đề tài sinh viên hãy trình bày thu hoạch của mình trong việc học môn KTĐT (bạn học gì, hiểu gì, biết gì, thấy được gì, từ môn học này)

Nội dung chương này giới thiệu những khái niệm cơ bản về linh kiện điện tử thụ động như điện trở, tụ điện, cuộn cảm; cách đọc giá trị của các loại linh kiện, nhận diện được kí hiệu của c

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC

KHOA ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG

HÀ NỘI, 07/2021

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

BÀI TIỂ̉U LUẬN CUỐI HỌC

Môn: Kỹ thuật điện tử

Họ và tên sinh viên:

Ngành đào tạo: Công nghệ kỹ thuật năng lượng Hệ đào tạo: Chính quy

1 Tên tiểu luận: Học môn kỹ thuật điện tử thật tuyệt vời!

Yêu cầu/Đề bài : Sinh viên hãy trình bày thu hoạch của mình trong việc học môn KTĐT (bạn

học gì, hiểu gì, biết gì, thấy được gì, từ môn học này

2 Tài liệu tham khảo:

Tối thiểu 3 tài liệu là sách, bài báo, ĐATN, LV, , trong đó có 1 tài liệu tiếng Anh

5 Kết quả của tiểu luận:

6 Thời gian làm tiểu luận: Từ 01/06/2021 đến 30/06/2021 Ngày nộp: 30/06/2021 ĐIỂ̉M Hà Nội, ngày 10 tháng 05 năm 2021 GIÁO VIÊN GIẢNG DẠY SINH VIÊN THỰC HIỆN Phan Thị Thanh Ngọc Lê Quý Đại Dương GIÁO VIÊN 1 CHẤM GIÁO VIÊN 2 CHẤM MỤC LỤC A MỞ ĐẦU. 3

B NỘI DUNG. 3

1 CHƯƠNG I: CÁC LINH KIỆN ĐIỆN TỬ THỤ ĐỘNG. 3

1.1 Điện trở. 3

1

TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com

1.2 Tụ điện. 5

1.3 Cuộn cảm. 7

2 CHƯƠNG II: KỸ THUẬT TƯƠNG TỰ. 7

2.1 Bán dẫn và Điôt. 8

2.2 Transistor. 10

2.3 Mạch khuếch đại tín hiệu – Tính Z v , Z r , K U , K I. 15

2.4 Mạch khuếch đại thuật toán (OA) và transistor trường. 17

3 CHƯƠNG III: KỸ THUẬT XUNG – SỐ. 19

3.1 Một số mạch tạo xung (dùng transistor). 19

3.1.1 Mạch không đồng bộ hai trạng thái ổn định. 19

3.1.2 Mạch không đồng bộ một trạng thái ổn định. 20

3.1.3 Mạch không đồng bộ hai trạng thái không ổn định (đa hài tự dao động). 20

3.1.4 Bộ dao động BLOCKING. 20

3.1.5 Mạch tạo xung tam giác (xung răng cưa). 20

3.2 Đại số logic và các phần tử logic cơ bản. 21

C KẾT LUẬN. 22

D DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO. 23

A MỞ ĐẦU.

Dưới sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kĩ thuật, các thiết bị, máy móc được cải tiến từng ngày làm cho công nghệ mới lại trở nên lỗi thời sau thời gian ngắn Chúng ngày càng được chế tạo nhỏ gọn và và càng được ưa chuộng bởi sự tiện lợi của chúng Linh kiện điện tử cũng vì thế ngày càng được chế tạo nhỏ và tiết kiệm năng lượng vừa tích hợp nhiều chức năng Mạch điện tử cũng

vì thế mà ngày càng thay đổi về hình dáng và cấu trúc Vi mạch đời mới có thể chứa hàng trăm linhkiện, và thực hiện nhiều loại chức năng trong một vi mạch

