thiết kế bài giảng tương tác điện tử cơ bản 1

Phân tích được các mạch điện tử đơn giản.. Phân tích các mạch điện tử cơ bản đơn giản trong ứng dụng của các linh kiện điện tử... CHƯƠNG 5: PHÂN TÍCH MẠCH KHUẾCH ĐẠI TÍN HIỆU NHỎ CỦA TRA

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT Tp HCM

*****

ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP TRƯỜNG

TÊN ĐỀ TÀI:

THIẾT KẾ BÀI GIẢNG TƯƠNG TÁC

ĐIỆN TỬ CƠ BẢN 1

MÃ SỐ: T2009 – 78

Chủ nhiệm đề tài: Th.S Lê Hoàng Minh

Th.S Dương Thị Cẩm Tú

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH 08/ 2010

A

PHẦN GIỚI THIỆU

MỤC LỤC

A Phần giới thiệu

- Mục lục

- Tóm tắt kết quả nghiên cứu

- Tính cấp thiết của đề tài

- Mục tiêu nghiên cứu

- Phạm vi nghiên cứu

- Nội dung nghiên cứu

B Phần nội dung

Chương 1 Thiết kế bài giảng Điê ̣n Tử Cơ Bản 1 theo phương pháp tương

tác học trực tuyến

1.1 Đề cương môn học Điện Tử Cơ Bản 1

2

1.2 Bài giảng Điện Tử Cơ Bản 1 – Trương Thi ̣ Bích Ngà (2005)

5

1.3 Thiết kế bài giảng trực tuyến môn học Điện Tử Cơ Bản 1 –

17

Chương 3 Câu hỏi trắc nghiệm dạng tương tác

TĨM TẮT KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU

ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ CẤP TRƯỜNG

E-mail: camtu0980@yahoo.com

Cơ quan chủ trì đề tài: Trường Đại học sư phạm kỹ thuật Tp.HCM

Cơ quan và cá nhân phối hợp thực hiện:

Thời gian thực hiện: 06 tháng

1 Mục tiêu:

- Ứng dụng cơng nghệ thơng tin xây dựng bài giảng tương tác Điện Tử Cơ Bản 1

- Nghiên cứu mơ phỏng đơ ̣ng hoa ̣t đơ ̣ng của linh kiê ̣n 2 lớp, 3 lớp, 4 lớp

- Xây dựng câu hỏi trắc nghiê ̣m để người học tương tác trực tiếp

3 Kết quả chính đạt được (khoa học, ứng dụng, đào tạo, kinh tế – xã hội, v.v…)

a Sản phẩm:

- Tài liệu trình bày kết quả nghiên cứu

- Phần mềm và tài liê ̣u hướng dẫn

b Ứng dụng:

- Sản phẩm làm tài liệu tham khảo và giảng dạy cho giáo viên và sinh viên trong lĩnh vực Điê ̣n Tử

4 Điểm mới

- Thiết kế bài giảng trực tuyến qua mạng

- Thiết kế hình ảnh động về hoạt động của linh kiện

- Thiết kế câu hỏi trắc nghiệm dạng tương tác với người học

5 Địa chỉ ứng dụng

- Tài liệu tham khảo cho sinh viên, học viên cao học và những nhà nghiên cứu liên quan đến linh kiê ̣n điện tử

- Chủ đề của bộ giáo dục và đào tạo trong năm nay “ứng dụng cơng nghệ thơng tin trong giảng da ̣y”

- Để nâng cao chất lượng da ̣y và học ngoài giáo trình và bài giảng được in ấn phát cho sinh viên, bài giảng dùng Powerpoint thơng thường cũng chưa đưa đến cho người học tiếp thu với 1 hiê ̣u suất tới ưu nhất , nhất là những đới tươ ̣ng người ho ̣c sàn trung bình ít có khả năng tự nghiên cứu và tư duy cao Người ho ̣c trước đây chủ yếu chỉ quan sát là chính Vâ ̣y nếu mơ ̣t bài giảng điê ̣n tử được thiết kế cơng phu hơn (có sự tương tác ) thiết kế các quá trình

đơ ̣ng, tĩnh xen lẫn , cách thiết kế lại bố cục bài giảng sẽ cho ra một sản phẩm bài giảng có chất lượng cao nhằm đem đến cho người học tiếp thu tốt nhất Ngoài ra , người ho ̣c có thể tham gia trực tiếp vào hoa ̣t đơ ̣ng ho ̣c của minh sau khi ho ̣c xong mỡi bài để tăng cường viê ̣c tích cực hoá người ho ̣c

MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU

- Ứng dụng cơng nghệ thơng tin xây dựng bài giảng tương tác Điện Tử Cơ Bản 1

- Thiết kế sản phẩm phục vụ cho viê ̣c giảng da ̣y trên lớp của giáo viên

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

- Phương pháp tham khảo tài liệu

- Mô phỏng dùng phần mềm Powerpoint

PHẠM VI NGHIÊN CỨU

- Nghiên cứu linh kiê ̣n điê ̣n tử 2 lớp, 3 lớp, 4 lớp

- Mơ phỏng hoa ̣t đơ ̣ng của chúng

NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

- Nghiên cứu mơ phỏng đơ ̣ng hoa ̣t đơ ̣ng của linh kiê ̣n 2 lớp, 3 lớp, 4

lớp

- Xây dựng câu hỏi trắc nghiệm để người học tương tác trực tiếp

B

NỘI DUNG

CHƯƠNG 1: THIẾT KẾ BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ CƠ BẢN 1 THEO PHƯƠNG PHÁP TƯƠNG TÁC HỌC

TRỰC TUYẾN

1.1 Đề cương môn học Điện Tử Cơ Bản 1

- Tên học phần: điện tử cơ bản 1

- Tên tiếng anh: basic electronics 1

- Số tc(đvht): 3

- Trình độ: đại học chính qui

1.1.1 Mục tiêu của học phần

Sau khi học xong học phần này sinh viên <học sinh> có khả năng:

1.1 Hiểu được cấu trúc và nguyên lý hoạt động của các linh kiện điện tử

1.2 Phân tích được các mạch điện tử đơn giản

1.1.2 Mô tả vắn tắt nội dung học phần

Giới thiệu về cấu trúc và nguyên lý hoạt động của các linh kiện điện tử Phân tích các mạch điện tử cơ bản đơn giản trong ứng dụng của các linh kiện điện tử

1.1.3 Điều kiện tiên quyết

- Các môn học tiên quyết: <các môn yêu cầu học trước và phải đạt trước khi

học môn học này nếu có > mạch điện 1

- Các môn học trước: <các môn yêu cầu học trước, không yêu cầu về kết

quả học tập của sinh viên nếu có> ngoại ngữ, toán , lý

1.1.4 Nhiệm vụ của sinh viên

- Dự lớp: <số tiết học tối thiểu phải dự> 2/3 số giờ qui định

- Bài tập, báo cáo, thu hoạch, : <Số lượng tối thiểu phải hoàn thành>: bài

tập trên lớp giáo viên cho

- Dụng cụ học tập: <Dụng cụ cần thiết SV phải tự trang bị khi học>

- Khác: các tài liệu và sách liên quan

1.1.5 Thang điểm và tiêu chuẩn đánh giá

1.1 Thang điểm: 10

1.2 Tiêu chuẩn đánh giá: theo qui chế hiện hành

1.1.6 Nội dung chi tiết của học phần

CHƯƠNG I: VẬT LIỆU BÁN DẪN

I Đại cương về chất bán dẫn

1 Chất bán dẫn thuần

2 Chất bán dẫn tạp chất

a Chất bán dẫn tạp chất dạng N

b Chất bán dẫn tạp chất dạng P

c Chất bán dẫn suy biến

II Chuyển tiếp P-N

1 Khi chưa có điện trường ngoài

2 Có điện trường ngoài

a Phân cực nghịch chuyển tiếp P-N

b Phân cực thuận chuyển tiếp P-N

3 Hiện tượng đánh thủng và vùng zener

4 Chuyển tiếp schottky

CHƯƠNG 2: ĐẠI CƯƠNG VỀ DIOD VÀ ỨNG DỤNG

I Đại cương về diod

1 Cấu tạo

2 Đặc tuyến vôn-ampe

3 Các thông số của diod

a Điện trở

+ Điện trở tĩnh + Điện trở động

b Điện dung

c Thời gian chuyển mạch

d Aûnh hưởng của nhiệt độ

4 Các thông số giới hạn của diod

II Các loại diod

1 Diod chỉnh lưu

2 Diod cao tần

3 Diod phát quang

4 Diod thu quang

5 Diod zener

6 Diod tunnel

7 Diod schottky

III Mạch giải tích diod

IV Các mạch ứng dụng

1 Mạch chỉnh lưu

2 Mạch cổng logic

5 Mạch ổn áp

CHƯƠNG 3: ĐẠI CƯƠNG VỀ TRANSISTOR

I Transistor lưỡng cực (BJT)

