Báo cáo môn học thực tập cơ bản Đề tài nhập môn thực tập Điện tử cơ bản

Đề tài khôngchỉ giúp em hiểu sâu hơn về đặc điểm, nguyên lý hoạt động của các linh kiện điện tử như điệntrở, tụ điện, cuộn cảm, diode, transistor, vi mạch tích hợp IC, mà còn rèn luyện k

ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐIỆN - ĐIỆN TỬ

BÁO CÁO MÔN HỌC

THỰC TẬP CƠ BẢN

Đề tài:

NHẬP MÔN THỰC TẬP ĐIỆN TỬ CƠ BẢN

Lớp: 760128

Sinh viên thực hiện: BUI TO DUY

Mã số sinh viên: 202414706

Giảng viên hướng dẫn: PHAN VĂN PHƯƠNG

TÀO VĂN CƯỜNG NGUYỄN MINH ĐỨC

Hà Nội, 10-2025

MỞ ĐẦU

Trong quá trình thực hiện đề tài “Tìm hiểu về linh kiện điện tử và các phương pháp đođạc”, em đã có cơ hội tiếp cận và áp dụng các kiến thức lý thuyết đã học vào thực tiễn, từ đókhám phá và làm rõ những nguyên tắc cơ bản trong lĩnh vực Điện tử – Viễn thông Đề tài khôngchỉ giúp em hiểu sâu hơn về đặc điểm, nguyên lý hoạt động của các linh kiện điện tử như điệntrở, tụ điện, cuộn cảm, diode, transistor, vi mạch tích hợp (IC), mà còn rèn luyện kỹ năng sửdụng các thiết bị đo lường như đồng hồ vạn năng và máy hiện sóng oscilloscope, giúp đánh giáchính xác các thông số kỹ thuật trong mạch điện

Vì lý do giới hạn về thời gian cũng như những kiến thức đã được tiếp thu, bài báo cáo nàycòn tồn tại một số thiếu sót nhất định Tuy nhiên, quá trình thực hiện đề tài đã mở ra cho emnhững cơ hội học hỏi mới, giúp em xây dựng nền tảng kiến thức vững chắc để áp dụng vào cácmôn học chuyên ngành và công việc sau này Đặc biệt, việc nghiên cứu và thực hành trong đềtài đã tiếp thêm cho em niềm đam mê theo đuổi ngành Điện tử – Viễn thông, khơi gợi sự hamhọc hỏi và khám phá sâu rộng hơn về các ứng dụng công nghệ hiện đại

Em xin chân thành cảm ơn thầy Phan Văn Phương, người đã tận tình hướng dẫn và chia sẻnhững kinh nghiệm quý báu trong suốt quá trình thực hiện bài thực hành

