Giáo trình Kỹ thuật điện tử (Nghề: Kỹ thuật máy lạnh và điều hòa không khí - Trình độ Cao đẳng) - Trường Cao đẳng Nghề An Giang
lượt xem 8
download
Giáo trình Kỹ thuật điện tử gồm các nội dung chính sau: Linh kiện điện tử thụ động; linh kiện bán dẫn; linh kiện điện tử bán dẫn tích hợp. Mời các bạn cùng tham khảo!
Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!
Nội dung Text: Giáo trình Kỹ thuật điện tử (Nghề: Kỹ thuật máy lạnh và điều hòa không khí - Trình độ Cao đẳng) - Trường Cao đẳng Nghề An Giang
- ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH AN GIANG TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ AN GIANG GIÁO TRÌNH KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ TRÌNH ĐỘ CAO ĐẲNG NGHỀ: KỸ THUẬT MÁY LẠNH VÀ ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ (Ban hành kèm theo QĐ số 70/QĐ-CĐN, ngày 11 tháng 01 năm 2019 của Hiệu trưởng trường Cao đẳng nghề An Giang) An Giang, tháng 01 năm 2019
- Trường Cao Đẳng Nghề An Giang Tổ : Điện tử Mục lục LỜI NÓI ĐẦU .......................................................................................................................... 3 Chương I: LINH KIỆN ĐIỆN TỬ THỤ ĐỘNG ................................................................... 4 Bài 1: ĐIỆN TRỞ ..................................................................................................................... 4 I. ĐỊNH NGHĨA – CẤU TẠO – KÝ HIỆU – HÌNH DÁNG: ................................................. 4 1. Định nghĩa: ....................................................................................................................... 4 2. Cấu tạo: ............................................................................................................................. 4 3. Ký hiệu: ............................................................................................................................ 4 4.Hình dáng .......................................................................................................................... 4 II. PHƯƠNG PHÁP ĐỌC TRỊ SỐ ĐIỆN TRỞ THEO KÝ HIỆU VẠCH MÀU: .................. 5 1. Bảng màu chuẩn quốc tế: ................................................................................................. 5 2. Nguyên tắc đọc điện trở: .................................................................................................. 5 III. GHÉP ĐIỆN TRỞ: ............................................................................................................. 7 1. Ghép nối tiếp: ................................................................................................................... 7 2. Ghép song song điện trở: .................................................................................................. 8 IV. CÔNG SUẤT ĐIỆN TRỞ: ................................................................................................ 9 V. HỌ ĐIỆN TRỞ: ................................................................................................................. 10 1. Biến trở (Variable Resistor, viết tắt là VR) .................................................................... 10 2. Quang trở (Photo Resistor) ............................................................................................. 11 3. Nhiệt trở (Thermistor :Th) .............................................................................................. 11 4. Điện trở cầu chì .............................................................................................................. 12 5. Điện trở tùy áp: (Voltage Dependent Resistor : VDR ) ................................................. 12 Câu hỏi và bài tâp: .................................................................................................................. 12 Bài 2: TỤ ĐIỆN ...................................................................................................................... 13 I. ĐỊNH NGHĨA – CẤU TẠO – KÝ HIỆU – HÌNH DÁNG ................................................ 13 1. Định nghĩa ...................................................................................................................... 13 2. Cấu tạo ............................................................................................................................ 13 3. Ký hiệu ........................................................................................................................... 13 4.Hình dáng ........................................................................................................................ 13 II. ĐẶC TÍNH CỦA TỤ ĐIỆN ĐỐI VỚI DÒNG ĐIỆN MỘT CHIỀU: .............................. 14 III. PHÂN LOẠI TỤ ĐIỆN: ................................................................................................... 14 1. Tụ Oxit hoá ..................................................................................................................... 14 2. Tụ gốm (Ceramic) .......................................................................................................... 15 3. Tụ giấy ............................................................................................................................ 