Giáo trình Kỹ thuật điện điện tử (Nghề: Kỹ thuật sửa chữa, Lắp ráp máy tính - Trình độ Trung cấp) - Trường Cao đẳng Nghề An Giang

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:68

Thêm vào BST

Báo xấu

24
lượt xem 7
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Giáo trình Kỹ thuật điện điện tử gồm các nội dung chính như: Linh kiện thụ động; Linh kiện tích cực; Mạch khuếch đại tín hiệu nhỏ; Mạch khuếch đại công suất; Thyristor. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình Kỹ thuật điện điện tử (Nghề: Kỹ thuật sửa chữa, Lắp ráp máy tính - Trình độ Trung cấp) - Trường Cao đẳng Nghề An Giang

ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH AN GIANG TRƢỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ AN GIANG GIÁO TRÌNH KỸ THUẬT ĐIỆN ĐIỆN TỬ NGHỀ:KỸ THUẬT SỬA CHỮA, LẮP RÁP MÁY TÍNH TRÌNH ĐỘ TRUNG CẤP (Ban hành theo QĐ số:70 /QĐ-CĐN, ngày 11 tháng 01 năm 2019 của Hiệu trưởng trường Cao đẳng nghề An Giang) Tác giả:Lê Hữu Tính Năm ban hành: 2019
TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể đƣợc phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo. Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm. LỜI GIỚI THIỆU Ngày nay, sự phát triển của Khoa học chuyên nghành kỹ thuật đã ảnh hưởng rất lớn tới ngành Công nghệ thông tin. Khoa học đã mở ra nhiều cơ hội tốt cho các nhà nghiên cứu, phát triển ứng dụng kỹ thuật. Tuy nhiên việc áp dụng khoa học trong kỹ thuật chuyên môn mới chính là vấn đề chính trong các ứng dụng trên, Kỹ thuật điện tử là khâu cơ bản, nền tản phát triển các thiết bị điện tử. Bộ nguồn máy tính phát triển trên cơ sở các vi mạch điện tử theo nguyên tắc vật lý cơ bản. Bộ nguồn ngày một hoàn thiện hơn từ tính năng , công suất,... một công nghệ đang rất thịnh hành trên thị trường. Tài liệu này được thiết kế theo từng mô đun/ môn học thuộc hệ thống mô đun/môn học của một chương trình, để đào tạo hoàn chỉnh nghề Kỹ Thuật Lắp Ráp, Sửa Chữa Máy Tính ở cấp trình độ Trung Cấp và được dùng làm giáo trình cho học viên trong các khóa đào tạo, cũng có thể được sử dụng cho đào tạo ngắn hạn hoặc cho các công nhân kỹ thuật. Trong quá trình biên soạn, mặc dù đã cố gắng tham khảo nhiều tài liệu và giáo trình khác nhưng tác giả không khỏi tránh được những thiếu sót và hạn chế. Tác giả chân thành mong đợi những nhận xét, đánh giá và góp ý để giáo trình hoàn thiện hơn. Xin chân thành cảm ơn. Nội dung chính của môn học: Chương 1: Linh kiện thụ động: Chương 2: Linh kiện tích cực Chương 3: Mạch khuếch đại tín hiệu nhỏ Chương 4: Mạch khuếch đại công suất Chương 5:Thyristor An Giang, ngày tháng năm 2018 Tham gia biên soạn Lê Hữu Tính 1
CHƢƠNG TRÌNH MÔN HỌC Tên môn học : KỸ THUẬT ĐIỆN ĐIỆN TỬ Mã môn học: MH15 Thời gian thực hiện môn học: 90 giờ (Lý thuyết: 28 giờ, thực hành, thí nghiệm, thảo luận, bài tập: 52 giờ, kiểm tra:10 giờ). I.VỊ TRÍ, TÍNH CHẤT CỦA MÔN HỌC 1.Vị trí: Môn học được bố trí sau khi học sinh học xong các môn học chung, trước các môn học/ mô-đun đào tạo chuyên ngành. 2.Tính chất: Là môn học cơ sở bắt buộc. 3.Ý nghĩa và vai trò của môn học/mô đun:là mô đun quan trọng làm nền tảng cho các mô đun chuyên ngành khác trong chƣơng trình. II.MỤC TIÊU CỦA MÔN HỌC 1.Về kiến thức: - Đọc được giá trị của các linh kiện thụ động 2.Về kỹ năng: - Xác định được chân các linh kiện tích cực 3.Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: - Lắp ráp, sửa chữa đựơc các mạch khuếch đại III.NỘI DUNG MÔN HỌC 1.Nội dung tổng quát và phân bố thời gian: Thời gian (giờ) Thực hành, TT Tên chương, mục thí nghiệm, Kiểm Tổng số Lý thuyết thảo luận, bài tra tập Bài mở đầu I Chương 1: Linh kiện thụ động: 10 3 5 2 1. Điện trở 3 1 2 2. Tụ điện 3 1 2 3. Cuộn dây 2 1 1 4. Biến áp II Chương 2: Linh kiện tích cực 25 11 12 2 1. Chất bán dẫn 4 2 2 2. Diode 5 3 2 3. Transistor lưỡng cực BJT 7 3 4 4.Transistor Mosfet 7 3 4 III Chương 3:Mạch khuếch đại tín 20 4 14 2 hiệu nhỏ 1.Mạch khuếch đại E chung 10 2 8 2.Mạch khuếch đại C chung 4 1 3 3.Mạch khuếch đại B chung 4 1 3 IV Chương 4: Mạch khuếch đại 18 4 12 2 công suất 1.Mạch chỉnh lưu, ổn áp 4 1 3 2
