1. Trang chủ
  2. » Kỹ Thuật - Công Nghệ

Giáo trình Điện tử công nghiệp (Nghề Vận hành nhà máy thủy điện)

76 12 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 76
Dung lượng 3,76 MB

Các công cụ chuyển đổi và chỉnh sửa cho tài liệu này

Nội dung

Người làm nghề “Điện tử công nghiệp” có nhiệm vụ: Lắp ráp, vận hành các thiết bị điện tử trong xí nghiệp và dây chuyền công nghiệp; lắp đặt và sửa chữa, bảo dưỡng các mạch điện tử cơ bản

Trang 1

BAN NHÂN DÂN TỈNH LÀO CAI

TRƯỜNG CAO ĐẲNG LÀO CAI

GIÁO TRÌNH MÔN HỌC: ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP NGÀNH/NGHỀ: VHNMTĐ ( Áp dụng cho Trình độ Cao đẳng)

LƯU HÀNH NỘI BỘ

NĂM 20

Trang 2

Lời giới thiệu

Tiến bộ khoa học kỹ thuật đã từng ngày đổi mới các phần tử các mạch điều khiển trong từng máy riêng lẻ cũng như công nghệ sản xuất của nhiều lĩnh vực khác nhau

Điện tử công nghiệp ngày nay không chỉ bó hẹp trong lĩnh vực công nghiệp mà còn có mặt ở hầu hết các lĩnh vực kinh tế khác nhau, khi chúng ta phấn đấu xây dựng một nền kinh tế theo phương thức công nghiệp hóa Vì vậy giáo trình Điện tử công nghiệp là một nội dung học tập không thể thiếu của những ngành có liên quan đến vận hành, quản lý, sửa chữa các máy móc, trang

bị và dây chuyền công nghệ

Nội dung giáo trình gồm 5 chương, theo trình tự:

Chương 1: Tổng quan về điện tử công nghiệp

Chương 2: Mạch chỉnh lưu

Chương 3: Các bộ khuếch đại

Chương 4: Các bộ tạo tín hiệu

Chương 5: Các bộ nguồn

Nội dung của bài giảng khá rộng, vì vậy tùy theo yêu cầu ngành học mà

có thể đi sâu và chương này và có thể tìm hiểu khái quát ở chương kia

Trong quá trình biên soạn bản thân tôi đã cố gắng trình bày các nội dung một cách đơn giản dễ hiểu nhất, để người đọc có thể tự học

Giáo trình biên soạn cho đối tượng học sinh sinh viên học nghề tại các trường chuyên nghiệp

Trong quá trình biên soạn bản thân tôi cố gắng cập nhật những tiến bộ khoa học được áp dùng vào trong thực tế sản xuất và diễn đạt một cách đơn giản, dễ hiểu nhất Tuy nhiên vẫn không tránh khỏi thiếu sót Vì vậy rất mong sự đóng góp của đồng nghiệp, bạn bè và các em học sinh sinh viên để bài giảng được hoàn thiện hơn

Xin chân thành cảm ơn

Lào cai, ngày … tháng … năm……

Tham gia biên soạn

Chủ biên: Phạm Thị Huê

Trang 3

MỤC LỤC

Trang

1.2 Đặc tính cơ bản của các phần tử bán dẫn công suất 4

2 Các linh kiện chuyển mạch dùng trong điện tử công nghiệp 4 2.1 Các linh kiện điện tử thụ động: Điện trở, tụ điện, cuộn cảm 4 2.2 Các linh kiện điện tử tích cực: Điốt; Tranzito; Thyristo; Triac 12

Trang 4

4.2 Tầng khuyếch đại vi sai 34

2.3 Bộ điều chỉnh xung áp một chiều nối tiếp - song song; 64

3.1 Bộ biến đổi một chiều - xoay chiều nguồn áp một pha 66 3.2 Bộ biến đổi một chiều - xoay chiều nguồn dòng một pha 68 3.3 Bộ biến đổi một chiều - xoay chiều nguồn áp ba pha; 69 3.4 Bộ biến đổi một chiều - xoay chiều nguồn dòng 3 pha 71

Trang 5

NỘI DUNG CHI TIẾT CỦA CỦA TÀI LIỆU GIẢNG DẠY/ TẬP BÀI GIẢNG MÔN HỌC ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP

Mục tiêu:

- Trình bày được các khái niệm chung về điện tử công nghiệp

- Nhận biết được các linh kiện chuyển mạch dùng trong điện tử công nghiệp

- Đọc và đo được mốt số linh kiện cơ bản

- Rèn luyện tính cẩn thận, nghiêm túc trong học tập

Nội dung chính:

1 Giới thiệu chung về điện tử công nghiệp

1.1 Điện tử công nghiệp

Điện tử công nghiệp là nghề chuyên thực hiện quá trình thiết kế, xử lý và lắp đặt các mạch

Người làm nghề Điện tử công nghiệp thường được bố trí làm việc ở các nhà máy hoặc phân xưởng, các công ty, doanh nghiệp điện, điện tử Làm việc trong các tổ cơ điện, phòng bảo dưỡng bảo trì thiết bị điện của các nhà máy, xí nghiệp

Người làm nghề “Điện tử công nghiệp” có nhiệm vụ: Lắp ráp, vận hành các thiết bị điện tử trong xí nghiệp và dây chuyền công nghiệp; lắp đặt và sửa chữa, bảo dưỡng các mạch điện tử cơ bản; lắp đặt và sửa chữa bảo dưỡng các khí cụ điện hạ thế; lắp đặt và sửa chữa, bảo dưỡng các bộ điều khiển; lắp đặt và bảo trì các mạch xung – số; lắp đặt và sửa chữa các vi mạch số và IC thông dụng; phân tích, lắp ráp các bộ biến đổi công suất; lắp đặt các hệ thống đo lường điện tử; lắp đặt các tủ điều khiển thiết bị công nghiệp, các thiết bị và hệ thống bảo vệ, các bảng mạch điện tử công nghiệp; kiểm tra sửa chữa được các hư hỏng trên thiết bị điện tử công nghiệp; thay thế tương đương, linh kiện, mạch điện hư hỏng đơn giản trên thiết bị điện tử công nghiệp; hiệu chỉnh được các thông số kỹ thuật của mạch điện; xử lý một số tình huống phát sinh trong quá trình làm việc của thiết bị; lập trình đơn giản các phần mềm khi có sự cố; kết nối mạch điện đúng theo sơ đồ nguyên lý; chống ẩm và rò điện tốt cho thiết bị; vận hành chạy