Mỗi thiết bị điện tử là một tổ hợp của nhiều mạch, chúng được tạo nên từ một mạch ban đầu Chỉ cần thay đổi nhỏ, một mạch ban đầu có thể trở thành một mạch mới với tính năng mới Bằng cách thay đổi cách thức nối dây và vị trí hoặc số lượng linh kiện mà ngời ta có thể tạo ra vô số loại mạch với tính năng khác nhau

Kỹ thuật điện tử đã và đang trên đà phát triển mạnh mẽ, nó luôn thay đổi theo thời gian

Trong tương lai, kỹ thuật điện tử đóng vai trò là "bộ não" cho thiết bị và các quá trình sản xuất, đảm nhiệm các vai trò mà con người không làm được, thu nhỏ khối lượng thể tích

B NỘI DUNG.

Thông qua bài thu hoạch này, em sẽ trình bày những kiến thức đã học cùng hiểu biết của mình và kết quả thấy được từ môn KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ qua 3 chương đã học

1 CHƯƠNG I: CÁC LINH KIỆN ĐIỆN TỬ THỤ ĐỘNG.

Nội dung chương này giới thiệu những khái niệm cơ bản về linh kiện điện tử thụ động như điện trở,

tụ điện, cuộn cảm; cách đọc giá trị của các loại linh kiện, nhận diện được kí hiệu của các linh kiện trên mạch và trong thực tế Các phần về công thức tính giá trị R, L, C trong mạch đã đề cập nhiều trong chương trình Vật lý phổ thông và các môn học khác nên đã được lược bỏ bớt.

- Cấu tạo chung của điện trở:

Điện trở có nhiều dạng kết cấu khác nhau tùy loại nhưng đều có chung cấu tạo tổng quát Bao gồm:chân điện trở; lõi; lớp bọc cản điện được bọc bên ngoài lõi; vỏ cách điện bao bọc toàn bộ điện trở

- Nhận biết một số loại điện trở:

Điện trở

thường

3TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com

Số trong ngoặc là trường hợp có 5 vạch màu.

Trường hợp chỉ có 3 vạch màu thì sai số là ±20%

1.2 Tụ điện.

Tụ điện là phần tử có giá trị dòng điện i đi qua nó tỉ lệ với tốc độ biến đổi điện áp u trên nó

theo thời gian với công thức: i = C

Tụ điện dùng để tích và phóng điện Bởi vì tụ có công dụng tích tụ năng lượng điện cho bộ khuếchđại hoạt động được ổn định; ngoài ra tụ điện có thể sử dụng để xây dựng bộ nhớ kỹ thuật số cho cácmáy tính nhị phân; hoặc sử dụng trong mạch tạo xung; mạch lọc tín hiệu…

- Cấu tạo chung của tụ điện:

Cấu tạo của tụ điện gồm ít nhất hai tấm kim loại được nối ra bên ngoài Hai bề mặt này

được đặt song song với nhau và được ngăn cách bởi một lớp điện môi Dây dẫn của tụ

điện có thể sử dụng là giấy bạc, màng mỏng,…

Điện môi sử dụng cho tụ điện là các chất không dẫn điện như thủy tinh, giấy, giấy tẩm hoáchất, gốm, mica, màng nhựa hoặc không khí Các điện môi này không dẫn điện nhằm tăng khả năng tích trữ năng lượng điện của tụ điện Tùy theo lớp cách điện ở giữa hai bản cực là

gì thì tụ có tên gọi tương ứng

- Nhận biết một số loại tụ điện:

nguyệt xen kẽ, một nửaxoay)

trong có thể xoay được

- Đọc tham số tụ:

+ Theo cách ghi trực tiếp:

Áp dụng cho tụ có kích thước lớn như tụ hóa, tụ mica

100µF, 50V, +850C => tụ có điện dung 100µF, điện áp 1 chiều lớn nhất chịu được 50V, nhiệt độ làm việc lớn nhất mà không bị hỏng 850C

