Giáo trình môn Điện tử cơ bản
Bµi 1: Linh kiÖn ®iÖn tö thô ®éng
I.Môc tiªu:
- HiÓu ®-îc cÊu t¹o nguyªn lý ho¹t ®éng cña ®iÖn trë, tô ®iÖn, th¹ch anh.
- Ph©n tÝch ®-îc chøc n¨ng, nhiÖm vô linh kiÖn trong m¹ch ®iÖn.
- X¸c ®Þnh ®-îc chÊt l-îng tèt xÊu cña linh kiÖn.
- §¶m b¶o tÝnh chÝnh x¸c, an toµn trong thùc hµnh.
II.Néi dung:
A. C¬ së lý thuyÕt:
1. §iÖn trë.
1.1. Kh¸i niÖm:
§iÖn trë lµ mét linh kiÖn ®iÖn tö ®-îc sö dông trong m¹ch ®iÖn nh»m khai
th¸c mét dßng ®iÖn khi cã mét hiÖu ®iÖn thÕ U=I.R (hay ng-îc l¹i).
1.2. Ph©n lo¹i vµ cÊu t¹o:
- §iÖn trë than líp : lâi lµ mét chÊt c¸ch ®iÖn th-êng lµm b»ng sø bao quanh lâi
lµ mét líp than rÊt máng, bÒ mÆt cã phñ líp s¬n c¸ch ®iÖn trªn th©n ®iÖn trë
th-êng cã nh÷ng v¹ch mÇu.
lâi sø
ch©n ®iÖn trë
líp than máng
- §iÖn trë than Ðp : §-îc cÊu t¹o tõ chÊt dÉn ®iÖn (than) trén víi chÊt c¸ch ®iÖn
th-êng lµ ®Êt sÐt vµ chÊt liªn kÕt ho¸ häc ®-îc Ðp thµnh thái. Hai ®Çu ®-îc hµn
hai d©y dÉn dïnh lµm ch©n ®iÖn trë
Than Ðp
Ch©n ®iÖn trë
- §iÖn trë mµng kim lo¹i : lâi lµ chÊt c¸ch ®iÖn (sø).Bªn ngoµi ®-îc phñ mét líp
kim lo¹i th-¬ng lµ Niken hoÆc Crom lo¹i nµy cã trÞ sè æn ®Þnh h¬n ®iÖn trë than
nh-ng gi¸ thµnh cao c«ng suÊt th-êng lµ 1\2W
- §iÖn trë oxit kim lo¹i : Lâi lµ chÊt c¸ch ®iÖn th-êng lµ sø. Bªn ngoµi ®-îc phñ
mét líp oxit kim lo¹i th-êng lµ oxit thiÕc, ngoµi cïng phñ líp s¬n c¸ch ®iÖn ®Ó
b¶o vÖ. Lo¹i nµy chÞu ®-îc nhiÖt ®é vµ ®é Èm cao, c«ng suÊt th-êng lµ 1\2W
- §iÖn trë d©y quÊn: Lâi lµ chÊt c¸ch ®iÖn bªn ngoµi ®-îc quÊn b»ng d©y hîp
kim cã ®iÖn trë cao. Ngoµi cïng ®-îc phñ líp s¬n c¸ch ®iÖn ®Ó b¶o vÖ vµ ®Ó ghi
gi¸ trÞ ®iÖn trë.
- §iÖn trë ®Æc biÖt :
NhiÖt trë, Quang trë, §iÖn trë cÇu ch×, §iÖn trë tuú ¸p
1.3. Ký hiÖu vµ c¸ch ghi ®iÖn trë
1.4.B¶ng qui -íc vÒ mµu s¾c ®iÖn trë
Mµu
Vßng sè 1
(sè thø nhÊt) (sè thø hai)
Vßng sè 2
Vßng sè 3
(béi sè)
x100
Vßng sè 4
(sai sè)
§en
N©u
§á
Cam
Vµng
Xanh l¸
Xanh d-¬ng
TÝm
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
x101
±1%
±2%
x102
x103
x104
x105
x106
x107
x108
x109
x10-1
x10-2
X¸m
Tr¾ng
Vµng kim
B¹c
±5%
±10%
2.Tô ®iÖn
2.1.Kh¸i niÖm :Lµ linh kiÖn dïng trong v« tuyÕn ®iÖn ,®iÖn tö ®Ó t¹o thµnh m¹ch
céng h-ëng m¹ch läc,lµm ng¸n dßng mét chiÒu(nh-ng cho dßng xoay chiÒu ®i
qua)
2.2.CÊu t¹o vµ ph©n lo¹i.
a. CÊu t¹o chung: Gåm hai b¶n cùc lµm b»ng chÊt dÉn ®iÖn ®Æt song song víi
nhau ë gi÷a lµ chÊt c¸ch ®iÖn (chÊt ®iÖn m«i) chÊt c¸ch ®iÖn th«ng dông dïng ®Ó
lµm chÊt ®iÖn m«i lµg giÊy dÇu, mica, gèm… ChÊt c¸ch ®iÖn th-êng lÊy lµm tªn
cho tô ®iÖn .
b.Ph©n lo¹i:
Tô ®iÖn th-êng ®-îc ph©n chia thµnh hai lo¹i chÝnh: Tô ®iÖn cã ph©n cùc tÝnh
d-¬ng ©m, tô ®iÖn kh«ng ph©n cùc tÝnh
- Tô ho¸: §-îc chÕ t¹o víi b¶n cùc b»ng nh«m vµ cùc d-¬ng cã bÒ mÆt h×nh
thµnh líp oxit nh«m vµ líp bät kh«ng khÝ c¸ch ®iÖn ®Ó lµm chÊt ®iÖn m«i.Líp
oxit nh«m rÊt máng lªn ®iÖn dung cña tô lín. Khi sñ sông ph¶i l¾p ®óng cùc tÝnh
d-¬ng ©m, ®iÖn ¸p lµm viÖc th-êng nhá h¬n 500V .
