intTypePromotion=1

Giáo trình Kỹ thuật điện tử (Điện tử cơ bản): Phần 1 - CĐ Kỹ Thuật Cao Thắng

Chia sẻ: Trần Thị Ta | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:102

1
59
lượt xem
18
download

Giáo trình Kỹ thuật điện tử (Điện tử cơ bản): Phần 1 - CĐ Kỹ Thuật Cao Thắng

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

(NB) Giáo trình Kỹ thuật điện tử (Điện tử cơ bản): Phần 1 cung cấp nội dung chính như sau: Linh kiện thụ động, chất bán dẫn và diode, transistor lưỡng cực. Mời các bạn cùng tham khảo để nắm chi tiết nội dung của giáo trình.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Giáo trình Kỹ thuật điện tử (Điện tử cơ bản): Phần 1 - CĐ Kỹ Thuật Cao Thắng

  1. BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT CAO THẮNG KHOA ĐIỆN TỬ - TIN HỌC BỘ MÔN ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG GIÁO TRÌNH KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ (ĐIỆN TỬ CƠ BẢN) (GIÁO TRÌNH DÙNG CHO HỆ CAO ĐẲNG CHUYÊN NGHIỆP CÁC NGÀNH CNKT: CƠ ĐIỆN TỬ, NHIỆT (CƠ ĐIỆN LẠNH), ĐIỆN-ĐIỆN TỬ, ĐIỆN TỬ TRUYỀN THÔNG, TỰ ĐỘNG HÓA VÀ ĐIỀU KHIỂN HỆ CAO ĐẲNG NGHỀ: KỸ THUẬT MÁY LẠNH VÀ ĐHKK, ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP, KỸ THUẬT SỮA CHỮA LẮP RÁP MÁY TÍNH HỆ TRUNG CẤP: CNKT NHIỆT (ĐIỆN LẠNH)) TP. HỒ CHÍ MINH, 09 - 2018 (LƯU HÀNH NỘI BỘ)
  2. Mục lục MỤC LỤC CHƯƠNG 1: LINH KIỆN THỤ ĐỘNG ................................................................................ 1 1.1. CÁC ĐỊNH LUẬT CƠ BẢN ...................................................................................... 1 1.1.1. Định luật Ohm ......................................................................................................... 1 1.1.2. Định luật phân áp .................................................................................................... 1 1.1.3. Định luật phân dòng ................................................................................................ 3 1.1.4. Biến đổi tương đương giữa nguồn dòng và nguồn áp ............................................. 3 1.2. ĐIỆN TRỞ (RESISTOR) ............................................................................................ 5 1.2.1. Khái niệm ................................................................................................................ 5 1.2.2. Ký hiệu .................................................................................................................... 5 1.2.3. Đơn vị...................................................................................................................... 5 1.2.4. Các thông số kỹ thuật .............................................................................................. 5 1.2.5. Công dụng ............................................................................................................... 6 1.2.6. Phân loại và cấu tạo ................................................................................................ 6 1.2.7. Cách biểu thị giá trị điện trở ................................................................................... 7 1.2.8. Điện trở SMD (SMD-Surface Mount Devices) ...................................................... 9 1.2.9. Biến trở.................................................................................................................. 11 1.2.10. Ghép điện trở......................................................................................................... 12 1.3. TỤ ĐIỆN (CAPACITOR) ......................................................................................... 12 1.3.1. Khái niệm .............................................................................................................. 12 1.3.2. Ký hiệu .................................................................................................................. 12 1.3.3. Đơn vị.................................................................................................................... 13 1.3.4. Thông số kỹ thuật .................................................................................................. 13 1.3.5. Công dụng ............................................................................................................. 13 1.3.6. Phân loại ................................................................................................................ 13 1.3.7. Cấu tạo .................................................................................................................. 