15 4. Tụ Mica........................................................................................................................... 15 5. Tụ màng mỏng ................................................................................................................ 16 6. Tụ tang ............................................................................................................................ 16 7. Các trị số điện dung tiêu chuẩn ...................................................................................... 16 IV. PHƯƠNG PHÁP GHÉP TỤ ĐIỆN: ................................................................................ 16 1. Ghép nối tiếp .................................................................................................................. 16 2. Ghép song song .............................................................................................................. 17 V. DUNG KHÁNG CỦA TỤ ĐỐI VỚI DÒNG ĐIỆN AC: ................................................. 18 VI. PHƯƠNG PHÁP ĐO KIỂM TRA: .................................................................................. 19 i
- Trường Cao Đẳng Nghề An Giang Tổ : Điện tử VII. ỨNG DỤNG CỦA TỤ ĐIỆN: ........................................................................................ 19 1. Liên lạc thành phần AC ngăn thành phần DC giữa các tầng khuếch đại sử dụng các nguồn khác nhau. ................................................................................................................ 19 2. Dùng tụ để điều chỉnh điện áp ........................................................................................ 20 3. Tụ nạp xả trong mạch lọc ............................................................................................... 20 VIII. THẠCH ANH (X-TAL): ............................................................................................... 20 1.Đại cương ........................................................................................................................ 20 2.Tính chất .......................................................................................................................... 20 3. Ký hiệu hình dáng ........................................................................................................ 21 4. Ứng dụng: ...................................................................................................................... 21 Câu hỏi và bài tập : ................................................................................................................. 22 BÀI 3:CUỘN DÂY VÀ BỘ BIẾN THẾ ................................................................................ 23 A. CUỘN DÂY ...................................................................................................................... 23 I. ĐỊNH NGHĨA – CẤU TẠO – KÝ HIỆU ........................................................................... 23 1. Định nghĩa ...................................................................................................................... 23 2. Cấu tạo ............................................................................................................................ 23 3. Ký hiệu: .......................................................................................................................... 23 II. PHƯƠNG PHÁP GHÉP CUỘN DÂY .............................................................................. 23 1. Ghép nối tiếp .................................................................................................................. 23 2. Ghép song song .............................................................................................................. 23 III. CÁC ỨNG DỤNG CỦA CUỘN DÂY ............................................................................ 23 1. Chuông điện .................................................................................................................... 23 2. Relay ............................................................................................................................... 24 3. Loa .................................................................................................................................. 24 B. BỘ BIẾN THẾ ................................................................................................................... 25 I. ĐỊNH NGHĨA - CẤU TẠO – NGUYÊN LÝ ..................................................................... 25 1. Định nghĩa ...................................................................................................................... 25 2. Cấu tạo – ký hiệu ............................................................................................................ 25 3. Ký hiệu ........................................................................................................................... 26 4. Nguyên lý ....................................................................................................................... 26 5. Các tỉ số biến áp.............................................................................................................. 26 II. CÁC LOẠI BIẾN THẾ THÔNG DỤNG: ......................................................................... 