+ Dùng 3 số và một chữ cái (thường dùng): ABCD

Hai chữ số đầu: Trị số AB

Chữ số 3: Hệ số nhân hay số số 0 -> 10C

Chữ cái D: sai số (dung sai) của tụ

5TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com

Vạch màu thứ 3: Hệ số nhân hay số số 0 -> 10C

Vạch màu thứ 4: Điện áp làm việc (Dung sai)

Vạch màu thứ 5: Điện áp làm việcĐơn vị là pF

Phần gạch chân chỉ áp dụng cho tụ có 5 vạch màu.

Trường hợp tụ 4 vạch màu thì sai số là ±20%

6TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com

10.103 pF ±20%, 100V 47.103 pF +5%, -20%, 250V

1.3 Cuộn cảm.

Cuộn cảm cùng với tụ điện là hai loại linh kiện chống lại dòng điện xoay chiều bằng cách lưu trữtạm thời một số lượng điện Cuộn cảm sẽ lưu trữ lượng điện như một từ trường Hoạt động của thành phần này gọi là tự cảm

- Cuộn cảm cùng với điện trở và tụ điện có thể được sử dụng trong các bộ lọc tần số khác nhau như

bộ lọc cao, thông thấp và bộ lọc loại bỏ băng tần

- Rơle điện từ là một công tắc điện tử có cuộn cảm tạo ra từ trường khi cuộn dây được cấp điện Từ trường này kéo tiếp điểm cho phép dòng điện chạy qua

- Dựa trên nguyên lý cuộn cảm tạo ra một từ trường xung quanh nó khi dòng điện chạy qua hoặc bất kỳ thay đổi nào trong từ trường gây ra một dòng điện cảm ứng trong cuộn cảm mà nó được sử dụng trong các cảm biến tiệm cận để phát hiện vật thể ở gần mà không có bất kỳ tiếp xúc vật lý nào

- Cấu tạo chung của cuộn cảm:

Cuộn cảm có tên gọi là cuộn từ hay cuộn từ cảm, là một linh kiện điện tử thụ động được cấu tạo từrất nhiều vòng dây điện (lõi đồng) được bọc các điện quấn xung quanh các lõi (sắt non, namchâm, không khí)

- Nhận biết một số loại cuộn cảm:

2 CHƯƠNG II: KỸ THUẬT TƯƠNG TỰ.

Các linh kiện bán dẫn cũng tương tự điện trở, tụ điện, cuộn cảm Chúng xuất hiện trong tất các cácthiết bị điện tử hiện đại và càng ngày càng được chế tạo nhỏ gọn Mỗi cách sắp xếp theo quy luật khác nhau lại có chức năng khác nhau để tạo nên các thiết bị như điện thoại, máy tính… ngày nay.Sinh viên theo học các ngành về điện – điện tử càng không thể xem nhẹ kiến thức của chương này.Nội dung chương II gồm bán dẫn (bán dẫn là gì, đặc điểm, tính chất của bán dẫn) và các linh kiện điện tử được tạo nên từ chất bán dẫn Cùng với đó là các công thức và cách tính một số giá trị dòng

và áp của mạch sử dụng transistor; công thức tính hệ số khuếch đại điện áp và hệ số khuếch đại

7TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com

dòng Các mạch điện cơ bản sử dụng chúng với mục đích gia công, xử lí tín hiệu theo phương pháp tương tự.