13 1.3.8. Cách ghi giá trị điện dung ..................................................................................... 15 1.3.9. Đặc tính của tụ điện .............................................................................................. 16 1.3.10. Ghép tụ điện .......................................................................................................... 16 1.4. CUỘN CẢM (INDUCTOR) .................................................................................... 17 1.4.1. Khái niệm .............................................................................................................. 17 1.4.2. Ký hiệu .................................................................................................................. 17 1.4.3. Đơn vị.................................................................................................................... 17 1.4.4. Cách ghi giá trị độ tự cảm ..................................................................................... 18 1.4.5. Đặc tính của cuộn cảm .......................................................................................... 18 1.4.6. Phân loại và cấu tạo .............................................................................................. 18 1.4.7. Ghép cuộn dây ...................................................................................................... 18 1.4.8. Công dụng ............................................................................................................. 19 CHƯƠNG 2: CHẤT BÁN DẪN VÀ DIODE ....................................................................... 25 2.1. CHẤT BÁN DẪN ..................................................................................................... 25 2.1.1. Khái niệm .............................................................................................................. 25 2.1.2. Chất bán dẫn thuần ................................................................................................ 25 2.1.3. Chất bán dẫn pha tạp ............................................................................................. 26 2.1.4. Mối nối P-N .......................................................................................................... 28 2.2. DIODE BÁN DẪN ...................................................................................................... 28 2.2.1. Cấu tạo, ký hiệu ...................................................................................................... 28 2.2.2. Nguyên lý hoạt động ............................................................................................. 29 2.2.3. Đặc tuyến Vôn - Ampe của Diode ........................................................................ 30 Trang i
  3. Mục lục 2.2.4. Điện trở của diode .................................................................................................31 2.2.5. Mạch điện tương đương của diode ........................................................................32 2.2.6. Cơ chế đánh thủng trong diode..............................................................................36 2.2.7. Các thông số kỹ thuật của diode ............................................................................37 2.3. MỘT SỐ DIODE BÁN DẪN ......................................................................................37 2.3.1. Diode chỉnh lưu .....................................................................................................37 2.3.2. Diode phát quang – LED (Light Emitting Diode) .................................................37 2.3.3. Diode zener ............................................................................................................39 2.4. ỨNG DỤNG CỦA DIODE .........................................................................................41 2.4.1. Chỉnh lưu ...............................................................................................................41 2.4.2. Ứng dụng của diode zener trong mạch ổn áp ........................................................45 2.4.3. Mạch nguồn DC ....................................................................................................46 2.4.4. Mạch chỉnh lưu tăng đôi điện thế kiểu Latour.......................................................48 2.4.5. Mạch ghim .............................................................................................................48 CHƯƠNG 3: TRANSISTOR LƯỠNG CỰC .......................................................................57 