ĐỒ ÁN MÔN HỌC CƠ BẢN VỀ ĐIỆN

Chia sẻ: Duong Van Tinh Tinh | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:40

Thêm vào BST

Báo xấu

357
lượt xem 117
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Điện trở dây quấn: Dùng các loại hợp kim để chế tạo các loại điện trở cần trị số nhỏ hay cần dòng điện chịu đựng cao. Công suất điện trở vài W đến vài chục W. Điện trở xi măng: Thành phần cấu tạo chính là xi măng. Công dụng chính là dùng trong các mạch hạn dòng có công suất lớn. Ưu điểm chính của loại này là công suất lớn và ít bị cháy chập khi mạch bị quá tải.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: ĐỒ ÁN MÔN HỌC CƠ BẢN VỀ ĐIỆN

ĐỒ ÁN MÔN HỌC CƠ BẢN VỀ ĐIỆN 1
MỤC LỤC Chương I: MỘT SỐ LINH KIỆN THỤ ĐỘNG .................................................................... 3 1.1. Khái niệm ......................................................................................................................... 4 1.2. Phân loại ........................................................................................................................... 4 1.2.1. Phân loại theo cấu tạo ................................................................................................... 4 1.2.2. Phân loại theo công dụng .............................................................................................. 4 a. Biến trở................................................................................................................................ 4 Hình 1.1: Kí hiệu và hình dáng của biến trở ............................................................................. 4 b. Nhiệt trở .............................................................................................................................. 4 Hình 1.2: Kí hiệu ,hình dáng của nhiệt trở ................................................................................ 5 c. Quang trở ............................................................................................................................ 5 Hình 1.3. Kí hiệu hình dáng của quang trở .............................................................................. 5 d. Điện trở cầu chì................................................................................................................... 5 Hình 1.4. Kí hiệu hình dáng của điện trở cầu chì ...................................................................... 5 e. Điện trở tuỳ áp: Viết tắt là VDR .......................................................................................... 5 Hình 2.1. Tụ điện không phân cực dương và âm....................................................................... 6 Hình 2.2. Tụ phân cực tính ....................................................................................................... 6 2.2.1. Tụ oxit hóa (thường gọi là tụ hóa) .................................................................................. 6 Hình 2.3.Kí hiệu và hình dáng của tụ hóa ................................................................................. 7 2.2.2. Tụ gốm........................................................................................................................... 7 Hình 2.4. Kí hiệu, hình dáng, cách đọc tụ gốm ......................................................................... 7 2.2.3. Tụ giấy ........................................................................................................................... 7 Hình 2.5. Kí hiệu, hình dáng của tụ giấy................................................................................... 7 2.2.4. Tụ mica .......................................................................................................................... 7 2.2.5. Tụ màng mỏng ............................................................................................................. 8 Hình 2.7. Tụ màng mỏng......................................................................................................... 8 2.2.6. Tụ tang ...................................................................................................................... 