bai 2- LED & Transistor- MACH TAO DAO DONG DA HAI

BJT có nhiều chế độ phân cực mode hoạt động:+ Chế độ ngắt+ Chế độ tích cực thuận chế độ khuếch đại + Chế độ ON-OFF chế độ bão hòa: tương đươngchức năng một công tắc điện tử Trong phần nà

Hình thực tế

Sơ đồ nối chân bên trong

** Kiến thức nâng cao:

+ Cách cắt dây

+ Cách tuốt dây

+ Ghép nối các Test Board

+ Phong cách cắm Test Board

Độ sáng của LED tùy thuộc vào dòng đi qua nó

(5 – 25 mA tùy loại)

=> Khi thay đổi giá trị điện trở thì độ sáng của LED cũng thay đổi

+ Ghép nối tiếp LED

+ Ghép song song LED

+ GAME SHOW

- Tụ phân cực.

- Tụ không phân cực.

- Tụ biến dung.

- Siêu tụ điện.

Do |Z| = 1/wC

Điện áp trên tụ thay đổi chậm

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1

Time (s) 0

1 2 3 4 5

Ký hiệu A… , B… : Transistor thuận PNP, thường có công suất nhỏ và tần số làm việc cao.VD: A1015, B733, 3AB20,…

Transistor là một linh kiện điện tử có thể điều khiển được Phân loại: 2 loại là NPN với PNP

Ký hiệu C… , D… : Transistor ngược NPN, thường có công

suất lớn và tần số làm việc thấp hơn.VD: C1815, D1555,

3CP25…

Với loại Transistor công suất nhỏ

Chân E luôn ở bên trái, còn chân B và C tùy theo nước nào sản xuất + Nếu là Transistor do Nhật sản xuất : thí dụ C828, A564 thì

chân C ở giữa , chân B ở bên phải

+ Nếu là Transistor Trung quốc sản xuất thì chân B ở giữa , chân

C ở bên phải

Tuy nhiên một số Transistor được sản xuất nhái thì không theo thứ tự này => để biết chính xác ta dùng phương pháp đo bằng đồng hồ vạn năng

Với loại Transistor công suất lớn:

Hầu hết đều có chung thứ tự chân là : Bên trái là

cực B, ở giữa là cực C và bên phải là cực E

Với Transistor công xuất nhỏ thì thông thường chân

E ở bên trái như vậy ta chỉ xác định chân B và suy

ra chân C là chân còn lại

Để đồng hồ thang x1Ω , đặt cố định một que đo vào từng chân , que kia chuyển sang hai chân còn lại, nếu kim lên = nhau thì chân có que đặt cố định là chân B, nếu que đồng hồ cố định là que đen thì là Transistor ngược NPN, là que đỏ thì là Transistor thuận PNP…

** Tìm Datasheet C1815

Bước 1 Vào google gõ “C1815”

Bước 2 Vào 1 trang kết quả, downfile Datasheet xuống (đuôi *.pdf)

Bước 3 Mở file Datasheet C1815lên, thấy 1 phần như hình bên

Bước 4 Cầm con BJT lên, đặt theođúng hướng trong hình là đọc được

Gồm ba lớp bán dẫn ghép với nhau hình thành hai mối tiếp giáp P-N.

Ba lớp bán dẫn được nối ra thành ba cực:

+ Lớp giữa gọi là cực gốc hay cực nền (Base) ký hiệu là B.

+ Hai lớp bán dẫn bên ngoài được nối ra thành cực phát (Emitter) ký hiệu là E và cực thu hay cực góp (Collector) ký hiệu là C 2 lớp này

có cùng loại bán

Về phương diện cấu tạo Transistor như 2 diode đấu ngược chiều nhau

BJT có nhiều chế độ phân cực (mode hoạt động):+ Chế độ ngắt

+ Chế độ tích cực thuận (chế độ khuếch đại)

+ Chế độ ON-OFF (chế độ bão hòa: tương đươngchức năng một công tắc điện tử)

Trong phần này tập trung vào chế độ phân cực

ON - OFF

+ Chế độ tích cực ngược

Xét nguyên tắc hoạt động của transitor NPN

Ta cấp một nguồn một chiều UCE vào hai cực C và E trong

đó (+) nguồn vào cực C và (-) nguồn vào cực E.

Cấp nguồn một chiều UBE đi qua công tắc và trở hạn

dòng vào hai cực B và E , trong đó cực (+) vào chân B, cực (-) vào chân E.

Khi công tắc mở, ta thấy rằng, mặc dù hai cực C và E đã được cấp điện nhưng vẫn không có dòng điện chạy qua mối C E ( lúc này dòng IC = 0 )

Khi công tắc đóng, mối P-N được phân cực thuận do đó có một dòng điện chạy từ (+) nguồn UBE qua công tắc => qua R hạn dòng => qua mối BE về cực (-) tạo thành dòng IB

Ngay khi dòng IB xuất hiện => lập tức cũng có dòng IC chạy qua mối CE làm bóng đèn phát sáng, và dòng IC mạnh gấp

nhiều lần dòng IB

Như vậy rõ ràng dòng IC hoàn toàn phụ thuộc vào dòng IB và phụ thuộc theo một công thức : IC = β.IBTrong đó: IC là dòng chạy qua mối CE

IB là dòng chạy qua mối BE

β là hệ số khuyếch đại của Transistor

Giải thích: Khi có điện áp UCE nhưng các điện tử và lỗ trống không thể vượt qua mối tiếp giáp P-N để tạo thành dòng điện Khi xuất hiện dòng

IBE do lớp bán dẫn P tại cực B rất mỏng và nồng độ pha tạp thấp, vì vậy

số điện tử tự do từ lớp bán dẫn N ( cực E ) vượt qua tiếp giáp sang lớp bán dẫn P ( cực B ) lớn hơn số lượng lỗ trống rất nhiều, một phần nhỏ trong số các điện tử đó thế vào lỗ trống tạo thành dòng IB còn phần lớn

số điện tử bị hút về phía cực C dưới tác dụng của điện áp UCE => tạo thành dòng ICE chạy qua Transistor.