Mục lục

1 LINH KIỆN ĐIỆN TỬ 4

Linh kiện thụ động 4

1.1 Điện trở 4

1.1.1 Khái niệm 4

1.1.2 Các loại điện trở phổ biến 4

1.1.3 Cách đọc giá trị điện trở 5

1.1.4 Ứng dụng 5

1.2 Tụ điện 6

1.2.1 Khái niệm 6

1.2.2 Công thức tính điện dung 6

1.2.3 Các loại tụ điện phổ biến 6

1.3 Cuộn cảm 7

1.3.1 Ký hiệu và đơn vị 7

1.3.2 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động 7

1.3.3 Công thức điện áp và dòng điện 8

1.3.4 Ứng dụng của cuộn cảm 8

Linh kiện tích cực 8

1.4 Diode 8

1.4.1 Khái niệm 8

1.4.2 Ký hiệu 8

1.4.3 Phân loại 8

1.4.4 Ứng dụng của diode 9

1.5 Transistor 9

1.5.1 Cấu tạo và phân loại 9

1.5.2 Nguyên lý hoạt động 11

1.5.3 Ứng dụng của Transistor 11

1.6 Mạch in (PCB - Printed Circuit Board) 11

1.6.1 Cấu tạo của mạch in 12

1.6.2 Phân loại mạch in 12

1.6.3 Quy trình sản xuất mạch in 12

1.6.4 Ứng dụng của PCB 12

1.7 Vi mạch tích hợp (IC - Integrated Circuit 13

1.7.1 Cấu tạo của IC 13

1.7.2 Phân loại IC 13

1.7.3 Một số IC phổ biến 14

1.7.4 Ứng dụng của IC 14

2 KỸ THUẬT HÀN THIẾC VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP HÀN 15

2.1 Nguyên lý cơ bản của hàn thiếc 15

2.2 Dụng cụ hàn cơ bản 15

2.3 Các phương pháp hàn cơ bản 15

2.3.1 Hàn tay (Hand Soldering) 15

2.3.2 Hàn nhúng (Dip Soldering) 15

2.3.3 Hàn sóng (Wave Soldering) 16

2.3.4 Hàn khí nóng (Hot Air Soldering) 16

2.3.5 Hàn Reflow 16

2.4 Các lỗi thường gặp khi hàn và cách khắc phục 16

3 KỸ THUẬT ĐO LINH KIỆN ĐIỆN TỬ BẰNG ĐỒNG HỒ VẠN NĂNG VÀ MÁY ĐO DAO ĐỘNG 16

3.1 Đồng hồ vạn năng 17

3.1.1 Đồng hồ đo điện vạn năng 17

3.1.2 Cách sử dụng đồng hồ đo điện vạn năng 17

3.2 Oscilloscope 18

3.2.1 Máy hiện sóng 18

3.2.2 Công dụng của các nút chỉnh trên máy hiện sóng 18

3.2.3 Một số ứng dụng của máy hiện sóng và cách tiến hành 19

4 Kết luận 20

1 LINH KIỆN ĐIỆN TỬ

1.1 Điện trở

1.1.1 Khái niệm

Khái niệm: Điện trở (Resistor) là linh kiện

có tác dụng cản trở dòng điện trong mạch, giúp

điều chỉnh mức điện áp và dòng điện theo yêu

cầu

Ký hiệu: thường được kí hiệu là R

Ký hiệu trên sơ đồ mạch:

• Chuẩn Mỹ: Hình răng cưa (zigzag)

• Biến trở :thay đổi giá trị điện trở

• Điện trở nhiệt, điện trở công suất,

• Với điện trở có 3 vạch: AB × 10C± giá trị sai số (Ω)

• Với điện trở có 4 vạch: ABC × 10D(Ω)

1.1.4 Ứng dụng

• Hạn chế dòng điện qua linh kiện

• Chia điện áp trong mạch

• Định mức dòng cho LED, transistor

• Dùng trong bộ lọc tín hiệu và mạch điều chỉnh

1.2 Tụ điện

1.2.1 Khái niệm

Tụ điện (Capacitor) là linh kiện điện tử thụ

động có khả năng lưu trữ năng lượng dưới dạng

điện trường Nó được cấu tạo từ hai bản dẫn đặt

song song và ngăn cách bởi một lớp điện môi

Ký hiệu: C

Đơn vị đo: đơn vị đo của tụ điện là F(fara),

µ F , nF, nF

Hình 4: Enter Caption

1.2.2 Công thức tính điện dung

Điện dung C của một tụ điện phẳng được tính theo công thức:

C= εSdTrong đó:

• Clà điện dung (F)

• ε là hằng số điện môi của lớp cách điện

• Slà diện tích bản cực (m²)

• d là khoảng cách giữa hai bản cực (m)