1 Cấu tạo

2 Nguyên lý hoạt động

3 Đặc tuyến vôn-ampe

a Mạch mắc Base chung (C.B.)

b Mạch mắc Emitter chung (C.E.)

c Mạch mắc Collector chung (C.C)

II Transistor trường (FET)

1 Các dạng mạch phân cực

2 Hệ số bất ổn định nhiệt

3 Đường tải tĩnh và đường tải động (DCLL và ACLL)

4 Thiết kế

II Mạch phân cực FET

1 Mạch phân cực JFET

2 Mạch phân cực MOSFET

CHƯƠNG 5: PHÂN TÍCH MẠCH KHUẾCH ĐẠI TÍN HIỆU NHỎ CỦA TRANSISTOR

I Mạng hai cửa

II Mạch tương đương tín hiệu nhỏ của BJT

1 Các mô hình tương đương tín hiệu nhỏ của BJT

a Mô hình C.E

b Mô hình C.B

c Mô hình C.C

2 Phân tích mạch khuếch đại dùng BJT

III Mạch tương đương tín hiệu nhỏ của FET

1 Mô hình tương đương tín hiệu nhỏ của JFET

2 Mô hình tương đương tín hiệu nhỏ của MOSFET

3 Phân tích mạch khuếch đại dùng FET

CHƯƠNG 6: MẠCH KHUẾCH ĐẠI CÔNG SUẤT

I Giới thiệu

II Mạch khuếch đại công suất lớp A

III Mạch khuếch đại công suất lớp B

IV Mạch khuếch đại công suất lớp AB

CHƯƠNG 7: THYRISTOR VÀ LINH KIỆN QUANG ĐIỆN TỬ

I Thyristor

1 Diod 4 lớp

II Linh kiện quang điện tử

1 Đặc điểm của ánh sáng

2 Diod thu quang (photodiode)

3 Transistor quang

4 LASCR

1.2 Bài giảng Điện Tử Cơ Bản 1 – Trương Thị Bích Ngà – 2005

Đọc giả tham khảo tài liệu bài giảng Điện Tử Cơ Bản 1 – Trương Thị Bích Ngà – khoa Điện – Điện Tử – Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp HCM

1.3 Thiết kế bài giảng trực tuyến môn học Điện Tử Cơ Bản 1 – Dương Thị Cẩm Tú – 2009

1.3.1 Hướng dẫn đăng nhập vào khoá học trực tuyến

Theo các hướng dẫn sau:

1 Vào trang web trường www.hcmute.edu.vn

2 Vào trang e - learning

3 Vào chương trình Đào Tạo của khoa Điện – Điện Tử

4 Vào khoá học Điện Tử Cơ Bản 1

Đăng nhập (user name và password phải được cấp từ trung tâm e – learning của trường)

5 Giao diện của khoá học

CHƯƠNG 2: MƠ PHỎNG MỢT SỚ HÌNH ẢNH

ĐỢNG TRONG BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ CƠ BẢN 1

2.1 Linh kiện 2 lớp

Hình 2.1a Mô tả chuyển động của các điện tử tạo thành vùng nghèo điện tử và các dòng

điện trong chuyển tiếp PN khi phân cực thuận

Hình 2.1b Đặc tuyến thể hiện hoạt động của Diode

Hình 2.1c Dạng sóng ngõ vào/ ra của ứng dụng Diode trong chỉnh lưu bán kỳ

Hình 2.1d Hoạt động của các Diode trong ứng dụng chỉnh lưu toàn kỳ dùng biến áp

đôi

Hình 2.1d Dạng sóng động ngõ vào/ ra của mạch chỉnh lưu toàn kỳ dùng biến áp

đôi

Hình 2.1e Chuyển động và dạng sóng ngõ vào/ ra trong ứng dụng chỉnh lưu toàn kỳ dùng

cầu Diode

2.2 Linh kiện 3 lớp

Hình 2.2a Chuyển đơ ̣ng của các điê ̣n tử trong các chuyển tiếp PN của Transistor BJT

Hình 2.2b Chuyển đợng của các chiều dòng điê ̣n trong các chuyển tiếp của Transistor

BJT khi đã được phân cực.