3.1. TỔNG QUAN VỀ BJT ..............................................................................................57 3.2. CÁC TRẠNG THÁI HOẠT ĐỘNG CỦA TRANSISTOR LƯỠNG CỰC ..............58 3.2.1. Mạch phân cực cơ bản ...........................................................................................58 3.2.2. Đặc tuyến Vôn – Ampe .........................................................................................60 3.3. CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CƠ BẢN CỦA BJT ................................................62 3.3.1. Hệ số khuếch đại dòng điện DC (hFE) ...................................................................62 3.3.2. Điện áp giới hạn ....................................................................................................63 3.3.3. Dòng điện giới hạn ................................................................................................63 3.3.4. Công suất giới hạn .................................................................................................63 3.4. PHÂN CỰC CHO BJT ..............................................................................................64 3.4.1. Phân cực bằng hai nguồn riêng..............................................................................64 3.4.2. Phân cực bằng một nguồn chung (cực B, fixed bias) ............................................67 3.4.3. Phân cực bằng một nguồn chung có điện trở ổn định nhiệt RE ............................70 3.4.4. Phân cực bằng mạch chia áp..................................................................................73 3.4.5. Phân cực hồi tiếp từ cực C.....................................................................................77 3.5. BJT LÀM VIỆC TRONG CHẾ ĐỘ CHUYỂN MẠCH............................................79 3.6. MẠCH KHUẾCH ĐẠI TÍN HIỆU NHỎ DÙNG TRANSISTOR ............................81 3.6.1. Mô hình tương đương AC của BJT .......................................................................81 3.6.2. Mạch khuếch đại mắc kiểu E chung (CE) .............................................................81 3.6.3. Mạch khuếch đại tín hiệu ngỏ mắc cực thu chung (CC) .......................................86 3.6.4. Mạch khuếch đại tín hiệu nhỏ mắc cực nền chung (CB).......................................87 CHƯƠNG 4: TRANSISTOR HIỆU ỨNG TRƯỜNG - FET..............................................97 4.1. KHÁI NIỆM ..............................................................................................................97 4.2. TRANSISTOR HIỆU ỨNG TRƯỜNG LOẠI MỐI NỐI – JFET (JUNCTION FET) ....................................................................................................................................97 4.2.1. Cấu tạo ...................................................................................................................97 4.2.2. Nguyên lý hoạt động và đặc tuyến Volt-Ampe .....................................................97 4.2.2.1. Xét trường hợp VGS = 0 (ngắn mạch G-S), VDS>0: .......................................98 4.2.2.2. Xét trường hợp VGS < 0, VDS > 0: ..................................................................99 4.2.2.3. Vùng thắt kênh – Vùng bão hòa: .................................................................100 4.2.3. Phân cực cho JFET .................................................................................................100 4.2.3.1. Mạch phân cực cố định (fixed bias): ............................................................100 4.2.3.2. Mạch tự phân cực: ........................................................................................103 4.2.3.3. Phân cực dùng cầu phân áp: .........................................................................107 Trang ii
  4. Mục lục 4.3. TRANSISTOR HIỆU ỨNG TRƯỜNG LOẠI CỰC CỔNG CÁCH LY – MOSFET .......................................................................................................................... 110 4.3.1. MOSFET kênh có sẵn D-MOSFET (Deleption MOSFET) ................................ 110 4.3.1.1. Cấu tạo: ........................................................................................................ 110 4.3.1.2. Nguyên lý hoạt động cơ bản và các đặc tuyến Vôn-Ampe: ............................ 110 4.3.1.3. Phân cực D-MOSFET: ................................................................................ 111 4.3.2. MOSFET kênh cảm ứng E-MOSFET (Enhancement MOSFET) ...................... 