8 2.3.1. Tụ dẫn diện ở tần số cao ............................................................................................... 8 2.3.2. Tụ nạp xả điện trong mạch ........................................................................................... 8 3.1. Cấu tạo ............................................................................................................................. 8 Hình 3.1. .................................................................................................................................. 9 3.2. Nguyên lí hoạt động ......................................................................................................... 9 3.2.1. Phân cực ngược ............................................................................................................. 9 Hình 3.2 .Phân cực ngược cho diot ........................................................................................ 9 3.2.2. Phân cực thuận Diode. .................................................................................................. 9 Hình 3.3. Phân cực thuận cho diode ....................................................................................... 10 3.3. Đặc tính vôn-ampe của diode ....................................................................................... 10 Hình 3.4.Đặc tuyến vôn-ampe của diot ................................................................................... 10 3.4. Phân loại diode. .............................................................................................................. 10 3.4.1. Diode chỉnh lưu ............................................................................................................ 11 3.4.2. Photo diode ................................................................................................................... 11 Hình 3.5 .Đặc tuyến vôn-ampe ................................................................................................ 11 I = I . Is(e -1) ........................................................................................................................... 11 Hình 3.6 ................................................................................................................................. 12 3.4.3. Diode phát quang .......................................................................................................... 12 3.5. Ký hiệu và đặc điểm nhận dạng một số loại diode ....................................................... 13 2
4.5.1. Transistor mắc theo kiểu E chung. ............................................................................. 19 Đặc điểm của mạch khuyếch đại E chung. .......................................................................... 19 4.5.2. Transistor mắc theo kiểu C chung.............................................................................. 19 Mạch mắc kiểu C chung , tín hiệu đưa vào cực B và lấy ra trên cực E .................................... 20 Đặc điểm của mạch khuyếch đại C chung . ......................................................................... 20 4.5.3. Transistor mắc theo kiểu B chung. ............................................................................. 20 5.1.Giới thiệu chung.............................................................................................................. 21 5.2. Cấu trúc chân IC............................................................................................................ 21 5.3.Mạch khuếch đại thuật toán lý tưởng ........................................................................ 22 5.4. Nguyên lý hoạt động của OP-Amply ............................................................................. 23 Sơ đồ bên trong của OP-Amply ............................................................................................. 23 5.5.4. Mạch so sánh dùng OP-Amply ................................................................................... 