Tác dụng của linh kiện - Biến thế đối xứng: Làm biến đổi mức điện áp nguồn xoay chiều ở ngõ vào, thành một hay nhiều mức điện áp xoay chiều đối xứng U21= - U22 khác nhau ởngõ ra... Ứng d
Trang 1BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN
TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠ ĐIỆN HÀ NỘI
Trang 2TÊN MÔ ĐUN: KỸ THUẬT MẠCH ĐIỆN TỬ
Mã mô đun: MĐ 13
Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò mô đun:
- Vị trí của mô đun: Mô đun được bố trí sau khi sinh viên học xong các môn học chung và môn học điện kỹ thuật và môđun Đo lường điện – điện tử
- Tính chất của mô đun: Là mô đun chuyên môn nghề
- Ý nghĩa, vai trò mô đun: Kĩ thuật mạch điện tử một là một môn học giúp cho sinh viên bắt đầu làm quen với các kiến thức về thiết kế, tính toán các dụng mạch đã cho Cung cấp cho sinh viên các kiến thức cần thiết có thể phát triển và lĩnh hội được các kiến thức của các môn chuyên nghành cao hơn
Mục tiêu của mô đun:
- Sử dụng được điốt trong các việc xén, ghim áp và chỉnh lưu dòng điện.
- Nắm được các cách mắc mạch điện của Transistor lưỡng cực,
Transistor trường
- Sử dụng được các mạch khuếch đại dùng Transistor lưỡng cực,
Transistor trường
- Lắp ráp và cân chỉnh chế độ tỉnh, chế độ động các mạch chỉnh lưu, các
mạch khuếch đại dùng Transistor lưỡng cực, Transistor trường
- Ghép được các tầng khuếch đại với nhau để làm thành một thiết bị điện
tử đơn giản
- Sử dụng được các mạch khuếch đại dùng IC (OP - AMP).
- Nghiêm túc tuân thủ nội quy học tập, đảm bảo an toàn cho người và
số
Lý thuyế t
Thực hành
Kiểm tra*
Trang 3khuếch đại tín hiệu nhỏ
6 Bài 6: Các mạch khuếch đại tín hiệu nhỏ
7 Bài 7: Các mạch khuếch đại tín hiệu nhỏ
8 Bài 8: Các kiểu mạch ghép tầng khuếch
9 Bài 9: Mạch khuếch đại công suất đơn
10 Bài 10: Mạch khuếch đại công suất đẩy
kéo song song ghép biến áp hoạt động ở
chế độ B và AB
11 Bài 11: Mạch khuếch đại công suất đây
kéo nối tiếp OTL hoạt động ở chế độ
AB
12 Bài 12: Mạch khuếch đại công suất đây
kéo nối tiếp OCL hoạt động ở chế độ AB 10 02 08 0
13 Bài 13: Các mạch bảo vệ transistor công
14 Bài 14: Mạch khuếch đại tín hiệu biến
15 Bài 15: Khuếch đại một chiều có biến
18 Bài 18: Vi mạch khuếch đại thuật toán
MỤC LỤC
Bài 1 CÁC MẠCH CHỈNH LƯU 15
1.1 Mạch chỉnh lưu một bán kỳ 15
1.1.1 Mạch điện và tác dụng của linh kiện 15
1.1.2 Sơ đồ dạng sóng mạch chỉnh lưu một bán kỳ 16
1.1.3 Nguyên lý hoạt động của mạch điện 16
1.1.4 Ứng dụng của mạch điện 17
1.1.5 Thực hành ráp mạch chỉnh lưu một bán kỳ 17
1.2 Mạch chỉnh lưu hai bán kỳ dùng 2 diode 18
Trang 41.2.1 Mạch điện và tác dụng của linh kiện 18
1.2.2 Sơ đồ dạng sóng tín hiệu chỉnh lưu hai bán kỳ 19
1.2.3 Nguyên lý hoạt động của mạch điện 20
1.2.4 Ứng dụng của mạch điện 20
1.2.5 Thực hành ráp mạch chỉnh lưu toàn kỳ dùng 2 diode 20
1.3 Mạch chỉnh lưu toàn kỳ hình cầu dùng 4 Diode 22
1.3.1 Mạch điện và tác dụng của linh kiện 22
1.3.2 Sơ đồ dạng sóng mạch chỉnh lưu toàn kỳ hình cầu dùng 4 Diode 22
1.3.3 Nguyên lý hoạt động của mạch điện 23
1.3.4 Ứng dụng của mạch điện 23
1.3.5 Thực hành ráp chỉnh lưu toàn kỳ hình cầu dùng 4 Diode 23
1.4 Mạch chỉnh lưu hình cầu nguồn đối xứng dùng 4 Diode 25
1.4.1 Mạch điện và tác dụng của linh kiện 25
1.4.2 Sơ đồ dạng sóng chỉnh lưu hình cầu nguồn đối xứng dùng 4 Diode 26
1.4.3 Nguyên lý hoạt động của mạch điện 27
1.4.4 Ứng dụng của mạch điện 27
1.4.5 Thực hành Ráp mạch chỉnh lưu hình cầu đối xứng dùng 4 Diode 27
1.5 Mạch chỉnh lưu nhân đôi điện áp 30
1.5.1 Mạch điện tác dụng của linh kiện 30
1.6 Mạch chỉnh lưu nhân ba điện áp 34
1.6.1 Mạch điện tác dụng của linh kiện 34
1.6.2 Nguyên lý hoạt động 34
1.6.3 Ứng dụng của mạch điện 35
1.6.4 Ráp mạch chỉnh lưu nhân 3 điện áp 35
Bài 2 CÁC MẠCH LỌC NGUỒN CƠ BẢN 38
2.1 Tổng quan về mạch lọc 38
2.1.1 Khái niệm về mạch lọc 38
2.1.2 Độ gợn điện áp đầu ra của mạch lọc 38
2.1.3 Hệ số độ ổn định điện áp 39
2.2 Mạch lọc dùng tụ điện C 40
2.2.1 Sơ đồ mạch điện và tác dụng của linh kiện 40
2.2.2 Sơ đồ dạng sóng tín hiệu ngõ ra U r 41
2.2.3 Nguyên lý hoạt động 41
2.2.4 Tính toán các thông số của mạch 42
2.2.5 Ứng dụng của mạch 43
2.2.6 Thực hành 43
2.2.7 Kiểm tra và sửa chữa các hỏng hóc của mạch 45
2.3 Mạch lọc dùng RC 45
2.3.1 Sơ đồ mạch điện và tác dụng của mạch điện 45
2.3.2 Sơ đồ dạng sóng tín hiệu ngõ ra 45
2.3.3 Nguyên lý hoạt động 46
Trang 52.3.4 Tính toán các thông số của mạch 46
2.3.5 Ứng dụng của mạch lọc RC 47
2.3.6 Ráp mạch lọc RC 47
2.3.7 Kiểm tra và sửa chữa các hỏng hóc của mạch 49
2.4 Mạch lọc dùng cuộn dây L 49
2.4.1 Mạch điện và tác dụng của linh kiện 49
2.4.2 Nguyên lý hoạt động 49
2.4.3 Tính toán các thông số của mạch điện 50
2.4.4 Ứng dụng mạch lọc dùng cuộn dây L 50
2.5 Mạch lọc dùng cuộn dây LC 50
2.5.1 Mạch điện và tác dụng của linh kiện 50
2.5.2 Nguyên lý hoạt động 51
2.5.3 Tính toán các thông số của mạch điện 51
2.5.4 Ứng dụng của mạch lọc LC 51
2.6 Mạch lọc cộng hưởng RC 51
2.6.1 Mạch điện và tác dụng của linh kiện 52
2.6.2 Nguyên lý hoạt động 52
2.6.3 Ứng dụng của mạch lọc cộng hưởng RC 52
