1
GIÁO TRÌNH ĐIỆN TỬ CĂN BẢN
NVN LAB
Vươn tới tầm cao
Biên soạn:Đỗ văn Trí
Chịu trách nhiệm:Nguyễn Quốc Dũng,Phan Thanh
Tuyến
2
PHẦN A: TÌM HIỂU CÁC LINH KIỆN RLC(điện trở,tụ điện,cuộn cảm).
I: Điện trở
1.Khái niệm về điện trở.
Điện trở là gì ?
Điện trở là sự cản trở dòng điện của một vật dẫn điện, nếu một vật dẫn điện tốt thì
điện trở nhỏ, vật dẫn điện kém thì điện trở lớn, vật cách điện thì điện trở là vô cùng lớn.
Hình dạng:
Ký hiệu của điện trở trên các sơ đồ nguyên lý.:
Đơn vị của điện trở :
Đơn vị điện trở là Ω (Ohm) , KΩ , MΩ
1KΩ = 1000 Ω
1MΩ = 1000 K Ω = 1000.000 Ω
Lưu ý:Trên thực tế điện trở công suất thường có cá giá trị như sau:
0,5W,1W,2W,3W,5W,10W(Oat)
Điện trở có công suất càng lớn thì tiêu thụ điện càng nhiều và sẻ chịu được dòng
điện lớn đi qua nó.
3
Điện trở công suất thường được ứng dụng nhiều trong các board mạch công
suất(mạch khuyech đại âm thanh,mạch động lực điều khiển động cơ )
Cách ghi trị số của điện trở :
Các điện trở có kích thước nhỏ được ghi trị số bằng các vạch mầu theo một quy
ước chung của thế giới.( xem hình ở trên )
Các điện trở có kích thước lớn hơn từ 2W trở lên thường được ghi trị số trực tiếp
Tương tự điện trở 5 vạch màu có các màu lần lượt là: Đỏ/cam/tím/đen/nâu sẽ tương
ứng với các giá trị lần lượt là 2/3/7/0/1%. Như vậy giá trị điện trở chính là 237x100=237Ω,
sai số 1%
Các cách ghép điện trở thông dụng:Ghép nối tiếp ,ghép song song
Ở đây chương trình sẻ đề cập tới cách ghép nối tiếp:
Sơ đồ nguyên lý:
R(toàn mạch)=R1+R2+R3
VD:Khi ta có 3 điện trở lần lượt có giá trị như sau(100 Ω,330 Ω,470 Ω).
Khi ta nối 3 điện trở này lại với nhau thì ta sẻ được một con điện trở có giá tri
bắng tổng 3 giá trị trên bắng 900 Ω.
Ứng dụng thực tế của điện trở:
Giả sử ta có mạch như sau:
5
Từ sơ đồ nguyên lý ta có các thông số như sau:
-Nguồn điện là nguồn điện 1 chiều DC:U= 12v
-Bóng đèn sử dụng có mức điện áp chịu đựng là 9V(DC),dòng chịu đựng là
I=20mA=0,02A (1A=1000mA)
-Rỏ ràng khi mắc nguồn 12v vào đèn 9V thì bóng đèn sẻ cháy.Vì vậy ta phải dung 1
con điện trở để hạ áp làm cho đện áp từ 12v xuống 9v.Vậy giá trị điện trở bao nhiêu là hợp
lý?
Chúng ta sẻ làm như sau:
Bước 1:[U(nguồn) – U(đèn)]/I
Bước 2:Thế số vào ta được kết quả là (12-9)/0,02=150
Và 150 sẻ là giá trị con điện trở cần chọn để lắp vào mạch trên.R=150 Ω.
Ghi nhớ:Ta sẻ chọn nhửng điện trở có giá trị lớn hơn hoặc bằng 150 Ω.Không được
chon ngược lại.Nhưng không được quá lớn sẻ làm cho đèn sang quá yếu.
Phương pháp trên dùng đúng cho các mạch dùng nguồn điện 1 chiều DC.
Biến trở, triết áp :
Biến trở là điện trở có thể chỉnh để thay đổi giá trị, có ký hiệu là VR chúng có hình
dạng như sau :
Hình dạng của tụ hoá
Tất cả các loại tụ trên đều được phân thành 2 nhóm thông dụng:Tụ phân cực và
tụ không phân cực.
Kí hiệu:
8
Nhửng điều cần lưu ý về tụ điện:
- Trong mạch 1 chiều, tụ điện sẻ không cho dòng điện đi qua.
- Trong mạch xoay chiều khi mắc tụ nối tiếp tụ sẻ trở thành 1 điện trở có
chức năng cản trở dòng điện.(sẻ rỏ hơn ở phần ứng dụng thực tế)
Cách xác định chân của tụ phân cực trong thực tế:
-Chân dài là chân
-Chân ngắn là chân
Đơn vị :
Fara(F),micro Fara(uF) ,picoFara(pF)
Các thông số trên tụ phân cực:
-Điện áp định mức:Cho biết mức điện áp tối đa mà nguồn cung cấp cho tụ hoạt
động mà tụ không bị cháy.