28 Câu hỏi và bài tâp: .................................................................................................................. 28 CHƯƠNG II: LINH KIỆN BÁN DẪN .................................................................................. 29 BÀI 1: DIODE BÁN DẪN ..................................................................................................... 29 I. CHẤT BÁN DẪN DIODE ................................................................................................. 29 1. Mạng tinh thể của chất bán dẫn thuần khiết ................................................................... 29 2. Chất bán dẫn loại N (Negative: âm) ............................................................................... 29 3. Chất bán dẫn loại P (positive: dương) ............................................................................ 29 II. DIODE ............................................................................................................................... 30 1. Cấu tạo ............................................................................................................................ 30 2. Bản chất vật lý của mối nối P-N ..................................................................................... 30 3. Ký hiệu – Hình dáng....................................................................................................... 31 4.Nguyên lý làm việc: ......................................................................................................... 31 ii
- Trường Cao Đẳng Nghề An Giang Tổ : Điện tử 4.1. Phân cực thuận: ........................................................................................................... 31 4.2. Phân cực ngược Diode................................................................................................. 32 III. Phương pháp đo kiểm tra và xác định cực tính ................................................................ 33 1. Đo xác định cực tính ....................................................................................................... 33 2. Đo kiểm tra ..................................................................................................................... 33 IV. Các ứng dụng căn bản của diode ...................................................................................... 33 1. Mạch nắn điện một bán kỳ ............................................................................................. 33 2. Nắn điện toàn kỳ ............................................................................................................. 34 3. Adaptor ........................................................................................................................... 36 V. Các lọai diode khác ............................................................................................................ 36 1. Diode Zener .................................................................................................................... 36 2. Diode quang (Photo diode) ............................................................................................. 38 3. Diode phát quang (Led: Light Emitting diode) .............................................................. 38 Câu hỏi và bài tập ................................................................................................................... 39 Bài 2: TRANSISTOR LƯỠNG CỰC .................................................................................... 40 I. CẤU TẠO – KÝ HIỆU – HÌNH DÁNG ............................................................................ 40 1. CẤU TẠO....................................................................................................................... 40 2. Ký hiệu ........................................................................................................................... 40 3. Hình dáng ....................................................................................................................... 41 II. NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA TRANSISTOR ............................................................. 41 1. Nguyên lý vận chuyển của transistor lọai NPN: ............................................................ 41 2. Nguyên lý vận chuyển của transistor lọai PNP .............................................................. 42 III. Phương pháp đo xác định chân và đokiểm tra.................................................................. 42 1. Đối với transistor loại NPN ............................................................................................ 42 2. Đối với transistor loại PNP ............................................................................................. 43 3. Đo kiểm tra ..................................................................................................................... 43 Câu hỏi và bài tập ................................................................................................................. 43 Bài 3: PHÂN CỰC ỔN ĐỊNH TRANSISTOR ...................................................................... 44 I. KHÁI NIỆM – CÁC ĐỊNH NGHĨA ................................................................................. 