1.2.3 Các loại tụ điện phổ biến

• Tụ gốm:Nhỏ gọn, chịu nhiệt tốt

• Tụ hóa:Có cực dương (+) và cực âm (-), điện dung cao

• Tụ mica:Ổn định, chính xác cao

• Tụ giấy:Thường dùng trong điện áp cao

• Tụ film: Chất lượng tốt, tuổi thọ cao

1.3 Cuộn cảm

Hình 5: Cuộn cảm

Cuộn cảm (Inductor) là một linh kiện điện tử thụ động có khả năng tích trữ năng lượng dưới

dạng từ trường khi có dòng điện chạy qua

1.3.1 Ký hiệu và đơn vị

• Ký hiệu: Cuộn cảm thường được ký hiệu bằng chữ L

• Đơn vị đo: Henry (H), các bội số thường gặp:

– 1 mH = 10−3H (miliHenry)

– 1 µH = 10−6H (microHenry)

– 1 nH = 10−9H (nanoHenry)

1.3.2 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Cuộn cảm thường được chế tạo bằng cách quấn dây dẫn thành nhiều vòng quanh một lõi (có thể

là không khí, sắt từ hoặc ferrite) Khi có dòng điện chạy qua, cuộn cảm sẽ sinh ra từ trường và

có đặc điểm:

• Chống lại sự thay đổi của dòng điện (theo định luật cảm ứng điện từ của Faraday)

• Năng lượng tích trữ trong từ trường được tính theo công thức:

1.3.3 Công thức điện áp và dòng điện

Theo định luật Faraday, điện áp U trên cuộn cảm được xác định bởi:

U= LdIdtĐiều này có nghĩa là:

• Nếu dòng điện không đổi (dI/dt = 0), cuộn cảm không tạo ra điện áp

• Nếu dòng điện thay đổi nhanh, cuộn cảm tạo ra điện áp lớn

1.3.4 Ứng dụng của cuộn cảm

Cuộn cảm được sử dụng rộng rãi trong nhiều ứng dụng như:

• Lọc tín hiệu: Dùng trong mch lc nhiu, mch lc tn s cao.

• Mạch dao động: Kết hợp với tụ điện tạo thành mạch cộng hưởng LC.

• Chấn lưu: Dùng trong đèn huỳnh quang để giới hạn dòng điện.

• Bộ nguồn xung: Được sử dụng trong các mạch chuyển đổi điện áp.

1.4 Diode

1.4.1 Khái niệm

Diode là một linh kiện bán dẫn chỉ cho dòng

điện đi qua theo một chiều và chặn dòng điện

theo chiều ngược lại

1.4.2 Ký hiệu

• Ký hiệu: Diode c k hiu bng ch D hoc V D

trong mch i n

• Ký hiệu trên mạch : hình 7

• Cấu tạo: Diode gồm hai cực:

– Cc Anode (A): Cực dương.

– Cực Cathode (K): Cực âm.

Hình 6: Diode

Hình 7: Kí hiệu các loại diode

1.4.3 Phân loại

Các loại diode phổ biến:

• Diode chỉnh lưu:Chuyển đổi dòng xoay chiều (AC) thành dòng một chiều (DC), thường

dùng trong mạch nguồn và bộ nắn dòng

• Diode zener: Có tác dụng làm ổn áp bằng cách duy trì điện áp không đổi khi dòng điện

thay đổi, ứng dụng trong mạch bảo vệ quá áp và nguồn ổn định

• Diode phát quang (LED): Phát sáng khi có dòng điện chạy qua, dùng trong hiển thị,

chiếu sáng và truyền thông quang học

• Diode Schottky: Có điện áp rơi thấp và tốc độ chuyển mạch nhanh, thích hợp cho mạch

chỉnh lưu tần số cao và mạch logic số

• Diode quang (Photodiode): Chuyển đổi ánh sáng thành dòng điện, ứng dụng trong cảm

biến, thu tín hiệu quang và thiết bị đo lường, áp dụng cho các sensor cảm biến

Nguyên lý hoạt động Diode hoạt động dựa trên đặc tính của mối nối P-N:

• Phân cực thuận: Khi Anode (+) được nối với điện áp cao hơn Cathode (-), diode dẫn

• Chỉnh lưu: Biến đổi dòng xoay chiều thành dòng một chiều.

