Giáo trình điện tử cơ bản Tài liệu giảng dạy

Trường Cao Đẳng Công Nghệ Thù Đức Khoa Điện-Điện Tử- Giá trị được ghi trực tiếp lên thân điện trở.. Trường Cao Đăng Công Nghệ Thủ Đức Khoa Điện-Điện Tử2.6 Điện trỏ’ tùy áp VDR: Voltage D

M Ụ C LỤ C

CHƯƠNG I: LINH KIỆN ĐIỆN TỬ THỤ ĐỘNG

I ĐIỆN TRỞ (RESISTOR)

1 KHÁI NIỆM:

1.1 Ký hiệu

1.2 Đơn vị tín h

1.3 Bội số

2 PHÂN LOẠI:'

2.1 Điện trở than

2.2 Điện trở dây quấn

2.3 Điện trở xi măng

2.4 Điện trở nhiệt: (Thermistor viết tắt là Th)

2.5 Quang trở (LDR Light Dependent Resistor)

2.6 Điện trở tùy áp (VDR: Voltage Dependent Resistor)

3 KHUYẾT ĐIẾM CỦA ĐIỆN TRỜ

4 CÁC H ư HỎNG THƯỜNG GẶP

5 CÁCH GHÉP

II TỤ ĐIỆN (CAPACITOR) 1 CÁU TẠ O

2 ĐIỆN DUNG CÙA T ự

3 CÁC THÔNG SỐ CỦA TỤ 3.1 Giá trị điện dung 3.2 Điện áp làm việc 4 PHẢN LOẠI

4.1 Tụ điện hóa học(tụ hỏa) 4.2 Tụ điện giấy:

4.3 Tụ điện gốm (tụ sứ):

4.4 Tụ mica:

4.5 TụTantal:

4.6 Tụ màng mỏng:

4.7 Tụ điện xoayhTTr.-.-::“ ;-.—: 4.8 Tụ điện không phân cực(Non-polar) 4.9 Tụ điện mạng:

5 ĐẶC TÍNH NẬP XẢ ĐIỆN CỦA TỤ 5.1 Tụ nạp điện: k |;.„ Ị(:.ẳ ĩ

ÌĨIÌẼCỖNGNGHỆ ^n-nrilan _

3 c 000 00 Ị 3 6 E 5 ỈTKCR 1 1 .2 2 2 2 4 4 5 5 6 6 „6 „6 8

8

8

9

9

9

9

9

10

10

11

„11 .11

12 12 12

5.2 Tụ điện xà điện (phóng điện): 13

6 CÁCH ĐỌC GIÁ TRỊ CỦA TỤ ĐIỆN: 13

7 GHÉP TỤ : 16

7.1 Ghép nối tiếp :.- 16

7.2 Ghép song song: 16

8 H ư HỎNG VÀ PHƯƠNG PHÁP ĐO KIẾM TRA TỤ : 16

8.1 Hir Hỏng: 16

8.2 Phương pháp đo tụ : 16

9 ỨNG DỤNG : 16

III CUỘN CẢM - BIẾN THẾ 1 CUỘN CẢM 18

1.1 Cấu tạo: 18

1.2 Ký hiệu: 18

1.3 Đơn vị đo: 18

1.4 Các đại lượng đặc trưng cùa cuộn cảm 19

1.5 Ghép cuộn dây 20

2 BIẾN TH Ế : 21

2.1 Biến thế là gì? 21

2.2 Cấu tạo 21

2.3 Ký hiệu 21

2.4 Phân loại 21

2.5 Các hệ thức (tỷ số) của máy biến áp 21

2.6 Các tổn hao ỏ' máy biến á p 22

2.7 Cách tính dây quấn máy biến th ế 23

CHƯƠNG II : LINH KIỆN BÁN DẢN I CHẤT BÁN DẢN 1 KHÁI NIỆM 24

2 BÁN DẪN TẠP: 25

2.1 Bán dẫn tạp loại P (Positive) 25

2.2 Bán dẫn tạp loại N (Negative) 26

IL DIODE BÁN DẪN 1 CẤU TẠO : 27

2 PHÂN c ự c : 27

IV TRANSISTOR JF E T - M OSFET

1 TRANSISTOR TRƯỜNG TIẾP GIÁP P-N (JFET : JUNCTION FIELD EFFECT

TRANSISTOR) 38

1.1 Cấu tạo: 38

1.2 Ký hiệu: 38

1.3 Đặc tính cùa JFẸT : 39

1.3.1 Đặc tuyến truyền dẫn 39

1.3.2 Đặc tuyến ra của JFET: 40

1.3.4 Sự phân cực cho JFET: 41

2 TRANSISTOR HIỆU ÚNG TRƯỜNG cực CỔNG CÁCH LY MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) 42

2.1 Cấu tạo, ký hiệu cùa MOSFET gián tiếp: 42

2.1.1 Cấu tạo: 42

2.1:2 Ký hiệu : : 43

2.1.3 Đặc tính của MOSFET gián tiếp: 43

2.2 Cấu tạo và ký hiệu MOSFET kênh liên tục: 45

2.2.1 Cấu tạo : 45

2.2.2 Ký hiệu : 45