- Tô gèm:Th-êng cã ®iÖn dung tõ 1pF ®Õn 1000pF lµ lo¹i tô kh«ng cã cùc tÝnh
®iÖn ¸p lµm viÖc cao ®Õn vµi tr¨m v«n
- Tô giÊy : lµ lo¹i tô kh«ng cã cùc tÝnh gåm cã hai b¶n cùc lµm b»ng kim lo¹i, ë
gi÷a cã líp c¸ch ®iÖn lµm b»ng giÊy tÈm dÇu cuén l¹i thµnh èng. §iÖn ¸p ®¸nh
thñng ®Õn vµi tr¨m v«n
- Tô mica: lµ lo¹i tô kh«ng cùc tÝnh ®iÖn dung tõ vµi pF ®Õn vµi tr¨m pF ®iÖn ¸p
lµm viÖc cao ®Õn hµng ngh×n v«n.
- Tô mµng máng: lµ lo¹i tô cã chÊt ®iÖn m«i lµ chÊt polietilen (PS), poliester(PE)
®iÖn dung tõ vµi tr¨m pF ®Õn vµi chôc micro F
3. Th¹ch anh:
Th¹ch anh cã d¹ng mét b¶n máng ®-îc c¾t ra tõ tinh thÓ th¹ch anh hai mÆt ®èi
®iÖn cã tr¸ng líp kim lo¹i ®Ó hµn d©y dÉn ra ngoµi
B.Néi dung thùc tËp
1.ThiÕt bÞ dông cô thùc tËp.
-B¶ng panel thùc tËp.
-Linh kiÖn ®iÖn tö: ®iode, transistor, thyritor, IC sè ,IC tuyÕn tÝnh.....
-Ph-¬ng tiÖn ®o: ®ång hå v¹n n¨ng, ®ång hå sè….
-ThiÕt bÞ phô trî: k×m, kÑp,d©y nèi, …..
2.§o kiÓm chÊt l-îng linh kiÖn.
a.X¸c ®Þnh chÊt l-îng ®iÖn trë.
§Æt thang ®o cña ®ång hå v¹n n¨ng ë thang ®iÖn trë phï hîp víi gi¸ trÞ ®iÖn trë
cÇn ®o.CÆp hai que ®o vµo hai ch©n ®iÖn trë.
NÕu kim ®ång hå kh«ng nªn ( =∞) th× ®iÖn trë bÞ ®Êt.
NÕu kim ®ång hå chØ 0 th× ®iÖn trë bÞ th«ng.
b.X¸c ®Þnh cùc tÝnh vµ chÊt l-îng cña tô ®iÖn.
c.X¸c ®Þnh chÊt l-îng cña th¹ch anh.
Bµi 2 : Linh kiÖn tÝch cùc
I.Môc tiªu:
- Nªu ®-îc cÊu t¹o nguyªn lý ho¹t ®éng cña ®ièt, tranzitor, thyritor.
- NhËn biÕt ®-îc linh kiÖn tÝch cùc trªn m¹ch ®iÖn.
- §o kiÓm vµ x¸c ®Þnh ®-îc chÊt l-îng cña linh kiÖn.
- §¶m b¶o ®é chÝnh x¸c vµ an toµn khi thùc hµnh.
II. Néi dung.
A.C¬ së lý thuyÕt.
1.ChÊt b¸n dÉn
1.1.§Æc tÝnh cña chÊt b¸n dÉn
- §iÖn trë suÊt : ChÊt b¸n dÉn th«ng dông lµ silium vµ Gecmalium .Chóng cã
®iÖn trë suÊt lµ :
Psi = 1014Ω.mm2/n
PGe = 8,9.1012Ω.mm2/n
TrÞ sè ®iÖn suÊt nµy rÊt lín so víi chÊt dÉn ®iÖn(PCu = 0.017Ω.mm2/n)nh-ng l¹i
rÊt nhá so víi chÊt c¸ch ®iÖn nh- thuû tinh (P = 1018Ω.mm2/n)
- ¶nh h-ëng cña nhiÖt ®é :®iÖn trë cña chÊt b¸n dÉn thay ®æi rÊt lín theo nhiÖt
®é khi nhiÖt ®é t¨ng lªn th× ®iÖn trë cña chÊt b¸n dÉn nhá xuèng. Ë kho¶ng
nhiÖt ®é cµng cao th× møc ®iÖn trë gi¶m xuèng cµng lín.
Nhê vµo ®Æc ®iÓm nµymµ ng-êi tachÕ t¹o c¸c lo¹i ®iÖn trë cã gi¸ trÞ thay ®æi theo
nhiÖt ®é(nhiÖt trë).
- ¶nh h-ëng cña ¸nh s¸ng:§iÖn trë cña chÊt b¸n dÉn khi ®Æt trong vá kÝnkh«ng
cã ¸nh sangs chiÕu vµo th× cã gi¸ trÞ rÊt lín. Khi cã ¸nh s¸ng chiÕu vµo chÊt
b¸n dÉn th× ®iÖn trë nµy gi¶m xuèng. §é chiÕu s¸ng cµng m¹nh th× ®iÖn trë
gi¶m xuèng cµng lín .Nhê vµo ®Æc ®iÓm nµymµ ng-êi tachÕ t¹o c¸c lo¹i ®iÖn
trë cã gi¸ trÞ thay ®æi theo ¸nh s¸ng(quang trë).