117 4.3.2.1. Cấu tạo: ........................................................................................................ 117 4.3.2.2. Đặc tuyến Vôn–Ampe: ................................................................................ 117 4.3.2.3. Phân cực cho E-MOSFET: .......................................................................... 118 4.4. MẠCH KHUẾCH ĐẠI TÍN HIỆU NHỎ SỬ DỤNG TRANSISTOR TRƯỜNG FET ................................................................................................................................. 122 4.4.1. Mạch khuếch đại tín hiệu nhỏ mắc CS ............................................................... 124 4.4.2. Mạch khuếch đại tín hiệu nhỏ mắc CD ............................................................... 125 4.4.3. Mạch khuếch đại tín hiệu nhỏ mắc CG ............................................................... 127 CHƯƠNG 5: MẠCH KHUẾCH ĐẠI THUẬT TOÁN ..................................................... 134 5.1. GIỚI THIỆU OP-AMP ............................................................................................ 134 5.1.1. Ký kiệu và đặc tính của Op-Amp........................................................................ 134 5.1.2. Đặc tuyến truyền đạt của Op-Amp ..................................................................... 135 5.2. MẠCH KHUẾCH ĐẠI SỬ DỤNG OP-AMP ........................................................ 136 5.2.1. Mạch khuếch đại không đảo ............................................................................... 136 5.2.2. Mạch đệm không đảo .......................................................................................... 137 5.2.3. Mạch khuếch đại đảo .......................................................................................... 138 5.2.4. Mạch khuếch đại cộng đảo.................................................................................. 139 5.2.5. Mạch khuếch đại cộng không đảo....................................................................... 141 5.2.6. Mạch trừ .............................................................................................................. 144 5.3. MẠCH SO SÁNH SỬ DỤNG OP-AMP ................................................................ 145 5.3.1. Mạch so sánh với điện áp 0V .............................................................................. 145 5.3.2. Mạch so sánh điện áp với điện áp chuẩn Vref .................................................... 146 5.4. Mạch schmitt trigger: .............................................................................................. 148 5.4.1. Mạch schmitt trigger đảo – đối xứng: ................................................................. 148 5.4.2. Mạch schmitt trigger đảo – không đối xứng: ...................................................... 150 5.4.3. Mạch schmitt trigger không đảo – đối xứng ....................................................... 153 CHƯƠNG 6: THYSISTOR ................................................................................................. 162 6.1. GIỚI THIỆU HỌ THYRISTOR ............................................................................. 162 6.2. SCR (SILICON - CONTROLLED RECTIFIER) ................................................... 162 6.2.1. Tổng quan SCR ................................................................................................... 162 6.2.2. Nguyên lý hoạt động SCR .................................................................................. 163 6.2.3. Đặc tuyến Vôn-Ampe của SCR .......................................................................... 164 6.2.4. Các ứng dụng của SCR ....................................................................................... 165 6.3. DIAC ....................................................................................................................... 167 6.3.1. Tổng quan DIAC ................................................................................................. 167 6.3.2. Nguyên lý hoạt động ........................................................................................... 167 6.3.3. Đặc tuyến vôn – ampe của DIAC ....................................................................... 168 6.4. TRIAC ..................................................................................................................... 168 6.4.1 Tổng quan TRIAC .............................................................................................. 168 6.4.2. Nguyên lý hoạt động ........................................................................................... 169 6.4.3. Đặc tuyến vôn – ampe ......................................................................................... 169 6.4.4. Ứng dụng của triac .............................................................................................. 171 CHƯƠNG 7: LINH KIỆN QUANG ................................................................................... 174 Trang iii