2.2.3 Đặc tính của MOSFET liên tục: 45

2.2.4 Phân cực cho MOSFET: 46

2.3 Các thông số kỹ thuật của transistor hiệu ứng trường: 46

2.4 Phương pháp đo thử FET: 47

CHƯƠNG 3: M ẠCH KHUẾCH ĐẠI TÍN HIỆU NHỎ I MẠCH KHUẾCH ĐẠI TRANSISTOR BJT 1 ĐẠI CƯƠNG: 50

2 TÍNH TRẠNG THÁI MỘT CHIỀU CỦA TRANSISTOR: 50

2.1 Dùng phương pháp toán học: 50

2.2 Dùng phương pháp đồ thị: 5 1 2.3 Thiết kế mạch khuếch đại tuyến tính: 52

3 PHÂN TÍCH MẠCH KHUẾCH ĐẠI BẰNG MẠCH TU ONG ĐƯƠNG 56

3.1 Mạch tương đưong của transistor: 56

3.2 Mạch tương đương kiểu E chung: 58

4 TỈNH CÁC THÔNG SỐ CỦA MẠCH Ở TRANG THÁI XOAY CHIỀU: 61

4.1 Trường hợp cỏ tụ điện là Ce: 61

4.2 Trường họp không có tự điện là Ce: 62

II MẠCH KHUẾCH ĐẠI CÓ HÒI TIÉP 64

1 ĐẶC TÍNH .64

2 PHÂN LOẠI MẠCH HÔI T IẾP: 65

2.1 Theo tác dụng khuếch đại V 65

2.2Theo dạng tín hiệu hồi tiếp 65

2.3 Theo cách ghép với tín hiệu vào 65

3 CÁCH XÁC ĐỊNH LOẠI HỒI TIẾP 66

3.1 Công thức tổng quát 66

3.2 Trường họp F = 1-b.Avo * 66

3.3 Trường họp F = 1+b.Avo 67

3.4 Bảng tóm tắt phân loại hồi tiếp theo thừa số hồi tiếp F 68

4 CÁC DẠNG MẠCH HỒI TIẾP 69

4.1 Hồi tiếp âm dòng điện ghép nối tiếp 69

4.2 Hồi tiếp âm điện áp ghép nối tiế p 70

4.3 Hồi tiếp âm điện áp song song 71

4.4 Hồi tiếp âm dòng điện ghép song song 72

CHƯƠNG IV: MẠCH KHUÉCH ĐẠI THUẬT TOÁN I MẠCH KHUẾCH ĐẠI VI SAI 1 KHÁỈN1ỆM: 74

1.1 Mạch khuếch đại vi sai cơ bàn: 74

1.2 Mạch Vi Sai Có Điện Trở Re 76

2 CÁC DẠNG MẠCH KHUẾCH ĐẠI VI SAI THÔNG DỤNG 76

2.1 Mạch khuếch đại vi sai có ngõ vào và ra cân bằng 76

2.2) Mạch khuếch đại vi sai có ngõ vào cân bằng, ngõ ra không cân bằng 77

2.3) Mạch khuếch đại vi sai có ngõ vào không cân bằng, ngõ ra cân bằng 78

2.4) Mạch khuếch đại vi sai có ngõ vào và ngõ ra không cân bằng: 79

II MẠCH KHUẾCH ĐẠI THUẬT TOÁN 1 GIỚI THIỆU 80

2 CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA OP AMP 741 81

3 MẠCH TÍCH HỢP CỦA OP AMP 741 .81

3.1 Sơ đồ mạch tích họp OP AMP 741 81

3.2 Hình dạng 82

3.3 Các phương pháp cân bằng điểm 0 (chinh OFF SET) 82

4 CÁC MẠCH ỨNG DỤNG: 84

4.1 Mạch khuếch đại không đảo 84

4.2 Mạch khuếch đại đảo 85

4.3 Mạch lặp hay mạch đệm 86

5 CÁC PHÉP TOÁN CO BAN 87

5.1 Mạch cộng 87

5.2 Mạch trù:(hay gọi là mạch khuếch đại vi sai) 89

Trường Cao Đăng Công Nghệ Thủ Đức Khoa Điện-Điện Tư

CHƯƠNG I: LINH KIỆN ĐIỆN TỬ THỤ ĐỘNG

I Đ IỆN T R Ỏ (R ESISTO R )

Mục tiêu:

- Trình bày được ký hiệu, đơn vị tính của điện trở

- Đọc được giá trị vòng màu của điện trở

- Nhận dạng được các loại điện trở thône dụng

S: tiết diện dây dẫn (m2)

p : là điện trở suất đặc trimg cho sức cản điện của vật liệu dùng làm vật dẫn ( Q r a ) _