- ¶nh h-ëng cña ®é tinh khiÕt: Mét khèi chÊt b¸n d©n tinh khiÕt cã ®iÖn trë rÊt
lín nh-ng nÕu ta cãpha thªm vµo mét tØ lÖ rÊt nhá c¸c t¹p chÊt thÝch hîp th×
®iÖn trë cña chÊt b¸n dÉn gi¶m xuèng râ rÖt .TØ lÖ pha cµng cao th× ®iÖn trë
gi¶m cµng nhá nhê vao tÝnh chÊt nµy ng-êi ta chÕ t¹o ra c¸c linh kiÖn nh- ®i«t
,Tranzitor,…
1.2.CÊu t¹o nguyªn tö cña chÊt b¸n dÉn
1.2.1.ChÊt b¸n dÉn lo¹i P
NÕu pha chÊt b¸n dÉn tinh khiÕt víi mét l-¬ng rÊt Ýt c¸c chÊt cã cÊu t¹o nguyªn
tö cã 3e ë líp ngoµi cïng (ho¸ trÞ 3) nh- chÊt Uralium Bo c¸c nguyªn tö cña chÊt
udiumcã 3e ë líp ngoµi khi liªn kÕt víi 4e cña 4 nguyªn tö silic kh¸c nhau sÏ cã
mét mèi nèi bÞ thiÕu e chç thiÕu nµy ®-îc gäi lµ lç trèng .Lç trèng cña mèi nèi
thiÕu e sÏ rÔ rµng nhËn mét e tù do.
Nh- vËy nÕu pha thªm mét nguyªn tö chÊt udium sÏ cã mét lâ trèng pha
thªm cang nhiÒu nguyªn tö nµy sÏ cã cµng nhiÒu lç trèng .ChÊt b¸n dÉn cã lç
tr«ng gäi lµ chÊt b¸n dÉn lo¹i P.
Electron tù do
Si
Si
Lç trèng
Si
In
Si
Si
P
Si
Si
Si
ChÊt b¸n dÉn lo¹i N
ChÊt b¸n dÉn lo¹i P
1.2.2.ChÊt b¸n dÉn lo¹i N
J
P
+ + +
+ + +
+ + +
N
_
_ _ _
- +
+
+
+
A
K
_
- _ _ _
+
-+
-
+
_
_ _ _
NÕu pha mét chÊt b¸n dÉn Si tinh khiÕt víi mét l-îng rÊt lín c¸c chÊt cã cÊu t¹o
nguyªn tö víi 5e ë líp ngoµi cïng (Ho¸ trÞ 5) nh- acsenic ,hay Phèt pho … C¸c
nguyªn tö cña P cã 5e th× 4e liªn kÕt víi 4e cña 4 nguyªn tö Si kh¸c nhau cßn l¹i
mét e kh«ng liªn kÕt víi e cña chÊt b¸n dÉn sÏ trë thµnh e tù do .Nh- vËy khi ta
pha thªm mét nguyªn tö P sÏ cã mét e tî do pha thªm cµng nhiÒu nguyªn tö P sÏ
cã cµng nhiÒu e tù do gäi lµ chÊt b¸n dÉn N.
2. Diodeb b¸n dÉn
2.1CÊu t¹o chung
Gåm hai miÕng b¸n dÉn lo¹i P vµ lo¹i N ghÐp l¹i v¬i nhau trong vïng b¸n
dÉn lo¹i p cã nhiÒu lç trèng ,trong vïng b¸n dÉn lo¹i N cã nhiÒu e thõa khi hai
vïng nµy tiÕp xóc víi nhau sÏ cã mét sè e vïng N qua mèi nèi t¸i hîp víi lç
trèng vïng P khi chÊt b¸n dÉn ®ang trung hoµ vÒ ®iÖn mµ vïng b¸n dÉn N bÞ mÊt
e (qua mÆt n«Ý sang P) th× b¸n dÉn N gÇn mèi nèi trë thµnh cã ®iÖn tÝch d-¬ng
,vïng b¸n dÉn P nhËn thªm e (tõ vïng N sang) th× vïng P gÇn mèi cã ®iÖn tÝch
©m.
HiÖn t-îng nµy tiÕp diÔn tíi khi ®iÖn tÝch ©m vïng P ®ñ lín ®Èy e kh«ng cho
e tõ vïng N trµn sang P .Sù chªnh lÖch ®iÖn tÝch ë hai bªn mèi nèi nh- trªn gäi lµ
hµng rµo ®iÖn ¸p.
2.2.Nguyªn lý ho¹t ®éng
2.2.1.Ph©n cùc ng-îc cho diode
Dïng nguån ®iÖn mét chiÒu nèi nh- h×nh vÏ:
P
N
_
_ _ _
- +
+
+
+
+ + +
+ + +
+ + +
A
K
_
- _ _ _
+
-
+
_
_ _ _
_
-+
+
E
Nguån d-¬ng nèi vµo cùc N cña diode lóc nµy ®iÖn ©m sÏ hót lç trèng cña ®iÖn
tÝch d-¬ng cña nguån sÏ bÞ hót vÒ vïng N lµm lç trèng vµ e ë hai bªn vïng tiÕp
gi¸p cµng xa nhau nªn hiÖn t-îng t¸i hîp gi÷a c¸c e vµ lç trèng cµng khã .Tuy
nhiªn vÉn cã mét dßng ®iÖn nhá ®i tõ vïng N sang vïng P gäi lµ dßng ®iÖn dß cã
trÞ sè kho¶ng vµi nA hiÖn t-îng nµy lµ do chÊt b¸n dÉn P vÉn cßn mét sè Ýt e vµ
trong chÊt b¸n dÉn Ncßn mét sè Ýt lç trèng gäi lµ h¹t tiÓu sè ,nh÷ng h¹t tiÓu sè
nµy sinh ra hiÖn t-îng t¸i hîp gäi lµ dßng ®iÖn rß .Dßng ®iÖn dß qu¸ nhá nªn
tr-êng hîp nµy coi nh- chóng b»ng kh«ng
2.2.2.Ph©n cùc thuËn
P
+ + +
+ + +
+ + +
N
_
_ _ _
- +
+
+
+
+
A
K
_
- _ _ _
+
-
+
_
_ _ _
-+
_
E
Nèi nguån d-¬ng vµo ch©n P cùc ©m nèi vµo ch©n N cña diode ,lóc nµy ®iÖn tÝch
d-¬ng sÏ ®Èy lç trèng trong vïng P vµ ®iÖn tÝch ©m sÏ ®Èy c¸c e trong vïng N
lµm cho lç trèng vµ e l¹i gÇn líp tiÕp gi¸p vµ khi lùc ®Èy ®ñ lín th× e tõ miÒn N sÏ
sang qua líp tiÕp gi¸p vµ t¸i hîp víi c¸c lç trèng.