2.Mạch dao động 4 1 3 3.Mạch khuếch đại đẩy kéo 8 2 6 V Chương 5:Thyristor 14 3 9 2 1.SCR 4 1 3 2.DIAC 4 1 3 3.TRIAC 4 1 3 VI Ôn tập 3 3 Cộng 90 28 52 10 3
MỤC LỤC ĐỀ MỤC TRANG GIỚI THIỆU TÀI LIỆU ..................................................................................... 1 MỤC LỤC ............................................................................................................ 4 CHƢƠNG I: LINH KIỆN THỤ ĐỘNG .......................................................... 6 I. Điện trở: ............................................................................................................ 6 1.Khái niệm : ............................................................................................... 6 2.Cách đọc giá trị điện trờ : ......................................................................... 6 3.Phân loại điện trở ..................................................................................... 8 II.Tụ điện : ............................................................................................................. 8 1.Cấu tạo, hình dáng của tụ ......................................................................... 8 2.Điện dung, đơn vị, ký hiệu ....................................................................... 9 3.Nguyên lý phóng nạp ............................................................................. 10 4.Phân loại tụ điện ..................................................................................... 10 III.Cuộn dây: ...................................................................................................... 12 1.Cấu tạo cuộn dây: ................................................................................... 12 2.Các đại lượng đặc trưng ......................................................................... 12 3.Tính chất nạp xả ..................................................................................... 14 4.Ứng dụng................................................................................................ 14 IV.Biến áp............................................................................................................ 15 1.Cấu tạo: .................................................................................................. 15 2.Tỉ số Vòng/vol của biến áp .................................................................... 16 3.Biến áp xung,cao áp ............................................................................... 16 Câu hỏi ôn tập ........................................................................................... 17 CHƢƠNG II: LINH KIỆN TÍCH CỰC ......................................................... 18 I. Chất bán dẫn: .................................................................................................. 18 1.Khái niệm chất bán dẫn: ........................................................................ 18 2.Chất bán dẫn loại N ................................................................................ 19 3.Chất bán dẫn loại P ................................................................................ 19 II. Diode............................................................................................................... 19 1.Cấu tạo và tiếp giáp P-N ........................................................................ 19 2.Phân cực thuận cho diode ...................................................................... 