 0,55- 0,65 0,55- 0,65 0,55- 0,65 0,55- 0,65 0,55- 0,65

VCE(V)

VC(V)

VB(V)

VE(V)

IB(A)

IC(mA)

(71)

70 CÂU HỎ ÔN TẬP

(72)

71

Bài 10: LẮP RÁP MẠCH KHUẾCH ĐẠI CÔNG SUẤT DÙNG BJT Giới thiệu:

Transitor có nhiều ứng dụng thực tế có ứng dụng quan trọng là khuếch đại tín hiệu Bài học tìm hiểu mạch khuếch đại công suất

- Trình bày nguyên lý hoạt động mạch khuếch đại công suất dùng BJT - Khắc phục lỗi thường gặp đãm bão yêu cầu kỹ thuật

- Lắp ráp mạch khuếch đại công suất dùng BJT theo yêu cầu kỹ thuật - Có ý thức an tồn lao động, tính cẩn thận, xác q trình lắp ráp

Nội dung:

1 Khái niệm mạch khuếch đại cơng suất

Mạch khuếch đại cơng suất có nhiệm vụ tạo công suất đủ lớn để kích thích tải Cơng suất từ vài trăm mw đến vài trăm watt Như mạch công suất làm việc với biên độ tín hiệu lớn ngõ vào: ta khơng thể dùng mạch tương đương tín hiệu nhỏ để khảo sát chương trước mà thường dùng phương pháp đồ thị

Tùy theo chế độ làm việc transistor, người ta thường phân mạch khuếch đại công suaatf thành loại sau:

Khuếch đại cơng suất loại A: Tín hiệu khuếch đại gần tuyến tính, nghĩa tín hiệu ngõ thay đổi tuyến tính tồn chu kỳ 3600 tín hiệu ngõ vào (Transistor hoạt

động hai bán kỳ tín hiệu ngõ vào)

Khuếch đại cơng suất loại B: Transistor phân cực VBE = 0V (vùng ngưng) Chỉ

nữa chu kỳ âm dương tina hiệu ngõ vào khuếch đại

Khuếch đại công suất loại C: Transistor phân cực vùng ngưng để phần nhỏ chu kỳ tín hiệu ngõ vào khuếch đại Mạch thường dùng khuếch đại công suất tần số cao với tải cộng hưởng ứng dụng đặc biệt 2 Phân tích sơ đồ nguyên lý

(73)

72

Hình 10.1 Sơ đồ nguyên lý mạch khuếch đại công suất dùng BJT

2.2.T ác dụng linh kiện nguyên lý hoạt động Tác dụng thành phần linh kiện

Q1, Q2 hình thành cặp khuếch đại vi sai, Q1 có nhiệm vụ khuếch đại tín

hiệu, Q2 hồi tiếp ổn định phân cực cho Q1 ổn định điện áp trung điểm M(0V) Khi Q2

dẫn mạnh, áp cực E/Q1 tăng lên, VBEQ1 giảm, Q1 dẫn yếu ngược lại

Q3 Transistor tạo dòng ổn định cho Q1 Q2, mạch hay gặp

Transistor visai, Q3 gọi nguồn dòng

Q4: khuếch đại tín hiệu đảo pha

Q5: ổn định phân cực cho Q4 tầng kế

Q6, Q7: cặp lái, bổ phụ

Q8, Q9: cặp bổ phụ công suất

D1: Diode zener tạo áp ổn định cực E nguồn dòng Q3

D3, D4, D5 diode giảm méo xuyên tâm cho Transistor công suất

R12, C6 cân dòng, ổn định điểm làm việc Q6, Q7

Q7 C1815 D8 N 0 Q2 out put R11 1K2 C5 150 D7 N 0 Q3 R2 33K C1815 C9 2 U F D5 1N4007 D6 DIODE C6 332p Q5 C1815 R3 1K R12 470 C1 2,2uF Q1 C1815 R1 47K LOA Q9 H1061 R4 1K R13 470 D9 N 0 C7 1pF Q4 A564 R5 150 R14 10K D1 11,5V D10 N 0 Q6 A1015 R8 4K7 T1 NGUON R15 12K 220V C8 22 0U F Q8 H R7 470 VR 50K D2 LED R16 10

Mach loc zobel

(74)

73 C7, R16 mạch lọc Zobel, chống rít tần số cao

Điện áp trung điểm VM 0V mạch cấp nguồn đối xứng, để ổn định điện áp

trung điểm, người ta dùng thành phần linh kiện bao gồm R14, C5//R5, R11, R7 Q2

Chẳng hạn, điện áp trung điểm tăng, Q1 dẫn yếu, VCQ1 tăng, Q4 dẫn yếu, điện áp cực