44 1. Khái niệm ....................................................................................................................... 44 2. Các định nghĩa ................................................................................................................ 44 1. Mắc cực phát chung ........................................................................................................ 45 2. Mắc cực nền chung ......................................................................................................... 45 3. Mắc cực thu chung ......................................................................................................... 45 III.PHÂN CỰC TRANSISTOR ......................................................................................... 46 1. Phân cực cố định (Fired – Bias) ..................................................................................... 46 2. Phân cực bằng hai nguồn điện riêng: ............................................................................. 51 3. Phân cực bằng cần phân thế ............................................................................................... 56 Câu hỏi và bài tập:................................................................................................................ 59 CHƯƠNG 3: LINH KIỆN ĐIỆN TỬ BÁN DẪN TÍCH HỢP (IC) ...................................... 61 BÀI 1: KHUẾCH ĐẠI THUẬT TOÁN ................................................................................. 61 I. CÁC TÍNH CHẤT VÀ CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA OP – AMP ............................. 61 1. Các tính chất cơ bản ....................................................................................................... 61 2. Các thông số cơ bản ........................................................................................................ 62 iii
- Trường Cao Đẳng Nghề An Giang Tổ : Điện tử II. CÁC MẠCH KHUẾCH ĐẠI CƠ BẢN ............................................................................ 64 1. MẠCH KHUẾCH ĐẠI ĐẢO ......................................................................................... 64 2. MẠCH KHUẾCH ĐẠI KHÔNG ĐẢO ......................................................................... 65 3. TÍNH CHỌN GIÁ TRỊ ĐIỆN TRỞ R2 ......................................................................... 66 III. MẠCH KHUẾCH ĐẠI AC .............................................................................................. 67 Câu hỏi và bài tập ................................................................................................................... 72 BÀI 2: HỆ THỐNG SỐ .......................................................................................................... 73 I. Hệ thập phân.................................................................................................................... 73 II. Hệ nhị phân .................................................................................................................... 73 III. Hệ bát phân ................................................................................................................... 73 IV. Hệ thập lục phân .......................................................................................................... 73 V. Bảng hệ thống số ........................................................................................................... 73 Câu hỏi và bài tập ................................................................................................................... 74 BÀI 3: CÁC CỔNG LÔGIC CƠ BẢN .................................................................................. 76 I. Định nghĩa ........................................................................................................................... 76 II. Các cổng Logic cơ bản....................................................................................................... 76 1. Cổng NOT (Cổng đảo) ................................................................................................... 76 2. Cổng AND (Cổng và) ..................................................................................................... 76 3. Cổng NAND (Cổng không - và) .................................................................................... 77 4. Cổng OR (Cổng hoặc) .................................................................................................... 78 5. Cổng NOR ( Cổng không-hoặc ) .................................................................................... 79 6. Cổng EXOR (Cổng di hoặc)........................................................................................... 80 Câu hỏi và bài tập ................................................................................................................... 80 iv