20 3.Phân cực ngược cho diode ..................................................................... 21 4.Phương pháp đo kiểm tra diode ............................................................. 21 5.Ứng dụng diode ...................................................................................... 22 III. Transistor lưỡng cực BJT .............................................................................. 24 1.Cấu tạo transistor BJT ............................................................................ 24 2.Ký hiệu, hình dáng ................................................................................. 25 3.Nguyên tắc hoạt động............................................................................. 26 4.Phương pháp đo kiểm tra ....................................................................... 28 5.Các thông số kỹ thuật ............................................................................. 30 6.Phân cực cho transistor .......................................................................... 31 IV. Transistor MOSFET: ..................................................................................... 33 1.Giới thiệu transistor hiệu ứng trường ..................................................... 33 2.Cấu tạo, ký hiệu mosfet .......................................................................... 34 4
3.Nguyên tắc hoạt động mosfet................................................................. 35 4.Đo kiểm tra mosfet ................................................................................. 35 5.Ứng dụng mosfet .................................................................................... 36 Câu hỏi ôn tập chương II........................................................................... 43 CHƢƠNG III MẠCH KHUẾCH ĐẠI TÍN HIỆU NHỎ .............................. 44 I. Mạch khuếch đại E chung ................................................................................ 44 1.Khái niệm mạch khuếch đại E chung..................................................... 47 2.Đặc điểm mạch khuếch đại E chung ...................................................... 48 II. Mạch khuếch đại C chung .............................................................................. 48 1.Khái niệm mạch khuếch đại C chung .................................................... 48 2.Đặc điểm mạch khuếch đại C chung ...................................................... 48 II. Mạch khuếch đại B chung .............................................................................. 49 1.Khái niệm mạch khuếch đại B chung .................................................... 49 2.Đặc điểm mạch khuếch đại B chung ...................................................... 49 Câu hỏi ôn tập chương III ................................................................................. 52 CHƢƠNG IV MẠCH KHUẾCH ĐẠI CÔNG SUẤT ......................................... 53 I Mạch chỉnh lưu, ổn áp ............................................................................................... 53 1.Mạch chỉnh lưu toàn kỳ 4 diode .................................................................... 53 2.Mạch ổn áp ..................................................................................................... 56 II.Mạch dao động ................................................................................................ 58 1.Khái niệm mạch dao động ..................................................................... 58 2.Mạch dao động hình sin, đa hài ............................................................. 58 3.Thiết kế mạch dao động sử dụng IC ...................................................... 60 III.Mạch khuếch đại đẩy kéo ............................................................................... 