• Bảo vệ mạch: Hạn chế quá áp và quá dòng.

• Phát sáng: LED được sử dụng trong màn hình, đèn báo.

• Tách sóng: Dùng trong radio để thu tín hiệu AM.

• Ổn áp: Diode Zener duy trì điện áp cố định trong mạch.

1.5 Transistor

Transistor là một linh kiện bán dẫn có khả năng khuếch đại tín hiệu hoặc hoạt động như một

công tắc điều khiển dòng điện

1.5.1 Cấu tạo và phân loại

Transistor có hai loại chính:

• BJT (Bipolar Junction Transistor - Transistor lưỡng cực): Hoạt động dựa trên dòng

điện

• MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor - Transistor hiệu ứng

trường): Hoạt động dựa trên điện áp.

Hình 10: Transistor loại BJT

Hình 11: Transistor loại MOSFET

Cấu tạo của BJT:

Cấu tạo của MOSFET:

• Có hai loại: N-Channel MOSFET và P-Channel MOSFET.

• Gồm ba chân:

– Cổng (Gate - G)

– Nguồn (Source - S)

– Dòng (Drain - D)

– Khuếch đại (hoạt động ở vùng tuyến tính).

– Bão hòa (dẫn hoàn toàn, như công tắc đóng).

– Ngưng dẫn (không dẫn, như công tắc mở).

MOSFET:

• Khi đặt điện áp vào chân Gate, nó sẽ điều khiển dòng điện giữa Drain và Source.

• MOSFET có điện trở đầu vào rất cao nên tiêu thụ ít năng lượng hơn BJT

1.5.3 Ứng dụng của Transistor

• Khuếch đại tín hiệu: Sử dụng trong ampli âm thanh, radio.

• Công tắc điện tử: Điều khiển đèn LED, động cơ.

• Mạch logic: Thành phần cơ bản của vi xử lý và IC số.

• Ổn áp: Dùng trong mạch nguồn.

1.6 Mạch in (PCB - Printed Circuit Board)

Hình 12: Mạch in

Mạch in (PCB - Printed Circuit Board) là một tấm nền dùng để kết nối các linh kiện điện tử

với nhau bằng các đường mạch dẫn điện Nó giúp mạch điện hoạt động ổn định và có thể đượcsản xuất hàng loạt

1.6.1 Cấu tạo của mạch in

Một mạch in điển hình bao gồm các lớp sau:

• Lớp nền (Substrate): Thường được làm từ vật liệu cách điện như FR4 (sợi thủy tinh

epoxy) hoặc nhựa

• Lớp dẫn điện (Copper layer): Là các đường mạch bằng đồng để dẫn điện giữa các linh

• PCB một lớp: Chỉ có một lớp đồng dẫn điện, dùng trong các thiết bị đơn giản như điều

khiển từ xa, đồng hồ điện tử

• PCB hai lớp: Có hai mặt đồng giúp tăng cường kết nối, thường thấy trong các mạch điều

khiển

• PCB nhiều lớp: Có từ 4 lớp trở lên, dùng trong các hệ thống phức tạp như máy tính, điện

thoại di động

• PCB mềm (Flexible PCB): Có thể uốn cong, dùng trong thiết bị đeo, màn hình gập.

• PCB cứng - mềm (Rigid-Flex PCB): Kết hợp giữa PCB cứng và mềm, tối ưu không gian

và độ bền

1.6.3 Quy trình sản xuất mạch in

1 Thiết kế sơ đồ mạch bằng phần mềm như Altium Designer, Eagle, KiCad.

2 Tạo bố cục PCB, định tuyến các đường dẫn điện

3 Xuất file Gerber và gửi đến nhà sản xuất.

4 Sản xuất mạch in bằng công nghệ khắc axit hoặc CNC

5 Hàn linh kiện lên PCB

6 Kiểm tra và thử nghiệm mạch

1.6.4 Ứng dụng của PCB

• Điện tử tiêu dùng: Máy tính, điện thoại, TV, máy giặt.

