Cấu kiện điện tử

“Electronic devices are components for controlling the flow of electrical currents for the purpose of information processing and system control….”*  Cấu kiện (linh kiện) điện tử là phần tử dùng để điều khiển dòng điện, thường dùng cho mục đích xử lý tín hiệu hoặc điều khiển hệ thống

CẤU KIỆN ĐIỆN TỬ

(ELECTRONIC DEVICES)

Bộ môn: Điện tử - Tự động Khoa: Điện – Điện tử Trường Đại học Nha Trang

GIỚI THIỆU

• “Electronic devices are components for

controlling the flow of electrical currents

for the purpose of information processing and system control….”*

•  Cấu kiện (linh kiện) điện tử là phần tử dùng để điều khiển dòng điện, thường

dùng cho mục đích xử lý tín hiệu hoặc

điều khiển hệ thống

*http://www.nature.com/subjects/electronic-devices

GIỚI THIỆU

•  Cấu tạo, nguyên lý hoạt động và ứng dụng chủ yếu của các loại linh kiện điện tử

GIỚI THIỆU

• TÀI LIỆU THAM KHẢO

– Thomas L Floyd, Electronic Devices , 9th

edition, Pearson Prentice Hall

LINH KIỆN ĐIỆN TỬ THỤ ĐỘNG

CHƯƠNG 1

DÒNG ĐIỆN

•  

Chiều của dòng điện là chiều của điện tích dương

ĐIỆN ÁP

•  

Trong các tài liệu tiếng Anh thường ký hiệu điện áp là V; tài liệu tiếng Việt

ký hiệu là U Trong môn học này điện áp được ký hiệu là U hoặc V

ĐIỆN ÁP

NGUỒN ĐIỆN ÁP

• Nguồn điện áp lý tưởng là nguồn điện áp cung cấp

điện áp không thay đổi giữa hai đầu đoạn mạch

• Nếu điện trở giữa hai đầu đoạn mạch thay đổi, thì

dòng điện thay đổi (R0; I∞)

• Nguồn điện áp thực tế chỉ chịu được dòng điện giới

hạn, được coi là 1 nguồn lý tưởng nối tiếp với 1 điện trở nhỏ

NGUỒN DÒNG ĐIỆN

• Nguồn dòng điện lý tưởng là nguồn dòng điện cung

cấp dòng điện không thay đổi giữa hai đầu đoạn mạch

• Nếu điện trở giữa hai đầu đoạn mạch thay đổi, thì chỉ

điện áp thay đổi (R0; V0)

• Nguồn dòng điện thực tế chỉ cung cấp được điện áp

giới hạn, được coi là 1 nguồn lý tưởng song song với

1 điện trở rất lớn

MẠCH ĐIỆN

• Mạch điện (circuit) là sự sắp xếp các linh

kiện, nguồn điện và dây nối để có dòng

điện chạy qua

CÁC ĐỊNH LUẬT

• Điện áp (V) và dòng điện (I) trên một điện trở tuân theo

quy luật:

ĐỊNH LUẬT OHM

• Tổng điện áp trong một mạch điện kín bằng 0

• Tổng dòng điện đi vào một nút bằng tổng dòng điện đi ra nút đó

ĐỊNH LUẬT KIRCHHOFF

CÁC ĐỊNH LUẬT

• ĐỊNH LÝ THEVENIN

– Giả sử có một mạch điện phức tạp như hình dưới, cần xác định điện áp giữa hai điểm (A và F), và dòng điện qua tải nối giữa hai điểm đó

– Điện trở Rth là tổng trở của “hộp đen khi ngắn mạch tất cả các nguồn điện áp

ĐỊNH LÝ THEVENIN

• Ví dụ 1: Tính điện áp giữa hai đầu và

dòng điện chạy qua điện trở 10 kΩ ở mạch điện như hình dưới

ĐỊNH LÝ THEVENIN

• Ví dụ 2: Xác định điện áp và dòng điện chạy

qua điện trở giữa hai điểm c, d trong mạch điện như hình dưới.

PHÂN LOẠI LINH KIỆN

PHÂN LOẠI LINH KIỆN ĐIỆN TỬ

• Phân loại dựa trên đặc tính vật lý

– Linh kiện thông thường: Làm việc với tần số thấp cho đến siêu

cao.

– Linh kiện quang điện tử: Làm việc với tần số ánh sáng.

• Phân loại dựa trên công nghệ chế tạo

– Linh kiện chân không: Sự dẫn điện xảy ra trong môi trường chân

không

– Linh kiện có khí: Sự dẫn điện xảy ra trong môi trường khí trơ

– Linh kiện bán dẫn: Sự dẫn điện xảy ra trong môi trường chất bán

dẫn

– Linh kiện vi mạch: Là các CHIP được chế tạo tích hợp từ các linh kiện khác theo một sơ đồ đã thiết kế trước và để thực hiện một chức năng nhất định.

– Linh kiện nano: Là linh kiện có kích thước nanomet (nm), được

chế tạo theo công nghệ nano, có những tính năng khác hẳn với linh kiện có kích thước lớn.