C/Q4 giảm, Q6 dẫn yếu, Q7 dẫn mạnh, điện áp trung điểm giảm, điện áp trung điểm

tăng lên trình ngược lại Nguyên lý hoạt động

Tín hiệu âm từ bên ngồi đưa qua tụ liên lạc C2 vào cực B/Q1, cực

C/Q1 cấp cho cực B/Q4, cực C/Q4, tín hiệu cấp cho cực B Q6, Q7

ra khỏi Q8 Q9 điểm VM để cấp cho loa

3 Lắp ráp mạch công suất dùng BJT 3.1 Lắp ráp mạch hình 10.1

Bước 1: Chọn kiểm tra linh kiện theo sơ đồ hình 14.1 Bước 2: Lắp ráp linh kiện lên Board

Cấp nguồn DC đo kiểm tra thông số

VCC VBEQ1 VBEQ2 VBEQ3 VBEQ4 VBEQ5 VBEQ6 VBEQ7 VM

Từ 12V đến 20V  0,6V  0,6V  0,6V  0,6V  0,6V  0,6V  0,6V 0V

Cấp tín hiệu AC vào mạch Nghe âm loa

Dùng máy sóng kiểm tra tín hiệu vào mạch tín hiệu loa CÂU HỎ ÔN TẬP

Câu 1: Hãy trình bày khái niệm mạch khuếch đại cơng suất

(75)

74

(76)

75

Bài 11: LẮP RÁP MẠCH DAO ĐỘNG ĐA HÀI DÙNG BJT Giới thiệu:

Transitor có nhiều ứng dụng thực tế có ứng dụng quan trọng lĩnh vực phát xung mạch dao động Bài học tìm hiểu mạch dao động đa hài

- Trình bày cấu tạo, ký hiệu, phân loại nguyên lý hoạt động BJT

- Trình bày nguyên lý hoạt động mạch dao động đa hài lưỡng ổn dùng BJT - Nhận biết lỗi thường gặp, nguyên nhân biện pháp phòng ngừa

- Lắp ráp mạch dao động đa hài lưỡng ổn dùng BJT theo yêu cầu kỹ thuật - Có ý thức an tồn lao động, tính cẩn thận, xác q trình lắp ráp

Nội dung:

1 Khái niệm mạch dao động

Hệ thống mạch điện tử tạo dao động nhiều dạng khác như: Dao động hình sin (dao động điều hịa), tạo xung chữ nhật, tạo xung tam giác Trong xét đến mạch tạo dao động xung, mạch tạo dao động xung ứng dụng phổ biến hệ thống điều khiển, thông tin số hầu hết hệ thống điện tử số Trong kỹ thuật xung, để tạo dao động không sin, người ta thường dùng dao động tích Các dao động tích dao động rời rạc, hàm dịng điện điện áp theo thời gian có phần gián đoạn Về mặt vật lý, dao động sin, linh kiện điện tử cịn có hai phần tử phản kháng L C để tạo dao động Trong dao động, xảy trình trao đổi lượng cách lượng từ trường tích lũy cuộn dây lượng điện trường tích lũy tụ điện Sau chu kỳ dao động, lượng tích lũy phần tử phản kháng bị tiêu hao phần tử điện trở tổn hao mạch dao động, thực tế lượng tiêu hao nhỏ Ngược lại dao động tích chứa phần tử tích lũy lượng, mà thường gặp tụ điện Các dao động tích thường sử dụng để tạo xung vng có độ rỗng khác làm việc chế độ sau: chế độ tự dao động, kích thích từ ngồi Dao động đa hài loại dạng mạch dao động tích thốt, mạch tạo xung vuông dạng đa hài thường gặp kỹ thuật xung

(77)

76

Hình 11.1 Sơ đồ nguyên lý mạch dao động đa hài dùng BJT

2.2.1 Nhiệm vụ linh kiện

RC1, RC2: tải Transistor; Q1, Q2: Hai Transistor làm việc chế độ khóa

RB1, RB2: điện trở phân cực cho Q1, Q2 điện trở phóng tụ C1 C2

C1, C2: hai tụ phóng nạp tạo phản hồi dương điều kiện để mạch tự dao động

VCC: nguồn cấp chiều

Để mạch đối xứng chon: C1 = C2 = C; RC1 = RC2 = RC; RB1 = RB2 = RB; T1 giống T2

2.2.2 Nguyên lý làm việc mạch

(78)

77

Hình 11.2 Mơ tả ngun lý mạch dao động đa hài dùng BJT

Lúc Q2 ngưng dẫn Q1 bão hịa mạch phản ứng sao:

(79)