• Ô tô: Hệ thống cảm biến, điều khiển động cơ.

• Y tế: Thiết bị đo nhịp tim, máy chụp X-ray.

• Hàng không vũ trụ: Hệ thống điều khiển máy bay, vệ tinh.

• Công nghiệp: Robot, hệ thống điều khiển tự động.

1.7 Vi mạch tích hợp (IC - Integrated Circuit

Hình 13: IC 555

Vi mạch tích hợp (IC - Integrated Circuit) là một thiết bị điện tử chứa nhiều linh kiện bán dẫn

như transistor, điện trở, tụ điện, được tích hợp trên một đế bán dẫn (thường là silicon) IC giúp

giảm kích thước mạch điện và tăng hiệu suất hoạt động

1.7.1 Cấu tạo của IC

• Các lớp kim loại (Metal layers): Dẫn điện giữa các linh kiện bên trong IC.

• Lớp bảo vệ: Chống nhiễu điện từ và bảo vệ mạch khỏi môi trường bên ngoài.

• Chân kết nối (Pins): Để giao tiếp với các mạch bên ngoài.

1.7.2 Phân loại IC

IC có thể được phân loại dựa trên chức năng và công nghệ chế tạo:

Phân loại theo chức năng

• IC tuyến tính (Analog IC): Hoạt động với tín hiệu tương tự, ví dụ như IC khuếch đại

(Op-amp), IC điều chỉnh điện áp.

• IC số (Digital IC): Xử lý tín hiệu số (0 và 1), bao gồm cổng logic, vi điều khiển, vi xử

lý.

• IC hỗn hợp (Mixed-signal IC): Kết hợp cả hai loại trên, thường dùng trong viễn thông

và âm thanh

Hình 14: Mỏ hàn thiếc Hakko FX600

Phân loại theo công nghệ chế tạo

• IC lưỡng cực (Bipolar IC): Sử dụng transistor lưỡng cực BJT, tốc độ nhanh nhưng tiêu

tốn nhiều năng lượng

• IC CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor): Tiêu thụ ít năng lượng

hơn, phổ biến trong vi điều khiển và vi xử lý

• IC TTL (Transistor-Transistor Logic): Sử dụng transistor BJT, phổ biến trong các hệ

thống logic

1.7.3 Một số IC phổ biến

• IC 555: Bộ định thời, dùng để tạo xung và điều chế tín hiệu.

• IC 74xx và 40xx: Họ IC logic số, dùng trong thiết kế mạch logic.

• IC LM317: Bộ điều chỉnh điện áp tuyến tính có thể điều chỉnh được.

• IC vi xử lý (Microprocessor): Như Intel Core, AMD Ryzen, ARM Cortex.

• IC vi điều khiển (Microcontroller): Như ATmega328 (Arduino), PIC16F877A.

1.7.4 Ứng dụng của IC

IC có mặt trong hầu hết các thiết bị điện tử hiện đại:

• Máy tính và điện thoại: CPU, RAM, GPU.

• Hệ thống nhúng: Điều khiển robot, thiết bị IoT.

• Ô tô: Hệ thống điều khiển động cơ, ABS, cảm biến.

• Thiết bị y tế: Máy đo nhịp tim, thiết bị chẩn đoán.

• Hàng không vũ trụ: Hệ thống điều khiển tự động.