  5. Mục lục 7.1 GIỚI THIỆU ............................................................................................................174 7.2 DIODE PHÁT QUANG (LED) ...............................................................................174 7.2.1 Cấu tạo .................................................................................................................174 7.2.2 Phân loại ..............................................................................................................174 7.2.3 Ứng dụng .............................................................................................................175 7.2.4 LED 7 đoạn..........................................................................................................177 7.3 MẶT CHỈ THỊ TINH THỂ LỎNG (LCD) ..............................................................177 7.3.1. Giới thiệu .............................................................................................................177 7.3.2. Cấu tạo thanh LCD ..............................................................................................178 7.4. QUANG ĐIỆN TRỞ (PHOTORESISTOR) ............................................................178 7.4.1. Cấu tạo, nguyên lý hoạt động: .............................................................................178 7.4.2. Ứng dụng .............................................................................................................178 7.5. QUANG DIODE (PHOTODIODE) ........................................................................179 7.5.1. Cấu tạo, nguyên lý hoạt động ..............................................................................179 7.5.2. Ứng dụng .............................................................................................................180 7.6. QUANG TRANSISTOR (PHOTOTRANSISTOR) ................................................181 7.6.1. Cấu tạo, nguyên lý hoạt động ..............................................................................181 7.6.2. Ứng dụng .............................................................................................................182 7.7. CÁC BỘ GHÉP QUANG (OPTO – COUPLERS) .................................................183 7.7.1. Cấu tạo .................................................................................................................183 7.7.2. Nguyên lý hoạt động ...........................................................................................183 7.7.3. Đặc trưng kỹ thuật ...............................................................................................183 7.7.4. Ứng dụng .............................................................................................................183 PHỤ LỤC ...............................................................................................................................187 Trang iv
  6. Chương 1: Linh kiện thụ động CHƯƠNG 1 LINH KIỆN THỤ ĐỘNG 1.1. CÁC ĐỊNH LUẬT CƠ BẢN 1.1.1. Định luật Ohm Cường độ dòng điện I chạy qua một đoạn mạch có điện trở R tỉ lệ thuận với hiệu điện thế U hai đầu đoạn đoạn mạch đó và tỉ lệ nghịch với điện trở. I R A B U Hình 1.1. Định luật Ohm U I (1.1) R Trong đó: U là điện áp giữa 2 đầu đoạn mạch, đơn vị là volt (V) R là điện trở của vật dẫn, đơn vị là ohm (Ω) I là cường độ dòng điện chạy qua vật dẫn, đơn vị là ampe (A) Lưu ý: Dòng điện được quy ước là dòng chuyển dời có hướng của các hạt mang điện tích dương (ngược với chiều của các hạt mang điện tích âm). Ví dụ 1.1: Tính cường độ dòng điện I trong mạch hình 1.1. Biết hiệu điện thế U=12 VDC và R=10Ω. Giải: U 12 I   1.2( A) R 10 Ví dụ: 1.2: Tính điện trở R trong mạch hình 1.1. Biết rằng dòng điện trong mạch I = 20mA và hiệu điện thế U= 36 VDC. ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… Ví dụ: 1.3: Tính điện áp U trong mạch hình 1.1. Biết rằng dòng điện trong mạch I = 20μA và R=100kΩ. ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… 1.1.2. Định luật phân áp Mạch phân áp có dạng như hình 1.2. Dòng điện qua điện trở R1 và R2 là dòng điện I xác định qua công thức: U in I (1.2) R1  R2 Điện áp ra Uout cũng là điện áp giữa 2 đầu điện trở R2 được tính như sau: Trang 1