2.1 Bán dẫn và Điôt.

BÁN DẪN

Chất bán dẫn là nhưng chất có là chất có độ dẫn điện ở mức trung gian giữa chất dẫn điện và chất

cách điện Gọi vì chất này có thể dẫn điện ở một điều kiện (dòng điện, nhiệt độ, ánh sáng…) nào

đó, hoặc ở một điều kiện khác sẽ không dẫn điện

- Hai chất bán dẫn thuần điển hình là Gemani (Ge) và Silic (Si) với Eg = 0,72 eV và Eg = 1,12 eV thuộc nhóm IVA trong bảng hệ thống tuần hoàn Mô hình cấu trúc mạng tinh thể (một chiều) của cúng

có bản chất là các liên kết ghép đôi điện tử hóa trị vành ngoài Khi cung cấp một nguồn năng lượng đủ lớn (Ekt ≥ Eg), 1 electron bứt khỏi liên kết tạo thành cặp hạt dẫn tự do (lỗ trống tự do và điện tử tự do) Dưới tác dụng của từ trường ngoài, cặp hạt dẫn tự do chuyển dịch có hướng trong mạng tinh thể tạo thành dòng điện trong chất bán dẫn thuần

- Bán dẫn loại n:

Là bán dẫn thuần được pha thêm các nguyên tố thuộc nhóm VA như Asen, Photpho vào mạng tinh thể nhờ công nghệ đặc biệt Nguyên tử tạp chất thừa một điện tử vành ngoài liên kết yếu với hạt nhân, dễ dàng bị ion hóa và tạo nên cặp ion dương tạp chất - điện tử tự do

Tồn tại nhiều ion dương (+) của tạp chất bất động

Dòng điện sinh ra trong bán dẫn loại n gồm 2 thành phần không bằng nhau tạo ra: điện tử

Dòng điện sinh ra trong bán dẫn loại n gồm 2 thành phần không bằng nhau tạo ra: lỗ trống

là hạt dẫn đa số - điện tử là hạt dẫn thiểu số (pp >> pn)

- Bán dẫn ghép p – n:

Bán dẫn ghép p – n là bán dẫn được tạo ra bởi 2 bán dẫn tạp chất p và n tiếp xúc công nghệvới nhau.

Do sự chênh lệch lớn về nồng độ, tại vùng tiếp xúc có hiện tượng khuếch tán các hạt đa số qua nơi tiếp giáp, lỗ trống tự do và điện tử tự do liên kết với nhau và biến mất để tinh thể

về trạng thái cân bằng tạo ra vùng nghèo => không có hạt tải điện

Khi đặt điện trường đủ lớn (độ lớn dựa theo lượng tạp chất của bán dẫn): Phân cực thuậntheo chiều p – n, vùng nghèo bị thu hẹp và cho dòng điện chạy qua; Phân cực ngược theochiều n – p, vùng nghèo mở rộng, điện trở tăng không cho dòng điện chạy qua

- Đặc tuyến Vol – Ampe

Nối tiếp Điôt bán dẫn với một nguồn điện áp

ngoài qua một điện trở hạn chế dòng, biến đổi

cường độ và chiều của điện áp ngoài, người ta

thu được đặc tuyến Vol – Ampe

Đặc tuyến chia làm 3 vùng: Vùng (1) ứng với

trường hợp phân cực thuận; vùng (2) ứng với

trường hợp phân cực ngược; vùng (3) ứng với

trường hợp Điôt bị đánh thủng tiếp xúc p – n

ĐIÔT

- Điôt là một bán dẫn ghép p – n:

Một số ứng dụng điển hình của Điôt là chỉnh lưu, hạn chế biên độ, ổn định điện áp

Dưới đây là một số loại Điôt

Tunel

- Mạch chỉnh lưu:

Mạch chỉnh lưu nửa chu kỳ.

Mạch chỉnh lưu 2 nửa chu kỳ.

Mạch chỉnh lưu cầu.

2.2 Transistor.

Transistor là một loại linh kiện bán dẫn chủ động, thường được sử dụng như một phần tử khuếchđại hoặc một khóa điện tử

- Cấu tạo của transistor:

Gồm 3 lớp bán dẫn P - N xếp xen kẽ với nhau

Có 3 chân: Emitter (E) – cực phát; Base/Bazo (B) – cực gốc; Collector (C) – cực góp

Nồng độ tạp chất: (E) >> (C) >> (B)

Có 2 loại transistor là NPN và PNP; 2 tiếp giáp P – N (Je và Jc).