Vật liệu Điện trở suất

Trường Cao Đăng Công Nghệ Thù Đức Khoa Điện-Điện Tử

Vòng màu A,B : ghi giá trị màu Vòng màu c : hệ số nhân Vòng màu D : sai sốVD: Nâu Lục Nâu Vàng kim : 15 X lo ' ± 5%=150 Q ± 5%

* Điện trở có 5 vòng màu :

— i n Ị I —

A B c D E

Vòng màu A,B,C : ghi giá trị màu

Trường Cao Đăng Công Nghệ Thù Đức Khoa Điện-Điện Từ

Vòng màu D : Hệ số nhân Vòng màu E ; Sai số

VD: Đọc giá trị điện trở sau:

Cam Trắng Nâu Đen Nâu : 391 X 100 ± 1% - 39in ± 1%

2.1.5 Các giá trị điện trỏ' thông dụng trên thị trường :

9.1

2.2 Điện trỏ- dây quấn:

2.2.1 Cấu tạo : dùng các dây hợp kim Niken, Crôm, quấn trên thân cách

điện băng sứ hay nhựa tông hợp đê tạo ra các điện trở có giá trị điện trở nhỏ và chịu được công suất tiêu tán lớn

2.3.1 Cấu tạo: Vật liệu chủ yếu là xi măng.

2.3.2 Chức năng: được sử dụng chủ yếu ở các mạch cấp nguồn điện do công

suât cao và làm việc trong trường họp quá tải lâu dài không bị bốc cháy

2.3.3 Đặc điểm:

Trường Cao Đẳng Công Nghệ Thù Đức Khoa Điện-Điện Tử

- Giá trị được ghi trực tiếp lên thân điện trở

- Công suất lớn từ 1W đến 20W

2.3.4 Hình dạng:

560Q 5W

2.4 Điện trỏ' nhiệt: (Thermistor viết tắt là Th)

2.4.1 Cấu tạo: Bằng chất bán dẫn có điện trở thay dổi theo nhiệt độ.

Hình tròn dẹp, hai chân ở tâm và hông điện trỏ' kích thước bằng cái nút

áo, có chân bằng đồng men

2.5 Quang trở (LDR Light Dependent Resistor):

2.5.1 Câu tạo : làm băng chât Suníurcadminum, là loại điện trỏ' có giá trị phụ

thuộc vào cường độ ánh sáng chiếu vào Khi ánh sáng chiếu vào càng mạnh thì giá trị điện trở càng giảm

2.5.2 Ký hiệu : quang trở thường được ký hiệu là Cds

— vw- R

Trường Cao Đăng Công Nghệ Thủ Đức Khoa Điện-Điện Tử

2.6 Điện trỏ’ tùy áp (VDR: Voltage Dependent Resistor)

Là điện trở có giá tricó điện trờ thay đổi theo điện áp đặt vào hai cực Khi

điện áp giữa hai cực của VDR nhổ hoai điện áp quy định thì VDR giá trị rât

lớn xem như hở mạch Khi điện áp giữa hai cực của VDR tăng cao quá mức quy định thì VDR có điện trở rất nhỏ xem như nối tắt

VDR

3 KHUYẾT ĐIÉM CỦA ĐIỆN TRỎ :

- Khi nhiệt độ tăng thì giá trị điện trở cũng tăng

- Giá trị điện trở thay đổi theo thời gian

4 CÁC HƯ HỎNG THƯỜNG GẬP:

Điện trở đứt

Điện trở tăng trị số

Điện trờ giảm trị số (rất hiếm)

Điện trở bị cháy thân có màu đen hoặc ngã sang màu đen

Trường Cao Đẳng Công Nghệ Thù Đức Khoa Điện-Điện Tử

Rtđ

R\xR2 R\ + R2

Câu hỏi ôn tập:

1 Chức năng của điện trở là gì?

2 Hãy nêu tên các loại điện trở mà em đã học? tại sao phải có nhiều loại điện trờ?

3 Nêu cách đọc giá trị điện trở than bằng các vòng màu?

4 Tại sao phải ghép điện trở? Có bao nhiêu cách ghép CO' bản?

Trang:

Trường Cao Đăng Công Nghệ Thủ Đức Khoa Điện-Điện Tứ

II TỤ Đ IỆN (C A PA C IT O R )

Mục tiêu:

- Trình bày cấu tạo, ký hiệu, và các thông số của tụ điện

- Trình bày các loại tụ thông dụng trong ngành điện từ

1 CÁU TẠO:

Tụ điện là một loại linh kiện thụ động được sử dụng rất rộng rãi trong các mạch điện tử, được cấu tạo từ hai bản cực kim loại đặt song song nhau, ở giữa có một lóp cách điện gọi là chất điện môi

Người ta thường dùng các chất thủy tinh, gốm sứ, mica, giấy, dầu paraffin, không khí, để làm chất điện môi và cũng căn cứ thao chất điện môi đế phân loại tụ điện

2 ĐIỆN DUNG CỦA TỤ:

2.1 Đặc trưng cho khả năng, tích trữ năng lượng điện trong tụ dưới dạng điện trường là điện dung của tụ điện, ký hiệu là c