  7. Chương 1: Linh kiện thụ động R2U in U out  R2 I  (1.3) R1  R2 + R1 Uin + R2 Uout - - Hình 1.2. Mạch phân áp Ví dụ 1.4: Cho mạch như hình 1.2, dựa vào mối quan hệ phân áp hãy tính Uout. Biết rằng Uin =12 VDC, R1=1kΩ, R2=10kΩ. Giải: RU U out  R2 I  2 in  10.9(V ) R1  R2 Ví dụ 1.5: Cho đoạn mạch như hình 1.3 với Uin = 6 VDC, R1=1 kΩ, R2=10 kΩ, R3=100kΩ. Hãy tìm Uout. + R1 Uin + R2 Uout - - Hình 1.3. Mạch ví dụ ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… Ví dụ 1.6: Cho đoạn mạch như hình 1.3 với Uout = 1.5 VDC, R1=150Ω, R2=3.3kΩ, R3=330Ω. Hãy tìm Uin. ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… Trang 2
  8. Chương 1: Linh kiện thụ động ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… 1.1.3. Định luật phân dòng Mạch phân dòng có dạng như hình1.4: I I1 I2 R1 R2 Hình 1.4. Mạch phân dòng dùng nguồn dòng Công thức tính dòng điện tại các nhánh:  R2  I1  I    R1  R2  (1.4)  R1  I2  I    R1  R2  Ví dụ 1.7: Cho mạch như hình 1.4. Hãy tìm I1, I2. Biết rằng R1 =5.6kΩ, R2=1kΩ, I=40mA. ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… Ví dụ 1.8: Cho mạch như hình 1.4. Hãy tìm I1, I2. Biết rằng R1 =39Ω, R2=22Ω, I=5A. ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… 1.1.4. Biến đổi tương đương giữa nguồn dòng và nguồn áp Trong mạch điện nguồn áp có thể được biến đổi sang nguồn dòng và nguồn dòng có thể được biến đổi sang nguồn áp. R V I R Hình 1.5. Biến đổi tương đương giữa nguồn áp và nguồn dòng Biến đổi mạch gồm một nguồn áp mắc nối tiếp với một điện trở sang mạch gồm một nguồn dòng mắc song song với một điện trở dùng công thức của định luật Ohm. Trang 3
  9. Chương 1: Linh kiện thụ động Ví dụ 1.9: Cho mạch như hình 1.6. Hãy biến đổi thành mạch tương đương gồm một nguồn dòng mắc song song với một điện trở. R V 2 10V Hình 1.6. Mạch ví dụ Giải: U I  5( A) R Mạch biến đổi tương đương có dạng như hình 1.7. I R 5A 2 Hình 1.7. Mạch sau biến đổi tương đương sang nguồn dòng Ví dụ 1.10: Cho mạch gồm một nguồn áp mắc nối tiếp với một điện trở như hình 1.5. Biết nguồn áp có giá trị là 15 VDC và điện trở R=3kΩ. Hãy biến đổi thành mạch tương đương gồm một nguồn dòng mắc song song với một điện trở. ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… Ví dụ 1.11: Cho mạch như hình 1.8. Hãy biến đổi thành mạch tương đương gồm một nguồn áp mắc song song với một điện trở. I R 2A 3 Hình 1.8. Mạch ví dụ Giải: U  IR  6(V ) Mạch biến đổi tương đương có dạng như hình 1.9. Trang 4
  10. Chương 1: Linh kiện thụ động R 3 6V Hình 1.9. Mạch sau biến đổi tương đương sang nguồn áp Ví dụ 1.12: Cho mạch hình 1.8. Biết nguồn dòng có giá trị là 1mA và điện trở R=2kΩ. Hãy biến đổi thành mạch tương đương gồm một nguồn áp mắc nối tiếp với một điện trở. ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… 1.2. ĐIỆN TRỞ (RESISTOR) 1.2.1. Khái niệm Điện trở (resistor) là một linh kiện điện tử có tác dụng hạn chế cường độ dòng điện trong mạch. Điện trở kháng (resistance) là đại lượng vật lí đặc trưng cho tính cản trở dòng điện của vật liệu. Điện trở kháng R của dây dẫn tỉ lệ thuận với điện trở suất và độ dài của dây dẫn, tỉ lệ nghịch với tiết diện của dây. l R (1.5) S Trong đó: R: điện trở của dây dẫn, tính bằng Ohm (Ω) ӏ: chiều dài của dây dẫn, tính bằng mét (m) S: tiết diện của dây dẫn, tính bằng mét vuông (m2)  : đại lượng đặc trưng cho sức cản điện của vật liệu dùng làm dây dẫn, gọi là điện trở suất của dây dẫn, được tính bằng Ohm met (Ωm). 1.2.2. Ký hiệu Ký hiệu điện trở: Hình 1.10. Ký hiệu điện trở 1.2.3. Đơn vị Đơn vị của điện trở là Ohm (Ω) Ngoài ra còn có các bội số:  1kΩ = 1 000 Ω = 103 Ω  1MΩ = 1 000 000 Ω = 106 Ω 1.2.4. Các thông số kỹ thuật Trị số danh định: trị số này tính bằng Ohm (Ω), thường được ký hiệu trên thân điện trở bằng vòng màu hoặc bằng chữ số. Công suất danh định: công suất tiêu tán tối đa cho phép trên điện trở có thể chịu đựng, nếu sử dụng quá trị số này thì điện trở bị hỏng. Các trị số của ông suất danh định trong công nghiệp: Trang 5