Trang 6

thử toàn bộ mạch điện; thực hiện các biện pháp an toàn lao động, an toàn điện

và vệ sinh công nghiệp”

1.2 Đặc tính cơ bản của các phần tử bán dẫn công suất

Phần tử bán dẫn đóng cắt với kích thước nhỏ nhưng chịu được điện áp, dòng điện càng lớn và tổn hao công suất thấp

2 Các linh kiện chuyển mạch trong điện tử công nghiệp

2.1 Các linh kiện điện tử thụ động

Trong mạch điện, trạng thái điện của một linh kiện (hay phần tử) được thể hiện bởi hai thông số trạng thái là điện áp đặt trên linh kiện và dòng điện chạy qua nó

Các phần tử tạo ra điện áp hay dòng điện gọi là nguồn điện áp (nguồn áp) hay nguồn dòng điện (nguồn dòng) Các phần tử không tạo được điện áp hay dòng điện gọi là các phần tử tiêu thụ điện (các phụ tải)

Tùy theo yêu cầu sử dụng, các linh kiện được chế tạo dưới nhiều dạng khác nhau và có những đặc tính kỹ thuật tương ứng với lĩnh vực sử dụng

Các linh kiện điện tử thụ động gồm: Điện trở, tụ điện, cuộn cảm

2.1.1 Điện trở

+ Điện trở trong mạch được dùng để điều chỉnh thiên áp; hạn chế dòng điện; điều chỉnh độ khuyếch đại; tạo thành mạch hằng số thời gian; làm phụ tải cho mạch; tạo nhiệt, ổn định nhiệt; và nhiều chức năng khác

+ Điện trở là sự cản trở dòng điện của một vật dẫn điện Nếu vật dẫn điện tốt thì điện trở nhỏ, vật dẫn điện kém thì điện trở lớn, vật cách điện thì điện trở

là vô cùng lớn

+ Giá trị điện trở không phụ thuộc vào tần số dòng điện, nghĩa là giá trị điện trở không thay đổi khi dùng ở mạch một chiều cũng như xoay chiều + Điện trở của dây dẫn phụ thuộc vào chất liệu, độ dài và tiết diện của

dây, được tính theo công thức sau:

Trong đó ρ là điện trở xuất phụ thuộc vào chất liệu

l: là chiều dài dây dẫn

S : là tiết diện dây dẫn

R : là điện trở đơn vị là Ohm + Khi sử dụng điện trở cần quan tâm đến các thông số sau :

- Giá trị điện trở

Trang 7

- Sai số của điện trở (tính theo %) hay độ chính xác của điện trở

- Công suất tối đa cho phép (mà điện trở iêu thụ)

- Các tham số về đặc điểm cấu tạo, vật liệu chế tạo

+ Điện tở được chia làm 2 loại :

Điện trở than phun : Bột than được phun theo rãnh trên ống sứ Loiaij này

dùng phổ biến hơn vì độ chính xác cao hơn

Điện trở dây quấn: Dây kim loại có điện trở suất cao được quấn trên ống

cách điện rồi tráng men phủ toàn bộ hoặc chừa một khoảng để dịch một con chạy trên thân điện trở nhằm điều chỉnh trị số Cũng có loại điện trở dây quấn không phủ men

Vì điện trở dây quấn có nhiều vòng dây nên gây ra cảm kháng Để giảm

và trừ khử cảm kháng này người ta dùng 2 cách: hoặc quấn dây trên tấm cách điện thật dẹt, hoặc quấn chập đôi để 2 vòng dây cạnh nhau có dòng điện chạy ngược chiều

Điện trở dây quấn chịu được công suất tiêu tán lớn, bền và chính xác nhưng giá thành cao

Trang 8

Biến trở: Là điện trở dây quấn hay than phun hình vòng cung, trên đó có một con chạy có thể thay đổi vị trí khi xoay trục Biến trở thường có 3 đầu ra, đầu giữa thường ứng với con chạy

Con chạy chia điện trở vòng cung thành 2 phần: 1 và 2 Tùy theo vị trí con chạy

mà các điện tở phần 1 và phần 2 tăng hoặc giảm và ta có thể sử dụng tùy theo cách nối đầu ra Biến trở làm nhiệm vụ phân áp gọi là chiết áp

* Ký hiệu

- Đọc trực tiếp: Một số điện trở thường là điện trở có công suất lớn, được

nhà sản xuất ghi giá trị điện trở và công suất tiêu tán cho phép trực tiếp lên thân điện trở

Vì thân điện trở nhỏ nên khó ghi được nhiều số và đơn vị Vì vậy người

ta thống nhất đơn vị là  Để tránh ghi nhiều số người ta quy định chỉ ghi 1 số

có 3 chữ số Trong đó 2 số đầu là 2 số của trị số điện trở Số thứ 3 là số các số 0

thêm vào tiếp theo bên phải của 2 số trước

Trang 9

Hai vật dẫn thường là hai tấm kim loại đặt gần nhau và cách điện nhau tạo

thành một tụ điện Các tấm kim loại gọi là bản cực của tụ điện

Tùy theo chất cách điện giữa hai bản cực mà tụ được chia thành nhiều loại: Tụ không khí, tụ giấy, tụ mi ca, tụ dầu, tụ gốm, tụ sứ, tụ hóa,

2.12.2 Đặc điểm, hình dạng :

Trang 10

Đặc điểm

Điện dung của tụ điện tăng theo điện tích đối diện giữa hai bản cực, nên

để tăng điện dung phải tăng diện tích bản cực Khi đó, kích thước sẽ tăng Để kích thước gọn lại, người ta làm hai bản cực là hai lá kim loại đặt xen kẽ giữa hai bản giấy cách điện rồi cuộn tròn lại như hình vẽ

+ Khi sử dụng tụ cần quan tâm đến các thông số sau:

- Giá trị điện dung

- Sai số của điện dung (%)

Trang 11

- Đọc thông qua mã vạch màu

Lưu ý: Các tụ thông thường là loại không phân cực Tụ hóa là tụ có cực tính và khi làm việc phải nối đúng cực tính, nếu nối ngược tụ sẽ hỏng

2.1.2.4 Quá trình nạp và phóng điện của tụ

a

b Đóng khóa K về vị trí 1, tụ C được nạp điện từ nguồn điện áp U qua điện trở R Lúc đầu Uc = 0 nên dòng điện nạp ic là lớn nhất:

Trang 12

i c = iR =

R U

Trong quá trình nạp thì uc tăng dần và dòng nạp giảm dần vì:

Ic = iR =

R

u U R

Đường biểu diễn iC và uC theo hình mũ như hình b và phụ thuộc vào thông

số R, C

Thời gian nạp đầy của tụ tăng khi R tăng và C tăng Tích RC gọi là hằng

số thời gian của mạch

C R.