25 CHƯƠNG 2: ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU........................................................................ 27 1. NGUYÊN LÝ CHUNG .................................................................................................. 27 2. CẤU TẠO CHUNG. ....................................................................................................... 28 2.1. STATO. ................................................................................................................... 28 2.2. Roto. ........................................................................................................................ 29 3. ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU. .............................................. 30  U U  I u ( Ru  R f ) n0  C . E  e n   n0  n với  ............................................ 30 C e . C e . n  I u .( Ru  R f )   C e . 3.1. Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi từ thông θ....................................................... 30 3.2. Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện trở phụ R f trên mạch phần ứng. ............... 31 3.3. Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện áp. .......................................................... 32 4. CÁC CHỈ TIÊU ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG ĐỘNG CƠ ............................................. 32 2.Chỉ tiêu kinh tế .................................................................................................................... 32 CHƯƠNG 3-NGUYÊN LÝ ĐIỀU CHỈNH ĐỘNG CƠ DC BẰNG PWM ......................... 32 CHƯƠNG 4.PHÂN TÍCH SỰ HOẠT ĐỘNG CỦA MẠCH THIẾT KẾ ........................... 36 SƠ ĐỒ KHỐI MẠCH ĐIỀU KHIỂN ..................................................................................... 36 1. Mạch lặp : .......................................................................................................................... 36 Vout=[R2/(R1+R2)]*Vin........................................................................................................ 36 2. Khâu tạo xung vuông và điện áp răng cưa : ......................................................................... 36 3. Khâu so sánh điện áp: ......................................................................................................... 37 Khâu so sánh điện áp .............................................................................................................. 37 Hình IV.2 ............................................................................................................................... 38 4. Van động lực: ..................................................................................................................... 38 2.Truyền động điện-Bùi Quốc Khánh,Nguyễn Văn Liễn(Nhà xuất bản khoa hoc kỹ ............... 42 3.Máy điện tập 1,2,3-Nguyễn Khánh Hà,Vũ Gia Hanh,Nguyễn Duy Bình(Nhà xuất ............... 42 Chương I: MỘT SỐ LINH KIỆN THỤ ĐỘNG 3
1. Điện trở 1.1. Khái niệm - Điện trở là sự cản trở dòng điện chảy trong vật dẫn điện - Ký hiệu: R - Được xác định bằng biểu thức R = U/I - Đơn vị là: Ohm 1.2. Phân loại 1.2.1. Phân loại theo cấu tạo Có 4 loại cơ bản : a. Điện trở than: Dùng bột than ép lại dạng thanh có trị số điện trở từ vài Ω đến vài chục MΩ, công suất 1/8 W đến vài W. Loại dùng chất Nicken-Crôm có trị số ổn định hơn điện trở than, giá thành cao .Công suất điện trở thường là 1/2 W. b. Điện trở ôxit kim loại: Dùng chất oxit-thiếc chịu được nhiệt độ cao và độ ẩm cao. Công suất điện trở thường là 1/2 W. c. Điện trở dây quấn: Dùng các loại hợp kim để chế tạo các loại điện trở cần trị số nhỏ hay cần dòng điện chịu đựng cao. Công suất điện trở vài W đến vài chục W. d. Điện trở xi măng: Thành phần cấu tạo chính là xi măng. Công dụng chính là dùng trong các mạch hạn dòng có công suất lớn. Ưu điểm chính của loại này là công suất lớn và ít bị cháy chập khi mạch bị quá tải. 1.2.2. Phân loại theo công dụng a. Biến trở Biến trở còn được gọi là chiết áp được cấu tạo gồm một điện trở màng than hay dây quấn có dạng hình cung góc quay 270 độ .Có một trục xoay, ở giữa nối một con trượt làm bằng than hay làm bằng kim loại có biến trở than, con trượt sẽ ép lên mặt điện trở để tạo kiểu nối tiếp xúc làm thay đổi trị số điện trở khi xoay trục. VR VR Hình 1.1: Kí hiệu và hình dáng của biến trở b. Nhiệt trở Là loại điện trở có trị số thay đổi theo nhiệt độ. Có hai loại nhiệt trở :  Nhiệt trở có hệ số nhiệt âm: Là loại nhiệt trở khi nhận giá trị cao hơn thì trị số điện trở giảm xuống và ngược lại.  