- Trường Cao Đẳng Nghề An Giang Tổ : Điện tử LỜI NÓI ĐẦU Giáo trình môn KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ được biên soạn với mục đích phục vụ cho việc học tập cho các sinh viên/học sinh hệ Cao Đẳng chuyên ngành Kỹ thuật máy lạnh và điều hòa không khí. Giáo trình này được đúc kết từ nhiều tài liệu kỹ thuật điện tử và linh kiện điện tử của một số trường đại học và của vụ trung học chuyên nghiệp, dạy nghề….. Giáo trình được soạn dựa theo chương trình chi tiết của môn học KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ ngành Kỹ thuật máy lạnh và điều hòa không khí với số giờ của môn học là 30 giờ (22 giờ lý thuyết – 6 giờ thực hành – 2 giờ kiểm tra). Giáo trình này sẽ cung cấp kiến thức nền tản cho sinh viên/học sinh học tiếp các môn học như Điện tử chuyên ngành lạnh, PLC…. Nội dung của giáo trình được tổ chức thành ba chương như sau: Chương I: LINH KIỆN ĐIỆN TỬ THỤ ĐỘNG BÀI 1: ĐIỆN TRỞ BÀI 2: TỤ ĐIỆN BÀI 3: CUỘN DÂY VÀ BỘ BIẾN THẾ CHƯƠNG II: LINH KIỆN BÁN DẪN BÀI 1: DIODE BÁN DẪN BÀI 2: TRANSISTOR LƯỠNG CỰC BÀI 3: PHÂN CỰC ỔN ĐỊNH TRANSISTOR CHƯƠNG II: LINH KIỆN BÁN DẪ BÀI 1: KHUẾCH ĐẠI THUẬT TOÁN BÀI 2: HỆ THỐNG SỐ BÀI 3: CÁC CỔNG LÔGIC CƠ BẢN Trong mỗi chương, các bài học được thiết kế theo dạng lý thuyết. Cho dù các kiến thức trong giáo trình đã được sắp xếp một cách hợp lý và có mối quan hệ chặt chẽ nhưng giáo trình chỉ đề cập đến những vấn đề trọng tâm trong lĩnh vực linh kiên điện tử và một phần nhỏ về kỹ thuật số, nên người học cần tham khảo thêm các giáo trình có liên quan để việc học có hiệu quả hơn. Mặc dù rất cố gắng trong quá trình biên soạn nhưng chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót, kính mong các đồng nghiệp và học viên góp ý để cho giáo trình này ngày được hoàn thiện hơn. An Giang, ngày……. tháng …… năm 20….. Biên soạn Võ Thành Lâm Giáo trình Kỹ thuật Điện Tử Giáo Viên : Võ Thành Lâm 3
- Trường Cao Đẳng Nghề An Giang Tổ : Điện tử Chương I: LINH KIỆN ĐIỆN TỬ THỤ ĐỘNG Bài 1: ĐIỆN TRỞ I. ĐỊNH NGHĨA – CẤU TẠO – KÝ HIỆU – HÌNH DÁNG: 1. Định nghĩa: Điện trở là một linh kiện dùng làm thành phần hạn chế dòng điện (hay điện áp) trong mạch điện. 2. Cấu tạo: Người ta dùng một hổn hợp A có khả năng dẫn điện rất kém hay giá trị điện trở của nó rất lớn, ví dụ như bột than, gốm, sứ, xi măng trắng …. Và một hổn hợp B có khả năng dẫn điện rất tốt hay có giá trị điện trở rất nhỏ thường là các bột kim loại như: Ni, Cr, hoặc Coban…..Người ta pha trộn hai nguyên liệu này lại với nhau với một tỷ lệ thay đổi ta được một nguyên liệu mới có khả năng dẫn điện thay đổi tùy thuộc vào tỷ lê pha trộn giữa A và B như vậy ta có các điện trở có giá trị khác nhau. Trong thương mại người ta gọi tên điện trở tùy theo tên của vật liệu A ví dụ như điện trở than, điện trở gốm, điện trở xi măng …. Các loại điện trở này có khả năng chịu đựng nhiệt độ khác nhau nên có giá thành khác nhau. 3. Ký hiệu: R126 R126 Hình 1.1: Ký hiệu Bên cạnh điện trở trong sơ đồ người ta ghi R chữ số thứ I dùng để chỉ số thứ tự của khối. Trong một thiết bị có nhiều khối, trong một khối có rất nhiều linh kiện, tất cả các linh kiện của khối này tạo nên một mạch điện để thực hiện một chức năng nào đó. Tất cả các linh kiện chung của một khối điều mang chử số đầu giống nhau các chữ số phía sau dùng để chỉ số thứ tự của linh kiện trong khối. 4.Hình dáng 56/5W Điện trở vòng màu 10/ 5W Điện trở dây quấn Điện trở xi măng Điện trở xi măng Điện trở tổ hợp Hình 1.2: Hình dáng điện trở Giáo trình Kỹ thuật Điện Tử Giáo Viên : Võ Thành Lâm 4
- Trường Cao Đẳng Nghề An Giang Tổ : Điện tử II. PHƯƠNG PHÁP ĐỌC TRỊ SỐ ĐIỆN TRỞ THEO KÝ HIỆU VẠCH MÀU: 1. Bảng màu chuẩn quốc tế: Màu Vòng số 1 Vòng số 2 Vòng số 3 Vòng số 4 (Số thứ (Số thứ hai) (Bội số hay (Sai số ) nhất) hệ số nhân) Đen 0 0 x 100 Nâu 1 1 x 101 1% Đỏ 2 2 x 102 2% Cam 3 3 x 103 Vàng 4 4 x 104 Xanh lá 5 5 x 105 Xanh dương 6 6 x 106 Tím 7 7 x 107 Xám 8 8 x 108 Trắng 9 9 x 109 Vàng kim x 10-1 5% Bạc kim x 10-2 10% Bảng 1.1: Bảng màu chuẩn quốc tế 2. Nguyên tắc đọc điện trở: 2.1. Điện trở 4 vòng màu: */ Nguyên tắc và ý nghĩa các vạch màu: Vòng số 1 Vòng số 3 Loại điện trở có bốn vòng màu có hệ số sai số cho phép khá lớn từ 5% đến 10%. Xem hình vẽ vòng màu số 1 và vòng màu Vòng số 2 Vòng số 4 số 2 để chỉ hai số có nghĩa. Vòng màu số 3 chỉ hệ Hình 1. 3 số nhân và vòng màu số 4 chỉ hệ số sai số. Cách đọc điện trở 4 vòng màu : - Vòng số 1 : Số thứ nhất - Vòng số 2 : Số thứ hai - Vòng số 3 : Bội số (hay hệ số nhân) - Vòng số 4 : Sai số Ví dụ: Nâu (1) Đỏ (102) Nâu (1) Vàng kim (10-1) Đỏ (1) Cam (103) Đen (0) Vàng kim Đen (0) Bạc kim Tím (7) Vàng kim R =10.102 (5%) R =10.10-1 (10%) R =27.103 (5%) R = 1000 = 1K (5%) R = 1 (10%) R = 27000 = 27K (5%) Hình 1.4 Giáo trình Kỹ thuật Điện Tử Giáo Viên : Võ Thành Lâm 5
- Trường Cao Đẳng Nghề An Giang Tổ : Điện tử 2.2. Bảng điện trở chuẩn quốc tế: Do nhu cầu sử dụng điện trở có trị số khá nhỏ và khá lớn nên người ta không thể chế tạo các điện trở có đủ các trị số từ nhỏ nhất đến lớn nhất mà chỉ chế tạo các điện trở có trị số theo tiêu chuẩn vòng màu số 1 và vòng màu số 2 có giá trị như sau: 10 12 15 18 22 27 33 39 43 47 51 56 68 75 82 91 Bảng 1.2: Điện trở chuẩn quốc tế Ví dụ : Có các điện trở sau : 1, 10, 100, 1K ….. 1,2, 12, 120, 1,2K ….. 4,7, 47, 470, 4,7K ….. …………………… 6,8, 68, 75, 91K ….. 2.3. Loại điện trở 5 vòng màu: Vòng số 1 Vòng số 3 Về nguyên tắc đọc tương tự như loại điện trở 4 vòng màu tuy nhiên người ta dùng đến 3 chữ số có nghĩa với 3 vòng màu kháu nhau, còn vòng 4 chỉ hệ số nhân, vòng màu số 5 cách xa vòng màu 4 để chỉ Vòng số 2 Vòng số 4 Vòng số 5 sai số ( Điện trở 5 vòng màu sai số chỉ 1% Hình 1.5 đến 2% ). Loại điện trở này ít có bán rời trên thị trường tuy nhiên trong các thiết bị chất lượng cao có khá nhiều. Đối với điện trở 5 vòng màu không tuân theo bảng chuẩn quốc tế mà có giá trị bất kỳ theo yêu cầu sử dụng. */ Cách đọc điện trở 5 vòng màu : - Vòng số 1 : Số thứ nhất - Vòng số 2 : Số thứ hai - Vòng số 3 : Số thứ ba - Vòng số 4 : Bội số (hay hệ số nhân) - Vòng số 5 : Sai số Giáo trình Kỹ thuật Điện Tử Giáo Viên : Võ Thành Lâm 6