Bài 3 MẠCH XÉN VÀ MẠCH GHIM ÁP 54
3.1 Khái niệm về mạch xén 54
3.1.1 Khái niệm 54
3.1.2 Phân loại mạch xén 54
3.2 Mạch xén trên dùng diode 55
3.2.1 Sơ đồ mạch điện và tác dụng của linh kiện 55
3.2.2 Dạng sóng ngõ ra 55
3.2.3 Nguyên lý hoạt động của mạch điện 56
3.2.4 Ứng dụng 57
3.2.5 Ráp mạch xén trên dùng diode 57
3.2.6 Kiểm tra và sửa chữa các hỏng hóc của mạch 59
3.3 Mạch xén dưới dùng Diode 59
3.3.1 Sơ đồ mạch điện và tác dụng của linh kiện 59
3.3.2 Dạng sóng ngõ ra 59
3.3.3 Nguyên lý hoạt động của mạch điện 60
3.3.4 Ứng dụng 61
3.3.5 Ráp mạch xén trên dùng diode 61
3.3.6 Kiểm tra và sửa chữa các hỏng hóc của mạch 62
3.4 Mạch xén 2 mức điện áp dùng Diode 62
3.4.1 Sơ đồ mạch điện và tác dụng của linh kiện 63
3.4.2 Dạng sóng ngõ ra 63
3.4.3 Nguyên lý hoạt động của mạch điện 64
3.4.4 Ứng dụng 64
Trang 63.4.5 Ráp mạch xén 2 mức điện áp dùng Diode 64
3.4.6 Kiểm tra và sửa chữa các hỏng hóc của mạch 66
3.5 Mạch xén 2 mức dùng Diode Zenner 66
3.5.1 Sơ đồ mạch điện và tác dụng của linh kiện 66
3.5.2 Dạng sóng ngõ ra 66
3.5.3 Nguyên lý hoạt động của mạch điện 67
3.5.4 Ứng dụng 68
3.5.5 Thực hành ráp mạch xén 2 mức dùng Diode Zenner 68
3.5.6 Kiểm tra và sửa chữa các hỏng hóc của mạch 69
3.6 Mạch ghim áp ở mức không 69
3.6.1 Sơ đồ mạch điện mạch và tác dụng của linh kiện 69
3.6.2 Sơ đồ dạng sóng của tín hiệu 70
3.6.3 Nguyên lý hoạt động 70
3.6.4 Ứng dụng 70
3.7 Mạch ghim đỉnh trên mức không 70
3.7.1 Sơ đồ mạch điện và tác dụng của linh kiện 71
3.7.2 Sơ đồ dạng sóng của tín hiệu 71
3.7.3 Nguyên lý hoạt động 72
3.7.4 Ứng dụng 72
3.7.5 Ráp mạch ghim áp trên mức không 72
3.7.6 Kiểm tra và sữa chữa các hỏng hóc của mạch 74
3.8 Mạch ghim đỉnh dưới mức không 74
3.8.1 Sơ đồ mạch điện và tác dụng của linh kiện 74
3.8.2 Sơ đồ dạng sóng của tín hiệu 74
3.8.3 Nguyên lý hoạt động 75
3.8.4 Ứng dụng 75
3.8.5 Ráp mạch ghim áp trên mức không 75
3.8.6 Kiểm tra và sữa chữa các hỏng hóc của mạch 76
Bài 4 MẠCH VI PHÂN VÀ TÍCH PHÂN 78
4.1 Mạch vi phân 78
4.1.1 Định nghĩa 78
4.1.2 Mạch vi phân RC 78
4.1.3 Mạch vi phân RL 81
4.1.4 Ứng dụng của mạch vi phân 84
4.1.5 Ráp mạch vi phân RC 84
4.1.6 Ráp mạch vi phân RL 86
4.2 Mạch tích phân 89
4.2.1 Định nghĩa 89
4.2.2 Mạch tích phân RC 89
4.2.3 Mạch tích phân RL 93
4.2.4 Ứng dụng mạch tích phân 95
Trang 74.2.5 Ráp mạch tính phân RC 95
4.2.6 Ráp mạch tích phân RL 98
Bài 5 NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG MẠCH KHUẾCH ĐẠI TÍN HIỆU NHỎ 102
5.1 Định nghĩa mạch khuếch đại tín hiệu nhỏ 102
5.1.1 Định nghĩa mạch khuếch đại tín hiệu nhỏ 102
5.2 Các chế độ công tắc của mạch khuếch đại tín hiệu nhỏ 103
5.2.1 Chế độ A 104
5.2.2 Chế độ B 105
5.2.3 Chế độ AB 107
5.2.4 Chế độ C 107
5.3 Hồi tiếp 108
5.3.1 Định nghĩa 108
5.3.2 Phân loại hồi tiếp 109
5.3.3 Tác dụng của hồi tiếp 110
Bài 6 CÁC MẠCH KHUẾCH ĐẠI TÍN HIỆU NHỎ DÙNG TRANSISTOR LƯỠNG CỰC 113
6.1 Mạch khuếch đại cực phát chung (CE) 114
6.1.1 Sơ đồ mạch điện 114
6.1.2 Tác dụng của linh kiện 114
6.1.3 Nguyên lý hoạt động của mạch điện 114
6.1.4 Vẽ sơ đồ tương đương tín hiệu nhỏ 115
6.1.5 Kiểm tra hỏng hóc và sữa chữa 122
6.2 Mạch khuếch đại cực gốc chung (CB) 122
6.2.1 Sơ đồ mạch điện 123
6.2.2 Tác dụng của linh kiện 123
6.2.3 Nguyên lý hoạt động của mạch điện 123
6.2.4 Vẽ sơ đồ tương đương tín hiệu nhỏ 124
6.2.5 Tính toán các thông số của mạch 124
6.2.6 Các đặc tính của mạch khuếch đại B chung 127
6.2.7 Ứng dụng của mạch khuếch đại B chung 127
6.2.8 Ráp mạch khuếch đại B chung 127
6.2.9 Kiểm tra hỏng hóc và sữa chữa 129
6.3 Mạch khuếch đại cực góp chung (CC) 129
6.3.1 Sơ đồ mạch điện 130
6.3.2 Tác dụng của linh kiện 130
6.3.3 Nguyên lý hoạt động của mạch điện 130
6.3.4 Vẽ sơ đồ tương đương tín hiệu nhỏ 131
6.3.5 Tính toán các thông số của mạch 131
6.3.6 Các đặc tính của mạch khuếch đại C chung 132
6.3.7 Ứng dụng của mạch khuếch đại C chung(CC) 132
6.3.8 Ráp mạch khuếch đại cực góp chung 132
Trang 86.3.9 Kiểm tra hỏng hóc và sữa chữa 135
Bài 7 CÁC MẠCH KHUẾCH ĐẠI TÍN HIỆU NHỎ DÙNG TRANSISTOR TRƯỜNG 137
7.1 Mạch khuếch đại cực nguồn chung (CS) 138
7.1.1 Sơ đồ mạch điện và tác dụng của linh kiện 138
7.1.2 Vẽ sơ đồ tương đương cho tín hiệu nhỏ 139
7.1.3 Tính toán các thông số của mạch điện 139
7.1.4 Các đặc tính của mạch điện 141
7.1.5 Ứng dụng của mạch khuếch đại nguồn chung 141
7.1.6 Ráp mạch khuếch đại nguồn chung CS 141
7.1.7 Kiểm tra và sửa chữa các hỏng hóc của mạch 144
7.2 Mạch khuếch đại cổng chung CG 144
7.2.1 Sơ đồ mạch điện 144
7.2.2 Tác dụng của linh kiện 144
7.2.3 Vẽ sơ đồ tương đương cho tín hiệu nhỏ 145
7.2.4 Tính toán các thông số của mạch điện 145
7.2.5 Các đặc tính của mạch điện 145
7.2.6 Ứng dụng của mạch khuếch đại cổng chung 145
7.2.7 Ráp mạch khuếch đại cổng chung CG 146
7.2.8 Kiểm tra và sửa chữa các hỏng hóc của mạch 147
7.3 Mạch khuếch đại máng chung CD 148
7.3.1 Sơ đồ mạch điện và tác dụng của linh kiện 148
7.3.2 Tác dụng của linh kiện 148
7.3.3 Vẽ sơ đồ tương đương cho tín hiệu nhỏ 149
7.3.4 Tính toán các thông số của mạch điện 149