61 Mạch khuếch đại âm tần ........................................................................... 61 Câu hỏi ôn tập chương IV ......................................................................... 62 CHƢƠNG V THYRISTOR ................................................................................... 63 I.SCR.................................................................................................................. 63 1.Khái niệm linh kiện SCR ............................................................................... 63 2.Cấu tạo, hình dáng, ký hiệu ........................................................................... 63 3.Nguyên tắc hoạt động .................................................................................... 64 II.DIAC ................................................................................................................ 64 1.Khái niệm linh kiện diac ........................................................................ 64 2.Cấu tạo, hình dáng, ký hiệu ................................................................... 65 3.Nguyên tắc hoạt động diac ..................................................................... 65 III.TRIAC ............................................................................................................ 65 1.Khái niệm linh kiện triac ........................................................................ 65 2.Cấu tạo, hình dáng, ký hiệu .................................................................... 65 3.Nguyên tắc hoạt động............................................................................. 66 Câu hỏi ôn tập chương V .......................................................................... 66 Thuật ngữ chuyên môn ............................................................................ 67 Tài liệu tham khảo .................................................................................... 67 5
CHƢƠNG I LINH KIỆN THỤ ĐỘNG GIỚI THIỆU: Chương linh kiện thụ động gồm tổng cộng 10 giờ học, trong đó có 4 giờ lý thuyết nhằm cung cấp các kiến thức cơ bản cho người học về các linh kiện cơ bản, giúp cho người học có thể có kiến thức cơ bản về điện tử. 6 giờ thực hành tạo cho người học các kỹ năng cơ bản. Trước khi học chương này, người học cần phải có kiến thức cơ bản về đặc tính điện áp AC, dạng sóng điện áp AC, cách đo giá trị điện áp. MỤC TIÊU : Xác định được giá trị của các điện trở, tụ điện, cuộn dây Tính toán và quấn được biến áp. NỘI DUNG: I. ĐIỆN TRỞ 1. Khái niệm Điện trở đặc trưng cho tính chất cản trở dòng điện. Chính vì thế, khi sử dụng điện trở cho một mạch điện thì một phần năng lượng điện sẽ bị tiêu hao để duy trì mức độ chuyển dời của dòng điện. Nói một cách khác thì khi điện trở càng lớn thì dòng điện đi qua càng nhỏ và ngược lại khi điện trở nhỏ thì dòng điện dễ dàng được truyền qua. Khi dòng điện cường độ I chạy qua một vật có điện trở R, điện năng được chuyển thành nhiệt năng với công suất theo phương trình sau: P = I2.R P là công suất, đo theo W. I là cường độ dòng điện, đo bằng A. R là điện trở, đo theo Ω Điện trở của dây dẫn : Điện trở của dây dẫn phụ thộc vào chất liệu, độ dài và tiết diện của dây. được tính theo công thức sau: R = ρ.L / S  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 2. Cách đọc giá trị điện trở Cách đọc giá trị các điện trở thông thường cũng được phân làm 2 cách đọc, tuỳ theo các ký hiệu có trên điện trở. Dưới đây là hình về cách đọc điện trở theo vạch màu trên điện trở. 6