  11. Chương 1: Linh kiện thụ động 1/8W, 1/4W, 1/2W, 1W, 2W, 3W, 5W, 7W, 10W. Điện trở có công suất tiêu tán lớn thì có kích thước lớn. Dung sai của điện trở: dung sai là độ sai số của điện trở. Có 3 cấp dung sai thường dùng là: ±0.25%,:±0.1%, ±0.5%, ±1%, ±2%, ±5%, ±10%. Những điện trở có dung sai nhỏ được dùng trong các thiết bị đo cần có độ chính xác cao. 1.2.5. Công dụng Điện trở là linh kiện điện tử thụ động được sử dụng trong tất cả các mạch điện tử. 1.2.6. Phân loại và cấu tạo Phân loại dựa vào chức năng:  Điện trở có trị số không đổi.  Điện trở có trị số biến đổi được gọi là biến trở. Phân loại dựa vào cấu tạo:  Điện trở màng than (carbon film resistor)  Điện trở màng kim loại (metal film resistor)  Điện trở dây quấn (wire wound resistor) Hình1.11. Cấu tạo điện trở màng than Hình 1.12. Cấu tạo điện trở màng kim loại Hình1.13. a. Điện trở dây quấn có giá trị R cố định b. Điện trở dây quấn có giá trị R biến đổi Hình1.14. Các hình dạng thực tế của điện trở Trang 6
  12. Chương 1: Linh kiện thụ động 1.2.7. Cách biểu thị giá trị điện trở Giá trị và sai số của điện trở được biểu thị dùng màu sắc. Bảng 1.1. Bảng màu điện trở Màu sắc Giá trị Đen 0 (Black) Nâu 1 (Brown) Đỏ 2 (Red) Cam 3 (Orange) Vàng 4 (Yellow) Xanh lục 5 (Green) Xanh lam 6 (Blue) Tím 7 (Violet) Xám 8 (Grey) Trắng 9 (White) Đối với điện trở có 4 vòng màu, cách đọc được chỉ ra trong hình 1.15 và đơn vị đọc được Ohm. Đối với điện trở 5 vòng màu cách đọc được chỉ ra trong hình 1.16 và đơn vị đọc được Ohm. Lưu ý: Với những điện trở có trị số từ 10 trở xuống, nếu vòng thứ ba là:  Đen: không có số 0 thêm vào  Vàng kim: hai số ở vị trí vòng 1 và vòng 2 được chia cho 10  Bạc: hai số ở vị trí vòng 1 và vòng 2 được chia cho 100 Trang 7
  13. Chương 1: Linh kiện thụ động Vòng 1: số thứ nhất tương ứng với bảng màu Vòng 2: số thứ hai tương ứng với bảng màu Vòng 3: hệ số nhân (số lượng con số 0 thêm vào) 𝑣à𝑛𝑔 5% Vòng 4: dung sai { 𝑏ạ𝑐 10% Hình 1.15. Cách đọc giá trị điện trở theo vòng màu với điện trở 4 vòng màu Vòng 1: số thứ nhất tương ứng với bảng màuVòng 2: số thứ hai tương ứng với bảng màu Vòng 3: số thứ ba tương ứng với bảng màu Vòng 4: hệ số nhân (số lượng con số 0 thêm vào) Vòng 5: dung sai (nâu 1%, đỏ 2%, xanh lá 0.5%, xanh lam 0.25%, tím 0.1%) Hình 1.16. Cách đọc giá trị điện trở theo vòng màu đối với điện trở 5 vòng màu Ví dụ 1.13: Cho điện trở như hình 1.17, hãy tìm giá trị của nó.  Vòng 1: Đỏ →2  Vòng 2: Xanh lá →5  Vòng 3: Đỏ →00  Vòng 4: Vàng kim →± 5%  R = 2500 Ω ±5% Trang 8
  14. Chương 1: Linh kiện thụ động R = 2500Ω ±5% Đỏ Xanh lá Đỏ Vàng kim Hình 1.17. Hình ví dụ Ví dụ 1.14: Cho điện trở có các vòng màu như sau, hãy tìm giá trị của nó.  Vòng 1: Đỏ  Vòng 2: Xanh lá  Vòng 3: Đen  Vòng 4: Vàng kim ………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Ví dụ 1.15: Cho điện trở có các vòng màu như sau, hãy tìm giá trị của nó.  Vòng 1: Đỏ  Vòng 2: Xanh lá  Vòng 3: Vàng kim  Vòng 4: Bạc ………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Ví dụ 1.16: Cho điện trở có các vòng màu như sau, hãy tìm giá trị của nó.  Vòng 1: Xanh lá  Vòng 2: Đen  Vòng 3: Bạc  Vòng 4: Vàng kim ………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Lưu ý: Điện trở 0 Ω có 1 vòng màu màu đen như hình 1.18 Đen Hình 1.18. Điện trở 0 Ohm 1.2.8. Điện trở SMD (SMD-Surface Mount Devices) Điện trở dán là loại điện trở có kích thước cực nhỏ thường dùng trong những mạch đòi hỏi sự nhỏ gọn. Điện trở dán được làm theo công nghệ dán bề mặt, tức là dán trực tiếp lên bảng mạch in. Kích thước của điện trở dán có thể nhỏ tới 0,6mm x 0,3mm. Đặc điểm:  Công suất hoạt động (tỏa nhiệt) cực thấp: dưới 0.125W (dễ cháy nếu dùng không cẩn thận). Trang 9
  15. Chương 1: Linh kiện thụ động  Độ chính xác cực cao: sai số chỉ +/- 1% trở xuống.  Giá thành cao: cao hơn điện trở thông thường khoảng 20%. Hình dạng điện trở dán được chỉ ra trong hình 1.18. Một số cách đọc giá trị điện trở dán thể hiện ở hình 1.18. Điện trở dán dùng 3 chữ số in trên lưng để chỉ giá trị của điện trở. Hai chữ số đầu là giá trị thông dụng và số thứ 3 là số mũ của mười (số con số không). Ví dụ 1.17: 334 = 33 × 104 ohms = 330 kilohms 222 = 22 × 102 ohms = 2.2 kilohms 473 = 47 × 103 ohms = 47 kilohms 105 = 10 × 105 ohms = 1.0 megohm Điện trở dưới 100 ohms sẽ ghi: số cuối = 0 (Vì 100 = 1). Hình 1.19. Hình dạng điện trở dán Hình 1.20. Cách đọc trị số điện trở dán Trang 10