7.3.5 Các đặc tính của mạch điện 150
7.3.6 Ứng dụng của mạch khuếch đại máng chung 150
7.3.7 Ráp mạch khuếch đại máng chung CD 150
7.3.8 Kiểm tra và sửa chữa các hỏng hóc của mạch 152
7.4 Ưu nhược điểm của các mạch khuếch đại tín hiệu nhỏ dùng Transistor trường 152
7.4.1 Ưu nhược điểm của mạch nguồn chung 152
7.4.2 Ưu nhược điểm của mạch cổng chung 152
7.4.3 Ưu nhược điểm của mạch máng chung 153
Bài 8 CÁC KIỂU MẠCH GHÉP TẦNG KHUẾCH ĐẠI 156
8.1 Các vấn đề chung của mạch ghép tầng 156
8.1.1 Định nghĩa 156
8.1.2 Sơ đồ khối của mạch ghép tầng khuếch đại 156
8.1.3 Phương pháp tính toán hệ số khuếch đại cho mạch ghép tầng 157
8.2 Mạch ghép tầng khuếch đại bằng RC 158
8.2.1 Mạch điện và tác dụng của linh kiện 158
8.2.2 Mạch tương đương AC (mạch tương đương tín hiệu nhỏ) 159
8.2.3 Tính toán các thông số của mạch điện 159
Trang 98.2.4 Ưu nhược điểm của mạch ghép tầng bằng RC 161
8.2.5 Ứng dụng của mạch điện 161
8.3 Mạch ghép tầng bằng biến áp 161
8.3.1 Mạch điện và tác dụng của linh kiện 162
8.3.2 Mạch tương đương AC 162
8.3.3 Tính toán các thông số của mạch 163
8.3.4 Ưu nhược điểm của mạch ghép tầng bằng biến áp 163
8.3.5 Ứng dụng của mạch điện 163
8.4 Mạch ghép tầng trực tiếp 164
8.4.1 Mạch điện và tác dụng của linh kiện 164
8.4.2 Tính toán phân cực DC 164
8.4.3 Tính toán các thông số AC 165
8.4.4 Ưu nhược điểm của mạch ghép tầng trực tiếp 166
8.4.5 Ứng dụng của mạch điện 166
8.4.6 Ráp mạch ghép tầng trực tiếp 166
8.5 Mạch khuếch đại CASCODE 169
8.5.1 Mạch điện và tác dụng của linh kiện 169
8.5.2 Tác dụng của linh kiện 169
8.5.3 Tính toán các thông số DC 170
8.5.4 Tính toán các thông số AC 170
8.5.5 Các đặc tính của mạch CASCODE 171
8.5.6 Ứng dụng của mạch điện 171
8.5.7 Ráp mạch khuếch đại CASCODE 172
8.5.8 Kiểm tra và sửa chữa các hỏng hóc của mạch 174
8.6 Mạch khuếch đại DALINGTON 174
8.6.1 Mạch điện và tác dụng của linh kiện 174
8.6.2 Sơ đồ mạch AC tương đương 175
8.6.3 Tính toán các thông số của mạch điện 175
8.6.4 Ứng dụng của mạch điện 176
8.6.5 Ráp mạch khuếch đại DALINGTON 176
8.6.6 Kiểm tra và sửa chữa các hỏng hóc của mạch 178
Bài 9 MẠCH KHUẾCH ĐẠI CÔNG SUẤT ĐƠN HOẠT ĐỘNG Ở CHẾ ĐỘ A 179
9.1 Định nghĩa và phân loại mạch khuếch đại công suất 179
9.1.1 Định nghĩa 179
9.1.2 Phân loại 180
9.1.3 Mạch khuếch đại công suất đơn hoạt động chế độ A có tải là điện trở 181
9.1.4 Sơ đồ mạch điện và tác dụng của linh kiện 181
9.1.5 Nguyên lý hoạt động 181
9.1.6 Xác định đường tải tĩnh 182
9.1.7 Xác định đường tải động 182
9.1.8 Tính toán các thông số của mạch điện 183
Trang 109.1.9 Ứng dụng của mạch khuếch đại công suất đơn hoạt động ở chế độ A có tải là
điện trở 184
9.2 Mạch khuếch đại công suất đơn hoạt động ở chế độ A có tải ghép biến áp 184
9.2.1 Sơ đồ mạch điện và tác dụng của linh kiện 184
9.2.2 Nguyên lý hoạt động 185
9.2.3 Xác định đường tải tĩnh 186
9.2.4 Xác định đường tải động 186
9.2.5 Tính toán các thông số của mạch điện 186
9.2.6 Ứng dụng mạch khuếch đại công suất đơn hoạt động ở chế độ A có tải ghép biến áp 187
9.2.7 Lắp ráp và cân chỉnh mạch 187
9.2.8 Chẩn đoán, sửa chữa các hỏng hóc của mạch 190
Bài 10 MẠCH KHUẾCH ĐẠI CÔNG SUẤT ĐẨY KÉO SONG SONG
GHÉP BIẾN ÁP HOẠT ĐỘNG Ở CHẾ ĐỘ B VÀ AB. 192
10.1 Những vấn đề chung về tầng khuếch đại công suất đẩy kéo 192
10.1.1 Các loại sơ đồ mạch điện 192
10.1.2 Một số đặc điểm cơ bản 194
10.2 Mạch khuếch đại công suất đẩy kéo song song ghép biến áp hoạt động ở chế độ B 194
10.2.1 Mạch điện và tác dụng của linh kiện 194
10.2.2 Nguyên lý hoạt động của mạch 195
10.2.3 Xác định đường tải tĩnh 196
10.2.4 Xác định đường tải động 196
10.2.5 Tính toán các thông số của mạch điện 197
10.2.6 Ứng dụng của mạch khuếch đại công suất đẩy kéo song song chế độ B 198
10.3 Mạch khuếch đại công suất đẩy kéo song song hoạt động ở chế độ AB 198
10.3.1 Sơ đồ mạch điện và tác dụng của linh kiện 198
10.3.2 Nguyên lý hoạt động của mạch 199
10.3.3 Xác định đường tải tĩnh 199
10.3.4 Xác định đường tải động 199
10.3.5 Tính toán các thông số của mạch điện 200
10.3.6 Ứng dụng của mạch khuếch đại công suất đẩy kéo song song chế độ AB 201
10.3.7 Ráp Mạch khuếch đại công suất đẩy kéo song song hoạt động ở chế độ AB 201
10.3.8 Kiểm tra chẩn đoán, sửa chữa các hỏng hóc của mạch 203
10.4 Ưu nhược điểm của mạch khuếch đại công suất đẩy kéo song song ghép biến áp hoạt động ở chế độ B và AB 203
10.4.1 Ưu nhược điểm của mạch khuếch đại công suất đẩy kéo song song ghép biến áp hoạt động ở chế độ B 203
10.4.2 Ưu nhược điểm của mạch khuếch đại công suất đẩy kéo song song ghép biến áp hoạt động ở chế độ AB 204
Bài 11 MẠCH KHUẾCH ĐẠI CÔNG SUẤT ĐẨY KÉO NỐI TIẾP OTL HOẠT ĐỘNG CHẾ ĐỘ AB 205
11.1 Định nghĩa mạch khuếch đại công suất nối tiếp OTL 205
Trang 1111.2 Mạch khuếch đại công suất đẩy kéo nối tiếp OTL hoạt động ở chế độ AB 206
11.2.1 Mạch điện và tác dụng của linh kiện 206
11.2.2 Nguyên lý hoạt động của mạch điện 207
11.2.3 Tính toán các thông số của mạch điện 208
11.2.4 Ưu, nhược điểm mạch khuếch đại công suất đẩy kéo OTL hoạt động chế độ AB 208