Đối với các điện trở có giá trị được định nghĩa theo vạch màu thì chúng ta có 3 loại điện trở: Điện trở 4 vạch màu và điện trở 5 vạch màu và 6 vạch màu. Loại điện trở 4 vạch màu và 5 vạch màu được chỉ ra trên hình vẽ. Khi đọc các giá trị điện trở 5 vạch màu và 6 vạch màu thì chúng ta cần phải để ý một chút vì có sự khác nhau một chút về các giá trị. Tuy nhiên, cách đọc điện trở màu đều dựa trên các giá trị màu sắc được ghi trên điện trở 1 cách tuần tự: Đối với điện trở 4 vạch màu - Vạch màu thứ nhất: Chỉ giá trị hàng chục trong giá trị điện trở - Vạch màu thứ hai: Chỉ giá trị hàng đơn vị trong giá trị điện trở - Vạch màu thứ ba: Chỉ hệ số nhân với giá trị số mũ của 10 dùng nhân với giá trị điện trở - Vạch màu thứ 4: Chỉ giá trị sai số của điện trở Đối với điện trở 5 vạch màu - Vạch màu thứ nhất: Chỉ giá trị hàng trăm trong giá trị điện trở. - Vạch màu thứ hai: Chỉ giá trị hàng chục trong giá trị điện trở. - Vạch màu thứ ba: Chỉ giá trị hàng đơn vị trong giá trị điện trở. - Vạch màu thứ 4: Chỉ hệ số nhân với giá trị số mũ của 10 dùng nhân với giá trị điện trở . - Vạch màu thứ 5: Chỉ giá trị sai số của điện trở 7
Ví dụ như trên hình vẽ, điện trở 4 vạch màu ở phía trên có giá trị màu lần lượt là: xanh lá cây/xanh da trời/vàng/nâu sẽ cho ta một giá trị tương ứng như bảng màu lần lượt là 5/6/4/1%. Ghép các giá trị lần lượt ta có 56x104Ω=560kΩ và sai số điện trở là 1%. Tương tự điện trở 5 vạch màu có các màu lần lượt là: Đỏ/cam/tím/đen/nâu sẽ tương ứng với các giá trị lần lượt là 2/3/7/0/1%. Như vậy giá trị điện trở chính là 237x100=237Ω, sai số 1%. 3. Phân Loại Điện Trở Khi phân loại điện trở, người ta thường dựa vào công suất mà phân loại điện trở. Và theo cách phân loại dựa trên công suất, thì điện trở thường được chia làm 3 loại: - Điện trở công suất nhỏ - Điện trở công suất trung bình - Điện trở công suất lớn. Tuy nhiên, do ứng dụng thực tế và do cấu tạo riêng của các vật chất tạo nên điện trở nên thông thường, điện trở được chia thành 2 loại: - Điện trở: là các loại điện trở có công suất trung bình và nhỏ hay là các điện trở chỉ cho phép các dòng điện nhỏ đi qua. - Điện trở công suất: là các điện trở dùng trong các mạch điện tử có dòng điện lớn đi qua hay nói cách khác, các điện trở này khi mạch hoạt động sẽ tạo ra một lượng nhiệt năng khá lớn. Chính vì thế, chúng được cấu tạo nên từ các vật liệu chịu nhiệt. II.TỤ ĐIỆN 1. Cấu Tạo, Hình Dáng Của Tụ Điện Cấu tạo của tụ điện gồm hai bản cực đặt song song, ở giữa có một lớp cách điện gọi là điện môi. Người ta thường dùng giấy, gốm , mica, giấy tẩm hoá chất làm chất điện môi và tụ điện cũng được phân loại theo tên gọi của các chất điện môi này như Tụ giấy, Tụ gốm, Tụ hoá. Cấu tạo tụ hóa Cấu tạo tụ gốm 8
Hình dáng thực tế của tụ điện. Hình dạng của tụ gốm Hình dạng của tụ hoá 2. Điện Dung, Đơn Vị, Ký Hiệu * Điện dung : Là đại lượng nói lên khả năng tích điện trên hai bản cực của tụ điện, điện dung của tụ điện phụ thuộc vào diện tích bản cực, vật liệu làm chất điện môi và khoảng cách giữ hai bản cực theo công thức. C=ξ.S/d Trong đó C : là điện dung tụ điện , đơn vị là Fara (F) ξ : Là hằng số điện môi của lớp cách điện. d : là chiều dày của lớp cách điện. S : là diện tích bản cực của tụ điện. * Đơn vị điện dung của tụ : Đơn vị là Fara (F) , 1Fara là rất lớn do đó trong thực tế thường dùng các đơn vị nhỏ hơn như MicroFara (µF) , NanoFara (nF), PicoFara (pF). Fara = 1000 µ Fara = 1000.000 n F = 1000.000.000 p F 1 µ Fara = 1000 n Fara 1 n Fara = 1000 p Fara * Ký hiệu : Tụ điện có ký hiệu là C (Capacitor) Ký hiệu của tụ điện trên sơ đồ nguyên lý. 9