-Điện dung C cho biết năng lượng mà tụ điện tích trử được.
VD:Trên thân 1 tụ hóa hình trên có ghi 16v,100uF
+16V cho biết mức điện áp tối đa cấp cho tụ phải bé hơn hoặc bằng 16v nếu lớn
hơn 16v thì tụ sẻ bị hỏng
+100uF cho biết
Ứng dụng :
Tụ đện có nhửng chức năng cơ bản sau:
1-Nạp điện và xả điện:
Người ta dựa vào đặc tính nạp xả của tụ điện để làm cho các mạch điện
tử luôn dử được mức ổn định.
VD:Cho mạch điện sau
Dạng sóng ra :
9
thông thường cuộn dây có phẩm chất tốt thì điện trở thuần phải tương đối nhỏ so với cảm
kháng, điện trở thuần còn gọi là điện trở tổn hao vì chính điện trở này sinh ra nhiệt khi
cuộn dây hoạt động.
Tính chất nạp , xả của cuộn cảm
11
Thí nghiệm về tính nạp xả của cuộn dây.
Khi K1 đóng, dòng điện qua cuộn dây tăng dần ( do cuộn dây sinh ra cảm kháng
chống lại dòng điện tăng đột ngột ) vì vậy bóng đèn sáng từ từ, khi K1 vừa ngắt và K2
đóng , năng lương nạp trong cuộn dây tạo thành điện áp cảm ứng phóng ngược lại qua
bóng đèn làm bóng đèn loé sáng => đó là hiên tượng cuộn dây xả điện.
Nguyên lý hoạt động cuộn cảm:
“Khi có dòng điện biến thiên chạy qua cuộn dây thì trong cuộn dây sẻ sinh ra 1
dòng điện có chiều ngược chiều với dòng ban dầu(gọi là suất điện động tự cảm) đồng thời
xung quanh cuộn đây sẻ sinh ra 1 từ trường cảm ứng”
Ứng dụng cuộn cảm:
1-Cuộn cảm hay được sử dụng trong các mạch tách sóng,phân tần và kết hợp với
các linh kiện tụ điện ,điện trở để tạo ra cá mạch dao động điều hoà.
2-Cuộn cảm có tính trở kháng rất lớn nên thường được dùng như một điện trở để
cản trở dòng điện.
Các thiết bị ứng dụng cuộn cảm
Loa ( Speaker )
Loa là một ứng dụng của cuộn dây và từ trường.
12
Cấu tạo và hoạt động của Loa ( Speaker )
Cấu tạo của loa : Loa gồm một nam châm hình trụ có hai cực lồng vào nhau
, cực N ở giữa và cực S ở xung quanh, giữa hai cực t ạo thành một khe từ có từ trường khá
mạnh, một cuôn dây được gắn với màng loa và được đặt trong khe từ, màng loa được đỡ
bằng gân cao su mềm giúp cho màng loa có thể dễ dàng dao động ra vào.
Hoạt động : Khi ta cho dòng điện âm tần ( điện xoay chiều từ 20 Hz =>
20.000Hz ) chạy qua cuộn dây, cuộn dây tạo ra từ trường biến thiên và bị từ trường cố định
hiện tượng từ trường của cuộn cảm.
Xét ví dụ:Mắc mạch điện giống như sơ đồ
14
-Ban đầu khi chưa khoá chưa đóng cuộn đây không hoạt động do đó relay không
hoạt động.Các tiếp điểm relay không thay đổi trạng thái đoạn ab bị hở vì vậy đèn không
sáng.
-Khi đóng khoá K ,cuộn dây relay sẻ được cấp nguồn.Cuộn đây hoạt động sinh ra
từ trường hút thanh dập relay chuyển động về phía b ,lúc này đoạn ab kín do đó đèn sáng.
Bài tập áp dụng:
Cho 1 relay 8 chân như hình vẻ:
a.Hảy Trình bày cấu tạo và giải thích hoạt động của relay đó.
b.Relay 8 chân như trên khác và giống relay 5 chân ở điểm nào?Mục
đích mà nhà sản xuất tạo ra relay 5 chân để làm gì?
c.Relay được ứng dụng vào các mạch động lực công suất cao có ưu
điểm hơn công tắc (nút nhấn) ở điểm nào?
d.Nêu nhửng lưu ý khi chọn và sử dụng relay?
PHẦN B:LINH KIỆN BÁN DẪN
I.ĐI-OT
Phân loại diode
Diode gồm các loại sau:Diode ổn áp, Diode thu quang, Diode phát quang,
Diode biến dung, Diode xung, Diode tách sóng, Diode nắn điện.
Cấu tạo
Điode bán dẩn được cấu tạo từ 2 lớp bán đẩn loại P và loại N như hình
vẻ,chính giửa 2 lớp bán dẩn là lớp cách điện.
15
Cấu tạo bên trong diode
Tìm hiểu hoạt động diode nắn điện
Khái niệm:
DIODE nắn điện là loại diot chỉ cho dòng điện một chiều đi qua.
Kí hiệu và hình dạng:
-Nếu để thang 1KΩ mà đo ngược vào Diode kim vẫn lên một chút là Diode bị dò.