11.2.5 Các ứng dụng của mạch khuếch đại công suất đẩy kéo nối tiếp OTL hoạt động ở chế độ AB 209
11.2.6 Lắp ráp và cân chỉnh mạch khuếch đại công suất đẩy kéo nối tiếp OTL hoạtđộng ở chế độ AB 209
11.2.7 Kiểm tra chẩn đoán, sửa chữa các hỏng hóc của các mạch khuếch đại công suất đẩy kéo nối tiếp OTL hoạt động ở chế độ AB 210
Bài 12 MẠCH KHUẾCH ĐẠI CÔNG SUẤT ĐẨY KÉO NỐI TIẾP OCL HOẠT ĐỘNG CHẾ ĐỘ AB 214
12.1 Định nghĩa 214
12.2 Mạch khuếch đại công suất đẩy kéo nối tiếp OCL hoạt động chế độ AB 214
12.2.1 Mạch điện và tác dụng của linh kiện 215
12.2.2 Nguyên lý hoạt động của mạch điện 215
12.2.3 Tính toán các thông số của mạch điện 216
12.2.4 Ưu nhược điểm và các ứng dụng của mạch công suất đẩy kéo nối tiếp OCL hoạt động ở chế độ AB 217
12.2.5 Các ứng dụng của mạch khuếch đại công suất đẩy kéo nối tiếp OCL hoạt động ở chế độ AB 217
12.2.6 Lắp ráp và cân chỉnh mạch khuếch đại công suất đẩy kéo nối tiếp OCL hoạt động ở chế độ AB 220
12.2.7 Kiểm tra chẩn đoán, sửa chữa các hỏng hóc của các mạch khuếch đại công suất đẩy kéo nối tiếp OCL hoạt động ở chế độ AB 221
Bài 13 CÁC MẠCH BẢO VỆ TRANSISTOR CÔNG SUẤT LỚN 223
13.1 Định nghĩa 223
13.2 Mạch bảo vệ Transistor công suất lớn bằng phương pháp giảm tổng trở ngõ vào 223
13.2.1 Sơ đồ mạch điện và tác dụng của linh kiện 223
13.2.2 Nguyên lý hoạt động của mạch điện 224
13.3 Mạch bảo vệ Transistor công suất lớn bằng phương pháp cắt nguồn cho các transistor công suất lớn 225
13.3.1 Sơ đồ mạch điện và tác dụng của linh kiện 225
13.4 Lắp ráp và cân chỉnh các mạch bảo vệ Transistor công suất lớn 226
13.5 Kiểm tra chẩn đoán, sửa chữa các hỏng hóc của các mạch bảo vệ 227
Bài 14 MẠCH KHUẾCH ĐẠI TÍN HIỆU BIẾN THIÊN CHẬM GHÉP TRỰC TIẾP .228
14.1 Những vấn đề chung về mạch khuếch đại biến thiên chậm 228
Trang 1214.1.1 Định nghĩa 228
14.1.2 Đặc tuyến biên độ tần số của mạch khuếch đại tín hiệu một chiều 229
14.1.3 Phương pháp ghép tín hiệu với đầu vào mạch điện 229
14.2 Mạch khuếch đại tín hiệu biến thiên chậm ghép trực tiếp ba tầng 229
14.2.1 Mạch điện và tác dụng của linh kiện 229
14.2.2 Nguyên lý hoạt động của mạch điện 230
14.2.3 Tính toán các thông số của mạch điện 230
14.2.4 Ưu, nhược điểm của mạch khuếch đại ghép trực tiếp 231
14.3 Các phương pháp giảm độ trôi điểm không của mạch khuếch đại tín hiệu biến thiên chậm ghép trực tiếp 232
14.3.1 Phương pháp bù điên áp ngõ vào 232
14.3.2 Phương pháp bù điên áp ngõ ra 233
14.4 Lắp ráp và cân chỉnh các mạch khuếch đại tín hiệu biến thiên chậm ghép trực tiếp 3 tầng 233
14.5 Kiểm tra chẩn đoán, kiểm tra và sửa chữa các mạch khuếch đại tín hiệu biến thiên chậm ghép trực tiếp 236
Bài 15 KHUẾCH ĐẠI MỘT CHIỀU CÓ BIẾN ĐỔI TRUNG GIAN 237
15.1 Sơ đồ khối chức năng của mạch khuếch đại một chiều có biến đổi trung gian 237
15.1.1 Sơ đồ khối của mạch khuếch đại một chiều có biến đổi trung gian 237
15.1.2 Chức năng của các khối 238
15.2 Mạch điều chế dùng transistor 238
15.2.1 Sơ đồ mạch điện và tác dụng của linh kiện 239
15.2.2 Nguyên lý hoạt động mạch điện 239
15.2.3 Ưu, nhược điểm của mạch khuếch đại một chiều có biến đổi trung gian 239
15.2.4 Ứng dụng của mạch điện 240
Bài 16 MẠCH ỔN ÁP 241
16.1 Định nghĩa mạch ổn áp 241
16.2 Mạch ổn áp tuyến tính nối tiếp dùng transistor 241
16.2.1 Sơ đồ khối và chức năng của các khối 242
16.2.2 Mạch điện và tác dụng của linh kiện 242
16.2.3 Nguyên lý hoạt động của mạch điện 243
16.2.4 Tính toán các thông số của mạch điện 244
16.2.5 Ứng dụng của mạch điện 244
16.2.6 Lắp ráp và cân chỉnh các mạch ổn áp tuyến tính nối tiếp dùng transistor 244
16.2.7 Kiểm tra chẩn đoán và sửa chữa hỏng hóc của các mạch ổn áp tuyến tính dùng transistor 245
16.3 Mạch ổn áp tuyến tính nối tiếp dùng OP-AMP 246
16.3.1 Mạch điện và tác dụng của linh kiện 246
16.3.2 Nguyên lý hoạt động 246
16.3.3 Tính toán các thông số của mạch điện 247
16.3.4 Mạch bảo vệ ổn áp tuyến tính nối tiếp khi bị quá tải hoặc ngắn mạch 247
Trang 1316.4 Mạch ổn áp tuyến tính mắc song song dùng transistor 248
16.4.1 Sơ đồ khối và chức năng của các khối 248
16.4.2 Mạch điện và tác dụng của linh kiện 249
16.4.3 Nguyên lý hoạt động 249
16.4.4 Tính toán các thông số của mạch điện 250
16.4.5 Ứng dụng của mạch điện 250
16.5 Mạch ổn áp song song dùng Op-Amp 250
16.5.1 Mạch điện và tác dụng của linh kiện 250
16.5.2 Nguyên lý hoạt động 251
16.5.3 Tính toán các thông số của mạch điện 251
16.6 Mạch ổn áp dùng IC 251
16.6.1 Khái niệm chung 252
16.6.2 Giới thiệu các họ IC ổn áp thông dụng và ứng dụng 252
16.7 Mạch ổn áp dùng IC có thể cân chỉnh được điện áp ra 253
16.7.1 Mach điện và tác dụng của linh kiện 253
16.7.2 Nguyên lý hoạt động của mạch điện 253
16.8 Các mạch ổn áp dùng IC cải tiến 254
16.8.1 Mạch tăng dòng ra 254
16.8.2 Mạch tăng điện áp ra 255
Bài 17 MẠCH KHUẾCH ĐẠI VI SAI 258
17.1 Các vấn đề chung về mạch khuếch đại vi sai 258
17.1.1 Sơ đồ mạch điện nguyên lý tổng quát 258
17.1.2 Các điều kiện và đặc điểm của mạch điện 259
17.1.3 Các phương pháp đưa tín hiệu vào 259