- Trường Cao Đẳng Nghề An Giang Tổ : Điện tử Ví dụ : Nâu (1) Trắng(9) Xám (8) Đen (0) Cam(3) Đen (100) Đỏ Tím (3) Đỏ (102) Nâu R =139.100 (2%) R =830.102 (1%) R = 139 (2%) R = 83000=83K (1%) Hình 1.6 2.4. Loại điện trở 3 vòng màu: Cách đọc : - Vòng số 1 : Số thứ nhất - Vòng số 2 : Số thứ hai - Vòng số 3 : Bội số ( hay hệ số nhân ) Sai số là 20% . Ví dụ: Nâu (1) Đỏ (102) Vàng (4) Đỏ (102) Đen (0) Tím (7) R =10.102 (5%) R =47.102 (5%) R = 1000 = 1K (5%) R = 4700 = 4,7K (5%) Hình 1.7 III. GHÉP ĐIỆN TRỞ: 1. Ghép nối tiếp: 1.1. Mạch điện: R1 R2 I VR1 VR2 VCC Hình 1.8:Điện trở ghép nối tiếp 1.2. Mối liên hệ giữa các đại lượng V, I, R: Trong mạch điện các điện trở R mắc nối tiếp thì tổng các điện áp trên các thành phần bằng điện áp nguồn cung cấp. VCC = VR1 + VR2 Cường độ dòng điện đi qua các thành phần bằng nhau. I = IR1 = IR2 Điện áp trên các R lệ thuộc vào giá trị điện trở của thành phần đó: VR1 = I.R1 Giáo trình Kỹ thuật Điện Tử Giáo Viên : Võ Thành Lâm 7
- Trường Cao Đẳng Nghề An Giang Tổ : Điện tử VR2 = I.R2 1.3. Công thức tính Rtđ: Gọi Rtđ là điện trở tương đương củ toàn mạch Ta có : VCC V I= Rtd = CC Rtd I VR1 VR 2 Rtd = + I I Rtđ = R1 + R2 Nếu có nhiều điện trở mắc nối tiếp Rtđ bằng tổng các điện trở thành phần. Như vậy khi cần điện trở lớn ta ghép nối tiếp nhiều điện trở nhỏ. 2. Ghép song song điện trở: 2.1. Mạch điện: I1 IR2 IR1 R1 R2 VCC Hình 1.9: Điện trở ghép song song 2.2. Mối liên hệ giữa các đại lượng V, I, R: Trong mạch điện các điện trở mắc song song thì điện áp trên các thành phần đều bằng nhau (Trong mạch điện này các điện áp thành phần bằng với điện áp nguồn cung cấp) VCC = VR1 = VR2 Cường độ dòng điện đi qua các thành phần lệ thuộc vào giá trị điện trở của thành phần đó. VR1 VR 2 I R1 = ; I R2 = R1 R2 Tổng cường độ dòng điện trong các nhánh bằng cường độ dòng điện của nguồn cung cấp I = IR1 + IR2 2.3. Công thức tính Rtđ: Gọi Rtđ là điện trở tương đương của toàn mạch VCC V V I= = I R1 + I R 2 = R1 + R 2 Rtd R1 R2 1 1 1 = + Rtd R1 R2 Giáo trình Kỹ thuật Điện Tử Giáo Viên : Võ Thành Lâm 8
- Trường Cao Đẳng Nghề An Giang Tổ : Điện tử R1 R2 Rtd = R1 + R2 Trong đó : R : là điện trở 1/R: Là điện dẫn Nếu gọi 1/R là điện dẫn thì trong mạch điện các điện trở mắc song song nhau thì điện dẫn tương đương của toàn mạch bằng tổng các điện dẫn của các thành phần. Khi có n điện trở mắc song song (R1// R2 // …..//Rn.) R1// R2 // R3. Hãy tính Rtđ Ta có : 1 1 1 1 = + + Rtd R1 R2 R 3 1 R .R + R1 .R3 + R1 .R2 = 2 3 Rtd R1 .R2 .R3 R1 R2 R3 Rtd = R2 .R3 + R1 .R3 + R1 .R2 IV. CÔNG SUẤT ĐIỆN TRỞ: Công suất điện trở là quá trình biến đổi năng lượng điện thành các dạng năng lượng khác, quá trình đó gọi là quá trình sinh công của dòng điện. Khả năng sinh công của dòng điện trong một khoảng thời gian nhất định được gọi là công suất. Khi điện trở làm việc thì trên nó tiêu thụ một năng lượng điện biến thành nhiệt độ đốt nóng điện trở. Năng lượng điện tiêu thụ đó người ta gọi là công suất làm việc của điện trở được tính bằng công thức : VR2 PR = VR .I R = = I R2 .R R Trong đó : PR : Công suất làm việc của điện trở (W) VR : Điện áp trên hai đầu điện trở (V) IR : Cường độ dòng điện qua điện trở Bội số của công suất 1KW = 1000W = 103W 1MW = 1000000W = 106W Khi sử dụng điện trở phải đặt điện trở làm việc ứng với công suất nhỏ hơn danh định. Giáo trình Kỹ thuật Điện Tử Giáo Viên : Võ Thành Lâm 9
- Trường Cao Đẳng Nghề An Giang Tổ : Điện tử Cụ thể đối với các điện trở làm việc với công suất nhỏ hơn 2W thì phải chọn công suất danh định lớn gấp hai lần công suất làm việc của điện trở. Đối các điện trở làm việc với công suất lớn hơn 2W thì phải chọn điện trở có công suất danh định lớn hơn công suất làm việc từ 2 đến 5W Công suất điện trở danh định khi sản xuất đối với các điện trở từ 3W trở lên thì được ghi rất rõ trên thân của điện trở do có kích thước lớn. Các điện trở có công suất nhỏ hơn 2W chỉ sản xuất một số loại thông dụng được phân biệt bằng kích thước (công suất nhỏ có kích thước nhỏ) Công suất 1/4W có chiều dài 0,7cm. Công suất 1/2W có chiều dài 1cm. Công suất 1W có chiều dài 1,2cm. V. HỌ ĐIỆN TRỞ: 1. Biến trở (Variable Resistor, viết tắt là VR) Trục xoay Con trượt 1 2 3 Hình 1.10: Hình dáng của biến trở 1 2 VR VR VR 1 VR 3 1 3 1 3 1 3 2 2 2 2 Hình 1.11: Ký hiệu của biến trở Biến trở còn gọi là chiết áp được cấu tạo gồm một điện trở màng than hay dây quấn có dạng hình cung góc quay 270O . Có một trục xoay ở giữa nối với một con trượt làm bằng màng than (Cho biến trở dây quấn) hay làm bằng kim loại có biến trở than, con trượt sẽ ép lên mặt điện trở để tạo kiểu tiếp xúc làm thay đổi trị số điện trở khi xoay trục. Ở hình (1) và hình (2) là ký hiệu của biến trở tinh trở được đặt bên trong máy không được tùy tiện điều chỉnh các biến trở này khi chưa hiểu chức năng của nó. Nếu muốn điều chỉnh phải dùng cồn hoặc axiton sau đó mới được điều chỉnh. */ CÁCH ĐO KIỂM TRA: Đo ôm giữa hai chân (1) và chân (3) phải có giá trị đúng bằng số ghi bên ngoài của thân biến trở. Nối chân (2) với chân (1) hoặc chân (3) sau đó đo giữa chân (1) và chân (2) hoặc chân (2) và chân (3) xoay nhẹ biến trở thấy giá trị thay đổi đều thì biến trở còn tốt, thay đổi không đều thì biến trở bị hở. Giáo trình Kỹ thuật Điện Tử Giáo Viên : Võ Thành Lâm 10