Quan hệ điện dung c và điện tích nạp trên tụ là:

Trường Cao Đăng Công Nghệ Thủ Đức Khoa Điện-Điện Tử

3.1 Giá trị điện dung:

Giá trị điện dung c của tụ điện càng lớn thì khả năng tích trữ năng lượng diện càng lớn

3.2 Điện áp làm việc:

Điện áp làm việc là điện áp lớn nhất đưa vào hai bản cực của tụ điện mà tụ không đánh thủng lóp điện môi Nếu đặt lên tụ một điện áp lớn hơn điện áp làm việc thì lóp điện môi bị đánh thủng, tụ bị hư

Giá trị điện dung và điện áp làm việc đều được nhà sản xuất ghi trên tụ điện

Để an toàn cho tụ điện, nên chọn điện áp làm việc thỏa mãn công thức:

wv < — Kn 1

JTrong đó:

wv (Working Voltage): điện áp làm việc

Vc : Điện áp chịu đựng của tụ

Do tính chất phân cực cùa chất hóa học tụ điện hóa học có hai cực dương và âm, tụ hóa cỏ điện dưng tương đối cao, tới vài chục ngàn micro tara và thông dụng trong các mạch điện tử

4.2.1 Cấu tạo: Tụ giấy là loại tụ không có cực tính gồm các lớp giấy tẩm dầu

hay sáp làm chât điện môi và đặt giữa hai lá nhôm mỏng được

♦

Trường Cao Đăng Công Nghệ Thủ Đức Khoa Điện-Điện Tử

cuộn tròn lại thành ống, tụ giấy có điện dung rất thấp và điện áp làm việc rất cao đến vài trăm volt

4.2.2 Ký hiệu:

4.3 Tụ điện gốm (tụ sứ):

4.3.1 Cấu tạo: tụ gốm là loại tụ không cực tính, có điện dung từ lpF đến lp.F,

có điện áp làm việc lên đến vài trăm hay hàng KV

Tụ gốm có nhiều hình dạng khác nhau, thông dụng nhất là hình tròn và dẹp

Tụ mica không có cực tính, điện dung từ vài pF đến vài trăm pF, điện áp làm việc lên trên 1000V

Trường Cao Đẳng Công Nghệ Thù Đức Khoa Điện-Điện Tử

4.5 Tụ Tantal:

Là loại tụ có phân cực kích thước bé nhưng điện dung có thể rất cao, từ 0,1 p.F đến 100p.F Điện áp làm việc của tụ tantal chỉ vài chục volt, chúng thường có dạng viên

4.6Tụ màng mỏng:

Là loại tụ dùng các chất nhựa như polyetilen, polyprotylen làm chất điện môi,

có điện dung từ vài trăm pF đến vài chục pF điện áp làm việc rất cao đến vài ngàn volt

Ký hiệu :

4.8Tụ điện không phân cực(Non-polar)

Tụ không phân cực là tụ hóa không có các cực tính dương âm, có giá trị từ 0,1 |ạF đên vài chục pF, hình dáng bên ngoài giống như tụ hóa, tụ này đưọ-c dùng nhiêu trong các bộ lọc thùng loa

T rường Cao Đẳng Công Nghệ Thú Đức Khoa Điện-Điện Tử

4.9Tụ điện mạng:

Ngày nay, trên các board mạch đời mới, người ta thường tích hợp các tụ vào một vỏ để tiết kiệm diện tích gọi là tụ điện mạng, người ta ký hiệu chân chung của tụ và giá trị của các tụ

về dòng điện, lúc bắt đầu dòng điện nạp lớn nhất và bằng U DC/R, sau đó dòng điện giảm nhanh rồi tốc độ giảm chậm dần cho đến khi dòng nạp bằng 0

Truông Cao Đăng Cống Nghệ Thù Đức Khoa Điện-Điện Tử

5.2 Tụ điện xá điện (phóng điện):

Sau khi tụ điện đã nạp đầy đủ điện áp, đổi chuyển mạch sw về vị trí 2 tụ điện sẽ xà điện qua điện trở R điện áp trên hai đầu tụ từ Ư|X' giảm xuống rất nhanh sau đó tốc độ giảm chậm dần cho tới khi Ixả = 0

Thời gian nạp và xả điện của tụ điện rất ngắn, phụ thuộc vào giá trị điện trở R

và điện dung c người ta khái niệm thòi hằng X đặc trưng cho quá trình phóng

nạp của tụ điện

t=R.CTrong đỏ:

R: điện trởC: điện dung của tụ ( pF) t: hằng số thời gian (s)

6 CÁCH ĐỌC GIÁ TRỊ CỦA TỤ ĐIỆN:

a Các tụ điện có giá trị lớn từ lpF trờ lên như tụ hóa, tụ dầu, tụ tantal, nhà sàn xuât ghi cụ thể điện áp làm việc và giá trị điện dung trên thân tụ

b Một số tụ điện có giá trị điện dung nhhỏ hơn lpF cũng được ghi tực tiếp lên thân tụ điện

c Các tụ điện có giá trị điện dung nhỏ hơn 100pF cũng được ghi trực tiếp trên thân của chúng băng một chữ số hoặc hai chữ số