Khuếch đại tín hiệu Tín hiệu ra cùng chiều với tín hiệu vào

Tín hiệu vào ở chân B, ra ở chân E

Ivào = IB; Ira = IC

I E = (β+1)I B

I ra = (β+1)I vào ; I C = βI B

11TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com

Mắc Emitter chung (EC):

Khuếch đại tín hiệu Tín hiệu ra ngược chiều với tín

hiệu vào

Tín hiệu vào ở chân B, ra ở chân C

Uvào = UBE; Ura = UCE;

Ivào = IB; Ira = IC

I ra = βI vào ; I C = βI B

- 4 mạch phân cực và cách tính các giá trị của chế độ một chiều:

Mạch phân cực cố định.

Áp dụng định luật Kirchoff 2 về tổng điện áp

vòng kín ta suy ra các công thức sau:

IC = βIB = 99*= 2.38*10-3 (A) = 2.38 (mA)

IE = (β+1)IB = (β+1) = (99+1) = 2.4*10-3 (A) = 2.4 (mA)

IC=1.495mA Xác định các giá trị điện

áp trên các cực của transistor?

IE = (β+1)IB = (99+1)* 12.09*10-6 =1.21*10-3 (A) = 1.21 (mA)

2.3 Mạch khuếch đại tín hiệu – Tính Z v , Z r , K U ,

Tính Zvt, Zrt – mắc Emitter chung (EC)

Zvt = = (Ω)

Zrt = r0 (giả sử trở kháng ra là r0)+ Trở kháng toàn mạch:

2.4 Mạch khuếch đại thuật toán (OA) và transistor trường.

Mạch khuếch đại thuật toán (OA).

Bộ khuếch đại thuật toán (Operational Amplifier - OA) là mạch khuếch đại tổ hợp có hệ số khuếchđại rất lớn, trở kháng vào lớn và trở kháng ra nhỏ Hiện nay các bộ khuếch đại thuật toán (OA) đóng vai trò quan trọng và được sử dụng rộng rãi trong kỹ thuật khuếch đại, tạo tín hiệu, tạo xung trong bộ ổn áp và bộ lọc tích cực

Transistor trường – FET.

Cấu tạo của transistor trường (FET)

Có 3 chân cực:

Cực nguồn (Source) – S: là nơi các hạt dẫn đa số đi vào kênh và tạo a dòng điệnnguồn IS

Cực máng (Drain) – D: là nơi các hạt dẫn đi ra khỏi kênh

Cực cổng (Gate) – G: là cực điều khiển dòng điện chay qua kênh

Phân loại:

- Transistor trường có cực cửa tiếp giáp (JFET):

+ Là phần tử bán dẫn ba chân, được sử dụng làm phần tửchuyển mạch điều khiển điện tử, phần tử khuếch đại,hoặc làm điện trở điều khiển bởi điện áp, trong

các mạch điện tử

+ Dòng điện qua transistor chỉ do một loại hạtdẫn đa số tạo nên Do vậy FET là loại cấukiện đơn cực (unipolar device) + FET cótrở kháng vào rất cao

17TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com

+ Nó không bù điện áp tại dòng ID = 0 và do đó nó là cái ngắt điện tốt.