78

Khi Q2 bão hịa, tạo điều kiện cho tụ C1 xả điện, dòng xả chảy qua R2 nguồn

nuôi, lúc chân B Q1 có volt âm, nên Q1 tạm thời ngưng dẫn, lúc tụ

C2 nhanh chóng nạp lại điện, dịng nạp qua R4, R4 có trị nhỏ nên C2 nạp mau đầy Q1

ngưng dẫn tạm thời, chờ đến tụ C1 xả hết điện qua R2 Q1 tự trở lại trạng thái

bão hịa Khi Q1 bão hịa đẩy Q2 vào trạng thái ngưng dẫn Khi Q1 bão hịa tạo

điều kiện cho tụ C2 xả điện, dòng xả qua R3, C2 xả điện chân B Q2 có volt âm

nên Q2 tiếp tục bị giữ ngưng dẫn, lúc C1 nạp lại điện nhanh, dòng nạp qua R1.,,,Chờ

đến C2 xả hết điện Q2 tự trở lại bão hòa lại đến Q1 vào trạng thái ngưng

dẫn Qui trình lập lại nói mạch vào trạng thái dao động Lúc mức áp chân B, chân C transistor nhấp nhô, lúc lên lúc xuống, lúc cao lúc thấp, nói mạch dao động tạo tín hiệu

Cách tính chu kỳ tín hiệu từ tính tần số tín hiệu:

3 Lắp ráp mạch dao động đa hài dùng BJT 3.1 Lắp ráp mạch

Bước 1: Chọn kiểm tra linh kiện theo hình 17.1 C1 = C2 từ 22µF đến 47µF

RC1 = RC2 từ 2K2 đến 3K3

RB1 = RB2 từ 22K đến 47K

Rd1 = Rd2 từ 220 đến 470

Q1 Q2 C828

VCC từ 6VDC đến 12VDC

Bước 4: Cấp nguồn cho mạch 3.2 Khảo sát mạch

(80)

79 VC1 =? VC2 =? Từ 0V đến  VCC

Dùng dao động ký đo tín hiệu ngõ chân C chân B transistor vẽ vào đồ thị

Nhận xét kết đo được:

……… ……… ……… ………

CÂU HỎ ƠN TẬP

Câu 1: Hãy trình bày khái niệm mạch dao động?

(81)

80

B 12: LẮP RÁP MẠCH DAO ĐỘNG ĐA HÀI DÙNG IC 555 Giới thiệu:

IC có nhiều ứng dụng thực tế có ứng dụng quan trọng tạo xung tín hiệu Bài học tìm hiểu mạch dao động tạo xung dung IC555

- Trình bày cấu trúc nguyên lý hoạt động IC 555

- Trình bày nguyên lý hoạt động mạch dao động đa hài phi ổn dùng IC 555 - Nhận biết lỗi thường gặp, nguyên nhân biện pháp phòng ngừa - Lắp ráp mạch dao động đa hài phi ổn dùng IC 555 theo yêu cầu kỹ thuật - Có ý thức an tồn lao động, tính cẩn thận, xác q trình lắp ráp

Nội dung:

1 Cấu trúc nguyên lý hoạt động IC 555

IC thời gian 555 du nhập vào năm 1971 cơng ty Signetics Corporation dịng sản phẩm SE555/NE555 gọi máy thời gian loại có Nó cung cấp cho nhà thiết kế mạch điện tử với chi phí tương đối rẻ, ổn định mạch tổ hợp cho ứng dụng cho đơn ổn không ổn định Từ thiết bị làm với tính thương mại hóa 10 năm qua số nhà sản suất ngừng sản suất loại IC cạnh tranh lý khác Tuy cơng ty khác lại sản suất dịng IC 555 sử dụng phổ biến mạch tạo xung, đóng cắt mạch dao động khác

2 Thông số

+ Điện áp đầu vào - 18V (Tùy loại 555 : LM555, NE555, NE7555 ) + Dòng tiêu thụ: 6mA - 15mA

+ Điện áp logic mức cao: 0.5 - 15V + Điện áp logic mức thấp: 0.03 - 0.06V + Công suất tiêu thụ (max) 600mW 3 Chức 555

+ Tạo xung

+ Điều chế độ rộng xung (PWM)

(82)

81 4 Bố trí chân sơ đồ ngun lý

Hình 12 Sơ đồ chân IC 555

Hình dạng 555 hình 12.1 hình 12.2 Loại chân hình trịn loại chân hình vuông Nhưng thị trường Việt Nam chủ yếu loại chân vng

Hình 12.2 Sơ đồ cấu trúc IC 555

(83)

82

Dòng điện ngưỡng xác định giá trị lớn R + R Để điện áp 15V điện trở R + R phải 20M Tất IC thời gian cần tụ điện để tạo thời gian đóng cắt xung đầu Nó chu kì hữu hạn tụ điện (C) nạp điện hay phịng điện thơng qua điện trở R Thời gian xác định thông qua điện trở R tụ điện C