Hình 2.2c Dạng mạch và đặc tuyến ngõ ra của mạch cấu hình kiểu nối CE của BJT

Hình 2.2d Chuyển động của các điê ̣n tử, chiều dòng điê ̣n và đặc tuyến của transistor

JFET kênh N khi đã được phân cực

Hình 2.2e Chuyển động của các điê ̣n tử, chiều dòng điê ̣n và đặc tuyến của transistor

2.3 Linh kiện 4 lớp

Hình 2.3a Cấu tạo và chuyển đợng của các chiều dòng điê ̣n và đặc tuyến của SCR khi

đã được phân cực

Hình 2.3b.Cấu tạo và đặc tuyến của DIAC

CHƯƠNG 3: CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM DẠNG

TƯƠNG TÁC

3.1 Chương 1: Linh kiện 2 lớp

3.2 Chương 2: Linh kiện 3 lớp

3.3 Chương 3: Linh kiện 4 lớp

3.4 Các câu ho ̉i trắc nghiê ̣m khác

1

Cho cấu trúc chất bán dẫn như hình Đây là chất bán dẫn loại nào?

a Chất bán dẫn loại N

b Chất bán dẫn loại P

c Chất bán dẫn suy biến

d Chất bán dẫn tinh khiết

Hình 2

Cho mạch điện như hình 1, 2 Phát biểu nào sau đây là đúng:

a Giá tri tụ lọc càng lớn thi điện áp ngõ ra mạch chỉnh lưu càng phẳng

b Giá tri tụ lọc càng lớn thi điện áp ngõ ra mạch chỉnh lưu bán kỳ

Cho mạch điện như hình Phát biểu nào sau đây là đúng:

a Đây là mạch chỉnh lưu toàn kỳ, ở bán kỳ dương D2,D3 dẫn Vo = Vi

b Đây là mạch chỉnh lưu toàn kỳ, ở bán kỳ âm D2,D3 dẫn Vo = Vi

c Đây là mạch chỉnh lưu toàn kỳ, ở bán kỳ dương D1,D4 dẫn Vo = Vi

d Đây là mạch chỉnh lưu toàn kỳ, ở bán kỳ dương D2,D3 dẫn Vo = -

c Bán kỳ âm

d Tất cả đều đúng

7

Cho mạch điện như hình Đây là mạch gì?

a Mạch chỉnh lưu toàn kỳ nhân đôi điện áp

b Mạch chỉnh lưu toàn kỳ dùng Diode cầu có tụ lọc

c Tất cả đều đúng

d Tất cả đều sai

b

8

Cho mạch điện như hình Đây là mạch gì?

a Mạch chỉnh lưu toàn kỳ nhân đôi điện áp

b Mạch chỉnh lưu toàn kỳ dùng Diode cầu có tụ lọc

c Tất cả đều đúng

d Tất cả đều sai

a

9 Chất bán dẫn thuần là chất bán dẫn

a Không có sự tham gia của nguyên tố ngoại lai

b Được tạo thành từ các nguyên tố có hóa trị IV

c Được tạo thành từ nguyên tố có hóa trị III với nguyên tố có hóa trị

a

10 Công thức nào là công th ức mô tả của dòng điện chạy trong chuyển tiếp

p-n

a   ( nKT 1)

qV S n p

D e I I

b   ( nKT 1)

qV S n p

D e I I

c   ( nKT 1)

qV S n p

D e I I

d   ( nKT 1)

qV S n p

D e I I

c

STT NỘI DUNG CÂU HỎI CHƯƠNG 2 ĐÁP

Hình trên mô tả điều gì?

a Mô tả cấu trúc bên trong của BJT NPN

b Mô tả cấu trúc bên trong của BJT PNP

c Mô tả cấu trúc bên trong và hoạt động của BJT NPN khi đươc

phân cực thuận

d Tất cả đều đúng

c

4

Cho sơ đồ mạch như hình Đây là mạch:

a Mạch khuếch đại kiểu E chung

b Mạch khuếch đại kiểu C chung

c Mạch khuếch đại kiểu B chung

d Mạch khuếch đại đệm

a

5

Cho sơ đồ mạch như hình Đây là mạch:

a Mạch khuếch đại kiểu E chung

b Mạch khuếch đại kiểu C chung

c Mạch khuếch đại kiểu B chung

d Mạch khuếch đại đệm

d

Cho sơ đồ mạch như hình Đây là mạch:

a Mạch khuếch đại kiểu E chung

b Mạch khuếch đại kiểu C chung

c Mạch khuếch đại kiểu B chung

d Mạch khuếch đại đệm

7

Cho sơ đồ mạch như hình Đây là mạch:

a Mạch khuếch đại kiểu E chung

b Mạch khuếch đại kiểu C chung

c Mạch khuếch đại kiểu B chung

11

Hãy chọn câu đúng cho mạch hình trên :