+ Có độ ổn định về nhiệt cao

+ Nguyên lý hoạt động: Để phân cực JFET người

ta dùng 2 nguồn điện áp ngoài là UDS >0 và UGS<0

Do tác dụng của các điện trường này trên kênh dẫnxuất hiện một dòng điện hướng từ cực D tới cực S gọi là dòng điện cực máng ID.Dòng ID có giá trị phụ thuộc vào giá trị UDS và UGS vì độ dẫn điện của kênh phụ thuộcmạnh vào cả 2 điện trường này

+ Chỉ các transistor hiệu ứng trường FET được xây dựng dựa trên lớp chuyển tiếp Oxit Kim loại và bán dẫn tạo ra lớp cách điện mỏng giữa cực cổng (G) kim loại với vùng bán dẫn hoạt động nối giữa cực nguồn (S) và cực máng (D)

+ MOSFET được sử dụng rất phổ biến trong cả các mạch kỹ thuật số và các mạch tương tự Giống như FET, MOSFET có hai lớp chính chia theo kiểu kênh dẫn được sử dụng:

* N-MOSFET: Điện áp điều khiển mở Mosfet là Ugs >0 Điện áp điều khiển đóng

là Ugs ≤ 0 Dòng điện sẽ đi từ D xuống S

* P-MOSFET: Điện áp điều khiển mở Mosfet là Ugs <0 Dòng điện sẽ đi từ S đến D,điện áp khóa là Ugs~0

Kí hiệu quy ước của MOSFET trong các mạch điện tử:

Kênh P cảm ứng Kênh P đặt sẵn Kênh N cảm ứng Kênh N đặt sẵn

3 CHƯƠNG III: KỸ THUẬT XUNG – SỐ.

Kỹ thuật xung – số là một thuật ngữ bao gồm lĩnh vực khá rộng và quan trọng của ngành kĩ thuật điện tử - tin học Ngày nay, trong sự phát triển nhanh chóng của tự động hóa, nó là khâu then chốt,

là công cụ không thể thiếu để giải quyết nhiệm vụ cụ thể hướng tới sự tin cậy của các công cụ ứngdụng ngành kĩ thuật điện tử - tin học

Chương III đề cập đến các vấn đề xung – số gồm những kiến thức cơ bản về linh kiện bán dẫn,

cơ sở đại số logic Một vài hệ thống logic thông dụng

3.1 Một số mạch tạo xung (dùng transistor).

3.1.1 Mạch không đồng bộ hai trạng thái ổn định.

18

Các mạch có 2 trạng thái ổn định ở đầu ra được

đặc trưng bởi 2 trạng thái ổn định bền theo thời

gian và việc chuyển nó từ trạng thái này sang

trạng thái kia chỉ xả ra khi đưa đến lối vào

thích hợp của nó, các xung điện áp có biên độ

và cực tính thích hợp Đây là phần tử cơ bản

tạo nên một ô nhớ cho phép đọc – ghi thông tin

dưới dạng nhị phân

3.1.2 Mạch không đồng bộ một trạng thái ổn định

Đây là loại mạch có một trạng thái ổn định bền Trạng thái

thứ 2 của nó chỉ ổn định trong một khoảng thời

gian nhất định nào đó phụ thuộc vào các tham số của

mạch, sau đó mạch lại quay về trạng thái ổn định bền

ban đầu Vì thế mạch còn có tên là Trigơ một trạng thái

ổn định hay đa hài đợi hay là mạch rơle thời gian

3.1.3 Mạch không đồng bộ hai trạng thái

không ổn định (đa hài tự dao động).

Đây là mạch đa hài tự dao động có trạng

thái cân bằng chỉ ổn định trong một

khoảng thời gian hạn chế nào đó rồi tự

động lật sang trạng thái kia và ngược

lại

3.1.4 Bộ dao động BLOCKING Blocking

(bộ dao động nghẹt) là một bộ khuếch đại đơn

hay đẩy – kéo, có hồi tiếp dương qua một biến áp

xung nhờ đó tạo ra các xung có độ rộng hẹp (cỡ

10-3 ÷ 10-6 s) và biên độ lớn

Blocking thường được dùng để tạo ra các xung

điều khiển trong các hệ thống số Nó có thể làm

việc ở các chế độ khác nhau như: chế độ tự dao

động, chế độ đợi, chế độ đồng bộ hoặc chế độ

chia tần

19TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com