Khi miÒn N mÊt e trë thµnh miÒn mang ®iÖn tÝnh d-¬ng h¬n
nh- vËy vïng N
sÏ kÐo ®iÖn tÝch ©m tõ cùc ©m cña nguån DC lªn thÕ chç .Vïng P nhËn ®iÖn tÝch
©m th× cã xu h-íng ©m h¬n vµ sÏ kÐo c¸c ®iÖn tÝch d-¬ng tõ nguån DC trë vÒ.
Nh- vËy ®· cã mét dßng e ch¹y liÖn tôc tõ cùc ©m cña nguån ®iÖn qua diode vÒ
cùc d-¬ng cña nguån ,nãi c¸ch kh¸c cã mét dßng ®iÖn qua diode theo chiÒu tõ P
sang N.
2.2.3. Ph©n lo¹i vµ kÝ hiÖu
* Diode n¾n ®iÖn
A
K
K
* Diode æn ¸p (z¬le)
*Diode biÕn dung
A
*Diode ph¸t quang(led)
*Diode c¶m quang
A
K
A
K
3.Tranzistor
3.1.Kh¸i niÖm
Lµ phÇn tö khuyÕch ®¹i hay mét kho¸ ®iÖn tö .Nãi c¸ch kh¸c tranzistor lµ mét
phÇn tö dïng ®Ó biÕn ®æi gi¸ trÞ cña ®iÖn d-íi t¸c dông cña ®iÖn ¸p.
3.2.CÊu t¹o chung cña Tranzistor
E
C
E
C
p
n
n
n
p
p
B
B
Lo¹i NPN
Lo¹i PNP
Tranzistor lµ mét linh kiÖn b¸n dÉn ®-îc cÊu t¹o gåm ba líp b¸n dÉn ghÐp xen kÏ
nhau t¹o thµnh hai mèi nèi p-n,n-p
Tïy theo c¸ch s¾p sÕp thø tù c¸c líp b¸n dÉn mµ ng-êi ta chÕ t¹o thµnh hai lo¹i T
: NPN(lo¹i ng-îc) vµ PNP(lo¹i thuËn).
Ba vïng b¸n dÉn ®-îc nèi ra ba ch©n gäi lµ ch©n E (ªmit¬), B(baz¬) C(c«lÐct¬).
Cùc E vµ cùc C tuy cïng mét chÊt b¸n dÉn nh-ng do kÝch th-íc vµ nång ®ä pha
t¹p kh¸c nhau nªn kh«ng thÓ ho¸n ®æi cho nhau ®-îc.
3.3 Nguyªn lý ho¹t ®éng
- Ph©n cùc cho Tranzistor
VB>VE ,VB<VC
E
C
p
n
n
Ie
Ib
Ic
B
E2
E1
Nguyªn lý ho¹t ®éng :Hai vïng b¸n dÉn P vµ N cña cùc P vµ cùc E gièng nh-
diode B-E ®-îc ph©n cùc thuËn nªn dÉn dßng e tõ vïng b¸n dÉn N cña cùc E
sang vïng b¸n dÉn P cña cùc P ®Ó t¸i hîp víi lç trèng ,khi ®ã vïng b¸n dÉn P cña
cùc B nhËn thªm e nªn cã ®iÖn tÝch ©m .Cùc B nèi víi ®iÖn ¸p d-¬ng nªn sÏ hót e
cña vïng b¸n dÉn P t¹o thµnh dßng iB.
Cùc C nèi víi ®iÖn ¸p d-¬ng cao h¬n nªn hót hÇu hÕt c¸c e trong vïng b¸n dÉn P
sang vïng b¸n dÉn N cña cùc C t¹o thµnh dßng IC.
Cùc E nèi víi nguån ®iÖn ¸p ©m nªn khi vïng b¸n dÉn N bÞ mÊt e sÏ hót e tõ
nguån ©m lªn thÕ chç t¹o thµnh dßng iE
Sè l-îng e bÞ hót tõ cùc E ®Òu ch¹y sang cùc B vµ cùc C nªn dßng ®iÖn iB vµ IC
®Òu ch¹y sang cùc E. Ta cã biÓu thøc IE =IB + IC
3.4.Ký hiÖu
C
C
B
B
E
E
Lo¹i PNP
Lo¹i NPN
4.Thyristor.
Thyristorlµ mét diode ®iÒu khiÓn cã cÊu t¹o gåm 4 líp b¸n kh¸c lo¹i ghÐp
liªn tiÕp nhau hai líp ngoµi cïng gäi lµ cùc ph¸t vµ ®-îc nèi ra ngoµi gäi lµ ch©n
Anot vµ Ktot. Hai líp ë gi÷a gäi lµ miÒn gèc, tiÕp gi¸p gi÷a c¸c miÒn gèc gäi lµ
líp gãp, tiÕp gi¸p gi÷a miÒn gèc vµ miÒn ph¸t gäi lµ líp ph¸t.