Trang: 13Giáo trình Điện Từ Cơ Bàn

Trường Cao Đẳng Công Nghệ Thủ Đức Khoa Điện-Điện Tử

d Nhiều loại tụ điện có gia trị điện dung nhỏ được ghi theo mã số, còn điện

áp làm việc được ghi trực tiếp

Mã sô của giá trị điện dung gôm 3 chữ sô và một chữ cái đứng cuối cùng Cách đọc như sau:

Truồng Cao Đẳng Công Nghệ Thủ Đúc Khoa Điện-Điện Tử

Tụ trên ghi 103M

250V

Giá trị củ tụ: C=10000pF(±20%)

= 0,01pF WV=250V

- Mã sổ của giá trị điện dung gồm 3 chữ số và một chữ cái

- Mã số của điện áp gồm một chữ số và một chữ cái

Với loại tụ điện này:

- Giá trị điện dung được đọc như nêu ở phần trên

- Điện áp làm việc, ta tra bảng dưới đây để biết giá trị (đơn vị tính là volt)

Trường Cao Đẳng Công Nghệ Thii Đức Khoa Điện-Điện Tử

Tra theo bảng tụ có điện áp làm việc ở hàng 2 cột H là: 500V

Tùy theo giá trị cùa tụ mà chọn thang đo Ohm lớn hoặc nhỏ

Cặp hai que đo vào hai đầu tụ kim đồng hồ vọt lên (tụ nạp điện) sau đó

từ trả về 00 là tụ tốt, nếu kim đồng hồ không trá về là tụ nối tắt, còn kim đồng hồ trả về một phần là tụ rỉ trà về càng ít tụ càng ri nặng

9 ỨNG DỤNG :

Trường Cao Đẳng Công Nghệ Thủ Đức Khoa Điện-Điện Tù'

Trong các mạch điện tử hầu như mạch điện tử nào cũng dùng'tụ, từ âm tân đến cao tần, dao động, tạo xung,

Tụ có giá trị lớn thường dùng để lọc điện trong các bộ nắn điện làm tụ lọc, tụ liên lạc, phân dòng trong các mạch khuếch đại âm tần

Tụ có giá trị điện dung nhỏ thường dùng nhiều trong các mạch cao tần

Tụ xoay dùng nhiều trong các mạch cộng hưởng có tần số thay đổi được.Trong kỹ thuật điện:

Dùng tụ điện đế làm lệch pha tạo ra từ trường quay dể làm quay moto

Dùng để bù pha tránh hiện tượng lệch pha trong mạch điện xoay chiều bapha

Câu hỏi ôn tập:

1 Trình bày cấu tạo của tụ điện? Các thông số đặc trưng của tụ?

2 Đơn vị của tụ là gì? Nêu tên các loại tụ mà em đã học? Các loại tụ có gì khác nhau?

Ị)

í ị

Trường Cao Đẳng Công Nghệ Thủ Đức Khoa Điện-Điện 1 ÌỊ_

III CUỘN CẢM - BIÉN THẾ

Mục tiêu:

- Trình bày cấu tạo, ký hiệu, đơn vị của cuộn cảm

- Trình bày các đặc trưng của cuộn cảm

- Trình bày chức năng, cấu tạo và các loại biến thế

không khí lõi sắt từ lõi íerrit

1.3 Đom vị đo : Henry (H)

Trưòng Cao Đằng Công Nghệ Thù Đức Khoa Điện-Điện Tủ

1.4Các đại lưọng đặc trưng của cuộn cảm:

1.4.1 Điện cảm (định luật Faraday)

-Điện cảm còn gọi là hệ số tự cảm là đại lượng đặc trưng của cuộn cảm, đại lượng này cho ta biết độ lớn của sức điện động tự cảm khi có sự

Cùng một dòng điện xoay chiều đi qua, cuộn dây nào có diện cảm lớn hơn sẽ tạo ra sức điện động tự cảm lớn hơn

Trong đó:

L: hệ số tự cảm (H)

V : điện áp (V)AI/At : biến thiên cùa dòng điện trong một đơn vị thời gian(A/s)

Điện cảm ký hiệu là L có đơn vị là Henry (H), giá trị phụ thuộc vào

sô vòng, chiêu dài của cuộn dây và tiêt diện của lõi được tính theo công thức sau:

L: điện cảm cùa cuộn dây (H)

n : số vòng của cuộn dây

1 : chiều dài của cuộn dây(m) S: tiết diện của lõi (m2)

Trang :

Truồng Cao Đẳng Công Nghệ Thù Đức Khoa Điện-Điện Tủ

(.1,-: hệ số từ thẩm tương đối của vật liệu làm lõi

1.4.2 Cảm kháng:

Cảm kháng là một đại lượng chi sức cản điện của cuộn dây đối với dòng điện xoay chiều Dòng điện có tần số càng cao thì cảm kháng của cuộn dây càng lớn Cuộn dây cố hệ sổ tự cảm càng lớn thì sức điện động tự càm cànf lớn nên cảm kháng càng lớn