2 KỸ THUẬT HÀN THIẾC VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP HÀN

Hàn thiếc là một kỹ thuật quan trọng trong điện tử, giúp kết nối các linh kiện với nhau bằng

cách sử dụng một hợp kim hàn (chủ yếu là thiếc và chì hoặc thiếc và bạc) Việc hàn đúng cáchđảm bảo kết nối bền vững, ít bị oxy hóa và đảm bảo tính dẫn điện tốt

2.1 Nguyên lý cơ bản của hàn thiếc

Hàn thiếc dựa trên nguyên tắc làm nóng kim loại và hợp kim hàn đến nhiệt độ nóng chảy, sau

đó để chúng kết dính với nhau khi nguội Một mối hàn tốt cần đảm bảo:

• Nhiệt độ đủ cao để thiếc chảy đều

• Bề mặt cần hàn phải sạch, không bị oxy hóa

• Lượng thiếc vừa đủ, tránh dư thừa hoặc thiếu hụt

• Thời gian tiếp xúc hợp lý để tránh làm hỏng linh kiện

2.2 Dụng cụ hàn cơ bản

• Mỏ hàn: Dụng cụ chính dùng để làm nóng và chảy thiếc.

• Thiếc hàn: Hợp kim dùng để kết nối, thường là Sn-Pb (60/40) hoặc Sn-Ag-Cu (không

chì)

• Nhựa thông (Flux): Giúp thiếc chảy đều và bám tốt hơn, đồng thời loại bỏ oxy hóa.

• Hút thiếc (Solder Sucker): Dùng để hút thiếc khi cần sửa mạch.

• Bấc đồng (Desoldering Braid): Dùng để loại bỏ thiếc thừa trên mạch.

2.3 Các phương pháp hàn cơ bản

2.3.1 Hàn tay (Hand Soldering)

Phương pháp phổ biến nhất, sử dụng mỏ hàn để làm nóng và chảy thiếc Quy trình thực hiện:

1 Làm sạch bề mặt cần hàn bằng cồn hoặc giấy nhám

2 Làm nóng mỏ hàn đến nhiệt độ thích hợp (khoảng 300-350°C)

3 Chấm một ít thiếc lên đầu mỏ hàn để tăng khả năng truyền nhiệt

4 Đặt đầu mỏ hàn vào chân linh kiện và vùng mạch cần hàn, sau đó đưa thiếc vào để thiếcchảy đều

5 Rút thiếc trước, sau đó rút mỏ hàn ra để mối hàn nguội tự nhiên

2.3.2 Hàn nhúng (Dip Soldering)

Phương pháp này thường dùng cho sản xuất hàng loạt, mạch PCB sẽ được nhúng vào bể thiếcnóng chảy để thiếc bám vào các điểm hàn

2.3.3 Hàn sóng (Wave Soldering)

Mạch PCB được đưa qua một dòng chảy thiếc nóng chảy (dạng sóng), giúp hàn đồng thời nhiềulinh kiện Phương pháp này phổ biến trong sản xuất tự động

2.3.4 Hàn khí nóng (Hot Air Soldering)

Sử dụng luồng khí nóng để làm chảy thiếc, thường dùng cho linh kiện dán bề mặt (SMD)

2.3.5 Hàn Reflow

Dùng trong sản xuất bo mạch SMD Thiếc hàn được in lên PCB, sau đó linh kiện được đặt lên

và toàn bộ mạch sẽ được đưa vào lò nung để làm chảy thiếc

2.4 Các lỗi thường gặp khi hàn và cách khắc phục

• Mối hàn không đủ thiếc: Dẫn đến tiếp xúc kém Khắc phục bằng cách bổ sung thiếc vừa

đủ

• Mối hàn thừa thiếc, tạo cầu nối: Dẫn đến chập mạch Khắc phục bằng cách dùng bấc

đồng hoặc hút thiếc

• Mối hàn lạnh (Cold Solder Joint): Do nhiệt độ không đủ hoặc di chuyển linh kiện khi

thiếc chưa nguội Khắc phục bằng cách hàn lại với nhiệt độ phù hợp

• Oxy hóa mối hàn: Do không dùng nhựa thông hoặc bề mặt bẩn Khắc phục bằng cách

làm sạch trước khi hàn

VẠN NĂNG VÀ MÁY ĐO DAO ĐỘNG

Hình 15: Đồng hồ vạn năng