Nhiệt trở có trị số nhiệt dương: Là loại nhiệt trở khi nhận nhiệt độ cao hơn thì trị số điện trở tăng lên.  Nhiệt trở thường dùng để ổn định nhiệt cho các tầng khuếch đại công suất hay làm linh kiện cảm biến trong các hệ thống tự động điều khiển theo nhiệt độ. 4
TH Hình 1.2: Kí hiệu ,hình dáng của nhiệt trở c. Quang trở Thường được chế tạo từ chất sulfur-catmium, lên trên kí hiệu thường ghi chữ CdS. Quang trở có trị số điện trở lớn hay nhỏ tuỳ thuộc cường độ chiếu sáng vào nó. Độ chiếu sáng càng mạnh thì điện trở có trị số càng nhỏ và ngược lại. Quang trở thường dùng trong các mạch tự động điều khiên bằng ánh sáng, báo động … CdS Hình 1.3. Kí hiệu hình dáng của quang trở d. Điện trở cầu chì  Điện trở cầu chì có tác dụng bảo vệ quá tải như các cầu chì của hệ thống điện nhà nhưng nó được dùng trong các mạch điện tử để bảo vệ cho mạch nguồn hay các mạch có dòng tải lớn như các transistor công suất. Khi có dòng điện qúa lớn hơn trị số cho phép thì điện trở sẽ bị nóng và bị đứt.  Điện trở cầu chì có trị số rất nhỏ khoảng vài Ohm. FUSISTỎR Hình 1.4. Kí hiệu hình dáng của điện trở cầu chì e. Điện trở tuỳ áp: Viết tắt là VDR  Đây là loại điện trở có trị số thay đổi theo điện áp đặt vào hai cực. Khi điện áp đặt vào giữa hai cực ở dưới trị số danh định thì VDR có trị số còn thấp coi như ngắn mạch.  Điện trở tuỳ áp có hình dáng giống như nhiệt trở nhưng nặng như kim loại. Ứng dụng của điện trở 5
 Trong sinh hoạt, điển trở được dùng để chế tạo các loại dụng cụ điện như: Bàn ủi, bếp điện, bóng đèn …  Trong công nghiệp, điện trở để chế tạo các thiết bị sấy, giới hạn dòng điện khởi động của động cơ …  Trong lĩnh vực điện tử, điện trở được nạp cho pin nickel-cadmium. 2. Tụ điện 2.1. Khái niệm - Tụ điện là một loại linh kiện thụ động trong mạch điện tử. - Ký hiệu là : C - Đơn vị là: F 2.2. Phân loại Tụ điện được chia làm hai loại chính là:  Tụ điện không phân cực tính dương và âm: Hình 2.1. Tụ điện không phân cực dương và âm  Tụ điện phân cực tính được chia làm nhiều dạng:  Hình 2.2. Tụ phân cực tính 2.2.1. Tụ oxit hóa (thường gọi là tụ hóa) Tụ hóa có điện dung lớn từ 1µF đến 10.000µF là loại tụ có phân loại cực tính dương và âm. 6
Hình 2.3.Kí hiệu và hình dáng của tụ hóa 2.2.2. Tụ gốm - Tụ gốm có điện dung từ 1 ρF đến 1µF, là loại tụ không có cực tính, điện áp làm việc vài trăm volt. - Về hình dáng tụ gồm có nhiều dạng và có nhiều cách ghi trị số điện dung C khác nhau. .01 100 50V 25V 22ŋ F C=0,01μF C=100 ρF C=22ŋ F Hình 2.4. Kí hiệu, hình dáng, cách đọc tụ gốm 2.2.3. Tụ giấy Là loại tụ không có cực tính gồm có hai bản cực là các băng kim loại dài, ở giữa có lớp cách điện là giấy tẩm dầu cuộn lại thành ống. Điện áp đánh thủng đến vài trăm volt. Hình 2.5. Kí hiệu, hình dáng của tụ giấy 2.2.4. Tụ mica Là loại tụ không có cực tính, điện dung từ vài ρF đến vài trăm ŋF, điện áp làm việc rất cao, trên 1000V. Trên tụ mica được sơn các chấm màu để chỉ trị số điện dung và cách đọc giống như cách đọc trị số điện trở. Hình 2.6. Tụ mica 7
2.2.5. Tụ màng mỏng Là loại tụ có chất điện môi là các chất polyester (PE), polyetylen (PS), điện dung từ vài trăm ρF đến vài chục µF, điện áp làm việc đến hàng ngàn volt. Hình 2.7. Tụ màng mỏng 2.2.6. Tụ tang Là loại tụ có phân cực tính, điện dung có thể rất cao nhưng kích thước nhỏ từ 0.1µF đến 100µF, điện áp làm việc thấp chỉ vài chục volt. 2.3. Ứng dụng 2.3.1. Tụ dẫn diện ở tần số cao Tín hiệu âm tần, âm thanh bổng thuộc loại tần số cao nên tín hiệu âm bổng sẽ được qua tụ C để đưa vào loa bổng, có âm trầm có tần số thấp sẽ bị chặn lại. Do đó tín hiệu âm trầm chỉ đưa vào loa trầm. 2.3.2. Tụ nạp xả điện trong mạch Mạch nắn điện chỉ có tác dụng cho bán kỳ dương của dòng điện xoay chiều đi qua và không