17.2 Mạch khuếch đại vi sai hoạt động ở chế độ khuếch đại một chiều 259
17.2.1 Sơ đồ mạch điện và tác dụng của linh kiện 259
17.2.2 Nguyên lý hoạt động của mạch điện 260
17.2.3 Biểu đồ tín hiệu ra 260
17.2.4 Tính toán các thông số của mạch điện 260
17.2.5 Đặc tính của mạch điện 261
17.2.6 Ứng dụng của mạch điện 261
17.3 Mạch khuếch đại vi sai hoạt động ở chế độ khuếch đại xoay chiều ngõ vào đơn 261
17.3.1 Sơ đồ mạch điện và tác dụng của linh kiện 261
17.3.2 Nguyên lý hoạt động của mạch điện Sơ đồ tương đương tín hiệu bé 262
17.3.3 Tính toán các thông số của mạch điện 262
17.3.4 Đặc tính của mạch điện 262
17.3.5 Ứng dụng của mạch điện 263
17.3.6 Lắp ráp và cân chỉnh các mạch khuếch đại vi sai hoạt động ở chế độ khuếch đại xoay chiều ngõ vào đơn 263
17.3.7 Kiểm tra và sửa chữa các hỏng hóc của các mạch 264
Trang 1417.4 Mạch khuếch đại vi sai hoạt động ở chế độ khuếch đại xoay chiều ngõ vào vi sai
265
17.4.1 Sơ đồ mạch điện và tác dụng của linh kiện 265
17.4.2 Nguyên lý hoạt động của mạch điện 265
17.4.3 Sơ đồ tương đương tín hiệu bé 266
17.4.4 Tính toán các thông số của mạch điện 266
17.4.5 Đặc tính của mạch điện 266
17.4.6 Ứng dụng của mạch điện 266
17.5 Mạch khuếch đại vi sai hoạt động ở chế độ khuếch đại xoay chiều ngõ vào đồng pha 266
17.5.1 Sơ đồ mạch điện và tác dụng của linh kiện 266
17.5.2 Nguyên lý hoạt động của mạch điện 267
17.5.3 Sơ đồ tương đương tín hiệu bé 267
17.5.4 Tính toán các thông số của mạch điện 268
17.5.5 Đặc tính của mạch điện 268
17.6 Mạch khuếch đại vi sai có tải động (kiểu gương dòng điện) 268
17.6.1 Mạch điện tác dụng của linh kiện 268
17.6.2 Nguyên lý hoạt động của mạch điện 269
17.6.3 Tính toán các thông số của mạch điện 269
17.6.4 Đặc tính của mạch điện 270
Bài 18 VI MẠCH KHUẾCH ĐẠI THUẬT TOÁN (OP-AMP) 272
18.1 Định nghĩa và kí hiệu của vi mạch thuật toán 272
18.1.1 Định nghĩa 272
18.1.2 Kí hiệu 272
18.2 Các tính chất cơ bản của OP-AMP 274
18.3 Các tham số cơ bản của bộ KDTT 274
18.3.1 Hệ số khuếch đại tínhiệu: K d 274
18.3.2 Đặc tuyến truyền đạt 275
18.3.3 Hệ số khuếch đại đồng pha 275
18.3.4 Tỷ số nén tín hiệu đồng phaCMRR( common mode rejection ratio) 275
18.3.5 Dòng vào tĩnh và điện áp lệch không 276
18.4 Giới thiệu một số vi mạch khuếch đại thuật toán thông dụng 277
18.4.1 Op-Amp LM 101 277
18.4.2 Op - Amp LM 741 278
18.5 Thực hành các mạch ứng dụng cơ bản: 279
18.5.1 Mạch khuếch đại đảo 279
18.5.2 Mạch khuếch đại Không đảo 281
18.6 Kiểm tra mạch khuếch đại 284
18.6.1 Mạch khuếch đại đảo 284
18.6.2 Mạch khuếch đại đảo 284
Trang 16BÀI 1 CÁC MẠCH CHỈNH LƯU
Mã bài: MĐ 13-01 Giới thiệu:
Các mạch điện tử thường sử dụng linh kiện tích cực để tạo ra hay biến đổi hoặc xử lý các tín hiệu như điều chế, khuếch đại, chuyển đổi tín hiệu v.v Các linh kiện tích cực hoạt động nguồn cung cấp một chiều (DC), nên mạch chỉnh lưu biến đổi nguồn xoay chiều (AC) thành nguồn một chiều (DC) rất cần thiết
Mục tiêu:
- Trình bày chính xác sơ đồ mạch điện, tác dụng của các linh kiện và các Ứng dụng của các mạch chỉnh lưu
- Phân tích đúng nguyên lý hoạt động của các mạch chỉnh lưu bán kỳ, cả chu
kỳ dùng 2 điốt, cả chu kỳ hình cầu, mạch nắn mạch áp
- Lắp ráp và cân chỉnh các mạch chỉnh lưu đúng chỉ tiêu kĩ thuật
- Chẩn đoán, kiểm tra và sửa chữa được các hỏng hóc của các mạch chỉnh lưu
Trang 171.1.1.2 Tác dụng của linh kiện
- Biến thế: Làm biến đổi mức điện áp nguồn xoay chiều ở ngõ vào, thành mộthay nhiều mức điện áp xoay chiều khác nhau ở ngõ ra
- Diode: Dùng chỉnh lưu điện áp nguồn xoay chiều thành nguồn một chiều
- Điện trở tải Rtải: Thiết bị tiêu thụ điện
1.1.2 Sơ đồ dạng sóng mạch chỉnh lưu một bán kỳ
Hình 1.2 Dạng sóng mạch chỉnh lưu một bán kỳ
Hình 1.3 Dạng sóng chạy mô phỏng mạch chỉnh lưu một bán kỳ
1.1.3 Nguyên lý hoạt động của mạch điện
- Khi cấp điệp áp nguồn xoay chiều (AC) ngõ vào cuộn sơ cấp biến thế, thì ngõ
cuộn thứ cấp biến thế tạo ra điện áp xoay chiều
- Xét ở bán kỳ dương (VAC> 0) thì diode D dẫn điện:
nên biên độ đỉnh VmDC = VmAC - V
Giá trị V = (0,40,8)V rất nhỏ so với VmAC, nên có thể được bỏ qua giá trị V
- Xét ở bán kỳ âm (VAC< 0) diode D ngưng dẫn ID = 0 nên VDC = ID RTải = 0.Vậy điện áp nguồn xoay chiều (AC) sau khi qua mạch chỉnh lưu, trở thành điện
áp nguồn một chiều (DC)
- Đối với mạch chỉnh lưu một bán kỳ: UhdDC = 0,318UmAC ≈ 0,45UhdAC
Trang 18- Dòng điện trên tải Rtải bằng dòng qua diode IR = ID.
1.1.4 Ứng dụng của mạch điện
Tạo ra điện áp nguồn một chiều (DC) cung cấp cho các thiết bị đơn giản,
dễ dàng lắp ráp và sửa chữa, giá thành thấp Nhưng có nhược điểm là điện ápngõ ra nhỏ, và độ gợn sóng lớn nên ít được sử dụng
Bước 3: Thực hiện phép đo dùng dao động ký (Osillocope)
- Chọn kênh CH1 (CHA) đo điện áp VAC, CH2 (CHB) đo điện áp VDC
- Vẽ dạng sóng điện áp VAC(V), điện áp VDC(V) trên cùng hệ trục tọa độ.
Trang 19Hình 1.5. Vẽ dạng sóng điện áp VAC, và VDC trên cùng hệ trục tọa độ.
- Xác định giá trị biên độ đỉnh Vm(AC) =
- Xác định giá trị biên độ đỉnh Vm(DC) =
- Tính V = Vm(AC) – Vm(DC) =
- Tính hệ số A11 = biết giá trị Vhd(AC) = A11Vm(AC).