Trong quá trình nạp điện, điện áp uC giảm dần và dòng phóng cũng giảm như hình c

Dòng một chiều không đổi chạy qua cuộn cảm sẽ sinh ra một từ trường không đổi

Dòng một chiều biến thên hoặc dòng xoay chiều qua cuôn cảm sẽ sinh ra một từ trường biến thiên Từ trường này gây ra sức điện động cảm ứng trong cuộn dây Dòng tự cảm có xu hướng chống lại sự biến thiên cảu dòng điện chính

đã sinh ra nó Khi dòng điện trong cuộn cảm tăng lên, dòng tự cảm ngược chiều làm dòng điện cuộn cảm tăng chậm Khi dòng điện trong cuộn cảm giảm xuống, dòng tự cảm cùng chiều làm dòng điện cuôn cảm giảm chậm

Do có sức điện động tự cảm khi dòng xoay chiều dòng một chiều biến thiên chạy qua cuộn cảm nên đối với dòng xoay chiều hay dòng một chiều biến

Trang 13

2.2 Các linh kiện điện tử tích cực

2.2.1 Đi ốt

- Là linh kiện bán dẫn gồm 2 lớp

bán dẫn P và N ghép lại với nhau Đầu

nối với chất bán dẫn P gọi là A nốt

(A), đầu nới với chất bán dẫn N gọi là

- Nguyên lý làm việc của đi ôt:

Khi đi ôt được phân cực thuận nghĩa là cực dương của nguồn nối với a nôt, cực âm của nguồn nối với ka tốt khi đó đi ốt dẫn dòng qua tải Trị số dòng điện phụ thuộc vào điện trở của tải và của mạch điện

Khi đi ôt phân cực ngược nghĩa là cực dương của nguồn nối với ka nôt, cực âm của nguồn nối với a tốt khi đó đi ốt không dẫn dòng qua tải

D

Rt +

-

D

Rt

-

Trang 14

Thực tế trong trường hợp này, vẫn có một dòng điện nhỏ qua đi ốt theo chiều từ K sang A gọi là dòng điện ngược hay là là dòng điện rò

Vậy đi ôt chỉ cho dòng điện chạy qua từ A sang K khi phân cực thuận và không cho dòng điện chạy qua theo chiều ngược lại

Đặc tính Vôn – Am pe của đi ốt

Một số tính chất của điôt trong quá trình làm việc có thể được giải thích thông qua việc xem xét đặc tính vôn-ampe của điôt trên hình vẽ

D

i

0 D

Trên đường đặc tính ngược, nếu điện áp UAK tăng dần từ 0 đến giá trị

Ung.max, gọi là điện áp ngược lớn nhất thì dòng điện qua điôt vẫn có giá trị rất nhỏ, gọi là dòng rò, nghĩa là điôt cản trở dòng điện theo chiều ngược Cho đến khi UAK đạt đến giá trị Ung.max thì xảy ra hiện tượng dòng qua điôt tăng đột ngột, tính chất cản trở dòng điện ngược của điôt bị phá vỡ Quá trình này không có

Trang 15

tính đảo ngược, nghĩa là nếu lại giảm điện áp trên anôt-catôt thì dòng điện vẫn không giảm Ta nói điôt đã bị đánh thủng

Trong thực tế, để đơn giản cho việc tính toán, người ta thường dïng đặc tính khi dẫn dòng, tuyến tính hoá điôt như được biểu diễn trên hình b Đặc tính này có thể biểu diễn qua công thức:

u DU D.0r D.I D

Trong đó:

D D

I

U r

 là điện trở tương đương của điôt khi dẫn dòng

Đặc tính vôn-ampe của các điôt thực tế sẽ khác nhau, phụ thược vào dòng điện cho phép chạy qua điôt và điện áp ngược lớn nhất mà điôt có thể chịu được Tuy nhiên để phân tích sơ đồ các bộ biến đổi thì một đặc tính lý tưởng cho trên hình c được sử dụng nhiều hơn cả Theo đặc tính lý tưởng, điôt có thể cho một dòng điện bất kỳ chạy qua với sụt áp trên nó bằng 0 Nghĩa là, theo đặc tính lý tưởng, điôt có điện trở tương đương khi dẫn bằng 0 và khi khoá bằng 

2.2.2 Transisitor

- Transistor là 1 linh kiện điện tử được ghép lại từ 3 lớp bán dẫn, sao cho

2 lớp liền nhau khác loại, tạo thành 2 tiếp giáp P – N Tuỳ theo cách sắp xếp các vùng bán dẫn mà ta có 2 loại là loại PNP và NPN

- Miền thứ nhất của Transistor được gọi là miền Emittor, miền này được pha với nồng độ tạp chất lớn nhất Cực nối với miền này được gọi là cực Emittor (ký hiệu: E)

- Miền thứ hai của Transistor được gọi là miền Base, miền này được pha với nồng độ tạp chất nhỏ nhất Cực nối với miền này được gọi là cực Base, (ký hiệu: B)

- Miền thứ nhất của Transistor được gọi là miền Colector, miền này được pha với nồng độ tạp chất trung bình Cực nối với miền này được gọi là cực Colector (ký hiệu: C)

- Loại Transistor PNP được gọi là Transistor thuận, gồm 1 miếng bán dẫn N ở giữa và 2 miếng bán dẫn P ở 2 bên Ký hiệu với mũi tên ở cực E có chiều đi vào chỉ chiều đi của dòng điện trong chất bán dẫn (hình a)

- Loại Transistor NPN được gọi là Transistor ngược, gồm 1 miếng bán dẫn P ở giữa và 2 miếng bán dẫn N ở 2 bên Ký hiệu với mũi tên ở cực E có chiều đi ra chỉ chiều đi của dòng điện trong chất bán dẫn (hình b)

Trang 16

Để hiểu được nguyên lý làm việc ta xét với transisitor ngược NPN Nguồn E1 phân cực thuận cho cho tiếp giáp J1, nguồn E2 phân cực ngược cho tiếp giáp J2 và phân cực thuận cho tiếp giáp J1

J1 phân cực thuận nên có dòng IB chạy từ B sang E J2 phân cực ngược bởi E2 nhưng E2>> E1 nên điện trường do E2 tạo ra khá mạnh Mà cực gốc mỏng nên một số điện tử tự do từ E sang B, còn lại phần lớn vượt qua cực gốc qua tiếp giáp J2 tới cực C về dương nguồn E2 Vì vậy dòng Ic qua phụ tải Rt tạo

ra

Dòng E1 qua B, E gọi là dòng điều khiển, dòng E2 qua tải gọi là dòng tải, nên ta có IE = IC +IB