cho bán kì âm đi qua. Nếu có tụ C đặt song song với tải ở ngõ ra thì tụ sẽ nạp điện khi điện áp tăng lên và xả điện khi điện áp giảm xuống làm cho dòng điện được liên tục và giảm bớt mức gợn sóng của dòng điện xoay chiều hình sin. 3. Điốt 3.1. Cấu tạo Trong một tinh thể bán dẫn thể Si ( hay Gr) được pha để trở thành vùng bán dẫn loại N và vùng bán dẫn loại P, ở mối nối P – N có sự nhạy cảm đối với các tác động của điện, quang, nhiệt. Trong vùng bán dẫn P có nhiều lỗ trống, trong vùng N có nhiều electron thừa, khi hai vùng này tiếp xúc nhau sẽ có một số electron vùng N qua mối nối và tái hợp với lỗ trống của P. Tại mối nối xảy ra sự cho nhận electron và lỗ trống vùng N và P đến khi điện tích âm của vùng P đủ lớn để đẩy các electron không cho electron từ vùng N sang P nữa. Sự chênh lệch điện tích ở hai bên mối nối gọi là hàng dào điện áp hay còn gọi là vùng nghèo điện tử. 8
Diot bán dẫn có cấu tạo như hình 3.1. Hình 3.1. 3.2. Nguyên lí hoạt động 3.2.1. Phân cực ngược - Khi ta cấp âm nguồn vào cực A ( cực P) của điôt, cực dương nguồn sẽ hút lỗ trống của vùng P và điện tích dương của nguồn sẽ hút electron của vùng N làm cho lỗ trống và hai bên lớp tiếp giáp càng xa nhau hơn nên hiện tượng tái hợp giữa electron và lỗ trống càng khó khăn. Tuy nhiên trường hợp này vẫn có một dòng điện rất nhỏ qua điôt từ N- > P gọi là dòng điện rỉ, trị số khoảng ŋA. - Dòng điện rỉ còn gọi là dòng điện bão hoà nghịch Is. Do dòng có trị số rất nhỏ nên trong nhiều trường hợp người ta coi như điốt không dẫn điện khi phân cực ngược. Hình 3.2 .Phân cực ngược cho diot 3.2.2. Phân cực thuận Diode. - Dùng một nguồn DC nối cực dương của nguồn vào chân P và cực âm của nguồn vào chân N của diode. Lúc đó điện tích dương của nguồn sẽ đẩy lỗ trống trong vùng P và điện tích của nguồn sẽ đẩy electron trong vùng N làm cho electron và lỗ trống lại gần mối nối hơn và khi lực đẩy tĩnh điện đủ lớn thì electron từ N sẽ sang mối nối qua P và tái hợp lỗ trống. - Khi vùng N mất electron trở thành mạng điện tích dương thì vùng N sẽ kéo điện tích âm của nguồn lên thế chỗ, khi vùng P nhận electron trở thành mạng điện tích âm thì cực dương của nguồn sẽ kéo theo điện tích âm từ vùng P về. Như vậy đã có một dòng 9
electron chảy liên tục từ cực âm của nguồn qua diode về cực dương của nguồn, nói cách khác có dòng điện đi qua diode theo chiều từ P sang. Hình 3.3. Phân cực thuận cho diode 3.3. Đặc tính vôn-ampe của diode - Đặc tính vôn-ampe của diode biểu thị mối quan hệ giữa dòng điện chảy qua nó và điện áp giữa Anôt và Catôt. - Khi diode được phân cực thuận lúc đầu dòng điện qua diode tăng dần qua diode cho đ - Khi phân cực ngược cho diode nếu tăng điện áp âm thì ban đầu chỉ có một dòng điện đến khi điện áp đặt nên diode đạt ngưỡng mở là 0,6V với Si và 0,3V với Ge thì điện áp tăng vọt lên nên tiếp tục tăng điện áp nguồn thì điện áp giữa hai đầu diode vẫn giữ ở mức là 0,6 với Si và 0,3 với Ge. Hình 3.4.Đặc tuyến vôn-ampe của diot Nhận xét: Đường đặc tuyến của diode được chia làm 3 vùng: +Vùng 1 đánh thủng vùng này được phân cực thuận với dòng lớn(mA), điện áp nhỏ. + Vùng 2 vùng phân cực ngược dòng điện nhỏ, điện áp lớn. + Vùng 3 vùng đánh thủng. 3.4. Phân loại diode. 10
Diode được phân làm nhiều loại như diode chỉnh lưu, diode tách sóng, diode biến tần, photodiode, diode phát quang… 3.4.1. Diode chỉnh lưu Được sử dụng trong các mạch lọc nguồn từ xoay chiều sang một chiều, do đặc tính của diode cho điện áp dương của tín hiệu xoay chiều đi qua nên trong các mạch chỉnh lưu người ta chia ra các loại mạch chỉnh lưu như chỉnh lưu nưả chu kỳ, chỉnh lưu toàn chu kỳ, chỉnh lưu cầu. 3.4.2. Photo diode  Cấu tạo: Ứng dụng hiệu ứng quang áp, người ta chế tạo ra diode quang. Đó là một chuyển tiếp P – N có cấu trúc sao cho ánh sáng dễ dàng chiếu trực tiếp lên bề mặt bán dẫn. Khi làm việc, diode quang được phân cực nhờ nguồn điện áp E (hình dưới) mà do đó có một dòng điện ngược ban đầu I0 rất nhỏ. Khi được ánh sáng chiếu vào, có thêm dòng điện sáng I tạo ra bởi các hạt mang năng lượng của phôtôn và chảy cùng chiều với dòng điện ngược. Vì vậy, dòng tổng chảy qua tải Rt có trị số đáng kể và tăng theo cường độ ánh sáng chiếu vào.  Đặc tuyến vôn – ampe Hình 3.5 .Đặc tuyến vôn-ampe Để thiết lập đặc tuyến vôn – ampe của chuyển tiếp P – N được chiếu sáng, ta gọi V là điện áp hj trên chuyển tiếp đó ( theo chiều thuận), và I là dòng điện tổng ( với chiều dương quy ước là chiều của dòng I, nghĩa là chiều của dòng điện ngược với chuyển tiếp P – N) Dưới tác dụng của điện áp V dòng chuyển tiếp P – N theo chiều thuận được xác định bởi: Is(e – 1) Vì vậy dòng tổng hộp chảy qua chuyển tiếp P – N được chiếu sáng ( theo chiều dòng điện ngược ) sẽ là: I = I . Is(e -1) 11