Ứng dụng của Diode bán dẫn .
-Do tính chất dẫn điện một chiều nên Diode thường được sử dụng trong các mạch
chỉnh lưu nguồn xoay chiều thành một chiều, các mạch tách sóng, mạch gim áp phân cực
cho transistor hoạt động .
-Trong mạch chỉnh lưu Diode có thể được tích hợp thành Diode cầu có dạng :
18
Diot cầu
Mạch chỉnh lưu toàn sóng(dùng diode cầu)
Khảo sát các mạch chỉnh lưu nguồn:
Mạch chỉnh lưu nửa chu kì
Dòng xoay chiều được hạ áp qua biến áp đặt vào 2 đầu AB
+Nửa chu kì đầu diot phân cực thuận cho dòng điện đi qua
+Nửa chu kì sau dòng điện đổi chiều nên diot phân cực ngược.Không có
dòng điện qua diot
Như vậy trong 1 chu kì xoay chiều,điên áp 1 chiều thu được trên tải khi sử
dụng 1 điot luôn bằng ½ nguồn đầu vào.
Mạch chỉnh lưu cầu:
Mặc dù mạch chỉnh lưu nửa chu kì dùng 1 diot đã chuyễn được nguồn AC
sang DC nhưng giá trị áp ra chỉ là ½ giá trị áp vào nên hiệu suất của nguồn bị giảm rất
lớn.Để khắc phục điều này người ta sử dụng mạch chỉnh lưu cầu để chỉnh lưu nguồn.
Sơ đồ mạch:
19
Mạch chỉnh lưu cầu
???Hảy giải thích hoạt động của mạch chỉnh lưu cầu?
Diode Zener
Chức năng :
-Trong mạch điện di-ot zener làm cho điện áp ra trên tải luôn ở một mức ổn
định ở giá trị tuỳ ý
hướng từ anot sang katot(giống diot).
Chế độ tắt(Phân cực ngược)
Ở chế độ này,led được mắc ngược lại so với chế độ phân cực
thuận.Đèn led sẻ tắt,không có dòng điện chạy qua trong mạch.
Kiểm tra Led bằng đồng hồ VOM.
-Đưa đồng hồ về than đo điện trở(x1).
-Đưa que đỏ vào katot,que đen vào anot của led nếu đèn sáng và kim đồng hồ lên thì
led còn hoạt động
LED 7 ĐOẠN
Hình dạng và Cấu tạo :
Led 7 đoạn có hình dạng như một số 8 được ghép lại bằng 8 thanh như hình vẻ.Mổi
thanh tương ứng với một led sáng.Như vậy led 7 đoạn là sự tích hợp của 8 led đơn trong đó
1 led dành cho dấu chấm.
Phân loại:Gồm led 7 đoạn anot chung và led 7 đoạn katot chung
22
-Led anot thì chân chung là chân anot
-Led katot thì chân chung là chân katot
-Phía sau led 7 đoạn gồm 10 chân thứ tự tương ứng như
hình vẻ.Các chân này dùng để cấp nguồn cho led hoạt
động.
-Hai chân số 0 là 2 chân chung của 8 led này.
+Nếu các led được nối chung katot thì chân 0 sẻ được
kích bằng mức điện áp thấp 0v(trong kỉ thuật số gọi là mức
0) các chân còn lại được kích ở mức cao.
+Nếu các led mắc chung anot thì chân 0 sẻ được mắc ở
mức áp cao > 0.5V(gọi là mức 1) các chân còn lại được
mắc ở mức thấp.
Để led hoạt động ta phải đảm bảo cấp đúng nguồn cho led.
Quy tắc đặt chế độ hoạt động cho led 7 đoạn:
Nguyên lý hoạt động của transito trong mạch điện:
Transito có 3 chế độ hoạt động trong mạch:
-Chế độ ngưng dẫn:transito hoàn toàn không hoạt động
25
-Chế độ khuyêch đại:Là chế độ mà transito hoạt động nhưng có thêm đặc tính
khuếch đại tín hiệu
Ở chế độ này tín hiệu hình sine thu được từ
sơ đồ mạch trên sau khi mắc transito lớn hơn nhiều so với tín hiệu đầu vào.
-Chế độ bảo hoà:Là chế độ transito hoạt động như một khoá điện tử trong
mạch điện(không có tín khuyech đại)
-Mạch điện trên mô phỏng transito hoạt động ở chế độ bảo hoà:transito hoạt
động nhưng vấn đảm bảo tín hiệu đầu ra và tín hiệu đầu vào là không đổi.
-Đây là chế độ hoạt động thường được sử dụng nhiều trong nganh cơ-điện
tử.
Đối với transito loại NPN:
-Khi cấp mức điện áp cao ( > 0.5 V ) vào chân B của transito.Transito dẫn điện
từ C sang E
-Khi cấp mức điện áp Thấp (<0.5V ) vào chân B của transito .Transito không
dẫn.
-Dòng Ib càng lớn transito dẫn càng mạnh.
Copyright: Tài liệu đại học ©