NÕu cùc G lÊy tõ líp b¸n dÉn N th× gäi lµ Thyristor lo¹i N
NÕu cùc G lÊy tõ líp b¸n dÉn P th× gäi lµ Thyristor lo¹i P.
Cùc G gäi lµ cùc ®iÒu khiÓn.
Ký hiÖu:
K
A
Thyristor lo¹i N:
Thyristor lo¹i P:
G
K
A
G
5.M¹ch tæ hîp vi ®iÖn tö IC.
5.1. Kh¸i niªm chung.
M¹ch tæ hîp vi ®iÖn tö lµ m¹ch ®-îc chÕ t¹o rÊt tinh s¶o trong ®ã c¸c phÇn tö
®-îc chÕ t¹o trªn mét hoÆc nhiÒu phiÕn ®¬n tinh thÓ víi kÝch th-íc nhá bÐ .C¸c
phÇn tö trong m¹ch cã thÎ t¸ch rêi nhau ®-îc chóng hoµn thµnh chøc n¨ng sö
lý tÝn hiÖu ®Þnh cho nªn cã thÓ nãi m¹ch tæ hîp lµ m¹ch ®iÖn tö cã mËt ®é l¾p
r¾p cao trong ®ã c¸c phÇn tö thùc hiÖn mét c¸ch kh«ng ph©n biÖt nhau vµ ®-îc
nèi víi nhau ®Ðn møc cã thÓ coi thiÕt bÞ ®ã nh- mét tæng thÓ thèng nhÊt.
5.2.Ph©n lo¹i.
5.2.1.Dùa vµo c«ng nghÖ.
M¹ch tæ hîp mµng máng kim lo¹i: Lµ lo¹i cã ®Õ lµm b»ng vËt liÖu c¸ch ®iÖn
c¸c linh kiÖn ®-îc chÕ t¹o thµnh mµng máng vµ ®-îc in trªn ®Õ b»ng ph-¬ng
ph¸p bay h¬i trªn ch©n kh«ng.
Tæ hîp cã b¸n dÉn: §Õ lµ chÊt b¸n dÉn silic cã tæn hao ®iÖn ¸p Ýt nhÊt. C¸c linh
kiÖn thô ®éng hay tÝch cùc ®Òu ®-îc chÕ t¹o ngay b»ng b¶n th©n chÊt b¸n dÉn t¹o
nªn nã. Toµn bé s¬ ®å m¹ch ®iÖn ®-îc t¹o nªn bëi mét bäc b¸n dÉn .C¸c d©y dÉn
nèi linh kiÖn ®-îc t¹o nªn b»ng c¸ch phun kim lo¹i trong ch©n kh«ng. Cßn linh
kiÖn thô ®éng, tÝch cùc ®-îc chÕ t¹o b»ng qu¸ tr×nh o xy hãa, khuyÕch t¸n, quang
kh¾c......
M¹ch tæ hîp lai: Lµ m¹ch mµng máng trong ®ã chØ chÕ t¹o c¸c linh kiÖn thô
®éng cßn c¸c linh kiÖn tÝch th× ®-îc ®-îc l¾p r¸p d-íi d¹ng riªng rÏ nhau
5.2.2.Dùa vµo chøc n¨ng.
IC sè
IC tuyÕn tÝnh.
B.Thùc hµnh.
1.ThiÕt bÞ dông cô thùc tËp.
-B¶ng panel thùc tËp.
-Linh kiÖn ®iÖn tö: ®iode, transistor, thyritor, IC sè ,IC tuyÕn tÝnh.....
-Ph-¬ng tiÖn ®o: ®ång hå v¹n n¨ng, ®ång hå sè….
-ThiÕt bÞ phô trî: k×m, kÑp,d©y nèi, …..
2.§o kiÓm chÊt l-îng linh kiÖn.
a.§iode.
§Æt ®ång hå v¹n n¨ng ë thang ®o Ω vµ tiÕn hµnh ®o
UAK(®iÖn
thuËn)
trë UKA(®iÖn
trë ChÊt l-îng cña
ng-îc)
®iode
Gi¸ trÞ ®iÖn trë(Ω)
2.Tranrsistor.
X¸c ®Þnh chÊt l-îng cña Tranrsisror.
Transisror ng-îc.
UBE
UBC
UEC
UEB
UCB
ChÊt l-îng T
Transisror thuËn.
UBE
UBC
UEC
UEB
UCB
ChÊt l-îng T
3.thyristor.
X¸c ®Þnh s¬ ®å ch©n cña thyristor.
Sè gi÷a hai ch©n G vµ K rÊt bÐ : nÕu dïng ®ång hå kim néi trë thÊp rÊt khã
ph¸t hiÖn,nÕu dïng ®ång hå néi trë lín >10K ta vÆn thang Rx1®o hai lÇn que ®o
øng víi chiÒu kim lªn nhiÒu h¬n (sè nhá h¬n ) th× que ®æ chÝnh lµ cùc K cßn
que ®en chÝnh lµ cùc G
Sè gi÷a ch©n A vµ ch©n K,ch©n A vµ ch©n G rÊt lín >K
4.NhËn d¹ng c¸c lo¹i IC.
NhËn d¹ng IC tuyÕn tÝnh vµ IC sè.
Bµi 3: Thùc tËp hµn
I.Môc tiªu.
-Nªu ®-îc cÊu t¹o nguyªn lý cña má hµn.
-Ph©n biÖt vµ nhËn biÕt ®-îc c¸c lo¹i má hµn.
-NhËn biÕt ®-îc vËt liÖu hµn vµ linh liÖn hµn.
-§¶m b¶o ®é chÝnh x¸c, an toµn , khoa häc.
II.Néi dung.
A.C¬ së lý thuyÕt.
1.CÊu t¹o vµ nguyªn lý ho¹t ®éng cña má hµn.
a.CÊu t¹o.