X, = 2nfLTrong đó:

XL: cảm kháng (Q) f: tần số (Hz)L: hệ số tự cảm (H)

1.4.3 Năng lượng nạp vào cuộn dây:

Các cuộn dây dùng để lưu trữ năng lượng từ Khi có dòng điện chạy qua cuộn dây, nó sẽ nạp vào cuộn dây một năng lượng dưới dạng từ trường Năng lượng đó được tính theo công thức:

w = - U 7 2

Trong đó:

W: năng lượng (June)L: hệ số tự cảm (H)I: cường độ dòng điện(A)

Trưởng Cao Đẳng Công Nghệ Thù Đức Khoa Điện-Điện Tử

2.4 Phân loại:

Dựa vào chức năng biến thế được phân thành các loại sau đây:

2.3.1 Biến thế nguồn : dùng để cung cấp năng lượng điện gồm có:

- Biến thế tự ngầu loại táng áp và loại giảm áp

- Biến thế cách ly loại tăng áp và giảm áp

2.3.2 Biến thế dùng trong các mạch điện tử như biến thế trung tần, biến

2.5 Các hệ thức (tỷ số) của máy biến áp:

Gọi: ri|, n2 là sổ vòng dây của cuộn sơ cấp và thứ cấp

U|, I| : là điện áp và dòng điện đưa vào cuộn sơ cấp

Trường Cao Đẳng Công Nghệ Thù Dửc Khoa Điện-Điện Tử

U2,12 : là điện áp và dòng điện đưa vào cuộn thứ cấp

Khi cuộn thứ cấp có mắc tải, dòng điện II trong cuộn sơ cấp sẽ tăng lên

Hệ thức dòng điện cho bởi:

P|= p2 Ư|.I|.COS(pi=Ư2.I2.COS<p2

Do biến thế có cp 1 =cp2 nên cos(pl= coscp2

Suy ra: U|.I,=U2.I2

í

Hay :ỰL = [1

U2 ■ 1 ]

2.6 Các tổn hao ỏ' máy biến áp:

Khi thiết lập các hệ thức ở trên, ta đã già thiết biến áp là lý tưởng Thực tế biên áp không thê đạt được hiệu suất 100% mà phải mất một công suất vô ích nào đó vì lý do:

a Tổn hao năng lượng nhiệt dưới dạng nhiệt trên các cuộn dây

Trường Cao Đẳng Công Nghệ Thù Đức Khoa Điện-Điện Tử

b Tổn hao năng lượng nhiệt do dòng điện Fucô, để hạn chế tiêu hao này, người ta làm lõi thép bằng các lá thép mòng cách điện với nhau

c Tổn hao năng lượng do hiện tượng từ trễ

Các tổn hao trên không thể làm cho máy biến áp không thể có hiệu suất tối

đa, tuy nhiên hên thực tế cỏ một số máy biến áp có thể đạt hiệu suất trên 90%

2.7 Cách tính dây quấn máy biến thế:

Tính tiết diện lõi thép dựa vào công suất tải:

5 = 1.277’

Trong đó :

S: tiết diện lõi thép (cm2)

P: Công suất của máy biến áp (W)

Tính số vòng dây quấn cho 1 volt

□ Đối với sắt 8000 Gauss thì N = — (vòng/volt)

□ Đôi với săt 10.000 Gauss thì N = — (vòng/volt)

□ Đối với sắt 12.000 Gauss thì N - — (vòng/volt)

Tính đường kính dây:

□ Đối với sắt t ố t : D = 0.577 (ram)

□ Đối với sắt xấu : D = 0.677 (mm)

1 Nêu cấu tạo ký hiệu của cuộn cảm?

2 Nêu các đại lượng đặc trưng của cuộn cảm?

3 Nêu cấu tạo máy biến thế?

4 Các tổn hao của máy biến thế?

5 Nêu cách tính dây quấn máy biến thế nguồn?

Trường Cao Đẳng Công Nghệ T hủ Đức Khoa Điện-Điện Tử

CHƯƠNG II : LINH KIỆN BÁN DẪN

Trường Cao Đẳng Công Nghệ Thủ Đức Khoa Điện-Điện Tù

tử và thừa ra một lỗ hổng mang điện tích dương.

Bán dẫn tạp loại p (Positive) 2.2 Bán dẫn tạp loại N (Negative)

Đe tạo ra bán dẫn tạp loại N (bán dẫn âm)người ta pha thêm vào chất bán dẫn thuần những chất lạ có 5 điện tử ở lóp ngoài cùng như Arsenic(Ar) hay

Trưòng Cao Đẳng Công Nghệ Thủ Đức _ _ Khoa Điện-Điện Tử Phosphor(P), khi liên kêt với chât lạ các nguyên tử Ge hay Si sẽ thừa một điện

tử, điện tử thừa mang điện tích âm.