3. Nguyên lý phóng nạp Một tính chất quan trọng của tụ điện là tính chất phóng nạp của tụ , nhờ tính chất này mà tụ có khả năng dẫn điện xoay chiều. Minh hoạ về tính chất phóng nạp của tụ điện. * Tụ nạp điện : Như hình ảnh trên ta thấy rằng , khi công tắc K1 đóng, dòng điện từ nguồn U đi qua bóng đèn để nạp vào tụ, dòng nạp này làm bóng đèn loé sáng, khi tụ nạp đầy thì dòng nạp giảm bằng 0 vì vậy bóng đèn tắt. * Tụ phóng điện : Khi tụ đã nạp đầy, nếu công tắc K1 mở, công tắc K2 đóng thì dòng điện từ cực dương (+) của tụ phóng qua bóng đền về cực âm (-) làm bóng đèn loé sáng, khi tụ phóng hết điện thì bóng đèn tắt. => Nếu điện dung tụ càng lớn thì bóng đèn loé sáng càng lâu hay thời gian phóng nạp càng lâu. 4. Phân loại tụ điện Tụ hoá ( Tụ có phân cực ): Giá trị điện dung của tụ hoá được ghi trực tiếp trên thân tụ => Tụ hoá là tụ có phân cực (-) , (+) và luôn luôn có hình trụ . Tụ hoá ghi điện dung là 185 µF / 320 V Tụ hoá là tụ có phân cực âm dương , tụ hoá có trị số lớn hơn và giá trị từ 0,47µF đến khoảng 4.700 µF , tụ hoá thường được sử dụng trong các mạch có tần số thấp hoặc dùng để lọc nguồn, tụ hoá luôn luôn có hình trụ.. Tụ hoá - Là tụ có phân cực âm dương. 10
Tụ Non polar. (Tụ không phân cực ): Tụ giấy, Tụ gốm, Tụ mica các loại tụ này không phân biệt âm dương và thường có điện dung nhỏ từ 0,47 µF trở xuống, các tụ này thường được sử dụng trong các mạch điện có tần số cao hoặc mạch lọc nhiễu. Tụ gốm - là tụ không phân cực. Tụ giấy và tụ gốm có trị số ghi bằng ký hiệu Tụ gốm ghi trị số bằng ký hiệu. Cách đọc : Lấy hai chữ số đầu nhân với 10(Mũ số thứ 3 ) Ví dụ tụ gốm bên phải hình ảnh trên ghi 474K nghĩa là Giá trị = 47 x 10 4 = 470000 p ( Lấy đơn vị là picô Fara) = 470 n Fara = 0,47 µF. Chữ K hoặc J ở cuối là chỉ sai số 5% hay 10% của tụ điện . * Thực hành đọc trị số của tụ điện. Cách đọc trị số tụ giấy và tụ gốm .Chú ý : chữ K là sai số của tụ .50V là điện áp cực đại mà tụ chịu được. * Tụ giấy và tụ gốm còn có một cách ghi trị số khác là ghi theo số thập phân và lấy đơn vị là MicroFara Một cách ghi trị số khác của tụ giấy và tụ gốm. 11
Ý nghĩa của giá trị điện áp ghi trên thân tụ : Ta thấy rằng bất kể tụ điện nào cũng được ghi trị số điện áp ngay sau giá trị điện dung, đây chính là giá trị điện áp cực đại mà tụ chịu được, quá điện áp này tụ sẽ bị nổ. Khi lắp tụ vào trong một mạch điện có điện áp là U thì bao giờ người ta cũng lắp tụ điện có giá trị điện áp Max cao gấp khoảng 1,4 lần. Ví dụ mạch 12V phải lắp tụ 16V, mạch 24V phải lắp tụ 35V. vv.. Tụ xoay :Tụ xoay là tụ có thể xoay để thay đổi giá trị điện dung, tụ này thường được lắp trong Radio để thay đổi tần số cộng hưởng khi ta dò đài. Tụ xoay sử dụng trong Radio III. CUỘN DÂY 1. Cấu tạo cuộn dây Cuộn cảm gồm một số vòng dây quấn lại thành nhiều vòng, dây quấn được sơn emay cách điện, lõi cuộn dây có thể là không khí, hoặc là vật liệu dẫn từ như Ferrite hay lõi thép kỹ thuật . Cuộn dây lõi không khí Cuộn dây lõi Ferit Ký hiệu cuộn dây trên sơ đồ : L1 là cuộn dây lõi không khí, L2 là cuộn dây lõi ferit, L3 là cuộn dây có lõi chỉnh, L4 là cuộn dây lõi thép kỹ thuật 2.Các đại lƣợng đặc trƣng 12
a. Hệ số tự cảm ( định luật Faraday) Hệ số tự cảm là đại lượng đặc trưng cho sức điện động cảm ứng của cuộn dây khi có dòng điện biến thiên chạy qua. L = ( µr.4.3,14.n2.S.10-7 ) / l L : là hệ số tự cảm của cuôn dây, đơn vị là Henrry (H) n : là số vòng dây của cuộn dây. l : là chiều dài của cuộn dây tính bằng mét (m) S : là tiết diện của lõi, tính bằng m2 µr : là hệ số từ thẩm của vật liệu làm lõi . b. Cảm kháng :Cảm kháng của cuộn dây là đại lượng đặc trưng cho sự cản trở dòng điện của cuộn dây đối với dòng điện xoay chiều . ZL = 2.3,14.f.L Thí nghiệm về cảm kháng của cuộn dây với dòng điện xoay chiều Trong đó : ZL là cảm kháng, đơn vị là Ω f : là tần số đơn vị là Hz L : là hệ số tự cảm , đơn vị là Henry * Thí nghiệm trên minh hoạ : Cuộn dây nối tiếp với bóng đèn sau đó được đấu vào các nguồn điện 12V nhưng có tần số khác nhau thông qua các công tắc K1, K2 , K3 , khi K1 đóng dòng điện một chiều đi qua cuộn dây mạnh nhất ( Vì ZL = 0 ) => do đó bóng đèn sáng nhất, khi K2 đóng dòng điện xoay chỉều 50Hz đi qua cuộn dây yếy hơn ( do ZL tăng ) => bóng đèn sáng yếu đi, khi K3 