Khi UBE tăng thì IB tăng, IC tăng và ngược lại Một lượn thay đổi nhỏ của

IB cũng lam thay đổi một lượng lớn IC nên transisor có tác dụng khuếch đại

Nếu đảo cực tính UBE thì transistor không thể làm việc được và dòng IC=0

2.2.3 Thyristor

Là linh kiện gồm 4 lớp bán dẫn ghép liên tiếp lại với nhau Có 3 cực (3 chân) hình vẽ

Trang 17

a b

A nốt gắn với P1

K tốt gắn với N2

Cực điều khiển gắn với P2

Tùy theo cực tính của nguồn điện nối với anot hay katot mà thyristor phân cực thuận hay phân cực ngược

Khi phân cực ngược không có dòng từ K sang A Khi phân cực thuận cũng không có dòng từ A sang K Muốn có dòng từ A sang K ta phải kích xung dòng điện vào chân điều khiển G

Lưu ý: Khi thyristor dẫn dòng điều khiển không còn tác dụng gì vì có cắt

dòng điều khiển thì thyristor vẫn dẫn

Khi UA2A1 dương với IG dương hay âm

Khi UA2A1 âm với IG dương hay âm

` Như vậy có 4 khả năng triac dẫn

Trang 18

Câu hỏi ôn tập, bài tập

Câu hỏi Khoanh tròn vào chữ cái có câu trả lời đúng

Câu 1: Một điện trở có các vòng màu theo thứ tự cam, vàng, xanh lá, vàng nhũ Trị số của điện trở là

Câu 4: Công dụng của diode bán dẫn là

A Biến đổi dòng xoay chiều thành

dòng 1 chiều

B Biến đổi dòng 1 chiều thành dòng xoay chiều

C Dùng để điều khiển các thiết bị điện D Khuếch đại tín hiệu

Câu 5: Transistor là linh kiện bán dẫn có

A Ba tiếp giáp P-N, có 3 chân A, K, G B Hai tiếp giáp P-N, có 3 chân B, C, E

C Một tiếp giáp P-N, có 2 chân A, K D Ba tiếp giáp P-N, có 2 chân B, C, E Câu 6: Thyristor phân cực thuận khi

A UAK>0, có xung kích vào chân G B UAK<0, có xung kích vào chân G

C UAK>0, không có xung kích vào

chân G

D cả A, B, C đều sai

Câu 7: Triac là linh kiện bán dẫn có

A Năm lớp bán dẫn, có 3 chân B, C, E B Năm lớp bán dẫn, có 3 chân A, K, G

C Năm lớp bán dẫn, có 2 chân A, K D Năm lớp bán dẫn, có 3 chân A1,

A2, G Câu 8: Sơ đồ chân IC thường có

A Loại có 1 hàng chân B Loại có 1 hàng chân

C Loại có 4 hàng chân D cả A, B, C đều đúng

Đáp án: 1B, 2A, 3C, 4A, 5B, 6A, 7D, 8D

Trang 19

CHƯƠNG 2: MẠCH CHỈNH LƯUMục tiêu:

- Mô tả được cấu tạo và trình bày được nguyên lý làm việc của chỉnh lưu;

- Kiểm tra, sửa chữa được những hư hỏng trong mạch chỉnh lưu 1 pha, 3 pha theo đúng yêu cầu kỹ thuật của mạch điện

- Rèn luyện tính chủ động, nghiêm túc trong học tập

Nội dung chính:

Cấu trúc chung của một bộ chỉnh lưu thường như sau:

Máy biến áp (MBA): Dùng phói hợp điện áp lưới điện và điện áp đầu vào của bộ chỉnh lưu

Chỉnh lưu (CL): Là sơ đồ chỉnh lưu được thực hiện việc biến đổi điện áp xoay chiều thành điện áp một chiều

Khâu lọc (F): Có chức năng san bằng điện áp một chiều sau chỉnh lưu đến mức độ nào đó Khâu lọc thường sử dụng cuộn cảm, tụ điện

Mạch đo lường: Đo lường các tín hiệu đầu ra một chiều (dòng điện, điện áp) để thực hiện chức năng bảo vệ hoặc thực hiện chức năng phản hồi về mạch điều khiển (khi bộ chỉnh lưu là bộ có điều khiển)

Mạch điều khiển: Dùng để điều khiển các thyristor trong mạch chỉnh lưu

có điều khiển Mạch điều khiển cũng thực hiện chức năng tín hiệu hóa và bảo vệ toàn bộ bộ chỉnh lưu

1 Mạch chỉnh lưu không điều khiển

Mạch chỉnh lưu dựa vào tính chất dẫn điện một chiều của diode Thông

số quan trọng nhất của diode chỉnh lưu là dòng điện định mức (dòng điện thuận

Trang 20

trung bình) và điện áp ngược cực đại Hầu hết các diode chỉnh lưu được làm từ Silic, Gecmani hay Selen; kích cỡ diode thường tỷ lệ với dòng điện và điện áp định mức Trong thực tế, có thể ghép song song các diode để tăng dòng hoặc ghép nối tiếp các diode để tăng điện áp ngược cực đại, khi đó cần có các biện pháp bảo đảm phân dòng (dùng điện trở) hay phân áp (dùng điện trở và tụ điện)

để tránh làm hỏng cục bộ từng diode

Hình a: Tải được cấp

điện 1 chiều qua đi ôt

Hình b: Chỉnh lưu 1 pha Hình c: Chỉnh lưu 3 pha

Khi được phân cực thuận, đi ốt thông, dẫn dòng ngay và trị số dòng điện phụ thuộc vào điện áp nguồn và tổng trở phụ tải, Do vậy, đi ốt là một van không điều khiển và chỉnh lưu dùng đi ốt gọi là chỉnh lưu không điều khiển

Các bộ chỉnh lưu không điều khển dùng đi ốt được ký hiệu như hình b, hình c

1.1 Chỉnh lưu một pha nửa chu kỳ

Quá trình làm việc của sơ đồ chỉnh lưu phụ thuộc vào tính chất của phụ tải nên phải xét riêng cho từng loại phụ tải

* Sơ đồ mạch điện

* Nguyên lý hoạt động:

Điện áp xoay chiều được thể hiện bằng một đồ thị hình sin theo thời gian

T Ta chọn một chu kỳ nào đấy để xét quá trình chỉnh lưu từ điện áp xoay chiều sang điện áp một chiều