Hình 12.3 Đường cong nạp tụ điện

Mạch nạp RC hình Giả sử tụ ban đầu phóng điện Khi mà đóng cơng tắc tụ điện bắt đầu nạp thơng qua điện trở Điện áp qua tụ điện từ giá trị lên đến giá trị định mức vào tụ Đường cong nạp thể qua hình 4A.Thời gian tụ điện nạp đến 63.2% điện áp cung cấp hiểu thời gian số Giá trị thời gian tính công thức đơn giản sau: t = R.C

5 Chức chân 555

(84)

83

+ Chân số 1(GND): cho nối GND để lấy dòng cấp cho IC hay chân gọi chân chung

+ Chân số 2(TRIGGER): Đây chân đầu vào thấp điện áp so sánh dùng chân chốt hay ngõ vào tần so áp Mạch so sánh dùng transitor PNP với mức điện áp chuẩn 2/3Vcc

+ Chân số 3(OUTPUT): Chân chân dùng để lấy tín hiệu logic Trạng thái tín hiệu xác định theo mức 1 mức cao tương ứng với gần Vcc (PWM=100%) mức tương đương với 0V mà thực tế mức ko 0V mà khoảng từ (0.35 ->0.75V)

+ Chân số 4(RESET): Dùng lập định mức trạng thái Khi chân số nối masse ngõ mức thấp Còn chân nối vào mức áp cao trạng thái ngõ tùy theo mức áp chân Nhưng mà mạch để tạo dao động thường hay nối chân lên VCC

+ Chân số 5(CONTROL VOLTAGE): Dùng làm thay đổi mức áp chuẩn IC 555 theo mức biến áp hay dùng điện trở ngồi cho nối GND Chân khơng nối mà để giảm trừ nhiễu người ta thường nối chân số xuống GND thông qua tụ điện từ 0.01uF đến 0.1uF tụ lọc nhiễu giữ cho điện áp chuẩn ổn định

+ Chân số 6(THRESHOLD): chân đầu vào so sánh điện áp khác dùng chân chốt

+ Chân số 7(DISCHAGER): xem chân khóa điện tử chịu điều khiển bỡi tầng logic chân Khi chân mức áp thấp khóa đóng lại, ngược lại mở Chân tự nạp xả điện cho mạch R-C lúc IC 555 dùng tầng dao động + Chân số (Vcc): Khơng cần nói bíêt chân cung cấp áp dịng cho IC hoạt động Khơng có chân coi IC chết Nó cấp điện áp từ 2V >18V (Tùy loại 555 thấp NE7555)

6 Nguyên lý hoạt động mạch dao động đa hài phi ổn dùng IC 555

(85)

84

Hình 12.5 Mô tả nguyên lý hoạt động IC555

Khi đóng mạch, tụ C nạp qua Ra, Rb, với thời (Ra+Rb)C * Tụ C nạp từ điện Áp 0V -> Vcc/3:

- Lúc V+1(V+ Opamp1) > V-1 Do O1 (ngõ Opamp1) có mức logic 1(H) - V+2 < V-2 (V-2 = 2Vcc/3) Do O2 = 0(L)

- R = 0, S = > Q = 1, /Q (Q đảo) = - Q = > Ngõ =

- /Q = > Transistor hồi tiếp không dẫn * Tụ C tiếp tụ nạp từ điện áp Vcc/3 -> 2Vcc/3: - Lúc này, V+1 < V-1 Do O1 =

- V+2 < V-2 Do O2 =

- R = 0, S = > Q, /Q giứ trạng thái trước (Q=1, /Q=0) - Transistor ko dẫn!

* Tụ C nạp qua ngưỡng 2Vcc/3: - Lúc này, V+1 < V-1 Do O1 = - V+2 > V-2 Do O2 =

- R = 1, S = > Q=0, /Q =

(86)

85

- /Q = > Transistor dẫn, điện áp chân xuống 0V ! - Tụ C xả qua Rb Với thời Rb.C

- Điện áp tụ C giảm xuống tụ C xả, làm cho điện áp tụ C nhảy xuống 2Vcc/3 * Tụ C tiếp tục "XẢ" từ điện áp 2Vcc/3 > Vcc/3:

- Lúc này, V+1 < V-1 Do O1 = - V+2 < V-2 Do O2 =

- R = 0, S = > Q, /Q giứ trạng thái trước (Q=0, /Q=1) - Transistor dẫn!