- Tính hệ số B11 = biết giá trị Vhd(DC) = B11Vm(DC).1.2 Mạch chỉnh lưu hai bán kỳ dùng 2 diode
Hình 1.6 Mạch chỉnh lưu hai bán kỳ dùng 2 diode
1.2.1.2 Tác dụng của linh kiện
- Biến thế đối xứng: Làm biến đổi mức điện áp nguồn xoay chiều ở ngõ vào,
thành một hay nhiều mức điện áp xoay chiều đối xứng (U21= - U22) khác nhau ởngõ ra
Trang 20- Diode (D1, D2): Dùng chỉnh lưu nguồn điện xoay chiều thành nguồn mộtchiều.
- Điện trở tải Rtải: Thiết bị tiêu thụ điện
1.2.2 Sơ đồ dạng sóng tín hiệu chỉnh lưu hai bán kỳ
Hình 1.7 Dạng sóng mạch chỉnh lưu hai bán kỳ dùng 2 diode
Hình 1.8 Dạng sóng chạy mô phỏng mạch chỉnh lưu hai bán kỳ
1.2.3 Nguyên lý hoạt động của mạch điện
- Khi có nguồn điện xoay chiều vào cuộn sơ cấp của biến thế, thì các đầu cuộn
thứ cấp tạo ra điện áp đối xứng nhau U21 = - U22
- Xét ở bán kỳ dương (U21> 0) thì D1 dẫn điện, D2 ngưng dẫn điện nên
D1 dẫn điện dòng điện nên biên độ đỉnh VmDC = VmAC - V
- Xét ở bán kỳ âm (U22> 0) thì D2 dẫn điện, D1 ngưng dẫn điện nên
D2 dẫn điện dòng điện nên VmDC = VmAC - V
- Giá trị V = (0,40,8)V rất nhỏ so với VAC có thể được bỏ qua V
Trang 21Vậy điện áp ngõ ra gồm cả hai bán kỳ do D1, D2 luân phiên nhau dẫn.
Đối với mạch chỉnh lưu toàn kỳ: UhdDC ≈ 0,636UmAC ≈ 0,9UhdAC
Dòng điện trên tải Rtải bằng 2 lần qua diode: IR = 2ID
1.2.4 Ứng dụng của mạch điện
Tạo ra một bộ nguồn một chiều (DC) cung cấp cho các thiết bị đơn giản,mạch có hệ số độ gợn sóng nhỏ bằng 1/2 chỉnh lưu một bán kỳ Tuy nhiên dobiến thế đầu ra cuộn thứ cấp nguồn đối xứng có điểm giữa nối mass, nên cấutrúc biến thế phức tạp nên giá thành cao Vì thế mạch chỉnh lưu này ít đượcdùng đến
1.2.5 Thực hành ráp mạch chỉnh lưu toàn kỳ dùng 2 diode
Bước 1: Ráp mạch như hình 1.9
Hình 1.9 Mạch chỉnh lưu toàn kỳ dùng 2 diode
Bước 2: Thực hiên phép đo dùng đồng hồ VOM
- Chọn mức điện áp xoay chiều (AC) ở ngõ ra của biến thế theo bảng số liệu
Bước 3: Thực hiện phép đo dùng dao động ký (Osillocope)
- Vẽ dạng sóng điện áp VAC và VDC trên cùng hệ trục vào hình 1.10.
Trang 22Hình 1.10 Vẽ dạng sóng điện áp ngõ vào VAC, điện áp ngõ ra VDC.
- Xác định giá trị biên độ đỉnh Vm(AC) =
- Xác định giá trị biên độ đỉnh Vm(DC) =
- Tính V = Vm(AC) – Vm(DC) =
- Tính hệ số A12 = biết giá trị Vhd(AC) = A12Vm(AC)
- Tính hệ số B12 = biết giá trị Vhd(DC) = B12Vm(DC).1.3 Mạch chỉnh lưu toàn kỳ hình cầu dùng 4 Diode
Hình 1.11 Mạch chỉnh lưu toàn kỳ hình cầu dùng 4 Diode
1.3.1.2 Tác dụng của linh kiện
- Biến thế: Làm biến đổi mức điện áp nguồn xoay chiều ở ngõ vào, thành mộthay nhiều mức điện áp xoay chiều khác nhau ở ngõ ra
Trang 23- Diode (D1, D2, D3, D4): Dùng để nắn điện chuyển nguồn điện áp xoay chiều(AC) thành nguồn một chiều (DC).
- Điện trở tải Rtải: Thiết bị tiêu thụ điện
1.3.2 Sơ đồ dạng sóng mạch chỉnh lưu toàn kỳ hình cầu dùng 4 Diode
Hình 1.12 Sơ đồ dạng sóng mạch chỉnh lưu cầu dùng 4 Diode
Hình 1.13 Dạng sóng chạy mô phỏng mạch chỉnh lưu cầu dùng 4
Diode
1.3.3 Nguyên lý hoạt động của mạch điện
- Xét ở bán kỳ dương (VAC> 0) thì D1, D3 dẫn điện, D2, D4 ngưng dẫn điện
Diode D2, D4 ngưng dẫn điện nên dòng điện ID2 = ID4 =0
Diode D1, D3 dẫn điện và dòng điện
Biên độ đỉnh VmDC = VmAC – 2V VmAC (xét diode lý tưởng V = 0)
Dòng điện đi từ VA qua D1, kế tiếp qua Rtải, đến D3 cuối cùng là VB
- Xét ở bán kỳ âm (VAC< 0) thì D1, D3 ngưng dẫn điện và D2, D4 dẫn điện
Diode D1, D3 ngưng dẫn điện nên dòng điện ID1 = ID3 =0
Biên độ đỉnh VmDC = VmAC - 2V VmAC (xét diode lý tưởng V = 0)
Dòng điện đi từ VB qua D2, kế tiếp qua Rtải, đến D4 cuối cùng là VA
Đối với mạch chỉnh lưu cầu dùng 4 diode: UhdDC ≈ 0,636UmAC ≈ 0,9UhdAC
Trang 24Dòng điện trên tải Rtải bằng dòng qua diode: IR = ID.
1.3.4 Ứng dụng của mạch điện
- Mạch điện không sử dụng biến thế cuộn thứ cấp đối xứng, chỉ sử dụngbiến thế thường giá thành thấp, nên thường được dùng tạo ra nguồn một chiều(DC) cung cấp cho các thiết bị đơn giản
1.3.5 Thực hành ráp chỉnh lưu toàn kỳ hình cầu dùng 4 Diode
Bước 1: Ráp mạch như hình 1.14 chọn
Biến thế 1A - 220V các giá trị điện áp ngõ ra: 3V; 4,5V; 6V; 7,5V;9V; 12V
Diode 1N 4007 (số lượng 4) Tải RTải = 10kΩ
Hình 1.14. Mạch chỉnh lưu toàn kỳ hình cầu dùng 4 Diode
Bước 2: Thực hiện phép đo dùng đồng hồ VOM
- Đo điện áp hiệu dụng VhdAC tại ngõ ra của biến thế theo bảng số liệu 1.3.