Trang 21

Xét nửa chu kỳ đầu, dương ở A, âm ở B Lúc này diode D được phân cực thuận và dẫn dòng Dòng điện đi từ A qua D tới M, qua Rt tới N và về B âm nguồn

Xét nửa chu kỳ sau, dương ở B, âm ở A Diode D phân cực ngược nên không dẫn dòng vì thế không có dòng điện đi qua Rt

Vậy sau cả 2 nửa chu kỳ trên Rt chỉ có dòng điện chảy qua theo một chiều

và đó là dòng điện một chiều được nắn ra từ điện áp xoay chiều

Lưu ý: Điện áp ra không bằng phẳng, gợn sóng lớn, hiệu suất thấp <

45%, không tận dụng hết công suất của biến áp nguồn Thông thường chỉ thích hợp cho tải không cần dùng dòng điện bằng phẳng như nạp ắc quy, nuôi bóng đèn sợi đốt, hoặc dùng cho mạch chỉ cần dòng điện nhỏ Điện áp DC cực đại chỉ đạt 0,7 lần điện áp hiệu dụng AC

1.2 Chỉnh lưu một pha hai nửa chu kỳ

* Sơ đồ

* Nguyên lý hoạt động:

Xét nửa chu kỳ đầu của hiệu điện thế hình sin, ở cuộn sơ cấp dương ở A

âm ở B bên cuộn thứ cấp ta coi điện áp tai điểm P là 0V thì điện áp tại M dương, điện áp tại Q âm Lúc này Diode D1 được phân cực thuận, Diode D2phân cực ngược nên D1 dẫn, D2 khoá Dòng điện đi từ M qua D1 đến N, qua Rtđến P mass

Xét nửa chu kỳ sau của dòng điện hình sin, dương ở B âm ở A Điện áp tại Q dương, điện áp tại M âm Lúc này Diode D2 được phân cực thuận, Diode

D1 phân cực ngược nên D2 dẫn, D1 khoá Dòng điện đi từ Q qua D2 đến N, qua

Rt đến P mass

Như vậy ở cả hai nửa chu kỳ của dòng điện, trên Rt đều có dòng điện đi qua theo cùng một chiều như vậy dòng điện chay qua Rt chính là dòng điện một

chiều được nắn ra từ dòng điện xoay chiều trước mạch nắn

1.3 Chỉnh lưu ba pha hình tia

D1

D2 0

B

M

NP

Q

Trang 22

Trong mạch chỉnh lưu một pha hai nửa chu kỳ, các đi ốt trong sơ đồ lần lượt thay phiên nhau dẫn dòng từ nguồn tới phụ tại Đó là sự chuyển mạch Quá trình làm việc của sơ đồ chỉnh lưu nhiều pha nói chung và chỉnh lứu ba pha nói riêng cũng có đặc điểm cơ bản là chuyển mạch từ sự dẫn của đi ốt pha này sang

sự dẫn của đi ốt pha kia

Xét quá trình chuyển mạch của 2 sơ đồ chỉnh lưu 3 pha nửa chu kỳ và chỉnh lưu 3 pha cả chu kỳ

Chỉnh lưu 3 pha nửa chu kỳ được biểu diễn với điện áp nguồn 3 pha lệch nhau 1200 độ điện trên hình sau:

* Sơ đồ:

Hình 4: Mạch chỉnh lưu 3 pha hình tia

* Nguyên lý hoạt động:

Đây là trường hợp điện cảm của máy biến áp (MBA) nguồn không đáng

kể (L  0) và xét trường hợp tải thuần trở R

Xét trong khoảng 1 ÷ 2 pha a có thế dương nhất nên Da dẫn Khi đó có dòng từ ua  Da  Rt  N

Xét trong khoảng 2 ÷ 3 pha b có thế dương nhất nên Db dẫn Khi đó có dòng từ ub  Db  Rt  N

Tương tự trong khoảng 3 ÷ 4 pha c có thế dương nhất nên Dc Khi đó có dòng từ uc  Dc  Rt  N

Vậy trong một chu kỳ của nguồn 3 pha có 3 lần chuyển mạch Khi chuyển mạch dòng điện qua tải giảm về không ngay ở điode này và tăng lên ngay ở điode kia Khi đó tín hiệu đầu ra có dạng như hình phía dưới

Khi chuyển mạch tự nhiên, dòng điện qua tải R giảm về 0 ngay ở đi ốt này và tăng lên ở đi ốt kia nên chuyển mạch tự nhiên còn gọi là chuyển mạch tự nhiên tức thời

Trang 23

Nguyên tắc chuyển mạch tự nhiên: Tại một thời điểm nào đó, đi ốt nào có thế anot cao hơn sẽ dẫn, còn các điôt khác khóa Khi thế anot của 2 đi ốt như nhau thì đi ốt nào có thế anot đang tăng sẽ dẫn còn đi ốt nào có thế anot đang giảm sẽ khóa

Các thông số cơ bản của mạch

- Góc dẫn của mỗi đi ôt trong một chu kỳ là 120 0

3

2

- Giá trị trung bình của điện áp chỉnh lưu là Ud = 1,17U

Dạng điện áp chỉnh lưu là các chỏm sin 3 pha với tần số đập mạch là đường nét dậm trên hình vẽ bên

- Điện áp ngược đặt lên đi ốt là Ungmax = 2,45U

- Giá trị trung bình dòng điện chỉnh lưu qua phụ tải là Id =1,17

R U

- Điện áp trung bình qua mỗi đi ôt là ID =

R

U

I d

39 , 0

+ Nhóm 2 gồm D2, D4, D6 đấu chụm Anốt (a)

- Tải là PT đấu vào 2 đầu chụm A và K

Trang 24

- Khoảng thời gian từ 0 - t1

+ Tín hiệu vào có pha c dương nhất; pha b âm nhất Trên cầu chỉnh lưu có

các điôt D5 và D4 dẫn, các điốt còn lại đều khoá

+ Dòng điện qua tải có chiều là: (+)c Đ5  M  R1  N 

- Các khoảng thời gian tiếp theo: tương tự

+Tín hiệu 1 chiều qua tải được biểu diễn trên đồ thị hình

Trang 25

Muốn tín hiệu ra bằng phẳng người ta phải sử dụng bộ lọc( xem chương III)

c Ưu điểm và ứng dụng:

-Tín hiệu ra bằng phẳng hơn so với chỉnh lưu 1 pha do vậy bộ lọc đơn giản hơn

- Điện áp ngược trên mỗi D nhỏ

- Công suất của máy biến áp giảm nhỏ

→ ứng dụng rộng rãi trong mạch chỉnh lưu công suất lớn

2 Chỉnh lưu có điều khiển

2.1 Giới thiệu chung

Mạch chỉnh lưu dùng van là điôt tuy đơn giản nhưng chỉ cấp ra tải một điện áp xác định Ud = ksđU2, chỉ phụ thuộc vào mạch van và điện áp nguồn U2, không cho phép thay đổi hoặc giữ ổn định theo yêu cầu công nghệ của tải Điều này do điôt luôn tự dẫn dưới tác động của chính điện áp nguồn xoay chiều gọi là

mở tự nhiên Nếu thay điôt bằng tiristo sẽ điều khiển được điểm dẫn của van theo ý muốn, vì để mở cần có đồng thời hai điều kiện: Thứ nhất, điện áp trên van phải dương, UAK > 0; thứ hai, có dòng điều khiển đủ mạnh tác động vào cực điều khiển của nó Như vậy sử dụng điều kiện thứ hai ta khống chế được điểm

mở tiristor theo ý muốn Để thực hiện trong mạch điều kiện này người ta sử dụng khái niệm góc điều khiển (còn gọi là góc mở) được ký hiệu bằng  Quy ước về góc này như sau:

Góc điều khiển  là góc tính từ thời điểm mở tự nhiên đến thời điểm tiristo được phát xung vào cực điều khiển để mở van Thời điểm mở tự nhiên là thời điểm mà ở đó nếu van là điôt thì nó bắt đầu dẫn

2.2 Chỉnh lưu có điều khiển một pha nửa chu kỳ

* Sơ đồ mạch điện

Trang 26

* Nguyên lý hoạt động

Để mở Thyristor ở nửa chu kỳ dương, phải có một bộ phát xung đến mạch điều khiển Khi thay đổi thời điểm phát xung, sẽ thay đổi điện áp chỉnh lưu

Cũng như mạch chỉnh lứu không điều khiển, các thông số của chỉnh lưu

có điều khiển ngoài việc thay đổi góc mở còn chịu tác động của phụ tải Ta xét tính chất cảu phụ tải tác động đến các thông số của mạch chỉnh lưu có điều khiển

Xét trong trường hợp tải thuần trở R

Giả sử thyristor được phân áp thuận ở bán kỳ dương Trong thời gian nửa chu kỳ này, nếu bộ FX cấp một xung điều khiển (hình b) vào cực G thì thyristor

sẽ thông, khi đó có điện áp đặt lên tải và có dòng trên tải (hình c) Dòng điện qua R có dạng của điện áp chỉnh lưu( dòng điện gián đoạn) (hình d)

Khi điện áp nguồn giảm về không thì thyristor khóa Trạng thái này kéo dài suốt nửa chu kỳ âm Tới nửa chu kỳ dương thyristor lại dẫn trở lại khi có

xung điều khiển

Góc kể từ thời điểm bắt đầu nửa chu kỳ dương đến thời phát xung gọi

là góc mở thyristor Thay đổi góc mở sẽ thay đổi khoảng thông (), do đó điện áp chỉnh lưu và dòng điện chỉnh lưu thay đổi

Trang 27

Giản đồ điện áp và dòng điện chỉnh lưu tải R

Trong trường hợp thông thyristor với các góc mở khác nhau Ta thấy:

- Khi tăng góc mở thì khoảng thông thu nhỏ Điện áp chỉnh lưu trung bình giảm (2 1 nên Ud2 < Ud1 hình a,b)

- Khi  0 thì thyristor dẫn dòng như đi ốt Vậy chỉnh lưu không điều khiển có thể coi trường hợp riêng của chỉnh lưu có điều kiển với  0 Lúc này, điện áp chỉnh lưu trung bình là lớn nhất Điện áp đặt lên thyristor như hình c

Góc mở  khác nhau thì U d khác nhau

Trang 28

- Dòng điện chỉnh lưu trung bình:

Id =

R

U R

U d

2

) cos 1 ( 2

Câu hỏi ôn tập, bài tập

Bài 1: Vẽ sơ đồ, trình bày nguyên lý hoạt động của mạch chỉnh lưu không điều khiển 1 pha nửa chu kỳ Vẽ tín hiệu vào, ra của mạch

Bài 2: Vẽ sơ đồ, trình bày nguyên lý hoạt động của mạch chỉnh lưu không điều khiển 1 pha hai nửa chu kỳ Vẽ tín hiệu vào, ra của mạch

Bài 3: Vẽ sơ đồ, trình bày nguyên lý hoạt động của mạch chỉnh lưu không điều khiển 3 hình tia Vẽ tín hiệu vào, ra của mạch

Bài 4: Vẽ sơ đồ, trình bày nguyên lý hoạt động của mạch chỉnh lưu không điều khiển 3 hình cầu Vẽ tín hiệu vào, ra của mạch

Bài 5: Vẽ sơ đồ, trình bày nguyên lý hoạt động của mạch chỉnh lưu có điều khiển 1 pha nửa chu kỳ Vẽ tín hiệu vào, ra của mạch

Bài 6: Vẽ sơ đồ, trình bày nguyên lý hoạt động của mạch chỉnh lưu có điều khiển 1 pha hai nửa chu kỳ Vẽ tín hiệu vào, ra của mạch

Trang 29

Chương 3: CÁC BỘ KHUẾCH ĐẠI

Mục tiêu:

- Trình bày được những khái niệm cơ bản về bộ khuyếch đại;

- Mô tả được sơ đồ cấu tạo của các tầng khuếch đại dùng Tranzito Bipolar;

- Giải thích được lý do ghép nối giữa tầng khuyếch đại, ghép tầng dùng tụ điện, dùng máy biến áp;

- Thể hiện được cấu tạo của tầng khuyếch đại một chiều, khuyếch đại công suất

- Rèn luyện tính cẩn thận, nghiêm túc trong học tập

Nội dung chính:

1 Các khái niệm cơ bản

1.1 Nguyên lý chung xây dựng một tầng khuếch đại

Tín hiệu điện vào một phần tử mà ra khỏi phần tử đó được tăng cường hơn mà vẫn giữ được dạng tín hiệu lúc vào gọi là khuếch đại

Phần tử làm nhiệm vụ khuếch đại tín hiệu gọi là bộ khuếch đại

Sơ đồ khối của một bộ khuếch đại như sau:

1.2 Các tham số cơ bản của tầng khuyếch đại

Mức độ tăng cường tín hiệu so với tín hiệu vào gọi là hệ số khuếch đại (K)