Hoặc sau một vài lần biến đổi đơn giản sẽ có dạng khác: V = T .ln [ I – I/Is + 1 ] Hệ thức trên chính là biểu thức giải thích đặc tuyến vôn – ampe của chuyển tiếp P – N được chiếu sáng. Nó biểu thị quan hệ dòng điện I chảy qua chuyển tiếp P – N ( theo chiều ngược) và điện áp V đặt lên chuyển tiếp đó ứng với các trạng thái chiếu sáng khác nhau.  Đặc tuyến năng lượng Hình 3.6 Đặc tuyến năng lượng I = f ứng với tổng điện áp phân cực khác nhau của phôtô diode Ta thấy khi quang thông không quá lớn thì dòng điện sáng I gần như tăng chủ yếu theo cường độ sáng. Mặt khác với cùng một quang thông như nhau, nếu điện áp phân cực ngược cho phôtôdiode càng lớn thì dòng I sang càng lớn. Sở dĩ như vậy là vì khi điện áp phân cực ngược lớn, miền nghèo thì sẽ mở rộng, do đó quãng đường mà hạt dẫn ohải khuyếch tán từ nơi sản sinh( nơi đươc chiếu sáng) đến biên giới vùng nghèo sẽ rút ngắn lại, khiến số lượng hạt dẫn bị hao hụt do tái hợp trên đường đi sẽ giảm, dòng điện sáng sẽ càng lớn. Thực ra ảnh hưởng của điện áp V đến trị số dòng điện I là rất yếu, bởi vì như ta đã thấy từ họ đặc tuyến Vôn – Ampe của phần diode, các đặc tuyến gần như song song với trục điện áp V.  Ứng dụng Phôtôdiode thực chất là một chuyển tiếp P – N được chiếu sáng và phân cực ngược. Nó cung cấp một dòng điện ( theo chiều ngược ) tỷ lệ vơí cường độ sáng chiếu vào. Vì vậy, tương tự như quang trở, phôtôdiode được dùng làm phần tử cảm biến trong các thiết bị đo ánh sáng, trong các mạch điều khiển hoặc dùng như một điện trở có trị số R thay đổi theo cường độ sáng. 3.4.3. Diode phát quang 12
Diode phát quang là một linh kiện bán dẫn thuộc nhóm điện quang, hoạt động dựa trên hiện tượng tái hợp bức xạ tức là hiện tượng giải phóng ra các photon khi có tái hợp trực tiếp giữa các lỗ trống. Điện áp thuận đặt vào LED thường cỡ 1V – 2 V tương ứng với dòng điện thuận cỡ vài chục mA. Trong phạm vi dòng điện nhỏ cường độ ánh sáng phát ra gần như tăng tuyến tính với trị số dòng điện thuận. Nhưng khi làm việc với dòng qúa lớn thì nhiệt độ toả ra lớn làm hiệu suất lượng tử giảm, do đó cường độ ánh sáng giảm. Về phía ngược, các LED có điện áp cực đại cho phép nhỏ hơn nhiều so với diode silic, thông thường chỉ cỡ từ 3V – 5V. LED được sử dụng rất rộng rãi nó thường được sử dụng trong các thiết bị hiển thị như màu các màn hình dùng ma trận LED, LED 7 thanh hay dùng trong quảng cáo, ngoài ra nó còn dùng làm thiết bị phát sáng hồng ngoại cung cấp cho các thiết bị thu hồng ngoại như photo diode, photo transistor … 3.5. Ký hiệu và đặc điểm nhận dạng một số loại diode . TT Ký hiệu loại diode Đặc điểm Chỉnh lưu 1 - Kích thước nhỏ, thân màu xám hoặc đen. Côngsuất nhỏ - Vòng màu trắng ký hiệu đầu catốt. Chỉnh lưu - Kích thước lớn, vỏ thường bằng kim loại để 2 Công suất lớn tản nhiệt - Kích thước nhỏ, vỏ thường làm bằng thuỷ tinh trong suốt. 3 Chỉnh lưu cao - Là diode tiếp điểm, vòng màu ký hiệu thường tần có màu đỏ hoặc xanh ký hiệu catốt. - Làm việc ở tần số cao. - Kích thước nhỏ phụ thuộc vào công suất làm 4 Diode ổn áp việc của nó. - Trên thân thường có ký hiệu giá trị điện áp ổn áp - Vỏ thường có màu (xanh, đỏ, vàng). Diode phát - Đối với diode hồng ngoại và một số loại khác 5 Quang thường được chế tạo trong suốt. - Một số loại có thể phát ra hai màu khác nhau. 13