- Đo điện áp hiệu dụng DC (VhdDC) tại ngõ ra DC và ghi nhận kết quả đo tương
ứng điện áp hiệu dụng AC vào bảng số liệu 1.3
Bước 3: Thực hiện phép đo dùng dao động ký (Osillocope)
- Chọn mức điện áp ngõ vào VhdAC = 6V
- Vẽ dạng sóng điện áp VAC , điện áp VDC trên cùng hệ trục vào hình 1.15
Trang 25- Xác định giá trị biên độ đỉnh Vm(AC) =
1.4.1 Mạch điện và tác dụng của linh kiện
1.4.1.1 Mạch điện
Trang 26Hình 1.16 Mạch chỉnh lưu toàn kỳ hình cầu nguồn đối xứng dùng 4
Diode
1.4.1.2 Tác dụng của linh kiện
- Biến thế đối xứng: Làm biến đổi mức điện áp nguồn điện xoay chiều ở ngõ
vào, thành một hay nhiều mức điện áp xoay chiều đối xứng (U21= - U22) khácnhau ở ngõ ra
- Diode (D1; D2; D3; D4): Nắn điện nguồn điện xoay chiều thành nguồn mộtchiều
- Tụ điện C1, C2: Nạp xả điện làm ổn định mức điện áp ngõ ra DC
- Tải RL: Thiết bị tiêu thụ điện
1.4.2 Sơ đồ dạng sóng chỉnh lưu hình cầu nguồn đối xứng dùng 4 Diode
Hình 1.17 Dạng sóng mạch chỉnh lưu hình cầu nguồn đối xứng dùng 4 diode
Hình 1.18 Mô phỏng mạch chỉnh lưu hình cầu nguồn đối xứng có tụ điện
Trang 27Hình 1.19 Mô phỏng mạch chỉnh lưu hình cầu nguồn đối xứng không có tụ
điện
1.4.3 Nguyên lý hoạt động của mạch điện
- Xét ở bán kỳ dương ngõ vào AC thì (U21> 0; U22< 0) nên diode D1, D3 dẫnđiện và D2, D4 ngưng dẫn điện
Diode D2, D4 ngưng dẫn điện (hở mạch D2, D4)
Diode D1 dẫn dòng điện tạo điện áp dương ngõ ra và tụ C1 điện áp nạplàm giảm độ gợn sóng
Diode D3 dẫn dòng điện I D3 tạo điện áp âm ngõ ra V DC và tụ C2 điện áp
nạp làm giảm độ gợn sóng
- Xét ở bán kỳ âm ngõ vào VAC thì (U21< 0; U22> 0) nên diode D2, D4 dẫn điện
và D1, D3 ngưng dẫn điện
Diode D1, D3 ngưng dẫn điện (hở mạch D1, D3)
Diode D2 dẫn dòng điện I D2 tạo điện áp dương ngõ ra và tụ C1 điện áp nạplàm giảm độ gợn sóng
Diode D4 dẫn dòng điện I D4 tạo điện áp âm ngõ ra V DC và tụ C2 điện áp
nạp làm giảm độ gợn sóng
1.4.4 Ứng dụng của mạch điện
Dùng tạo ra một bộ nguồn một chiều (DC) đối xứng cung cấp cho các thiết bị
1.4.5 Thực hành Ráp mạch chỉnh lưu hình cầu đối xứng dùng 4 Diode
Trang 28Hình 1.20. Mạch chỉnh lưu hình cầu đối xứng dùng 4 Diode.
Bước 2: Thực hiện phép đo dùng đồng hồ VOM
Đo điện áp hiệu dụng AC (VhdAC) tại ngõ ra của biến thế theo bảng số liệu 1.4
Bước 3: Thực hiện phép đo dùng dao động ký (Osillocope)
Chọn mức điện áp ngõ vào VhdAC = 12V Vẽ dạng sóng VAC , VDC vào hình 1.21
Chọn kênh CH1 (CHA) đo điện áp VAC = 12V;CH2 (CHB) đo điện áp +VDC
Trang 29Hình 1.21 Vẽ dạng sóng điện áp VAC , điện áp +VDC trên cùng hệ trục.Chọn mức điện áp ngõ vào VhdAC = -12V Vẽ dạng sóng VAC , -VDC vào hình 1.22
Chọn kênh CH1 (CHA) đo điện áp VAC, CH2 (CHB) đo điện áp -VDC
Hình 1.22 Vẽ dạng sóng điện áp VAC , điện áp -VDC trên cùng hệ trục
- Xác định giá trị biên độ đỉnh Vm(AC) =
Mục tiêu:
Biết được sơ đồ mạch điện, tác dụng của linh kiện, nguyên lý hoạt động, mức
điện áp ngõ ra và ứng dụng của mạch chỉnh lưu nhân đôi điệp áp
Trang 301.5.1 Mạch điện tác dụng của linh kiện
1.5.1.1 Mạch điện
Hình 1.23 Mạch chỉnh lưu nhân đôi điện áp kiểu Schenbel
Hình 1.24 Mạch chỉnh lưu nhân đôi điện áp kiểu Latour
1.5.1.2 Tác dụng của linh kiện
- Biến thế: Làm thay đổi mức điện áp nguồn xoay chiều (AC)
- Diode (D1; D2): Nắn điện chuyển nguồn điện xoay chiều (AC) thành nguồnmột chiều (DC)
- Tụ điện C1, C2: Nạp xả điện làm tăng mức điện áp
1.5.1.3 Nguyên lý hoạt động (kiểu Schenbel)
- Xét ở bán kỳ âm (VAC< 0) thì D1 dẫn điện, D2 ngưng dẫn điện
Diode D2 ngưng dẫn điện(hở mạch D2)
Diode D1 dẫn điện dòng điện nạp vào tụ C1 điện áp V(AC)�U C1V AC
- Xét ở bán kỳ dương (VAC> 0) thì D1 ngưng dẫn điện, D2 dẫn điện
Diode D1 ngưng dẫn điện (hở mạch D1)
Diode D2 dẫn điện dòng điện ID2 nạp tụ C2 gồm 2 thành phần điện áp của UC1
= VAC và điện áp ở bán kỳ dương VAC nên U C2 2V AC
Trang 31Hình 1.25 Kết quả mô phỏng mạch chỉnh lưu nhân đôi điện áp kiểu Schenbel.
Hình 1.26 Kết quả mô phỏng mạch chỉnh lưu nhân đôi điện áp kiểu Latour
Trang 32Hình 1.27 Mạch chỉnh lưu nhân đôi điện áp kiểu Latour.
Bước 2: Dùng VOM đo điện áp VhdDC tại ngõ ra của biến thế theo bảng số liệu 1.5
Bước3: Thực hiện phép đo dùng dao động ký (Osillocope)
Chọn mức điện áp ngõ vào VhdAC = 6V, vẽ dạng sóng VAC , VDC vào hình 1.28
Chọn kênh CH1 (CHA) đo điện áp VAC, CH2 (CHB) đo điện áp VDC
Xác định giá trị biên độ đỉnh Vm(AC) = Xác định giá trị biên độ đỉnh Vm(DC) =
Trang 33Hình 1.28 Vẽ dạng sóng điện áp VAC, điện áp +VDC trên cùng hệ trục.
- Tính hệ số A1.5 = Biết giá trị Vhd(AC) = A1.5Vm(AC)
- Tính hệ số B1.5 = Biết giá trị Vhd(DC) = B1.5Vm(DC)
Nhận xét chung giá trị các hệ số A1.5, B1.5: 1.6 Mạch chỉnh lưu nhân ba điện áp
Mục tiêu:
Biết được sơ đồ mạch điện, tác dụng của linh kiện, nguyên lý hoạt động, mức
điện áp ngõ ra, ứng dụng và thực hành ráp mạch chỉnh lưu nhân ba điện áp
Trang 341.6.1 Mạch điện tác dụng của linh kiện
1.6.1.1 Mạch điện
Hình 1.29 Mạch chỉnh lưu nhân ba điện áp
1.6.1.2 Tác dụng của linh kiện
- Biến thế: Làm thay đổi mức điện áp nguồn AC (xoay chiều)
- Diode (D1, D2, D3): Nắn điện chuyển nguồn điện AC thành nguồn DC
- Tụ điện C1, C2, C3, C4 dùng nạp xả điện làm tăng mức điện áp
1.6.2 Nguyên lý hoạt động
- Xét ở bán kỳ âm (VAC< 0) thì D1, D3 dẫn điện, D2 ngưng dẫn điện
Diode D2 ngưng dẫn điện (hở mạch D2)
Diode D1 dẫn điện dòng điện nạp vào tụ C1 điện áp VAC nên U C1 V AC, và
diode D3 dẫn dòng điện I D3 nạp vào tụ C3 một mức điện áp UC3 = VAC
- Xét ở bán kỳ dương (VAC> 0) thì D1, D3 ngưng dẫn điện, D2 dẫn điện
Diode D1,D3 ngưng dẫn điện I D1 I D3 0 (hở mạch D1 và D3).
