TON DUC THANG UNIVERSITY TỔNG LIÊN ĐOÀN LAO ĐỘNG VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BÀI BÁO CÁO THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN TỬ 1 Mã môn học 402058 Người hướng dẫn TS NGUYỄN NHẬT TÂN Ngườ.
Trang 1TỔNG LIÊN ĐOÀN LAO ĐỘNG VIỆT NAM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG
KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
BÀI BÁO CÁO THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN TỬ 1
Mã môn học: 402058
Người hướng dẫn: TS NGUYỄN NHẬT TÂN Người thực hiện: LÊ THỊ THU THẢO – 42101349
NGUYỄN PHÁT THỊNH – 42100481 ĐÀM QUANG THẮNG – 42101255
PHẠM ANH VŨ – 42100532
Nhóm: 11
Khóa: 25
TP HỒ CHÍ MINH, THÁNG 12 NĂM 2022
Trang 2LỜI CẢM ƠN
Trong suốt quá trình học tập và viết tiểu luận, em luôn nhận được sự quan tâm, hướng dẫn và giúp đỡ tận tình của giáo viên và được tạo điều kiện để cải thiện được những điểm mình còn chưa tốt trong môn học
Lời đầu tiên, em xin gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc đến thầy giáo TS Nguyễn Nhật Tân bộ môn Thiết kế mạch điện tử 1 Khoa Điện-Điện tử trường Đại học Tôn Đức Thắng đã trực tiếp giúp đỡ em trong suốt học kỳ vừa qua và hoàn thành được bài tiểu luận này
Mặc dù em đã vận dụng tất cả những kiến thức có được và kinh nghiệm trong quá trình
học của bản thân để hoàn thành bài tiểu luận này nhưng có thể còn những hạn chế và thiếu sót Em rất mong nhận được sự góp ý và chỉ bảo của các thầy, cô
Em xin trân trọng cảm ơn!
Trang 3MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN 1
CHƯƠNG 1: DIODE 3
PHẦN 1:DIODE 3
PHẦN 2:DIODE ZENNER 5
PHẦN 3: ỨNG DỤNG DIODE 6
1) Sử dụng để chỉnh lưu dòng điện: 6
2) Sử dụng để giảm áp: 6
3) Sử dụng để bảo vệ chống cắm nhầm cực: 6
PHẦN 4: ỨNG DỤNG DIODE ZENNER 7
CHƯƠNG 2: BJT 9
PHẦN 1: BJT CÓ TỤ Ở CHÂN E 9
PHẦN 2: BJT KHÔNG CÓ TỤ Ở CHÂN E 12
CHƯƠNG 4: GHÉP LIÊN TẦNG 16
PHẦN 1: Mạch ghép liên tầng 2 BJT (E chung) 16
PHẦN 2: Mạch ghép liên tầng 2 MOSFET (S chung) 19
TÀI LIỆU THAM KHẢO 22
Trang 4NỘI DUNG BÀI BÁO CÁO
CHƯƠNG 1: DIODE
PHẦN 1:DIODE
Hình 1: MẠCH CHỈNH LƯU
Hình 2: MÔ PHỎNG MẠCH CHỈNH LƯU
Trang 5𝑉𝑖 = 4𝑠𝑖𝑛𝜔𝑡
Vᵧ=0.7V
𝑅1 = 1𝑘Ω
𝑅2 = 1𝑘Ω Khi diode không dẫn: VD< 0,7V
4 , 1 7
, 0
2
2
) (
2 2
.
0
2 1
2 0
i D
i i
V V
V V
V
GTĐ
V R
Trang 620
) ( 15 10
, 0 02 , 0
12 , 5 15
02 , 0 120
2 , 2
18 , 0 12
2 , 2
max min
max max min
min max
L Z
Z S
i
L
L L
L
L L
I I
V V
R
A R
U I
A R
U I
Trang 7PHẦN 3: ỨNG DỤNG DIODE
1) Sử dụng để chỉnh lưu dòng điện:
Biến dòng điện xoay chiều trở thành dòng điện một chiều
2) Sử dụng để giảm áp:
Sau khi dòng điện đi qua Diode thì mỗi một Diode sẽ gây ra một sụt
áp trên nó Trong một số trường hợp, người ta áp dụng đặc tính này để giảm áp Ví dụ bạn có một chiếc đài chạy 3V mà có cục sạc 5V, thì bạn có thể đấu tiếp nối 3 con Diode với nhau, sau đó đấu vào đầu 5V Tại đầu ra cuối cùng của Diode có một điện áp khoảng gần bằng 3V
3) Sử dụng để bảo vệ chống cắm nhầm cực:
Rất nhiều thiết bị điện tử một chiều không cho phép cấp nguồn ngược cực Nếu như ngược cực thì thiết bị đấy sẽ hỏng ngay lập tức Để có thể bảo vệ những thiết bị này được an toàn, người ta sẽ đấu thêm một Diode trước khi bắt ra cực của thiết bị Điều này sẽ khiến dòng điện
Trang 8chỉ cho phép đi theo một chiều duy nhất Khi đó, dù bạn có cấp nguồn ngược cực thì thiết bị vẫn được an toàn
PHẦN 4: ỨNG DỤNG DIODE ZENNER
Diode được chế tạo với khả năng khi có hiện tượng phân cực ngược thì diode Zener sẽ giữ gần như cố định ở 1 mức độ điện áp (thường thì bằng với giá trị ghi trên diode) từ đó làm cho mạch điện được ổn định Từ đó ta nhận thấy ứng dụng nổi bật của loại diode này đó là chế tạo bộ điều chỉnh điện áp
Bộ điều chỉnh điện áp
Điện áp tải bằng điện áp đánh thủng VZ của diode Điện trở nối tiếp giới hạn dòng điện có thể qua đi ốt và giảm điện áp dư khi diode đang ở trạng thái dẫn
Nếu điện áp đầu vào đổi trạng thái và tăng đến một giá trị cao hơn điện áp đánh thủng diode Zener, dòng điện chạy qua diode và tạo ra sụt áp trên điện trở; điều này kích hoạt SCR và tạo ra một mạch ngắn xuống đất Đoản mạch sẽ mở cầu chì và ngắt kết nối tải khỏi nguồn cung cấp
Trang 9Diode Zener được dùng để sửa đổi hoặc định hình các mạch cắt dạng sóng AC Mạch cắt giới hạn hoặc cắt bỏ các phần của một hoặc cả hai nửa chu kỳ của dạng sóng AC để định hình dạng sóng hoặc bảo
vệ
Trang 10CHƯƠNG 2: BJT
PHẦN 1: BJT CÓ TỤ Ở CHÂN E
Hình 4: MẠCH TRANSISTOR CHÂN E CÓ TỤ (E CHUNG)
Kết quả tính theo lí thuyết:
Trang 110,5 108,33 108,33.25
820,68 3,3
1 10 120 0,82
Trang 12Hình 5: MÔ PHỎNG KHUẾCH ĐẠI TRANSISTOR CHÂN E CÓ TỤ (E CHUNG)
Kết quả theo mô phỏng:
Trang 13PHẦN 2: BJT KHÔNG CÓ TỤ Ở CHÂN E
Hình 6: MẠCH TRANSISTOR CHÂN E KHÔNG TỤ (E CHUNG)
Kết quả tính theo lí thuyết:
Trang 1410 0,7
5,76 280
0,5
251.25
1089, 409 5,76
251.
1 2
1,32 1,089 251.0,5
Trang 15Hình 7: MÔ PHỎNG KHUẾCH ĐẠI TRANSISTOR CHÂN E KHÔNG TỤ (E CHUNG)
CHƯƠNG 3: MOSFET
Hình 8: MẠCH MOSFET (S CHUNG)
Trang 16Hình 9 : MÔ PHỎNG KHUẾCH ĐẠI MOSFET (S CHUNG)
Trang 18Hình 11: MÔ PHỎNG KHUẾCH ĐẠI GHÉP LIÊN TẦNG 2 BJT (E chung)
Trang 19𝑖𝐶1 =
187 × 25 1.87 = 2.5𝑘Ω
𝑖𝐶2 = 4.31𝑚𝐴, 𝑖𝐵2 = 0.04𝑚𝐴
=> 𝛽2 = 𝑖𝐶2
𝑖𝐵2 =
4.31 0.04 = 108 => 𝑟𝜋2 =
𝛽2𝑉𝑇
𝑖𝐶2 =
108 × 25 4.31 = 0.626𝑘Ω
𝑖𝐵2
𝑖𝐶1 = −
𝑅𝐶1//𝑅𝐵2(𝑅𝐶1//𝑅𝐵2) + 𝑟𝜋2 = −
2//150 (2//150) + 0.626 = −0.75
Trang 20PHẦN 2: Mạch ghép liên tầng 2 MOSFET (S chung)
Hình 12: MẠCH GHÉP LIÊN TẦNG 2 MOSFET (S chung)
HÌNH 13: MÔ PHỎNG KHUẾCH ĐẠI GHÉP LIÊN TẦNG 2 MOSFET (S CHUNG)
Trang 22𝑔𝑚2 = 2𝑖𝐷2
𝑉𝑜𝑣2 =
2 × 1.02 1.4 = 1.5𝑘Ω
Nhận xét: Có sự chênh lệch ít giữa tính tay và mô phỏng, 𝐺𝑣 mang
dấu dương nên suy ra tín hiện ngõ vào và tín hiệu ngõ ra cùng pha
nhau
Trang 23TÀI LIỆU THAM KHẢO
Adel S Sedra, Kenneth C Smith, Microelectronic Circuits (The Oxford Series in Electrical and Computer Engineering) 7th edition 7th Edition
Lê Tiến Cường, Mạch điện tử 1, tái bản lần thứ nhất, Tp Hồ Chí Minh : Đại học Quốc gia Tp Hồ Chí Minh, 2015