* Tụ C xả qua ngưỡng Vcc/3:

- Lúc V+1 > V-1 Do O1 =

- V+2 < V-2 (V-2 = 2Vcc/3) Do O2 = - R = 0, S = > Q = 1, /Q (Q đảo) = - Q = > Ngõ =

- /Q = > Transistor không dẫn -> chân không = 0V tụ C lại nạp điện với điện áp ban đầu Vcc/3

Tóm lại: Trong q trình hoạt động bình thường 555, điện áp tụ C dao động quanh điện áp Vcc/3 -> 2Vcc/3 (Xem dường đặc tính tụ điện phóng nạp trên)

- Khi nạp điện, tụ C nạp điện với điện áp ban đầu Vcc/3, kết thúc nạp thời điểm điện áp C 2Vcc/3 Nạp điện với thời (Ra+Rb)C

- Khi xả điện, tụ C xả điện với điện áp ban đầu 2Vcc/3, kết thúc xả thời điểm điện áp C Vcc/3 Xả điện với thời Rb.C

(87)

86

Hình 12.6 Tần số chế độ xung IC555

Nhìn vào sơ đồ mạch ta có cơng thức tính tần số , độ rộng xung + Tần số tín hiệu đầu

f = 1/(ln2.C.(R1 + 2R2))

+ Chu kì tín hiệu đầu ra: t = 1/f

+ Thời gian xung mức H (1) chu kì t1 = ln2 (R1 + R2).C

+ Thời gian xung mức L (0) chu kì t2 = ln2.R2.C

Như công thức tổng quát 555 Tôi lấy ví dụ nhỏ là: để tạo xung dao động f = 1.5Hz Đầu tiên chọn hai giá trị đặc trưng R1 C2 sau ta tính R2 Theo cách tính tốn ta chọn: C = 10nF, R1 =33k > R2 = 33k (Tính tốn theo cơng thức)

7 Lắp ráp mạch dao động đa hài phi ổn dùng IC 555 7.1 Lắp ráp mạch theo sơ đồ hình 12.7

(88)

87 Bước 3: Kiểm tra lại mạch

Hình 12.7 Sơ đồ mạch dao động đa hài dùng IC NE555 N

7.2 Khảo sát mạch dao động đa hài dùng IC555

Dùng dao động ký đo tín hiệu ngõ chân chân IC 555 vẽ vào đồ thị

CÂU HỎ ÔN TẬP

Câu 1: Hãy trình bày cấu trúc IC555?

Câu 2: Hãy trình bày nguyên lý hoạt động mạch dao động đa hài dùng IC555? Câu 3: Hãy trình bày ứng dụng mạch dao động đa hài thực tế?

t

Ch ân

(89)

88

Bài 13: LẮP RÁP MẠCH ỔN ÁP NỐI TIẾP CÓ HỒI TIẾP ĐIỀU CHỈNH ĐƯỢC ĐIỆN ÁP NGÕ RA DÙNG BJT

Giới thiệu:

Trong việc sử dụng nguồn điện để cung cấp cho thiết bị địi hỏi tính ổn định phải cần mạch nguồn tốt để đảm bảo cho thiệt bị làm việc Bài học giới thiruj về mạch ổn áp sử dụng BJT

- Trình bày nguyên lý hoạt động mạch ổn áp nối tiếp có hồi tiếp điều chỉnh điện áp ngõ dùng BJT

- Tính tốn thơng số mạch ổn áp nối tiếp có hồi tiếp điều chỉnh điện áp ngõ dùng BJT

- Lắp ráp khảo sát mạch ổn áp nối tiếp có hồi tiếp điều chỉnh điện áp ngõ dùng BJT

Nội dung:

1 Sơ đồ khối

Trong thí nghiệm ta khảo sát mạch ổn áp tuyến tính dạng nối tiếp Sơ đồ khối sau:

Hình 13.1a: Sơ đồ khối mạch ổn áp nối tiếp Hình 13.1b: Sơ đồ khối mạch ổn áp song song

R Phần tử điều khiển Phần tử so sánh Phần tử tạo áp chuẩn

Phần tử lấy mẫu

Vi Vo

Phần tử so sánh

Phần tử tạo áp chuẩn

(90)

89

- Công suất ổn áp (phần tử điều khiển): Thường transistor công suất lớn, hoạt động điện trở thay đổi

- So sánh (dò sai): So sánh điện lấy mẫu điện chuẩn để tạo thành điện điều khiển VDK để điều khiển mạch kích tạo dịng kích cho cơng suất

- Tạo điện áp chuẩn: Tạo điện chuẩn Vref cho mạch so sánh (thường dùng zener)

- Lấy mẫu: Lấy phần điện ngõ so sánh với điện chuẩn (điện lấy mẫu thay đổi theo điện ngõ vo)

Nguyên tắc hoạt động: v

o= vi-AV

Giả sử Vo thay đổi (vì lý đó), điện lấy mẫu thay đổi theo

điện chuẩn không đổi nên ngõ VDK mạch so sánh thay đổi, điện VDKnày điều

khiển mạch kích cơng suất thay đổi độ hoạt động (chạy mạnh/chạy yếu) để thay đổi AV

sao cho Vo ổn định

2 Nguyên lý hoạt động mạch ổn áp nối tiếp có hồi tiếp điều chỉnh điện áp ngõ dùng BJT

2.1 Sơ đồ nguyên lý (hình 13.2)

Hình 13.2 Sơ đồ mạch ổn áp nối tiếp dùng BJT

2.2 Nhiệm vụ linh kiện

TR: Biến áp biến đổi điện áp xoay chiều uv thành điện áp xoay chiều u1

(91)