Tùy thoeo tín hiệu khuếch đại là điện áp, dòng điện, công suất mà hệ số khuếch đại tương ứng được gọi là hệ số khuếch đại điện áp, hệ số khuếch đại dòng điện, hệ số khuếch đại công suất

- Hệ số khuếch đại điện áp: K U=

v

r

U U

- Hệ số khuếch đại dòng điện:

V

R i

Trang 30

- Hệ số khuếch đại công suất: KP =

V

r

P P

Trong đó: các đại lượng vào có chỉ sô chữ v, các đại lượng ra có chỉ sô là

chữ r

Bộ khuếch đại điện áp có: Ku > 1, Ki = 1

Bộ khuếch đại dòng điện có: Ku = 1, Ki > 1

Bộ khuếch đại công suất có: Ku > 1, Ki > 1

Trở kháng đầu vào và đầu ra của bộ khuếch đại được tính bằng công thức:

Zv =

v

v

I U

Zr =

r

r

I U

1.3 Các chế độ làm việc của tầng khuếch đại

Các chế độ hoạt động của tầng khuếch đại là phụ thuộc vào chế độ phân cực cho Transistor, tuỳ theo mục đích sử dụng mà mạch khuếch đại được phân cực khuếch đại ở chế độ A, chế độ B, chế độ AB và chế độ C

Trang 31

Là thao tác hoàn ngược lại đầu ra kết quả đầu vào của một phần tín hiệu

để ổn định của mạch hoạt động

2 Tầng khuếch đại dùng Tranzito Bipolar

2.1 Tầng khuếch đại Emitơ chung EC

Khi đưa tín hiệu xoay chiều UV vào đầu vào của mạch ta thấy:

- Trong nửa chu kỳ dương của tín hiệu vào, điện áp dương của tín hiệu làm cho điện áp tại chân B là UB bớt âm hơn, điện áp UBE giảm, làm dòng IB và

IC đều giảm Sụt áp trên R2 giảm đi làm cho UC tăng theo chiều âm, tức là âm hơn

- Trong nửa chu kỳ âm của tín hiệu vào, điện áp âm của tín hiệu kết hợp với điện áp âm ở nguồn E1 làm cho điện áp tại chân B là UB càng âm hơn, dẫn đến điện áp UBE tăng, làm dòng IB và IC đều tăng Sụt áp trên R2 tăng lên làm cho UC giảm (theo chiều âm), tức là dương lên

Trang 32

Kết luận: Như vậy điện áp ra ngược pha với điện áp vào Nếu thay đổi

UV (là UBE) thì dòng IB, IE thay đổi dẫn đến IC thay đổi theo

Trong mạch mắc EC, dòng điện ra lớn hơn dòng vào từ hàng chục đến hàng trăm lần

2.2 Tầng khuếch đại Colectơ chung CC

- UV là điện áp ào, UR là điện áp ra

Tín hiệu vào đưa tới 2 cực gốc – góp, tín hiệu ra lấy ở 2 cực góp – phát

Cực góp C tham gia cả mạch vào và mạch ra nên được gọi là mạch khuếch đại

mắc CC

* Nguyên lý hoạt động

- Trong nửa chu kỳ dương của tín hiệu vào, điện áp dương của tín hiệu kết hợp với điện áp dương ở nguồn E1 làm cho điện áp tại chân B là UB càng dương hơn, nên điện áp UBE tăng, dẫn đến IE giảm Sụt áp trên R2 giảm lên làm cho UEcàng dương hơn Khi đó tín hiệu ra ở bán kỳ dương

- Trong nửa chu kỳ âm của tín hiệu vào, điện áp âm của tín hiệu kết hợp với điện áp âm ở nguồn E1 làm cho điện áp tại chân B là UB càng âm hơn, dẫn đến điện áp UBE tăng, làm IE tăng Sụt áp trên R2 tăng lên làm cho UE càng âm hơn

R1C1

Trang 33

Kết luận : Như vậy điện áp ra đồng pha với điện áp vào, đồng thời độ

khuếch đại điện áp kém KU < 1, vì: UV = UR2 + U EB và UR = UR2 do vậy

- Mạch diện này được ứng dụng rất rộng rãi

2.3 Tầng khuếch đại Bazơ chung BC

* Sơ đồ mạch điện

* Nguyên lý hoạt động

- Trong nửa chu kỳ dương của tín hiệu vào, điện áp dương của tín hiệu phối hợp với điện áp dương ở nguồn E1 làm cho điện áp tại chân E là UE dương hơn UB,  điện áp UBE tăng,  IE càng tăng Sụt áp trên R2 tăng lên làm cho điện áp tại chân C (UC) giảm ( Theo chiều âm), tức là tăng lên,  điện áp ra URtăng lên

- Trong nửa chu kỳ âm của tín hiệu vào, điện áp âm của tín hiệu làm cho điện áp tại chân E là UE bớt dương hơn so với UB,  điện áp UBE giảm,  IEgiảm, IC giảm theo Sụt áp trên R2 giảm nên làm cho điện áp tại chân C (UC) tăng

lên ( Theo chiều âm), tức là giảm đi,  điện áp ra UR âm đi

Kết luận: Như vậy điện áp ra đồng pha với điện áp vào, đồng thời độ

khuếch đại dòng điện kém KI < 1, vì:   1

E C V

R

I

I I

Trang 34

3 Ghép giữa các tầng khuyếch đại

3.1 Lý do ghép tầng

Các tầng khuếch đại đơn có thể được ghép lại với nhau theo một cách nào

đó để tạo nên mạch khuếch đại đa tầng, nhằm đạt đến mục tiêu thiết kế cụ thể nào đó ( chẳng hạn như đáp ứng về độ lợi, cải thiện tâng số, pha, triệt nhiễu, phối hợp trở kháng,…)

Có 2 cách ghép cơ bản:

+ Ghép gián tiếp: Dùng RC, biến áp,…

- Dùng RC: Dùng tụ C để cách ly về mặt DC giữa các tầng ghép, để dễ dàng cho việc tính toán thiết kế Tuy nhiên cách ghép này chỉ thích hợp với các dạng tín hiệu có tần số đủ cao, do dung kháng của tụ nhỏ và độ tổn hao điện áp tín hiệu trên tụ thấp Đối với loại tín hiệu có tần số quá thấp, biến đổi chậm hoặc không có tính chu kỳ thì tín hiệu tổn hao trên tụ lớn, do đó phải ghép tụ có điện dung lớn Hơn nữa cách ghép này gây ra độ lệch pha và mạch khuếch đại bị giới hạn bởi tần số cắt thấp do mắc lọc RC