Gåm hai cuén d©y ®-îc quÊn trªn lâi s¾t ferit. Cuén thø nhÊt kho¶ng 1000 vßng
gäi lµ cuén s¬ cÊp ®-îc nèi víi nguån ®iÖn 220V. Cuén thø hai gäi lµ cuén s¬
cÊp dïng lµm ®µu ra.
L1
L2
UAC
UR
L1 = 1500 vßng
L2 = 4 vßng
b.Nguyªn lý ho¹t ®éng.
Dùa trªn hiÖn t-îng c¶m øng ®iÖn tõ trªn lâi thÐp.Khi cuén d©y s¬ cÊp ®-îc nèi
víi nguån sÏ cã dßng ®iÖn ch¹y trong cuén d©y lµm xuÊt hiÖn hiÖn xuÊt ®iÖn
®éng c¶m øng trong lâi thÐp do ®ã trong cuén d©y thø cÊp xÏ sinh ra dßng ®iÖn
.Khi hai ®Çu d©y cña cuén thø cÊp chËp l¹i sÏ suÊt hiÖn hiÖn t-îng ®o¶n m¹ch
vµ ph¸t sinh nhiÖt.
§Ó nhiÖt ®é ®Çu d©y hµn ®-îc cao ta ph¶i t¨ng tiÕt diÖn d©y cña cuén thø cÊp ®Ó
t¨ng dßng thø cÊp
B.Thùc hµnh.
a. Dông cô hµn.
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
b.VËt liÖu hµn.
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
Thùc tËp hµn.
ChuÈn bÞ dông cô ,thiÕt bÞ hµn.
-Má hµn xung.
-Nhùa th«ng.
-ThiÕc
Ph-¬ng ph¸p hµn.
-Hµn ®iÓm.
-Hµn mèi nèi.
-Hµn ch©n IC.
Bµi 4:Gi¸p vµ c©n chØnh m¹ch chØnh l-u 1/2 chu kú
vµ m¹ch chØnh l-u 2 nöa chu kú
I.Môc tiªu.
-Nªu ®-îc nguyªn lý ho¹t ®éng cña tõng lo¹i m¹ch .
-ThiÕt kÕ ®-îc s¬ ®å m¹ch in cña tõng lo¹i m¹ch trªn b¶ng panel.
-Söa ch÷a ®-îc nh÷ng sai háng cña m¹ch sau khi l¾p.
-§¶m b¶o tÝnh chÝnh x¸c,tÝnh thÈm mü,vµ an toµn vÒ ®iÖn.
II.Néi dung.
A.C¬ sæ lý thuyÕt.
1.M¹ch chØnh l-u 1/ 2 chu kú.
*S¬ ®å m¹ch ®iÖn.
D
C
UAC
R
*Nguyªn lý ho¹t ®éng.
Khi UA> UB =>UD> 0 do ®ã ®iode ®-îc ph©n cùc thuËn, ®io®e dÉn dßng
l¹p cho tô C dßng l¹p IC gi¶m dÇn vµ t¹i thêi ®iªm IC = 0 th× tô C ®-îc l¹p ®Çy vµ
chuÈn bÞ cho qu¸ tr×nh phãng.
Khi UA< UB =>UD< 0 do ®ã ®iode ph©n cùc ng-îc, ®io®e bÞ kho¸ l¹i vµ lóc
nµy tô b¾t ®Çu qu¸ tr×nh phãng ®iÖn qua t¶i.
2.M¹ch chØnh l-u 2 nöa chu kú.
S¬ ®å m¹ch ®iÖn.
D4
D1
UAC
D2
D3
C
RT
*Nguyªn lý ho¹t ®éng.
Khi UA> UB dßng ®iÖn ®i tõ A qua D1 l¹p cho tô C dßng ®iÖn l¹p cho tô C
gi¶m dÇn khi ®¹t gi¸ trÞ b»ng kh«ng th× tô C ngõng l¹p vµ thùc hiÖn qu¸ t×nh
phãng qua RT vµ qua ®iode D3 chë vÒ B
Nöa chu kú sau UA <UB dßng ®iÖn ®i tõ B qua D2 l¹p cho tô C dßng ®iÖn
l¹p cho tô C gi¶m dÇn khi ®¹t gi¸ trÞ b»ng kh«ng th× tô C ngõng l¹p vµ thùc hiÖn
qu¸ t×nh phãng qua RT vµ qua ®iode D4 chë vÒ A.
Nh- vËy trong mét chu kú hai cÆp ®iode D1,D3vµ D2,D4 thay nhau dÉn trong mét
chu kú t¹o ra d¹ng ®iÖn qua t¶i cã tÝnh liªn tôc h¬n so víi m¹ch chØnh l-u 1/ 2
chu kú.
B.Thùc hµnh.
1.ThiÕt bÞ dông cô th-ch tËp.
-B¶ng panel thùc tËp.
-Linh kiÖn ®iÖn tö: ®iÖn trë, ®iode, tô ®iÖn,
-Ph-¬ng tiÖn ®o: ®ång hå v¹n n¨ng, ®ång hå sè….
-ThiÕt bÞ thùc tËp: Má hµn ,nhùa th«ng, thiÕc, ….
-ThiÕt bÞ phô trî: k×m, kÑp,d©y nèi, …..
2.Chän vµ kiÓm tra linh kiÖn.
Tªn linh kiÖn
®iode l¾n ®iÖn
Tô läc
Lo¹i linh kiÖn
1N 4004
C=1000F
100
Sè l-îng linh kiÖn
5
2
1
®iÖn trë
3.ThiÕt kÕ s¬ ®å m¹nh in.
Yªu cÇu s¬ ®å m¹ch in gän, ®Ñp,®-êng m¹ch kh«ng ®-îc chång chÐo g©y ra
chËp m¹ch.