- Trường Cao Đẳng Nghề An Giang Tổ : Điện tử 2. Quang trở (Photo Resistor) Kính trong suốt CdS Hình 1.12 Ký hiệu và hình dáng của quang trở Quang trở thường được chế tạo từ chất Sunfua Catmi nên trên thân ký hiệu thường ghi chữ CdS. Quang trở có trị số lớn hay nhỏ tùy thuộc vào cường độ chiếu sáng vào nó. Độ chiếu sáng càng mạnh thì điện trở có giá trị càng nhỏ và ngược lại. Điện trở bị che tối khoảng vài trăm K đến vài trăm M. Điện trở khi được chiếu sáng khoảng vài trăm ôm đến vài trăm K. Quang trở thường được dùng trong các mạch tự động điều khiển bằng ánh sáng , báo động ….. */ CÁCH ĐO KIỂM TRA: Đo ôm giữa hai đầu quang trở nếu: Quang trở dùng ánh sáng thường thì khi bị che tố thì giá trị điện trở tăng, còn khi bị chiếu sáng thì giá trị điện trở giảm. Khi quang trở dùng ánh sáng hồng ngoại thì đo ôm giữa hai đầu dùng Remote của TV hay của đầu máy đặt gần quang trở bấm bất cứ một nút nào nếu thấy giá trị giảm thì quang trở còn tốt. 3. Nhiệt trở (Thermistor :Th) - 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 nhiệt độ cao hơn thì trị số điện trở giảm xuống và ngược lại. - Nhiệt trở có hệ số nhiệt dương là loại nhiệt trở khi nhận nhiệt độ cao hơn thì trị số điện trở tăng lên và ngược lại. - Nhiệt trở thường dùng để ổn định nhiệt độ cho các tầng để khuếch đại công suất hay làm linh kiện cảm biến trong các hệ thống tự động điều khiển theo nhiệt độ. Th Hình 1.13 Ký hiệu và hình dáng của nhiệt trở Giáo trình Kỹ thuật Điện Tử Giáo Viên : Võ Thành Lâm 11
- Trường Cao Đẳng Nghề An Giang Tổ : Điện tử */ CÁCH ĐO KIỂM TRA: Đo ôm giữa hai đầu rồi nhiệt trở đặt gần ở nơi có nhiệt độ cao như mỏ hàn hoặc bàn ủi nếu thấy giá trị điện trở giảm và khi lấy ra xa giá trị điện trở tăng thì điện trở nhiệt đó còn tốt. Còn nếu không thay đổi thì nhiệt trở đó bị hư. 4. Điện trở cầu chì RP Điện trở cầu chì là một điện trở bình thường tuy nhiên có một cầu chì bên trong rất dễ bị đứt khi có sự cố. Nếu bị hư Hình 1.14 Ký hiệu thay điện trở thường đúng trị số. 5. Điện trở tùy áp: (Voltage Dependent Resistor : VDR ) VDR Đây là loại điện trở có trị số thay đổi theo điện áp đặt vào hai cực. Khi điện áp giữa hai cực ở dưới trị số qui định VDR thì VDR có trị số điện trở rất lớn coi như hở mạch. Khi điện áp giữa hai cực tăng cao quá mức qui định thì VDR có trị số giảm xuống còn rất thấp coi như ngắn mạch. VDR thường dùng bảo vệ đặt ở đầu nguồn các thiết bị Hình 1.15 Ký điện trở VDR thông thường có trị số lớn hơn 100K. hiệu và hình dántg của VDR Câu hỏi và bài tâp: 1. Hãy phát biểu định nghĩa, nêu cấu tạo và vẽ ký hiệu điện trở. 2.Hãy nêu bảng màu quốc tế về màu sắc điện trở. Nêu cách đọc trị số điện trở 3, 4, 5 vòng màu và cho ví dụ 3. Hãy nêu cấu tạo, vẽ ký hiệu của biến trở. 4. Hãy trình bày cách đo kiểm tra biến trở 5. Thế nào là quang trở, nhiệt trở và nêu cách đo kiểm tra quang trở, nhiệt trở Giáo trình Kỹ thuật Điện Tử Giáo Viên : Võ Thành Lâm 12
- Trường Cao Đẳng Nghề An Giang Tổ : Điện tử Bài 2: TỤ ĐIỆN I. ĐỊNH NGHĨA – CẤU TẠO – KÝ HIỆU – HÌNH DÁNG 1. Định nghĩa Tụ điện là một linh kiện dùng để tích trữ năng lượng dưới dạng điện trường. 2. Cấu tạo Bảng cực làm Tụ điện là một linh kiện thụ động trong bằng kim loại mạch điện tử, tụ điện có chữ viết tắt là C (Capacitor). Tụ điện có hai bản cực làm bằng chất Chất điện môi dẫn điện đặt song song nhau, ở giữa là một lớp Hình 1.16: Cấu tạo tụ điện cách điện gọi là điện môi. Chất cách điện thông dụng để làm điện môi trong tụ điện là: Giấy dầu Mica, gốm, không khí….. Chất cách điện được lấy làm tên gọi cho tụ điện. Ví dụ : Tụ điện giấy, tụ điện dầu, tụ điện gốm, tụ điện không khí…… 3. Ký hiệu C C C C Hình 1.17a:Tụ Hình 1.17b: Tụ có cực tính không có cực tính Hình 1.17: Ký hiệu của tụ điện 4.Hình dáng 100F 100 1 : Số thứ nhất .01 22nF 103J 50V 50V 50V 50V 50V 0 : Số thứ hai 3 : Bội số J : Sai số C = 100F C = 0,01F C = 100pF C = 22nF C = 10000pF Hình 1.18a: Loại tụ có Hình 1.18b:Loại tụ không có cực tính cực tính Hình 1.18 Hình dáng của tụ điện */ Chú ý : Đối với tụ không có cực tính khi sử dụng ta có thể gắn bắt kỳ đầu nào vào mạch điện cũng được. Đối với tụ có cực tính khi sử dụng phải đặt đầu âm của tụ vào nơi đầu âm của nguồn hay là nơi có điện áp thấp hơn đầu dương của nguồn, không được đặt ngược tụ, khi đặt nguợc sẽ gây phóng điện giữa hai bản cực và gây nổ tụ. Giáo trình Kỹ thuật Điện Tử Giáo Viên : Võ Thành Lâm 13