  16. Chương 1: Linh kiện thụ động Ví dụ 1.18: 100 = 10 × 100 ohm = 10 ohms 220 = 22 × 100 ohm = 22 ohms Đôi khi nó được khi hẳn là 10 hay 22 để tránh hiểu nhầm là 100 = 100ohms hay 220 là 220ohms. Điện trở nhỏ hơn 10 ohms sẽ được ghi kèm chữ R để chỉ dấu thập phân. Ví dụ 1.19: 4R7 = 4.7 ohms R300 = 0.30 ohms 0R22 = 0.22 ohms 0R01 = 0.01 ohms Trường hợp điện trở dán có 4 chữ số thì 3 chữ số đầu là giá trị thực và chữ số thứ tư chính là số mũ 10 (số số không). Ví dụ 1.20: 1001 = 100 × 101 ohms = 1.00 kilohm 4992 = 499 × 102 ohms = 49.9 kilohm 1000 = 100 × 100 ohm = 100 ohms Một số trường hợp điện trở lớn hơn 1000ohms thì được ký hiệu chữ K (tức Kilo ohms) và điện trở lớn hơn 1000.000 ohms thì ký hiệu chử M (Mega ohms).Các điện trở ghi 000 hoặc 0000 là điện trở có trị số = 0ohms. Lưu ý: những điện trở có giá trị cỡ vài chục ohm thường chỉ có 2 chữ số, chữ số thứ 3 đã bị lược bỏ. Những điện trở có trị số cỡ vài ohm thường có chữ "R" đứng phía sau. Ví dụ: 3R = 3 ohm. 1.2.9. Biến trở Điện trở có trị số biến đổi được gọi tên là biến trở (VR: Variable resistor) hay triết áp (P: Potentiometer), đó là một điện trở có thể thay đổi trị số tùy theo yêu cầu sử dụng. Ký hiệu: Hình 1.21. Kí hiệu biến trở Các hình dạng của biến trở: Hình 1.22. Các hình dạng của điện trở Trang 11
  17. Chương 1: Linh kiện thụ động 1.2.10. Ghép điện trở Ghép nối tiếp: R1 R2 R3 V Hình 1.23. Ghép điện trở kiểu nối tiếp Điện trở tương đương xác định theo công thức: R  R1  R2  R3 (1.6) Ghép song song: R1 R2 R3 V Hình 1.24. Ghép điện trở kiểu song song Điện trở tương đương xác định theo công thức: 1 1 1 1    (1.7) R R1 R2 R3 Ví dụ 1.21: Cho mạch như hình 1.23. Xác định điện trở tương đương biết R1=30k Ω, R2=10 kΩ, R3=56k Ω. ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… Ví dụ 1.22: Cho mạch như hình 1.24. Xác định điện trở tương đương biết R1=330 Ω, R2=10 kΩ, R3=56k Ω. ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… 1.3. TỤ ĐIỆN (CAPACITOR) 1.3.1. Khái niệm Tụ điện được cấu tạo gồm có hai bản cực được đặt song song nhau, giữa hai bản cực là một chất cách điện gọi là điện môi. 1.3.2. Ký hiệu Ký hiệu tụ không phân cực: C Ký hiệu tụ phân cực: Trang 12
  18. Chương 1: Linh kiện thụ động 1.3.3. Đơn vị Đơn vị của điện dung là Farad (F). Farad là đơn vị rất lớn nên thường dùng các ước số sau:  1 micro Farad ( 𝜇F và uF) = 1/1.000.000 F = 10-6 F  1 nano Farad (nF) = 1/1.000 𝜇F = 10-9 F  1 pico Farad (pF) = 1/1.000.000 𝜇F = 10-12 F 1.3.4. Thông số kỹ thuật Điện dung danh định là giá trị điện dung ghi trên thân tụ. Điện áp danh định là điện áp tối đa cho phép đặt lên hai cực của tụ điện, vượt quá trị số này tụ bị hư. Điện trở cách điện là trị số này biểu thị chất liệu của chất điện môi và cũng là biểu thị dòng điện rò (rỉ) qua tụ điện. 1.3.5. Công dụng  Tụ lọc nguồn, lọc nhiễu  Tụ liên lạc giữa các tầng  Cách ly dòng điện DC… 1.3.6. Phân loại Phân loại theo chất điện môi dùng trong tụ điện:  Tụ sứ là tụ điện có điện môi làm bằng sứ  Tụ hóa là tụ điện có điện môi làm bằng dung dịch hóa học  Tụ mica là tụ điện có điện môi làm bằng mica  Tụ giấy là tụ điện có điện môi làm bằng giấy… Phân loại dựa vào cực tính của tụ điện:  Tụ có phân cực  Tụ không phân cực Phân loại dựa vào giá trị của tụ điện:  Tụ điện có điện dung thay đổi: tụ biến đổi, tụ tinh chỉnh  Tụ điện có điện dung cố định 1.3.7. Cấu tạo Tụ sứ là tụ không phân cực, trị số của tụ điện vào khoảng từ vài pF đến vài chục nghìn pF thường được sử dụng trong các mạch điện có tần số cao hoặc mạch lọc nhiễu. Hình 1.25. Tụ sứ Tụ hóa là tụ phân cực có cực dương được làm bằng kim loại đặc biệt được xử lý bề mặt để tạo lớp oxit cách điện. Sau đó chất điện phân rắn hoặc không rắn (non-solid) được phủ lên mặt lớp oxit để tạo ra cực âm. Do lớp oxit cách điện cực mỏng nên tụ hoá thường có trị số điện dung lớn, từ hàng μF đến hàng chục ngàn μF. Trên thân tụ có ghi trị số điện dung, điện áp làm việc ký hiệu là WV (Working Voltage) và dấu cực âm (-). Tuy trên tụ hóa có ghi giá trị điện dung nhưng khi sử dụng cần lưu ý:  Khi dùng tụ hóa phải mắc đúng cực tính: cực dương gắn vào nơi có điện thế cao hơn cực âm.  Không dùng tụ hóa ở mạch điện xoay chiều. Trang 13
  19. Chương 1: Linh kiện thụ động Hình 1.26. Tụ hóa Tụ giấy là tụ không phân cực gồm có hai lá kim loại đặt xen kẽ giữa hai bản giấy dùng làm chất điện môi và cuộn tròn lại thành một ống. Tụ này có ưu điểm là tuy kích thước nhỏ nhưng điện dung lớn. Khuyết điểm là điện trở cách điện nhỏ, dễ bị chập. Hình 1.27. Tụ giấy Tụ mica là tụ không phân cực gồm có những lá kim loại đặt xen kẽ với những lá mica dùng làm điện môi. Tụ mica có tính năng tốt hơn tụ giấy nhưng đắt hơn. Hình 1.28. Tụ mica Tụ biến đổi (Tụ xoay): điện môi là không khí, tụ gồm có nhiều lá động và nhiều lá tĩnh hình gần như bán nguyệt đặt song song và xen kẽ nhau. Các lá tĩnh thì cách điện với thân tụ, còn các lá động thì gắn với trục xoay. Khi xoay trục tụ xoay thì phần diện tích đối diện giữa lá động và lá tĩnh sẽ thay đổi, tức giá trị tụ thay đổi. Khi phần diện tích đối diện giữa hai lá nhiều thì giá trị điện dung lớn và ngược lại. Trang 14
ADSENSE
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2