Bán dẫn tạp loại N (Negative)

Tóm lại:

Bán dẫn tạp có hai loại:

- Bán dẫn tạp loại N (Bán dẫn âm’) điện tử chiếm đa số

- Bán dẫn tạp loại p (Bán dẫn dương) lồ hổng chiếm đa số.

i

Khoa Điện-Điện Tử

Trường Cao Đẳng Công Nghệ Thù Đức

II DIODE BAN DAN

Catode (m cực )

Hiện tượng khuếch tán điện tử và lỗ hổng:

Khi ghép hai khối bán dẫn p và N xảy ra hiện tượng di chuyển điện tử và lỗ hổng qua bề mặt tiếp xúc do chênh lệch về mật độ điện tích Một số điện tử từ chất

N di chuyển qua mối nối để tái tạo với lỗ hổng của chất p và lỗ hổng từ chất p di chuyển qua mối nối vào chất N, vùng bán dẫn N mất điện tử sẽ tích điện dương và vùng bán dẫn p mất đi lỗ hổng (thu thêm điện từ) sẽ tích điện âm Hiện tượng di chuyển điện tử và lỗ hổng gọi là hiện tượng khuyếch tán điện tử và lỗ hổng

Hiện tượng khuếch tán xảy ra đến một lúc nào đó thì dừng lại vì: điện tích dương đẩy không cho lỗ hổng khuếch tán qua mối nối vào chất N, tương tự điện tích âm đẩy điện tử không cho khuếch tán vào chất p sự phân bố điện tích 2 bên mối nối tạo nên điện thế gọi là đồi điện thế hay hàng rào điện thế

Trường Cao Đẳng Công Nghệ Thù Dửc Khoa Điện-Điện Tử

■3H

Đối với diode Ge thì Vp-Vn = Vy =0,2 Volt

Đối với diode Si thì Vp-Vn = Vy =0,6 Volt

Trường Cao Đẳng Công Nghệ Thù Đức Khoa Điện-Điện Tử

c Dòng điện tải cực đại: là dòng điện lớn nhât ứng với trường hợp phân cực thuận

d nhiệt độ làm việc: là nhiệt độ tối đa cho phép mà ở nhiệt độ đó diode còn làm việc ổn định

5 ĐO XÁC ĐỊNH CIIÂN VÀ HƯ HỎNG Ở DIODE:

□ Công dụng: biến điện xoay chiều thành điện một chiều.

□ Đặc điếm: chịu được dòng tải lớn, có loại lên dến hàng trăm ampere.

6.2 Diode tách sóng:

□ Công dụng: giống như diode chỉnh lưu nhưng nó hoạt động ờ tần số cao,

tín hiệu vào có biên độ nhỏ , diode tách sóng thường là loại Ge vì có điện thế ngưõng thấp

6.3 Diode Zener (didoe ổn áp)

□ Đặc điếm: khi phân cực nghịch và điện áp ở hai đầu diode zener lớn hơn

điện áp ổn áp (điện áp Zener) nó cho ra điện áp d8úng bằng điện áp Zener

Vz gân như không đôi còn dòng điện thì biên thiên trong một khoảng rộng

□ Ký hiệu:

Dz

-cí -Lưu ý : diode zener khi phân.cực thuận giống như một diode bình thường mà thôi

Trường Cao Đẳng Công Nghệ Thủ Đức Khoa Điện-Điện Tử

6.4 Diode biến dung (Varicap)

Là diode có giá trị điện dung thay đổi theo điện áp Sự thay đổi điện dung theo điện áp rất thuận lợi cho việc điều khiển

Nguyên lý hình thành ra diode biến dung như sau: khi ráp hai khối bán dẫn p

và N có sự phân bố điện tích hai bên mối nối hình thành nên tụ điện

Ký hiệu:

-— H í —

6.5 Quang diode (Photo diode)

□ Công dụng: dùng đo đạc ánh sáng hay trong các mạch điện điều khiển.

□ Ký hiệu:

6.6 Diode phát quang LED(Light Emitting Diode)

□ Công dụng: phát sánh khi phân cực thuận Tùy theo chất bán dẫn mà led

có Các màu sắc khác nhau như đỏ, xanh, vàng,

□ Ký hiệu:

Câu hỏi ôn tập:

1 Nêu cấu tạo, ký hiệu của diode?

2 Nêu cách phân cực thuận diode?

3 Nêu các thông số kỹ thuật của diode?

4 Nêu cách xách định chân và các hư hỏng của diode?

Trường Cao Đằng Công Nghệ Thủ Đức Khoa Điện-Điện Tử

III TR A N SISTO R BJT (BIPOLAR JUNCTION TRANSISTOR)

Mục tiêu:

- Trình bày được cấu tạo, ký hiệu, các cách phân cực transistor

- Trình bày được các hư hỏng và các dạng mạch cơ bàn

Trường Cao Đẳng Cồng Nghệ Thủ Đức Khoa Điện-Điện Tứ

Tuy nhiên, nếu dùng hai diode mắc ngược đầu thì không có đầy đủ các đặc tính của một transistor, vì thực tê cực c và E là hoàn toàn không đôi xứng nhau ghĩa là câu tạo không hoàn toàn giống nhau nên khi sử dụng không hoán đối giữa c và E