90

Q1: Transistor khuếch đại so sánh; Q2: Transistor khuếch đại điều chỉnh

R1: tải Q1 đồng thời phân cực cho Q2

R2, Dz: ổn áp tham số tạo điện áp chuẩn đưa vào cực EQ1

R3, R4, VR: phân cực theo kiểu phân áp cho Q1, điện áp lấy R4, VR tạo thành điện

áp mẫu đưa vào cực BQ1; Rt: điện trở tải

2.3 Nguyên lý làm việc

Giả sử điện áp vào biến đổi theo qui luật hàm số sin, cho qua biến áp TR biến đổi thành điện áp xoay chiều U1 cần sử dụng, điện áp đưa vào mạch chỉnh lưu D1

– D4 biến đổi thành điện áp chiều U2 có độ gợn sóng lớn Điện áp cho

qua tụ lọc điện áp chiều UAB phẳng hơn, Và điện áp chiều cho

qua mạch ổn áp lấy điện áp ổn định phẳng Ut

* Nguyên lý ổn áp: Giả sử điện áp vào UAB  →giả sử Ut có xu hướng  → Um  mà

Uz không  → UBEQ1 → Q1 dẫn mạnh → ICQ1  → CQ1  →UBEQ2  → Q2 dẫn yếu

hơn → UCEQ2 bù lại với  UAB → Ut không  Ngược lại điện áp vào UAB  →giả

sử Ut có xu hướng  → Um  mà Uz không  → UBEQ1 → Q1 dẫn yếu → ICQ1  →

CQ1  →UBEQ2  → Q2 dẫn mạnh → UCEQ2

bù lại với  UAB → Ut không 

Như điện áp vào UAB  → UCEQ2  → Ut không  → Ut ổn định

Ta có: Um = Ut .Mà Um = UZ + UBEQ1  Ut = (Uz + UBEQ1)

Như điện áp ổn định có trị số phụ thuộc vào UZ tỷ lệ cầu phân

thế R3, R4, VR; Muốn điều chỉnh điện áp đầu ta điều chỉnh biến trở VR

2.4 Nhận xét

Khi cần điện áp đầu có cực tính âm ta dùng hai Transistor thuận, đổi chiều DZ

cấp ngược lại nguồn cho mạch ổn áp

Khi cần độ ổn định khơng cao ta dùng mạch Transistor Để nâng cao chất lượng mạch ổn áp:

+ Transistor khuếch đại điều chỉnh mắc theo sơ đồ Darlingtơn để có hệ số khuếch đại dòng lớn

(92)

91

+ Mạch khuếch đại so sánh dùng hai đến ba tầng dùng IC OP-AM để có hệ số khuếch đại lớn

+ Có thể dùng mạch khuếch đại Visai để khắc phục việc trôi điểm làm việc

+ Để giảm dòng qua Transistor điều chỉnh ta dùng điện trở cơng suất lớn mắc song song với Transistor khuếch đại điều chỉnh để giảm bớt dòng qua Transistor Để bảo vệ mạch ổn áp bị tải ngắn mạch ta mắc mạch hạn chế dòng vẽ lại mạch Khi dịng điện tải It tăng điện áp rơi RSC (sampling circuit – điện trở đóng vai

trò mạch lấy mẫu) tăng lên Khi điện áp Rsc tăng đủ lớn, làm T2 mở, T2 mở làm

dòng cực B T1 giảm làm giảm dòng tải qua T1, tránh cho Rt tải Như hoạt

động Rsc T2 làm hạn chế dòng tải cực đại

3 Lắp ráp mạch ổn áp nối tiếp có hồi tiếp điều chỉnh điện áp ngõ dùng BJT

3.1 Lắp ráp mạch

Bước 1: Chọn kiểm tra linh kiện theo sơ đồ hình 13.3 Bước 2: Lắp ráp linh kiện lên Board

Hình 13.3 Sơ đồ mạch ổn áp nối tiếp dùng BJT

R6 3K3 VR1 10K R1 2K2 +VDC24V C1 2200 U F D1 LED R4 220 R2 3K3 VR2 50K DZ

VZ9V OR 12V

(93)