Diode D2 dẫn điện dòng điện nạp vào tụ C2 gồm điện áp Uc1 nạp trước đó vàđiện áp ở bán kỳ dương VAC nên điện áp UC22V AC
- Vậy điện áp = UC4 = UC2 + UC3
Trang 35Hình 1.30 Kết quả mô phỏng mạch nhân ba điện áp
Trang 36Hệ số
- Nhận xét giá trị hệ số K16:
Bước3: Thực hiện phép đo dùng dao động ký (Osillocope)
Chọn mức điện áp ngõ vào VhdAC = 6V, vẽ dạng sóng VAC , VDC vào hình 1.32
Chọn kênh CH1 (CHA) đo điện áp VAC, CH2 (CHB) đo điện áp VDC
Hình 1.32 Vẽ dạng sóng điện áp VAC , điện áp VDC trên cùng hệ trục
- Xác định giá trị biên độ đỉnh Vm(AC) =
Câu hỏi ôn tập
a Chức năng mạch chỉnh lưu trong bộ nguồn cung cấp
Hướng dẫn: Chuyển đổi nguồn điện xoay chiều (AC) thành một chiều(DC).
b.Trình bày sự khác và giống nhau giữa mạch chỉnh lưu toàn kỳ và mạch chỉnhlưu toàn kỳ hình cầu
Hướng dẫn:
- Giống nhau: Dạng sóng ngõ ra gồm cả hai bán kỳ, nên điện áp ngõ ra bằng
nhau
Trang 37- Khác nhau: Chỉnh lưu toàn kỳ sử dụng 2 Diode đơn, chỉnh lưu toàn kỳ hìnhcầu sử dụng 4 diode đơn.
c.Mạch chỉnh lưu nhân n điện áp sử dụng bao nhiêu Diode đơn, có điện áp ngõ
ra tăng lên bao nhiêu
Hướng dẫn: Sử dụng n Diode đơn, điện áp ngõ ra tăng lên n lần.
Bài tập
- Cho điện áp nguồn xoay chiều hình sin biên độ đỉnh Vp(ac) =100V, vào bộchỉnh lưu một bán kỳ không có tụ lọc
Câu 1: Tính giá trị hiệu dụng điện áp nguồn xoay chiều Vhd(ac)
Câu 2: Tính giá trị hiệu dụng điện áp nguồn một chiều ở ngõ ra Vhd(DC)
Đáp số: Vhd(ac) = 70,71(V); Vhd(DC) = 31,82(V)
- Cho điện áp nguồn xoay chiều hình sin biên độ đỉnh Vp(ac) =100V, vào bộchỉnh lưu một bán kỳ có tụ lọc
Câu 1: Tính giá trị hiệu dụng điện áp nguồn xoay chiều Vhd(ac)
Câu 2: Tính giá trị hiệu dụng điện áp nguồn một chiều ở ngõ ra Vhd(DC)
Đáp số: Vhd(ac) = 70,71(V); Vhd(DC) = 100(V)
- Dùng VOM đo điện áp Vhd(ac) = 12V nguồn xoay chiều hình sin, vào bộchỉnh chỉnh lưu hai bán kỳ không có tụ lọc
Câu 1: Tính giá trị biên độ đỉnh điện áp nguồn xoay chiều Vp(ac)
Câu 2: Tính giá trị hiệu dụng điện áp nguồn một chiều ở ngõ ra Vhd(DC)
Đáp số: Vm(ac) 17(V); Vhd(DC) = 10,8(V)
- Dùng VOM đo điện áp Vhd(ac) = 12V nguồn xoay chiều hình sin, vào bộchỉnh chỉnh lưu hai bán kỳ có tụ lọc
Câu 1: Tính giá trị biên độ đỉnh điện áp nguồn xoay chiều Vp(ac)
Câu 2: Tính giá trị hiệu dụng điện áp nguồn một chiều ở ngõ ra Vhd(DC)
Đáp số: Vm(ac) 17(V); Vhd(DC) = 17(V)
Trang 38BÀI 2 CÁC MẠCH LỌC NGUỒN CƠ BẢN
Mã bài: MĐ 13-02 Giới thiệu:
Các mạch lọc nguồn cơ bản thường dùng các linh kiện thụ động R-L-C đểloại bỏ hay giảm đi độ gợn sóng của nguồn một chiều sau khi qua mạch chỉnhlưu
Mục tiêu:
- Trình bày chính xác sơ đồ mạch điện, tác dụng của linh kiện, ứng dụng củacác loại mạch lọc nguồn cơ bản
- Phân tích đúng nguyên lý hoạt động các loại mạch lọc nguồn cơ bản
- Trình bày đúng phương pháp tính toán cho các mạch lọc nguồn
- Lắp ráp và cân chỉnh các mạch lọc nguồn đúng chỉ tiêu kỹ thuật
- Chẩn đoán, kiểm tra và sửa chữa được hỏng hóc các mạch lọc nguồn cơ bản
- Nghiêm túc tuân thủ nội quy học tập, đảm bảo an toàn cho người và thiết bị
Hình 2.1 Sơ đồ khối mạch chỉnh lưu có bộ lọc
Trang 391.6.6 Độ gợn điện áp đầu ra của mạch lọc
Điện áp được chỉnh lưu sau khi qua bộ lọc gồm thành phần một chiều vàthành phần hài (gợn sóng) Thành phần hài có mức điện áp là Vr do sự nạp xảcủa tụ điện
Với VKT: Điện áp không tải (V); VCT: Điện áp có tải (V)
VR = 0 độ ổn định của mạch đạt được mong muốn khi thiết kế bộ nguồn DC
1.6.7.3 Hệ số gợn sóng của bộ chỉnh lưu
- Đối với mạch chỉnh lưu một bán kỳ:
a Điện áp một chiều đầu ra: Udc = 0,318Um
b Điện áp gợn sóng: Urms = 0,385Um
c Độ gợn sóng:
Câu 1. Đối với mạch chỉnh lưu hai bán kỳ:
d Điện áp một chiều đầu ra: Udc = 0,636Um
e Điện áp gợn sóng: Urms = 0,308Um
f Độ gợn sóng:
Ví dụ 2.1 Nguồn điện một chiều đầu ra không tải đo được là 24V (VKT = 24V).Khi nối với tải điện áp đo được 22V (VCT = 22V) Hãy tính độ ổn định điện áp.Giải:
Độ ổn định điện áp:
1.7 Mạch lọc dùng tụ điện C
Mục tiêu:
Biết được sơ đồ mạch điện, tác dụng của linh kiện, dạng sóng điện áp ngõ ra,
tính toán được các thông số và ứng dụng của mạch lọc dùng tụ điện C
Trang 401.7.1 Sơ đồ mạch điện và tác dụng của linh kiện
1.7.1.1 Sơ đồ mạch điện
Hình 2.2 Mạch chỉnh lưu một bán kỳ có tụ lọc C
Hình 2.3 Mạch chỉnh lưu hai bán kỳ có tụ lọc C
1.7.1.2 Tác dụng của linh kiện
- Biến thế (hạ áp): Làm biến đổi mức điện áp nguồn xoay chiều ở ngõ vào,thành một hay nhiều mức điện áp xoay chiều khác nhau ở ngõ ra
- Diode: Dùng để chỉnh lưu nguồn điện nguồn xoay thành nguồn một chiều
- Tụ điện C: Dùng để lọc nguồn thực hiện quá trình nạp - xả làm giảm độ gợnsóng điện áp ngõ ra một chiều
- Điện trở Rt: Ngoài nhiệm vụ là tải tiêu thụ công suất Điện trở này cũng làmảnh hưởng thời gian xả tụ điện C nhanh hay chậm làm ổn định điện áp DC