4.2 Phân cực bằng một diện trở giảm thế:

Trường Cao Đẳng Công Nghệ Thủ Đức Khoa Điện-Điện Tử

Ở dạng phân cực này điện trờ Rb có giá trị tương đối lớn vì dòng Ib rất nhỏ

Điện thế VB được tính theo công thức sau:

5.1 Dòng điện nền tối đa ỈBniiix

5.2 Dòng điện cực thu tối đa Icmax

5.3 Công suất tiêu tán tối đa PDM = Ic-Vce- Nếu khi thiết kế chọn công suất tiêu tán lớn hơn công suất tiêu tán danh định do nhà sản suất qui định cho transistor thì transistor sẽ bị nóng

5.4 Điện thế nghịch tối đa giữa cực thu và nền VCBO hay còn gọi là điện thế phá hủy CB

5 5 Điện thế p h á h ủ y CE V CEO

5.6 Điện thế phá hủy BE Vqeo

5.7 Tần số hoạt động tối đa nếu trên tần số này thì transistor không làm việc5.8 Nhiệt độ tối đa mà transistor chịu được

5.9 Hệ số khuếch đại hfe,

6 CÁCH XÁC ĐỊNH CHÂN B,C,E:

Dùng VOM để ở thang đo Ohm xl hay xio đo hai chân bất kỳ theo hai chiều, nêu có một chiêu lên thì một trong hai chân có một chân B, ta cố định một chân di chuyển một que đo qua chân còn lại, nếu làm kim đồng hồ lên thì chân cố định que

là chân B dựa vào màu que ở chân B, nêu là que đen thì chân B là bán dẫn p vậy transistor loại NPN, ngược lại là transistor PNP

Trường Cao Đăng Công Nghệ Thủ Đức Khoa Điện-Điện Tử

Sau khi biết chân B ta tiếp tục xác định chân c và E như sau: chuyển gallet đồng hồ về thang đo xlOK cặp hai que đo vào 2 chân còn lại ( c và E) sau lâỵ tay kích lân lượt từ chân B vê chân C,E nêu chân nào làm cho que đo lên mạnh nhât đó

là chân C, chân còn lại là chân E

7 CÁC HƯ HỎNG:

7.1 Đút mối nối CE; BE,BC : Rthuận “ Rnghịch = 00

7.2 Nối tắt các mối nối CE, BE, BC : Rthuận = R nghịch = 0

7.3 Rỉ mối nối : Rnghịch *00 Rnghịch càng nhỏ transistor càng rỉ nặng

8 CÁC KIỂU RÁP CĂN BẢN CỦA TRANSISTOR:

Tùy theo cách đặt tín hiệu vào và lấy tín hiệu ra người ta có các kiểu ráp sau:

8.1 Kiểu ráp cực Phát chung: gọi tắt là kiểu ráp CE (Commom Emitter):

Đặc điểm :

- Tín hiệu vào và tín hiệu ra nghịch pha nhau 180°

- Điện trở ngõ vào nhỏ, điện trở ngõ ra lớn

Trường Cao Đằng Công Nghệ Thù Đức Khoa Điện-Điện Tử

8.2 Kiểu ráp cực nền chung gọi tắt là kiểu ráp CB (Commom Base)

Đặc điểm :

- tín hiệu vào và tín hiệu ra đồng pha nhau

- Điện trờ ngõ vào rất thấp, điện trở ngõ ra rất cao

- Hoạt động được ở tần số cao, cao hơn kiểu ráp CE hay c c

- Độ lợi dòng điện :

còn gọi là kiếu ráp Theo phát EF (Emitter Follower)

Hc,

Độ lợi điện áp:

Độ lợi công suât :

Khác với kiểu ráp CE là không có điện trở cực c.

Trường Cao Đẳng Công Nghệ Thủ Đức Khoa Điện-Điện Tủ

Đặc điểm:

-Tín hiệu vào và tín hiệu ra đồng pha nhau

-Điện trở ngõ vào lớn, điện trở ngõ ra nhỏ

-Độ lợi về dòng điện:

ụ = \ + p = p ilL

- Độ lợi về điện áp : nhỏ hơn 1

- Độ lợi về công suất : rất thấp

9 S ự ỐN ĐỊNH NHIỆT :

Khi transistor hoạt động tiêu tán công suất làm cho nó nóng lên Khi transistor nóng thì dòng IB và Ic tăng theo nhiệt độ nên làm cho transistor hoạt không ổn định Vì vậy người ta tìm cách loại trừ ảnh hưởng của nhiệt độ lên chế

độ làm việc của transistor gọi là sự ổn định nhiệt Đe ổn định nhiệt ta có các cách sau:

9.1 õ n định nhiệt dùng điện trở R E :

CZJ + Vcc