đóng , dòng điện xoay chiều 200Hz đi qua cuộn dây yếu nhất ( do ZL tăng cao nhất) => bóng đèn sáng yếu nhất. => Kết luận : Cảm kháng của cuộn dây tỷ lệ với hệ số tự cảm của cuộn dây và tỷ lệ với tần số dòng điện xoay chiều, nghĩa là dòng điện xoay chiều có tần số càng cao thì đi qua cuộn dây càng khó, dòng điện một chiều có tần số f = 0 Hz vì vậy với dòng một chiều cuộn dây có cảm kháng ZL = 0 c. Điện trở thuần của cuộn dây: Điện trở thuần của cuộn dây là điện trở mà ta có thể đo được bằng đồng hồ vạn năng, thông thường cuộn dây có phẩm chất tốt thì điện 13
trở thuần phải tương đối nhỏ so với cảm kháng, điện trở thuần còn gọi là điện trở tổn hao vì chính điện trở này sinh ra nhiệt khi cuộn dây hoạt động. 3.Tính chất nạp xả * Cuộn dây nạp năng lương : Khi cho một dòng điện chạy qua cuộn dây, cuộn dây nạp một năng lượng dưới dạng từ trường được tính theo công thức W = L.I 2 / 2 W : năng lượng ( June ) L : Hệ số tự cảm ( H ) I : Dòng điện. Ampe Thí nghiệm về tính nạp xả của cuộn dây. Ở thí nghiệm trên : Khi K1 đóng, dòng điện qua cuộn dây tăng dần ( do cuộn dây sinh ra cảm kháng chống lại dòng điện tăng đột ngột ) vì vậy bóng đèn sáng từ từ, khi K1 vừa ngắt và K2 đóng , năng lương nạp trong cuộn dây tạo thành điện áp cảm ứng phóng ngược lại qua bóng đèn làm bóng đèn loé sáng => đó là hiên tượng cuộn dây xả điện. 4.Ứng dụng: Loa ( Speaker ) Loa là một ứng dụng của cuộn dây và từ trường. Loa 4Ω - 20W ( Speaker ) Cấu tạo và hoạt động của Loa ( Speaker ) 14
Cấu tạo của loa : Loa gồm một nam châm hình trụ có hai cực lồng vào nhau , cực N ở giữa và cực S ở xung quanh, giữa hai cực tạo thành một khe từ có từ trường khá mạnh, một cuôn dây được gắn với màng loa và được đặt trong khe từ, màng loa được đỡ bằng gân cao su mềm giúp cho màng loa có thể dễ dàng dao động ra vào. Hoạt động : Khi ta cho dòng điện âm tần ( điện xoay chiều từ 20 Hz => 20.000Hz ) chạy qua cuộn dây, cuộn dây tạo ra từ trường biến thiên và bị từ trường cố định của nam châm đẩy ra, đẩy vào làm cuộn dây dao động => màng loa dao động theo và phát ra âm thanh. Chú ý : Tuyệt đối ta không được đưa dòng điện một chiều vào loa , vì dòng điện một chiều chỉ tạo ra từ trường cố định và cuộn dây của loa chỉ lệch về một hướng rồi dừng lại, khi đó dòng một chiều qua cuộn dây tăng mạnh ( do không có điện áp cảm ứng theo chiều ngược lai ) vì vậy cuộn dây sẽ bị cháy . Micro Thực chất cấu tạo Micro là một chiếc loa thu nhỏ, về cấu tạo Micro giống loa nhưng Micro có số vòng quấn trên cuộn dây lớn hơn loa rất nhiều vì vậy trở kháng của cuộn dây micro là rất lớn khoảng 600Ω ( trở kháng loa từ 4Ω - 16Ω ) ngoài ra màng micro cũng được cấu tạo rất mỏng để dễ dàng dao động khi có âm thanh tác động vào. Loa là thiết bị để chuyển dòng điện thành âm thanh còn micro thì ngược lại , Micro đổi âm thanh thành dòng điện âm tần. Rơ le ( Relay) Rơ le cũng là một ứng dụng của cuộn dây trong sản xuất thiết bị điện tử, nguyên lý hoạt động của Rơle là biến đổi dòng điện thành từ trường thông qua quộn dây, từ trường lại tạo thành lực cơ học thông qua lực hút để thực hiện một động tác về cơ khí như đóng mở công tắc, đóng mở các hành trình của một thiết bị tự động vv... IV.BIẾN ÁP: 1.Cấu tạo: Biến áp là thiết bị để biến đổi điện áp xoay chiều, cấu tạo bao gồm một cuộn sơ cấp ( đưa điện áp vào ) và một hay nhiều cuộn thứ cấp ( lấy điện áp ra sử dụng) cùng quấn trên một lõi từ có thể là lá thép hoặc lõi ferit . 15