92 3.2 Khảo sát thông số mạch

Với V

i cấp từ nguồn thay đổi bên

a/ Giải thích vắn tắt nguyên lý hoạt động mạch (khi V

i IL thay đổi)

b/ Cấp V

i = +18V, đo điện ngõ V0, chỉnh VR theo hai chiều Nhận xét, giải thích

ghi kết vào mẫu sau Với V0Max  Vi – VCEQ1

V0Min  Vref + VR2

V0max VBEQ2 VCEQ2 IEQ2 VBEQ1 VCEQ1 IEQ1 IL

V0min VBEQ2 VCEQ2 IEQ2 VBEQ1 VCEQ1 IEQ1 IL

Lưu ý: + V0max luôn nhỏ Vi

+ V0min luôn lớn Vref

+ Phải chon Vi từ 1,5 đến lần Vref

c/ Chỉnh V

R để V0=+12V, cho Vi thay đổi từ +15V →+20V, đo V0, lập bảng theo mẫu sau

và vẽ đồ thị

V0 = f(vi) Nhận xét đồ thị V

0=f(vi) Nhận xét

d/ Cấp V

i= +18V, Đo V0 thay đổi IL (bằng cách thay đổi RL)

1000Ω

(94)

93

e/ Không mắc tụ C vào mạch, quan sát sóng dư ngõ Lập lại thí nghiệm Khi mắc tụ C vào mạch Nhận xét giải thích

f/ Giả sử không mắc C

0 (C2) vào mạch, V0 bị ảnh hưởng gì? Giải thích?

CÂU HỎ ƠN TẬP

Câu 1: Hãy trình bày khái niệm mạch ổn áp

Câu 1: Hãy trình bày nguyên đặc điểm mạch ổn áp nối tiếp?

Câu 3: Hãy trình bày nguyên lý hoạt động mạch ổn áp nối tiếp sử dụng BJT? Câu 4: Hãy trình bày ứng dụng mạch ổn áp thưc tế?

Vin +9v +12V +15V +17V +19V +22V

(95)

94

Bài 14: LẮP RÁP MẠCH ỔN ÁP ĐIỀU CHỈNH ĐƯỢC ĐIỆN ÁP NGÕ RA DÙNG IC LM317

Giới thiệu:

IC có nhiều ứng dụng thực tế có ứng dụng quan trọng dung để làm nguồn ổn áp DC Bài học tìm hiểu mạch ổn áp dung IC LM317

- Trình bày cấu trúc IC ổn áp LM 317

- Trình bày nguyên lý hoạt động mạch ổn áp điều chỉnh điện áp ngõ dùng IC LM317

- Lắp ráp khảo sát mạch ổn áp điều chỉnh điện áp ngõ dùng IC LM317 theo yêu cầu kỹ thuật

Nội dung:

1 Cấu trúc IC LM317

Phân tích nguyên lí ổn áp có điều chỉnh

Hình 14.1 Phân tích ngun lí ổn áp có điều chỉnh

Bộ điều chỉnh điện áp cực giữ cho điện áp đầu cực chung mức cố định, thể hình Đặc điểm tận dụng để tạo điện áp khác điện áp điều chỉnh “danh nghĩa”

40V

IC78XX

(96)

95

Ghi chú: điện áp đầu cực chung 5V (7805 điều chỉnh 5V)

Điện áp đầu mạch điện kể tổng VRS cộng với VZ, mạch

này 5V + 10V = 15V Việc mắc thêm vào điện trở điốt ổn áp zener 10V tạo nguồn cung cấp 15V

Các điều chỉnh chế tạo phạm vi giới hạn giá trị cố định, kỹ thuật sử dụng để tạo điện áp đầu mong muốn

LM 317 điều chỉnh điện áp cực IC mức điện áp thấp Nó chế tạo đặc biệt để dùng cho mục đích điều chỉnh điện áp

LM 317 trì điện áp số không đổi 1,25V cực đầu cực điều chỉnh (ADJ)

Trong mạch điện sau đây, điện áp cực đầu cực điều chỉnh cài đặt nội 1,25V điều chỉnh Điện áp nối qua điện trở 220, có dịng điện 5,7 mA chạy qua điện trở Dòng điện chạy qua điện trở k gây sụt áp 5,7V điện trở (định luật Ôm, V = I x R = 0,057 x 1000 = 5,7V)

(97)

96

Do vậy, điện áp đầu xác định việc cộng VR1 với VR2

Voutput = VR1 + VR2 = 1,25 + 5,7 = 6,92 V

Nếu điện trở R2 thay điện trở thay đổi (biến trở) RV1, mơ tả

hình đây, đầu tiếp tục biến thiên tùy thuộc vào việc cài đặt RV1

Bằng việc lực chọn giá trị thích hợp R1 R2 đầu mạch điều chỉnh

này điều chỉnh từ giá trị tối thiểu 1,25V đến giá trị cực đại khoảng 37V Dưới Đây điều chỉnh biến đổi điện áp có độ dải điện áp rộng từ + -1.25V đến +37V với dòng điện 1.5A Cái tiện dụng cho thiết bị cần nguồn điều chỉnh