4.Hµn m¹ch ,ch¹y thö vµ ®o kiÓn.
C¾m linh kiÖn nªn m¹ch in ®· thiÐt kÕ vµ tiÕn hµnh hµn m¹ch,c¸c måi hµn ph¶i
nhá gän, ch¾c ch¾n,kh«ng lµm chËp ch©n linh kiÖn , mãi hµn kh«ng qu¸ l©u g©y
nãng dÉn ®Õn hang linh kiÖn.
CÊp ®iÖn ¸p cho m¹ch ®iÖn vµ tiÕn hµnh ®o kiÓm.
a.X¸c ®Þnh d¹ng ®iÖn ¸p ®Çu ra cña m¹ch chØnh l-u 1/ 2chu kú.
*D¹ng ®iÖn ¸p ®Çu vµo.
UV
UV = 5 VPP
t
*X¸c ®Þnh d¹ng ®iÖn ¸p
®Çu ra khi ch-a cã tô
UR = ……V
F =……. Hz
*X¸c ®Þnh d¹ng ®iÖn ¸p
®Çu ra khi cã tô C=1000F
UR = ……V
F =……. Hz
b.X¸c ®Þnh d¹ng ®iÖn ¸p ®Çu ra cña m¹ch chØnh l-u 2 nöa chu kú.
UV
t
*D¹ng ®iÖn ¸p ®Çu vµo.
UV = 5 VPP
UR
D¹ng ®iÖn ¸p ra qua t¶i
khi ch-a cã tô ®iÖn
t
UR
D¹ng ®iÖn ¸p ra khi
cã tô ®iÖn C =1000F
t
5.NhËn xÐt vÒ d¹ng ®iÖn ¸p gi÷a hai lo¹i m¹ch chØnh l-u.
Bµi5.Gi¸p vµ c©n chØnh m¹ch chØnh l-u nguån ®èi xøng
vµ m¹ch chØnh l-u nh©n ®oi ®iÖn ¸p
I.Môc tiªu.
-VÏ ®-îc m¹ch ®iÖn vµ gi¶i thÝch ®-îc nguyªn lý ho¹t ®éng cña tõng m¹ch.
-ThiÕt kÕ ®-îc s¬ ®å m¹ch in cña tõng m¹ch trªn b¶ng panel.
-Söa ch÷a ®-îc nh÷ng sai háng cña m¹ch ®iÖn sau khi l¾p.
-§¶m b¶o tÝnh chÝnh x¸c,tÝnh thÈm mü,vµ an toµn vÒ ®iÖn.
II.Néi dung.
A.C¬ së lý thuyÕt.
1.M¹ch chØnh l-u nguån ®èi xøng.
a.S¬ ®å m¹ch ®iÖn.
A
E+
C
D1
D4
UCC
D2
D3
C1
C2
E-
b.Nguyªn lý ho¹t ®éng.
Khi VA>VC>VB dßng ®iÖn ®i tõ ®Çu A qua ®iode D1 vµ l¹p cho tô C1 sau ®ã thùc
hiÖn qu¸ tr×nh phãng ®-a ra ®iÖn ¸p d-¬ng ®ång thêi l¹p tiÕp tôc cho tô C2.Khi tô
C2 phãng th× dßng ®iÖn trë vÒ C (v× VC>VB)do v¹y dßng tõ C qua cuén d©y vÒ B
vµ ®-îc chØnh l-u bëi D3 vµ ®-a ra ®iÖn ¸p ©m.
2.M¹ch ®iÖn nh©n ®«i ®iÖn ¸p.
a.S¬ ®å m¹ch ®iÖn.
C1
D2
D1
C2
VCC
Rt
b.Nguyªn lý ho¹t ®éng.
B.PhiÕu thùc hµnh.
1.Dông cô thùc hµnh.
-B¶ng panel thùc tËp.
-Linh kiÖn ®iÖn tö: , ®iÖn trë, ®iode, tô ®iÖn,.
-Ph-¬ng tiÖn ®o: ®ång hå v¹n n¨ng, ®ång hå sè….
-ThiÕt bÞ thùc tËp: Má hµn ,nhùa th«ng, thiÕc, ….
-ThiÕt bÞ phô trî: k×m, kÑp,d©y nèi, …..
2.Chän vµ kiÓm tra linh kiÖn.
Tªn linh kiÖn
Lo¹i linh kiÖn
Sè l-îng lih kiÖn
Tô ®iÖn
®iode n¾n ®iÖn
Trë t¶i
4
8
1
C=100F,220F
1N 4004
T¶i tiªu thô
3.ThiÕt kÕ s¬ ®å m¹nh in.
Yªu cÇu s¬ ®å m¹ch in gän, ®Ñp,®-êng m¹ch kh«ng ®-îc chång chÐo g©y ra
chËp m¹ch.
4.Hµn m¹ch ,ch¹y thö vµ ®o kiÓn.
C¾m linh kiÖn nªn m¹ch in ®· thiÐt kÕ vµ tiÕn hµnh hµn m¹ch,c¸c måi hµn ph¶i
nhá gän, ch¾c ch¾n,kh«ng lµm chËp ch©n linh kiÖn , mãi hµn kh«ng qu¸ l©u g©y
nãng dÉn ®Õn hang linh kiÖn.
CÊp ®iÖn ¸p cho m¹ch ®iÖn vµ tiÕn hµnh ®o kiÓm.
a.X¸c ®Þnh d¹ng ®iÖn ¸p ®Çu ra cña m¹ch chØnh l-u nguån ®èi xøng.
UV
D¹ng ®iÖn ¸p ®Çu vµo.