PHÂN LOẠI LINH KIỆN ĐIỆN TỬ

• Phân loại dựa trên chức năng xử lý tín hiệu

– Linh kiện điện tử tương tự: Tín hiệu xử lý là tín hiệu tương tự

– Linh kiện điện tử số: Tín hiệu xử lý là tín hiệu số

• Phân loại dựa vào ứng dụng của linh kiện

– Linh kiện thụ động: Là linh kiện chỉ có khả năng xử lý và tiêu thụ tín hiệu điện

– Linh kiện tích cực: Là linh kiện có khả năng biến đổi tín

hiệu điện, tạo ra và khuếch đại tín hiệu điện

ĐIỆN TRỞ

• Điện trở (Resistor) là linh kiện dùng để ngăn cản

dòng điện, trị số của điện trở được xác định theo

định luật Ôm (Ohm)

PHÂN LOẠI ĐIỆN TRỞ

ĐIỆN TRỞ

ĐỌC TRỊ SỐ ĐIỆN TRỞ

Surface Mounted

(SM) Resistor: Điện

trở dán

Power Resistor: Điện trở công suất

ỨNG DỤNG CỦA ĐIỆN TRỞ

•  

TỤ ĐIỆN

• Tụ điện (Capacitor): là linh kiện thụ động lưu trữ năng lượng

dưới dạng điện trường khi được nạp điện tích Quan hệ giữ

điện tích và điện áp trên 2 bản tụ

• Dòng điện dịch trong tụ điện:

  C U

C

Q  Q C:: Điện tích trên hai bản tụ Điện dung của tụ điện

U: Điện áp giữa hai bản tụ

dt

dU C

I 

 Điện áp biến thiên càng nhanh thì dòng điện càng lớn  Tụ điện

dễ dàng cho điện áp xoay chiều đi qua, và chặn điện áp 1 chiều

PHÂN LOẠI TỤ ĐIỆN

• Phân loại và ký hiệu tụ điện

PHÂN LOẠI TỤ ĐIỆN

CẤU TẠO TỤ ĐIỆN

Khi mắc tụ phân

cực vào mạch

phải đảm bảo

cực dương nối

vào nơi điện áp

cao, cực âm vào

nơi điện áp

thấp

ĐỌC GIÁ TRỊ TỤ ĐIỆN

ỨNG DỤNG CỦA TỤ ĐIỆN

• Sự nạp/xả điện tích của tụ điện qua một điện trở

Mạch hẹn giờ đơn giản

ỨNG DỤNG CỦA TỤ ĐIỆN

• Lọc phẳng dòng điện từ nguồn 1 chiều

• Triệt xung nhiễu

PHÂN LOẠI CUỘN CẢM

• Ký hiệu và phân loại cuộn cảm

PHÂN LOẠI CUỘN CẢM

ĐỌC TRỊ SỐ CUỘN CẢM

4,7 µH

220 µH

ỨNG DỤNG CỦA CUỘN CẢM

• Lọc tín hiệu

MÁY BIẾN ÁP

• Máy biến áp (transformer) là linh kiện gồm

hai hay nhiều cuộn dậy ghép hỗ cảm nhằm biến đổi điện áp xoay chiều

– Nếu điện áp cuộn sơ cấp nhỏ hơn cuộn thứ cấp

 tăng áp (step-up)

– Nếu điện áp cuộn sơ cấp lớn hơn cuộn thứ cấp

 hạ áp (step-down)

PHÂN LOẠI MÁY BIẾN ÁP

• Biến áp thông thường (tăng, hạ áp), biến áp xuất âm (audio transformer), biến áp cao tần (biến áp xung)

RƠ-LE ĐIỆN TỪ

• Là một chuyển mạch điện từ (electromagnetic), sử dụng một dòng điện nhỏ qua cuộn dây để tạo ra từ trường hút, nhả tiếp điểm đóng ngắt dòng điện

Ký hiệu

RƠ-LE ĐIỆN TỪ

• Nguyên lý hoạt động

Tiếp điểm đóng ngắt dòng điện

MÁY HIỆN SÓNG

• Máy hiện sóng (Oscilloscope): Là một thiết bị được sử dụng rộng rãi để kiểm tra, thử nghiệm mạch điện tử

• Nhiệm vụ cơ bản của máy hiện sóng là hiển thị tín hiệu theo thời gian

• Mặt trước của máy hiện sóng gồm hai phần chính là màn hình hiển thị và các nút điều khiển

ĐỒNG HỒ VẠN NĂNG

• Đồng hồ vạn năng (Multimeter): Là dụng cụ cơ bản để

đo các đại lượng như: điện áp, dòng điện, điện trở,…với yêu cầu độ chính xác không quá khắt khe

NHỮNG DỤNG CỤ KHÁC

• Nguồn điện một chiều (DC power supply): Hầu hết các thiết bị điện

tử đều sử dụng nguồn điện một chiều ổn định để hoạt động

• Mỏ hàn (Solder): Tạo liên kết giữa linh kiện điện tử và bảng mạch

• Bảng mạch test (Breadboard): Dùng để gắn các linh kiện điện tử thành mạch điện thử nghiệm trước khi sản xuất

THANK YOU

Q&A?