Sự điều chỉnh dùng LM317 LM337 1: Bộ điều chỉnh điện áp dương - LM317

Đây coi linh kiện chuyển đổi tiện dụng Dùng để chuyển đổi điện áp dương từ +1.25 đến +37V Và có khẳ cung cấp dịng q 1.5A

* Hình dáng xác định chân ngồi thực

(98)

97 với :

+ADJ chân điều khiển (chân 1) + Vo điện áp đầu (chân 2) + Vi điện áp đầu vào (chân 3) * Thông số LM317:

+ Điện áp đầu vào Vi = 40V + Nhiệt độ vận hành t = - 125° + Dịng điện điều chỉnh từ : + Cơng suất tiêu thụ lớn 20W + Dòng điện đầu lớn Imax = 1.5A + Đảm bảo thông số Vi - Vo >= 3V

2 Nguyên lý hoạt động mạch ổn áp điều chỉnh điện áp ngõ dùng IC LM317 2.1 Sơ đồ nguyên lý

Hình 14.6 Sơ đồ nguyên lý mạch ổn áp dùng IC LM317

Với sơ đồ ta điêu chỉnh điện áp đầu điện trở R2 VR nối

như hình vẽ Dịng điện qua chân điều chỉnh phải nhỏ 100µA Điện áp đầu tính xấp xỉ bằng:

Vo = 1.25.(1+R2/VR)

Với công thức ta cho R2 giá trị định Một điều quan

dòng điện qua chân điều chỉnh phải nhỏ 100µA kết nối điện trở R2 VR

coi cầu phân áp điện áp chân điều chỉnh chân đầu phải có

R1 2K2

C2

VR

5K or 10K

LO R2 220 D6 1N 4007 LM317 VIN AD J VOUT - + V A C V d e n V C1

C1= C2 = C3 = 1000uF/50V D2 R3 2K2 VinDC D1 D4 D7 LED D3 D8 LED

VoutDC 1,2V DEN 37V

+ Vout D5

1N4007

(99)

98

điện áp định tức gữa hai điện trở R2 VR điện áp 1.25V (Hằng số

khơng đổi) Do ta có công thức

Theo bạn nên chọn R = 120Ω ==> VR = 120 (V0/1.25-1)

Có điều cần ý: Điện áp đầu lúc nhỏ điện áp đầu vào > = 3V Tức là: Vi - Vo > = 3V

Như ta hiểu này: muốn có điện áp điều chỉnh từ 1.25 đến 10V điện áp đầu vào cần phải >=13V Nếu mà khơng Phải ln đảm bảo điều kiện trên: Vi – V0 > = 3V

Với điều chỉnh bạn tham khảo thêm datasheet nó! Các bạn nhớ lắp thêm tản nhiệt vào cho để làm việc ổn định công suất đầu lớn * Một vài mạch ứng dụng LM317

LM317 dùng để tạo giải điện áp từ 1.25 đến 37V Có thể làm điều chỉnh hay cố định điện áp đầu để sạc acquy 12V hay 6V với lưu lượng acquy nhỏ (với sơ đồ ngun lý trên) Tơi lấy ví dụ để tính cho mạch sạc acquy 12V

3 Lắp ráp mạch ổn áp điều chỉnh điện áp ngõ dùng IC LM317 3.1 Lắp ráp mạch

Bước 1: Chọn kiểm tra linh kiện theo hình 18.6 Bước 2: Lắp ráp linh kiện lên Board

Bước 3: Kiểm tra lại mạch Bước 4: Cấp nguồn cho mạch 3.2 Khảo sát mạch

Cấp điện áp DC vào mạch điều chỉnh từ 3V đến 40V, Đo điện áp ngõ

CÂU HỎ ƠN TẬP

Câu 1: Hãy trình bày cấu trúc IC ổn áp LM317?

(100)

99

TÀI LIỆU CẦN THAM KHẢO

[1] - Giáo trình linh kiện, mạch điện tử, Nxb Khoa học kỹ thuật 2004 [2] - Sổ tay tra cứu linh kiện điện tử

[3] - Sổ tay tra cứu tranzito Nhật Bản

[4]- Nguyễn Thế Công, Trần Văn Thịnh, Điện tử công suất, lý thuyết, thiết kế, ứng dụng, Nxb Khoa học kỹ thuật 2008

[5]- Võ Minh Chính, Phạm Quốc Hải, Trần Trọng Minh, Điện tử công suất, Nxb Khoa học kỹ thuật 2004

[6]- Võ Minh Chính, Điện tử cơng suất, Nxb Khoa học kỹ thuật 2008

[7] - Phạm Quốc Hải, Phân tích giải mạch điện tử công suất, Nxb Khoa học kỹ thuật 2002