Ký hiệu của biến áp 2. Tỷ số vòng/vol của biến áp Gọi n1 và n2 là số vòng của quộn sơ cấp và thứ cấp. U1 và I1 là điện áp và dòng điện đi vào cuộn sơ cấp U2 và I2 là điện áp và dòng điện đi ra từ cuộn thứ cấp. Ta có các hệ thức như sau : U1 / U2 = n1 / n2 Điện áp ở trên hai cuộn dây sơ cấp và thứ cấp tỷ lệ thuận với số vòng dây quấn. U1 / U2 = I2 / I1 Dòng điện ở trên hai đầu cuộn dây tỷ lệ nghịch với điện áp, nghĩa là nếu ta lấy ra điện áp càng cao thì cho dòng càng nhỏ. 3. Biến áp xung, cao áp * Biến áp nguồn và biến áp âm tần: Biến áp nguồn Biến áp nguồn hình xuyến Biến áp nguồn thường gặp trong Cassete, Âmply .. , biến áp này hoạt động ở tần số điện lưới 50Hz , lõi biến áp sử dụng các lá Tônsilic hình chữ E và I ghép lại, biến áp này có tỷ số vòng / vol lớn. Biến áp âm tần sử dụng làm biến áp đảo pha và biến áp ra loa trong các mạch khuyếch đại công xuất âm tần,biến áp cũng sử dụng lá Tônsilic làm lõi từ như biến áp nguồn, nhưng lá tônsilic trong biến áp âm tần mỏng hơn để tránh tổn hao, biến áp âm tần hoạt động ở tần số cao hơn , vì vậy có số vòng vol thấp hơn, khi thiết kế biến áp âm tần người ta thường lấy giá trị tần số trung bình khoảng 1KHz - đến 3KHz. * Biến áp xung & Cao áp . Biến áp xung Cao áp 16
CÂU HỎI ÔN TẬP 1. Nêu khái niệm, phân loại điện trở 2. Hãy nêu cách đọc giá trị điện trở 4 vòng màu, 5 vòng màu? 3. Nêu cấu tạo tụ điện, phân loại tụ điện 4. Hãy nêu cách xác định giá trị tụ điện? 5. Hãy nêu cấu tạo biến áp? 6. Hãy nêu nguyên tắc nạp xả điện của cuộn dây? 17
CHƢƠNG II LINH KIỆN TÍCH CỰC GIỚI THIỆU Chương linh kiện tích cực tổng số tiết học là 25 giờ, trong đó có 10 giờ lý thuyết nhằm cung cấp các kiến thức cơ bản cho người học về các linh kiện điện tử tích cực, giúp cho người học có thể nắm được nguyên lý hoạt động của kinh kiện. 15 giờ thực hành tạo cho người học các kỹ năng cơ bản đo kiểm tra, thay thế các linh kiện tích cực. Trước khi học bài này, người học cần phải có kiến thức cơ bản về các linh kiện tụ động, thao tác được đối với các thiết bị đo VOM... MỤC TIÊU: - Hiểu được nguyên lý hoạt động các linh kiện tích cực - Xác định được chân các linh kiện tích cực - Xác định được linh kiện còn tốt hay hỏng NỘI DUNG: I. CHẤT BÁN DẪN 1. Khái niệm chất bán dẫn Chất bán dẫn là nguyên liệu để sản xuất ra các loại linh kiện bán dẫn như Diode, Transistor, IC mà ta đã thấy trong các thiết bị điện tử ngày nay. Chất bán dẫn là những chất có đặc điểm trung gian giữa chất dẫn điện và chất cách điện, về phương diện hoá học thì bán dẫn là những chất có 4 điện tử ở lớp ngoài cùng của nguyên tử. đó là các chất Germanium ( Ge) và Silicium (Si). Từ các chất bán dẫn ban đầu ( tinh khiết) người ta phải tạo ra hai loại bán dẫn là bán dẫn loại N và bán dẫn loại P, sau đó ghép các miếng bán dẫn loại N và P lại ta thu được Diode hay Transistor. Si và Ge đều có hoá trị 4, tức là lớp ngoài cùng có 4 điện tử, ở thể tinh khiết các nguyên tử Si (Ge) liên kết với nhau theo liên kết cộng hoá trị như hình dưới. Chất bán dẫn tinh khiết . 18
2.Chất bán dẫn loại N Khi ta pha một lượng nhỏ chất có hoá trị 5 như Phospho (P) vào chất bán dẫn Si thì một nguyên tử P liên kết với 4 nguyên tử Si theo liên kết cộng hoá trị, nguyên tử Phospho chỉ có 4 điện tử tham gia liên kết và còn dư một điện tử và trở thành điện tử tự do => Chất bán dẫn lúc này trở thành thừa điện tử ( mang điện âm) và được gọi là bán dẫn N ( Negative : âm ). Chất bán dẫn N 3. Chất bán dẫn loại P Ngược lại khi ta pha thêm một lượng nhỏ chất có hoá trị 3 như Indium (In) vào chất bán dẫn Si thì 1 nguyên tử Indium sẽ liên kết với 4 nguyên tử Si theo liên kết cộng hoá trị và liên kết bị thiếu một điện tử => trở thành lỗ trống ( mang điện dương) và được gọi là chất bán dẫn P. Chất bán dẫn P II. DIODE 1.Cấu tạo Và tiếp giáp P-N Khi đã có được hai chất bán dẫn là P và N , nếu ghép hai chất bán dẫn theo một tiếp giáp P - N ta được một Diode, tiếp giáp P -N có đặc điểm : Tại bề mặt tiếp xúc, các điện tử dư thừa trong bán dẫn N khuyếch tán sang vùng bán dẫn P để lấp vào các lỗ trống => tạo thành một lớp Ion trung hoà về điện => lớp Ion này tạo thành miền cách điện giữa hai chất bán dẫn. 19