a Đây là mạch phân cực sai Vce quá lớn

Hãy chọn câu đúng cho mạch hình trên :

a Đây là mạch phân cực sai, Vce quá lớn

b Đây là mạch phân cực đúng

c Đây là mạch phân cực sai, Vce quá nhỏ

d Tất cả đều sai

c

13

Hãy chọn câu đúng cho mạch hình trên :

a Đây là mạch phân cực sai Vce quá lớn

b Đây là mạch phân cực đúng

c Đây là mạch phân cực sai Vce quá nhỏ

d Tất cả đều sai

a

STT NỘI DUNG CÂU HỎI CHƯƠNG 3 ĐÁP

Hình trên thể hiện điều gì?

a SCR đã được cấp nguồn và đang hoạt động

b SCR đã được cấp nguồn nhưng chưa hoạt động vì chưa được kích

vào cực G

c Tất cả đều đúng

d Tất cả đều sai

b

3

Các phát biểu nào sau đây là đúng cho sơ đồ hình trên:

a SCR đang hoạt động vì đã được cấp nguồn và kích vào cực G

b Khi ngưng kích SCR không hoạt động

c Khi ngưng cấp ngưng SCR không hoạt động

d Tất cả đều sai

a

5

Mạch điện ở hình trên là ứng dụng của SCR được dùng ở đâu?

a Mạch chỉnh lưu nhân đơi tự động dùng trong nguồn xung Tivi

a Phân cực thuận A và K, kích xung dương tại G

b Phân cực thuận A và K, kích xung âm tại G

c Phân cực nghịch A và K, kích xung dương tại G

d Phân cực nghịch A và K, kích xung âm tại G

A

7 Diac là linh kiện không có đặc điểm

a Cĩ hai điện cực

b Cĩ 4 lớp bán dẫn khác loại xếp xen kẽ

c Dẫn điện theo hai chiều khi điện áp trên nĩ đạt tới VBO hay -VBO

d Chỉ dẫn điện theo một chiều phân cực thuận

d

8 Diode Shockley là diode

a Tương tự SCR nhưng khơng cĩ cực cổng G

a Hoạt động ở chế độ phân cực nghịch với dịng qua nĩ phụ thuộc

vào cường độ ánh sáng mà nĩ hấp thu

b Hoạt động ở chế độ phân cực thuận với dịng qua nĩ phụ thuộc

vào cường độ ánh sáng mà nĩ hấp thu

c Giống như diode chỉnh lưu thơng thường

d Là diode phát quang

a

C

Đề tài “ Thiết kế bài giảng tương tác Điê ̣n Tử Cơ Bản 1 ” với những nội dung nghiên cứu cụ thể như sau:

- Tác giả đã ứng dụng cơng nghệ thơng tin xây dựng được bài giảng tương tác Điện Tử Cơ Bản 1

- Sản phẩm thiết kế đã phục vụ được cho viê ̣c giảng da ̣y và tham khảo của giáo viên và sinh viên yêu thích lĩnh vực Điện Tử

- Tác giả đã thiết kế thành cơng bài giảng trực tuyến qua mạng

- Đã sưu tầm và thiết kế được mợt sớ hình ảnh động về hoạt động của các linh kiện bán dẫn

- Sản phẩm có phần thiết kế câu hỏi trắc nghiệm dạng tương tác với người học, giúp cho ng ười học có khả năng tự củng cố và kiểm tra kiến thức của bài học

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 Trương Thị Bích Ngà – Điện Tử Cơ Bản 1 –– khoa Điện – Điện Tử - Đại học

Sư Phạm Kỹ Thuật Tp HCM

2 Phạm Xuân Hổ – bài giảng PowerPoint – Khoa Điện – Điện Tử – Đại học

Sư Phạm Kỹ Thuật Tp.HCM

3 Phạm Minh Hà -Kỹ thuật điện tử

4 Lê Tiến Thường – Mạch điện tử 1, 2 – Đại học Bách Khoa TP.HCM

5 Robert Boylestad, Louis Nashelsky - Electronic devices & circuit theory – Prentice Hall

6 Donald A Neamen - Electronic Circuit Analysis & Design – Mc-Graw Hill,

10 Joseph J Carr - Electronic devices – Mc-Graw hill, 1993

11 Donal L Schilling, Charles Belove - Electronic circuits discrete &

integrated – Mc-Graw Hill, 1989

12 Manfred Jrohn – Electronics course II: Components & basic circuits in