6 Diode thu - Vỏ thường có hai màu: Trong suốt và loại có Quang màu đỏ đen có tác dụng chỉ cho tia hồng ngoại đi qua. - Có hai đầu vào điện áp xoay chiều. 7 Cầu chỉnh - Cấu tạo bởi 4 diode mắc theo hình cầu. lưu diode - Hai đầu ra âm và dương. - Có hai dạng như hình vẽ bên. 4. TRANSISTOR ( Bóng bán dẫn ) Nội dung đề cập : Cấu tạo, Ký hiệu và hình dáng, Thông số kỹ thuật, Cấp nguồn và phân cực và 3 cách mắc cơ bản. 4.1. Cấu tạo của Transistor. ( Bóng bán dẫn ) Transistor gồm ba lớp bán dẫn ghép với nhau hình thành hai mối tiếp giáp P-N , nếu ghép theo thứ tự PNP ta được Transistor thuận , nếu ghép theo thứ tự NPN ta được Transistor ngược. về phương diện cấu tạo Transistor tương đương với hai Diode đấu ngược chiều nhau . Cấu tạo Transistor Ba lớp bán dẫn được nối ra thành ba cực , lớp giữa gọi là cực gốc ký hiệu là B ( Base ), lớp bán dẫn B rất mỏng và có nồng độ tạp chất thấp. Hai lớp bán dẫn bên ngoài được nối ra thành cực phát ( Emitter ) viết tắt là E, và cực thu hay cực góp ( Collector ) viết tắt là C, vùng bán dẫn E và C có cùng loại bán dẫn (loại N hay P ) nhưng có kích thước và nồng độ tạp chất khác nhau nên không hoán vị cho nhau được. 14
4.2. Ký hiệu & hình dáng Transistor . Ký hiệu của Transistor Hình ảnh thực tế Transistor công suất nhỏ Transistor công suất lớn 4.3. Các thông số kỹ thuật của Transistor, Transistor số (Digital transistor), 4.3.1. Các thông số kỹ thuật của Transistor Dòng điện cực đại : Là dòng điện giới hạn của transistor, vượt qua dòng giới hạn này Transistor sẽ bị hỏng. Điện áp cực đại : Là điện áp giới hạn của transistor đặt vào cực CE , vượt qua điện áp giới hạn này Transistor sẽ bị đánh thủng. Tấn số cắt : Là tần số giới hạn mà Transistor làm việc bình thường, vượt quá tần số này thì độ khuyếch đại của Transistor bị giảm . Hệ số khuyếch đại : Là tỷ lệ biến đổi của dòng ICE lớn gấp bao nhiêu lần dòng IBE Công xuất cực đại : Khi hoat động Transistor tiêu tán một công xuất P = UCE . ICE nếu công xuất này vượt quá công xuất cực đại của Transistor thì Transistor sẽ bị hỏng . 4.3.2. Một số Transistor đặc biệt . * Transistor số ( Digital Transistor ) : Transistor số có cấu tạo như Transistor thường nhưng chân B được đấu thêm một điện trở vài chục KΩ 15
Transistor số thường được sử dụng trong các mạch công tắc , mạch logic, mạch điều khiển , khi hoạt động người ta có thể đưa trực tiếp áp lệnh 5V vào chân B để điều khiển đèn ngắt mở. Minh hoạ ứng dụng của Transistor Digital * Transistor công xuất dòng ( công xuất ngang ) Transistor công xuất lớn thường được gọi là sò. Sò dòng, Sò nguồn vv..các sò này được thiết kế để điều khiển bộ cao áp hoặc biến áp nguồn xung hoạt động , Chúng thường có điện áp hoạt động cao và cho dòng chịu đựng lớn. Các sò công xuất dòng( Ti vi mầu) thường có đấu thêm các diode đệm ở trong song song với cực CE. 16
Sò công xuất dòng trong Ti vi mầu 4.4. Cấp nguồn và phân cực cho Transistor Nội dung : Ứng dụng của Transistor, Cấp nguồn cho Transistor, phân cực cho Transistor hoạt động, Mạch phân cực có hồi tiếp. -------------------------------------------------------------------------------- 4.4.1. Ứng dụng của Transistor. Thực ra một thiết bị không có Transistor thì chưa phải là thiết bị điện tử, vì vậy Transistor có thể xem là một linh kiện quan trọng nhất trong các thiết bị điện tử, các loại IC thực chất là các mạch tích hợp nhiều Transistor trong một linh kiện duy nhất, trong mạch điện , Transistor được dùng để khuyếch đại tín hiệu Analog, chuyển trạng thái của mạch Digital, sử dụng làm các công tắc điện tử, làm các bộ tạo dao động v v... 4.4.2. Cấp điện cho Transistor ( Vcc - điện áp cung cấp ) Để sử dụng Transistor trong mạch ta cần phải cấp cho nó một nguồn điện, tuỳ theo mục đích sử dụng mà nguồn điện được cấp trực tiếp vào Transistor hay đi qua điện trở, cuộn dây v v... nguồn điện Vcc cho Transistor được quy ước là nguồn cấp cho cực CE. Cấp nguồn Vcc cho Transistor ngược và thuận Ta thấy rằng : Nếu Transistor là ngược NPN thì Vcc phải là nguồn dương (+), nếu Transistor là thuận PNP thì Vcc là nguồn âm (-) 17