- Dùng biến áp: Giống như ghép RC, dùng biến áp để cách ly về mặt DC giữa các tầng, để phối hợp trở kháng và cải thiện đáp ứng ở tần số cao Cách này dùng để ghép các tấng khuếch đại cao tần, trung tần và khuếch đại công suất trên tải Nhược điểm của cách ghép này là kích thước cồng kềnh

+ Ghép trực tiếp: Ghép chồng, ghép Dalington,…Một giải pháp dễ dàng

và hữu ích là ghép trực tiếp DC Với cách ghép này thì sự biến động điểm tĩnh của các tầng đều có liên hệ mật thiết với nhau Vì thế phải chọn điểm làm việc sao cho phù hợp với nhiều tầng Như vậy cách sắp xếp hình thức ghép là công việc rất quan trọng

3.2 Ghép tầng dùng tụ điện

* Sơ đồ mạch điện

Uv

Ur Ce1

T1

C3 Rc2

Trang 35

- Các tụ C1, C2, C3 là tụ liên lạc, dẫn tín hiệu ra vào giữa các tầng (dùng

+ CE1: làm ngắn mạch tín hiệu xoay chiều để tránh hồi tiếp âm

+ RC1: điện trở tải của T1

- Tầng 2:

+ R3 là điện trở thiên áp, được mắc theo kiểu ổn định nhiệt Đồng thời R3

để điều chỉnh, chọn chế độ làm việc cho đèn T2

+ RC2: điện trở tải của đèn T2

* Chú ý:

- Các tụ C1, C2, C3 là tụ liên lạc, dẫn tín hiệu xoay chiều ra – vào giữa các tầng đồng thời ngăn tín hiệu 1 chiều giữa các tầng Do vậy người ta dùng tụ hoá

- Trong mạch dùng 2 transitor thuận, mà để transitor thuận mở thì điện thế UB2 bao giờ cũng ít âm hơn UC1 nên người ta đấu chân tụ như sau:

+ Đấu cực dương của tụ về phía cực gốc của đèn tầng sau:

+ Đấu cực âm của tụ về phía cực góp của đèn tầng trước:

* Ưu điểm – nhược điểm

Trang 36

+ Khó khai thác độ khuếch đại công suất lớn nhất Mỗi tầng chỉ KĐ được 20 đến 100 lần

3.3 Ghép tầng bằng máy biến áp

* Sơ đồ mạch điện

* Tầng 1:

- R1 là điện trở định thiên, xác định chế độ làm việc cho transitor T1

- R2, R3 là điện trở phân áp, ổn định nhiệt cho transitor T1

- C1 là tụ liên lạc với tầng trước

- C2 và C4 là tụ khử hồi tiếp âm đối với xoay chiều

* Tầng 2:

- R5 là điện trở định thiên, xác định chế độ làm việc cho transitor T2

- R4 là điện trở phân áp cho transitor T2

- R6 ổn định nhiệt cho transitor T2

- C3 là tụ kín mạch vào tầng kích động Nhờ có C3 và C4 mà toàn bộ tín hiệu từ thứ cấp máy biến áp BA1 được đưa vào cực gốc – phát của đèn T2

* Nguyên lý hoạt động

- Tín hiệu vào được tụ C1 dẫn vào cực gốc – phát TZT T1 và được KĐ lên Khi dòng IC1 của TZT T1 chạy qua cuộn sơ cấp của máy biến áp BA1, nó cảm ứng sang cuộn thứ cấp Tín hiệu ra từ cuộn thứ cấp BA1 sẽ được dẫn vào tầng T2

- Tại tầng này tín hiệu lại được KĐ lên Sau khi tín hiệu ra từ T2, qua sơ cấp BA2, cảm ứng sang thứ cấp BA2, rồi được đưa vào tầng tiếp theo nữa hoặc nối với tải

C1

R6

R5

R4R3

R2

R1

Trang 37

- Nếu máy biến áp BA2 có cuộn sơ cấp gồm W1 vồng dây và cuộn thứ cấp gồm W2 vòng dây thì tỷ số BA là;

KBA =

V

RZ

Z W

W

2

- Như vậy, nếu tính toán và điều chỉnh tỷ số vòng dây sơ - thứ của các máy biến áp sao cho ZV của tầng sau bằng ZR của tầng trước, thì sẽ đạt được độ

4 Khuyếch đại một chiều:

4.1 Khái niệm chung

Các dạng mạch khuếch đại ghép RC, biến áp được ứng dụng trong các mạch khuếch đại tín hiệu xoay chiều, tần số thấp cũng trên 1Hz Trong thực tế còn có tín hiệu tần số dưới 1 Hz Gọi là tín hiệu biến thiên chậm, như tín hiệu cảm biến từ sự biến thiên nhiệt độ, biến thiên độ ẩm, biến thiên mực chất lỏng, biến thiên cường độ ánh sáng, phản ứng hóa điện, dòng điện sinh học,… Các tín hiệu biến thiên chậm có thể coi như tín hiệu một chiều

Bộ khuếch đại tín hiệu biến thiên chậm nói chung có đặc điểm sau:

- Tín hiệu có tần số thấp nhất xem như tín hiệu một chiều

Trang 38

- Phân cực phải rất ổn định, không bị trôi theo nhiệt độ

4.2 Tầng khuếch đại vi sai

* Sơ đồ mạch điện

Hình a

* Nguyên lý hoạt động

Tầng khuếch đại vi sai chỉ khuếch đại sai lệch giữa 2 tín hiệu vào

Mạch làm việc theo nguyên lý cầu cân bằng và cấu trúc đối xứng Hai transisitor có tham số giống nhau Mạch có hai ngõ vào Uv1 và Uv2 và có một ngõ ra (Uc1 và Uc2).Điện áp lấy ra giữa hai cực C của T1 và T2 gọi là kiểu đối xứng Nếu điện áp lấy ra giữa một trong hai cực C của Tranzito với mass gọi là kiểu lấy ra không đối xứng

Nếu cực B của T1 có tín hiệu ngõ vào UV1, Cực B của T2 có tín hiệu ngõ vào UV2 thì điện áp ngõ ra lấy ra giữa hai cực C là:

v1 v2

d

r A U U

Trong đó A d là hệ số khuếch đại điện áp vi sai

Điện áp ra Uc = Ucc =Uc2 so với Mass là:

Uc = Ucc – Ic.Rc

Ở chế độ một chiều (không có tín hiệu xoay chiều) như hình sau:

Ngày đăng: 15/10/2021, 03:29

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

w