UV= ……VPP
fV= ….. Hz
t
E+
D¹ng ®iÖn ¸p ®Çu ra cña
m¹ch chØnh l-u nguån
®iÖn ¸p ®èi xøng
UR(nguån d-¬ng) = ……V
UR(nguån ©m) = ……V
t
t
E-
fR= ….. Hz
UR
D¹ng ®iÖn ¸p ra cña
m¹ch nh©n ®«i ®iÖn ¸p
t
5.Nªu nh÷ng sù cè sai háng vµ ®-a ra biÖn ph¸p kh¾c phôc söa ch÷a
Bµi6: Gi¸p vµ c©n chØnh m¹ch æn ¸p dïng ®iode z¬ne
I.Môc tiªu.
-VÏ ®-îc m¹ch ®iÖn vµ gi¶i rhÝch ®-îc nguyªn lý ho¹t ®éng cña tõng m¹ch.
-ThiÕt kÕ ®-îc s¬ ®å m¹ch in cña tong m¹ch trªn b¶ng panel.
-Söa ch÷a ®-îc nh÷ng sai háng cña m¹ch ®iÖn sau khi l¾p.
-§¶m b¶o tÝnh chÝnh x¸c,tÝnh thÈm mü,vµ an toµn vÒ ®iÖn.
II.Néi dung.
A.C¬ së lý thuyÕt.
1.M¹ch æn ¸p dïng ®iode z¬ne.
a.S¬ ®å m¹ch ®iÖn.
DZ
R1
C
RT
UV
b.nguyªn lý ho¹t ®éng.
Khi ®Æt mét ®iÖn ¸p ng-îc nhá h¬n ®iÖn ¸p ng-ìng vµo hai ®Çu ®iode z¬ne th×
dßng ®iÖn dß qua ®iode nhá coi nh- b»ng kh«ng lóc ®ã ®iÖn ¸p vµo cung cÊp
hoµn toµn cho RT.
Khi ®Æt ®iÖn ¸p ng-îc lín h¬n ®iÑn ¸p ng-ìng vµo 2 ®Çu ®iode z¬ne th× xuÊt
hiÖn dßng ®iÖn dß qua ®iode .Nh- vËy cã mét ®iÖn ¸p bÞ tôt xuèng m¸t lµm gi¶m
®iÖn ¸p qua t¶i.Dßng ®iÖn dß qua ®iode lín hay nhá phô thuéc vµo ®iÖn ¸p ®Çu
vµo.Dßng ®iÖn dß cã t¸c dông æn ®Þnh ®iÖn ¸p dÇu ra qua t¶i.
2.M¹ch æn ¸p dïng transistor(T).
a.S¬ ®å m¹ch ®iÖn.
E+
R1
R2
RC
Ip+Ibo
UR
UV
Ip
b. Nguyªn lý ho¹t ®éng.
R1, R2 lµ cÇu ph©n ¸p cho cùc B cña T. UBeo ®-îc x¸c ®Þnh b»ng biÓu thøc
UBeo= IP.R2 = UCC- R1(IP + IPo)
Chän IP >>IPo UBEo UCC –R1IP1
Ta nhËn thÊy UBEo kh«ng phô thuécvµo tham sè cña T tø lµ kh«ng phô thuéc vµo
c¸c th«ng sè t¹p t¸ncña T.Däng IP cµng línUBEo cµng æn ®ÞnhUR ®-îc æn
®Þnh.
3.M¹ch æn ¸p b»ng IC hä 78….
S¬ ®å ch©n IC hä 78…
78..
3
1
123
1.Ch©n ®iÖn ¸p vµo.
2.Ch©n nèi m¸t.
3.Ch©n ®iÖn ¸p ra.
B.PhiÕu bµi tËp.
1.ThiÕt bÞ dông cô thùc tËp.
-B¶ng panel thùc tËp.
-Linh kiÖn ®iÖn tö: T, ®iÖn trë, ®iode, tô ®iÖn, IC.
-Ph-¬ng tiÖn ®o: ®ång hå v¹n n¨ng, ®ång hå sè….
-ThiÕt bÞ thùc tËp: Má hµn ,nhùa th«ng, thiÕc, ….
-ThiÕt bÞ phô trî: k×m, kÑp,d©y nèi, …..
2.Chän vµ kiÓm tra linh kiÖn.
Tªn linh kiÖn Lo¹i linh kiÖn Sè l-îng
Transistor
§iÖn trë
H1061
EU
3
10
§iode z¬ne
IC æn ¸p
Z¬ne 9V
Z¬ne6V
7812
7809
7805
1
1
1
1
1
3.ThiÕt kÕ s¬ ®å m¹nh in.
Yªu cÇu s¬ ®å m¹ch in gän, ®Ñp,®-êng m¹ch kh«ng ®-îc chång chÐo gay ra
chËp m¹ch.
4.Hµn m¹ch ,ch¹y thö vµ ®o kiÓm.
C¾m linh kiÖn nªn m¹ch in ®· thiÐt kÕ vµ tiÕn hµnh hµn m¹ch,c¸c måi hµn ph¶i
nhá gän, ch¾c ch¾n,kh«ng lµm chËp ch©n linh kiÖn , mãi hµn kh«ng qu¸ l©u g©y
nãng dÉn ®Õn háng linh kiÖn.
CÊp ®iÖn ¸p cho m¹ch ®iÖn vµ tiÕn hµnh ®o kiÓm.
a.M¹ch æn ¸p dïng ®iode z¬ne.
§iÖn ¸p vµo §iÖn ¸p ra(UR §iÖn ¸p ra(UR §iÖn ¸p ra(UR -
(UV)
12V
10V
7V
=DZ12V)
=DZ9V)
=DZ5V)
6V
4V
Tải về để xem bản đầy đủ
47 trang
13320
Free
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Giáo trình môn Điện tử cơ bản", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- giao_trinh_mon_dien_tu_co_ban.doc