4.4.3.Phân cực cho Transistor . * Phân cực : là cấp một nguồn điện vào chân B ( qua trở định thiên) để đặt Transistor vào trạng thái sẵn sàng hoạt động, sẵn sàng khuyếch đại các tín hiệu cho dù rất nhỏ. * Tại sao phải định thiên cho Transistor nó mới sẵn sàng hoạt động ? : Để hiếu được điều này ta hãy xét hai sơ đồ trên : - Ở trên là hai mạch sử dụng transistor để khuyếch đại tín hiệu, một mạch chân B không được phân cực và một mạch chân B được phân cực thông qua Rđt. -Các nguồn tín hiệu đưa vào khuyếch đại thường có biên độ rất nhỏ ( từ 0,05V đến 0,5V ) khi đưa vào chân B( đèn chưa phân cực) các tín hiệu này không đủ để tạo ra dòng IBE ( đặc điểm mối P-N phaỉ có 0,6V mới có dòng chạy qua ) => vì vậy cũng không có dòng ICE => sụt áp trên Rg = 0V và điện áp ra chân C = Vcc -Ở sơ đồ thứ 2 , Transistor có Rđt phân cực => có dòng IBE, khi đưa tín hiệu nhỏ vào chân B => làm cho dòng IBE tăng hoặc giảm => dòng ICE cũng tăng hoặc giảm , sụt áp trên Rg cũng thay đổi => và kết quả đầu ra ta thu được một tín hiệu tương tự đầu vào nhưng có biên độ lớn hơn. => Kết luận : phân cực nghĩa là tạo một dòng điện IBE ban đầu, một sụt áp trên Rg ban đầu để khi có một nguồn tín hiệu yếu đi vào cực B , dòng IBE sẽ tăng hoặc giảm => dòng ICE cũng tăng hoặc giảm => dẫn đến sụt áp trên Rg cũng tăng hoặc giảm => và sụt áp này chính là tín hiệu ta cần lấy ra . 3. Một số mạch phân cực khác . * Mạch phân cực dùng hai nguồn điện khác nhau . * Mach phân cực có điện trở phân áp * Mạch phân cực có hồi tiếp . 18
4.5. Cách mắc Transistor căn bản. 4.5.1. Transistor mắc theo kiểu E chung. Mạch mắc theo kiểu E chung có cực E đấu trực tiếp xuống mass hoặc đấu qua tụ xuống mass để thoát thành phần xoay chiều, tín hiệu đưa vào cực B và lấy ra trên cực C, mạch có sơ đồ như sau : Mạch khuyếch đại điện áp mắc kiểu E chung ,Tín hiệu đưa vào cực B và lấy ra trên cực C Rg : là điện trở ghánh , Rđt : Là điện trở định thiên, Rpa : Là điện trở phân áp . Đặc điểm của mạch khuyếch đại E chung.  Mạch khuyếch đại E chung thường được định thiên sao cho điện áp UCE khoảng 60% ÷ 70 % Vcc.  Biên độ tín hiệu ra thu được lớn hơn biên độ tín hiệu vào nhiều lần, như vậy mạch khuyếch đại về điện áp.  Dòng điện tín hiệu ra lớn hơn dòng tín hiệu vào nhưng không đáng kể.  Tín hiệu đầu ra ngược pha với tín hiệu đầu vào : vì khi điện áp tín hiệu vào tăng => dòng IBE tăng => dòng ICE tăng => sụt áp trên Rg tăng => kết quả là điện áp chân C giảm , và ngược lại khi điện áp đầu vào giảm thì điện áp chân C lại tăng => vì vậy điện áp đầu ra ngược pha với tín hiệu đầu vào.  Mạch mắc theo kiểu E chung như trên được ứng dụng nhiều nhất trong thiết bị điện tử. 4.5.2. Transistor mắc theo kiểu C chung. 19
Mạch mắc theo kiểu C chung có chân C đấu vào mass hoặc dương nguồn ( Lưu ý : về phương diện xoay chiều thì dương nguồn tương đương với mass ) , Tín hiệu được đưa vào cực B và lấy ra trên cực E , mạch có sơ đồ như sau : Mạch mắc kiểu C chung , tín hiệu đưa vào cực B và lấy ra trên cực E Đặc điểm của mạch khuyếch đại C chung .  Tín hiệu đưa vào cực B và lấy ra trên cực E  Biên độ tín hiệu ra bằng biên độ tín hiệu vào : Vì mối BE luôn luôn có giá trị khoảng 0,6V do đó khi điện áp chân B tăng bao nhiêu thì áp chân C cũng tăng bấy nhiêu => vì vậy biên độ tín hiệu ra bằng biên độ tín hiệu vào .  Tín hiệu ra cùng pha với tín hiệu vào : Vì khi điện áp vào tăng => thì điện áp ra cũng tăng, điện áp vào giảm thì điện áp ra cũng giảm.  Cường độ của tín hiệu ra mạnh hơn cường độ của tín hiệu vào nhiều lần : Vì khi tín hiệu vào có biên độ tăng => dòng IBE sẽ tăng => dòng ICE cũng tăng gấp β lần dòng IBE vì ICE = β.IBE giả sử Transistor có hệ số khuyếch đại β = 50 lần thì khi dòng IBE tăng 1mA => dòng ICE sẽ tăng 50mA, dòng ICE chính là dòng của tín hiệu đầu ra, như vậy tín hiệu đầu ra có cường độ dòng điện mạnh hơn nhiều lần so với tín hiệu vào.  Mạch trên được ứng dụng nhiều trong các mạch khuyếch đại đêm (Damper), trước khi chia tín hiệu làm nhiều nhánh , người ta thường dùng mạch Damper để khuyếch đại cho tín hiệu khoẻ hơn . Ngoài ra mạch còn được ứng dụng rất nhiều trong các mạch ổn áp nguồn ( ta sẽ tìm hiểu trong phần sau ) 4.5.3. Transistor mắc theo kiểu B chung.  Mạch mắc theo kiểu B chung có tín hiệu đưa vào chân E và lấy ra trên chân C , chân B được thoát mass thông qua tụ.  Mach mắc kiểu B chung rất ít khi được sử dụng trong thực tế. 20