Hoạt động của Transitor PNP: có hoạt động tương tự như transitor

NPN nhưng được cấp nguồn ngược lại, dòng điện cũng chạy theo

hướng ngược lại

Kiến thức cần biết:

• VBE = 0.5 V ~ 0.7V (điện áp mối nối B-E khi được phân cực).

• VCE sat = 0.1 V ~ 0.3V ( xem như 0V - đây là điện áp trên mối nối C-E khi BJT ở trạng thái bão hòa).

Trong chế độ ON-OFF này, BJT sẽ có 2 giai đoạn: 1 giaiđoạn ON và 1 giai đoạn OFF

Giai đoạn OFF: tức là BJT hở mạch hay rõ hơn mối nối

CE hở mạch

→ Điều kiện để xảy ra giai đoạn này là IB = 0 hay Vi = 0V

→ Chỉ cần để hở mạch, không cấp gì vào chân B tức là

BJT đã ở chế độ OFF

Trong chế độ ON-OFF này, BJT sẽ có 2 giai đoạn: 1 giai đoạn ON và 1 giai đoạn OFF

Giai đoạn OFF: tức là BJT hở mạch hay rõ hơn mối nối

CE hở mạch

→ Khi đó BJT sẽ tương

đương với:

Giai đoạn ON:

→ Khi ở giai đoạn này, BJT sẽ dẫn bão hòa hay nói rõ hơn là mối nối C-E ngắn mạch  VCE = VCE sat ≈ 0V

Do đó điện trở mối nối C-E sẽ là R ≈ 0 Ohm Dòng IC

sẽ đạt cực đại và bằng IC sat trong giai đoạn này

→ Điều kiện để xảy ra giai đoạn này là: IB > IC sat / βDC.

Giai đoạn ON:

→ Khi đó BJT sẽtương đương với:

Để cấp dòng cho LED sáng thì ta cần từ 15mA 25mA (ta mắc LED ở chân C), ở đây ta chọn IC = 15.15 mA cho dễ tính toán (sử dụng hình 2.12 phíatrên để tính toán)

-• Xét vòng A, ta có công thức sau: RC = (VCC - VCE)/IC =

Công dụng mạch dao động đa hài

- Mạch dao động đa hài cũng là một mạch cơ bản, nó dùng nhiều trong hầu hết các thiết bị kỹ thuật số, trong máy thu hình, đầu đĩa, máy tính, trò chơi, đồng hồ hay các thiết bị quảng cáo trang trí…

- Công dụng: tạo sóng vuông.

Nguyên lý hoạt động của mạch:

+ Khi nối nguồn, dòng điện đi qua điện trở Rb1 và Rb2 vào các cực B1 và B2

Hai transistor Q1 và Q2 đều dẫn điện, 2 led cùng sáng, 2 tụ C1 và C2 được nạp

Nhưng trên thực tế hai transistor không thể cùng dẫn một lúc mà phải có một

con dẫn trước, một con dẫn sau (do sai số tụ điện, điện trở, transistor không

giống nhau hoàn toàn…)

+ 2 tụ điện không thể nạp xong cùng 1 lúc, giả sử tụ C1 được nạp xong trước, nó

sẽ phóng điện qua cực âm đặt điện áp âm vào cực B Q2 Điện áp VBE lúc này nó

sẽ dưới mức 0.7V làm cho Q2 ngắt, không có dòng chạy qua cực C Q2, làm đèn

D2 tắt.

+ Lúc này tụ C2 được nạp, khi mà tụ C2 được nạp đầy thì tụ C1 sẽ xã hết Lúc

này tụ C2 sẽ phóng điện qua cực âm đặt điện áp âm vào cực B Q1 Điện áp VBE

lúc này sẽ dưới mức 0.7V làm cho Q1 ngắt, không có dòng chạy qua cực C Q1,

làm đèn D1 tắt.

+ Tụ C1 lúc này đã xã xong, dòng điện từ nguồn qua Rb2 vào cực B Q2, làm

điện áp VBE trên mức 0.7V, Q2 dẫn, làm cho D2 sang

+ Quá trình nó cứ tiếp tục diễn ra như vậy, 2 LED D1 và D2 sang tối luân phiên nhau

Như vậy, thời gian dẫn và ngắt của Q1, Q2 gần như phụ thuộc hoàn toàn vào thời gian phóng điện của các tụ C1

và C2 Q2 bắt đầu dẫn khi tụ C1 phóng điện xong, và

ngừng dẫn khi tụ C2 phóng điện xong Q1 bắt đầu dẫn

khi tụ C2 phóng điện xong và ngừng dẫn khi tụ C1 phóng điện xong

Thời gian phóng của tụ C1 và C2 lại gần như phụ thuộc vào trị số của tụ và điện trở Rb Nếu giá trị điện dung

của tụ càng lớn thời gian phóng điện của tụ càng lâu

Kết luận: Nói tóm lại, với sự dẫn và ngắt thay phiên của

Q1 và Q2, các led trên mạch sẽ nhấp nháy liên tục Các tụđiện có giá trị càng lớn thì thời gian led nhấp nháy càng dài

Phát triển mạch, tăng số lượng led (ghép nối tiếp,song song,…).

Thay transistor C1815 bằng A1015 (chú ý cực tính)

Tham khảo mạch đa hài 3 nhịp

Mạch đa hài 3 nhịp