- Trường Cao Đẳng Nghề An Giang Tổ : Điện tử II. ĐẶC TÍNH CỦA TỤ ĐIỆN ĐỐI VỚI DÒNG ĐIỆN MỘT CHIỀU: Giữa hai bản cực là một lớp cách điện nên không có dòng điện đi qua tụ điện. Do đó I = 0 nên : VDC R= →R→ I Như vậy tụ điện có sức cản vô cực ôm đối với dòng điện một chiều. Tuy nhiên, khi khảo sát hiện tượng tĩnh điện lúc tụ điện nối vào nguồn điện một chiều (hình 1.19) công tắc K ở vị trí (1) người ta nhận thấy: Điện tích âm ở cực âm của nguồn sẽ tích tụ ở bản cực bên dưới. Điện tích dương ở cực dương của nguồn sẽ tích tụ ở bản cực bên trên. Hiện tượng này được gọi là tụ nạp điện. Sau khi nạp đầy, ngắt công tắc K thì điện áp trên hai bản cực của tụ điện đo được gọi là V C bằng với điện áp của nguồn VDC. (VC = VDC). Sau khi nạp đầy ta chuyển công tắc K sang vị trí (2) ta thấy đèn sáng và sau đó mờ dần → Hiện tượng này gọi là tụ xả điện. Sau khi tụ xả hết điện thì điện áp trên hai bản cực của tụ đo được bằng 0 (VC = 0). 1 K 2 1 2 K I I VDC Đèn tắt VDC I Đèn sáng I sáng Hình 1.19: Đặc tính nạp xả của tụ đối với dòng điện 1 chiều III. PHÂN LOẠI TỤ ĐIỆN: Tụ điện được chia làm hai loại chính. - Tụ điện có phân cực tính dương và âm như (Hình 3a). - Tụ điện không phân cực tính được chia làm nhiều dạng như (Hình 3b). 1. Tụ Oxit hoá Tụ hoá có điện dung lớn từ 1F đến 10000F là loại tụ có phân loại cực tính dương và âm như (hình 1.20) Tụ được chế tạo với bản cực nhôm và cực dương có bề mặt hình thành lớp oxit nhôm và lớp bọt khí có tính cách điện để làm chất điện môi. Lớp ôxit nhôm rất mỏng nên điện dung của tụ lớn. Khi sử dụng phải lắp đúng cực tính dương và âm, điện áp làm việc thường nhỏ hơn 500V. Giáo trình Kỹ thuật Điện Tử Giáo Viên : Võ Thành Lâm 14
- Trường Cao Đẳng Nghề An Giang Tổ : Điện tử 100F 50V C C C Hình 1.20a ký hiệu Hình 1.20b hình dáng Hình 1.20 Ký hiệu và hình dáng của tụ có cực tính 2. Tụ gốm (Ceramic) Tụ gốm có điện dung từ 1pF đến 1F là loại tụ không có cực tính, điện áp làm việc cao đến vài trăm vôn. Về hình dáng tụ gồm có nhiều dạng và có nhiều cách ghi trị số điện dung C khác nhau. .01 100 22nF 103J 1 : Số thứ nhất C 50V 50V 50V 50V 0 : Số thứ hai 3 : Bội số J : Sai số Hình 1.21a: Ký hiệu C = 0,01F C = 100pF C = 22nF C = 10000pF Hình 1.21b Hình dáng Hình 1.21 Loại tụ không có cực tính Qui ước về sai số của tụ là : J = 5% K = 10% M = 20% 3. Tụ giấy Là loại tụ không có cực tính gồm hai bản cực là các băng kim loại dài, ở giữa có lớp cách điện là giấy tẩm dầu và cuộn lại thành ống. Điện áp đánh thủng khoảng vài trăm vôn. .047 C 160VDC Hình 1.22a Ký hiệu Hình 1.22b Hình dáng Hình 1.22: Ký hiệu và hình dáng của tụ giấy 4. Tụ Mica Là loại tụ không có cực tính, điện dung vài pF đến vài trăn nF, điện áp làm việc rất cao trên 1000V. Tụ mica đắt tiền hơn tụ gốm vì ít sai số, đáp tuyến cao tần tốt, độ bền cao. Trên tụ mica được sơn các chấm màu để chỉ trị số điện dung và cách đọc giống như trị số điện trở. Giáo trình Kỹ thuật Điện Tử Giáo Viên : Võ Thành Lâm 15
- Trường Cao Đẳng Nghề An Giang Tổ : Điện tử 1 2 3 1 : Số thứ nhất Cách đọc 2 : Số thứ hai 3 : Bội số Hình 1.23: Hình dáng tụ Mica 5. Tụ màng mỏng Là loại tụ có chất điện môi là các chất polyester .047 .047 (PE), polyetylen (PS), điện dung vài trăm picofara đến 160VD 100VD C C vài chục microfara, điện áp láp làm việc cao đến hàng ngàn vôn. Hình 1.24: Tụ màng mỏng 6. Tụ tang 100F Là loại tụ có phân cực tính, điện dung có thể rất cao +16V nhưng kích thước nhỏ từ 1F đến 100F, điện áp làm việc thấp Cực dương chỉ vài chục vôn. Tụ tang thường có viên như (hình 1.25) Hình 1.25 Tụ tang 7. Các trị số điện dung tiêu chuẩn Tương tự như điện trở, người ta chỉ chế tạo các tụ điện có trị số điện dung theo tiêu chuẩn với các số thứ nhất và thứ hai như sau : 10 – 12 – 15 – 18 – 22 – 27 – 33 – 39 – 47 – 56 – 68 – 75 – 82. Ví dụ : Có các tụ điện 10pF, 100pF, 1nF, 10nF….. 2,2pF, 22pF, 2,2nF, 22nF….. 68pF, 680pF, 68nF, 680nF….. IV. PHƯƠNG PHÁP GHÉP TỤ ĐIỆN: Để thỏa mản nhu cầu thiết kế tăng điện dung của mạch điện hay tăng điện áp làm việc của tụ điện người ta sử dụng các tụ điện sẳn có ghép thành các tụ điện có điện dung tương đương theo yêu cầu. 1. Ghép nối tiếp 1.1. Mạch điện V1 V2 C C1 C2 V V Hình 1.26 Ghép nối tiếp tụ điện Giáo trình Kỹ thuật Điện Tử Giáo Viên : Võ Thành Lâm 16
- Trường Cao Đẳng Nghề An Giang Tổ : Điện tử 1.2. Nhận xét mối quan hệ giữa các đại lượng Q, V, C - Điện lượng trên các tụ đều bằng nhau và bằng với điện lượng của nguồn: Q1 = Q2 = Q Điện áp trên các tụ lệ thuộc vào giá trị điện dung của tụ đó: Q1 VC1 = C1 Q2 VC 2 = C2 Tổng điện áp trên các tụ bằng với điện áp của nguồn VCC = VC1 + VC2 1.3. Công thức tính điện dung tương đương Gọi Ctđ là điện dung tương đương của toàn mạch : Ta có : Q Q Q VCC = = VC1 + VC 2 = 1 + 2 Ctd C1 C 2 Q Q Q Q Q Q = 1+ 2 = + (Q = Q1 = Q2 ) Ctd C1 C 2 Ctd C1 C 2 1 1 1 = + Ctd C1 C 2 Nếu có n tụ điện ghép nối tiếp với nhau thì ta có: 1 1 1 1 = + + .... Ctd C1 C 2 Cn Công thức tính điện dung của tụ điện ghép nối tiếp có dạng giống như công thức tính điện trở ghép song song. */ Mắc nối tiếp tụ điện thì tụ điện mới tương đương có khả năng làm việc với mức điện áp bằng tổng điện áp danh định của tụ thành phần (phải lưu ý nếu các tụ có điện dung khác nhau thì điện áp làm việc thực tế sẽ khác nhau phải tính sao cho không bị hư tụ) 2. Ghép song song 2.1. Mạch điện I I Vi Vi C1 C2 Ctđ Hình 1.27 Ghép song tụ điện Giáo trình Kỹ thuật Điện Tử Giáo Viên : Võ Thành Lâm 17
CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD
-
Giáo trình Kỹ thuật điện tử - Nguyễn Thành Trung
122 p | 3271 | 977
-
Giáo trình Kỹ thuật điện tử và tin học - Trấn Tiến Phúc
237 p | 785 | 307
-
Giáo trình Kỹ thuật điện tử - Nguyễn Văn Thước
277 p | 650 | 240
-
Giáo trình Kỹ thuật điện tử (Điện tử cơ bản): Phần 1 - CĐ Kỹ Thuật Cao Thắng
102 p | 176 | 42
-
Giáo trình Kỹ thuật điện tử (Điện tử cơ bản): Phần 2 - CĐ Kỹ Thuật Cao Thắng
97 p | 127 | 31
-
Giáo trình Kỹ thuật điện tử - Nghề: Cơ điện tử - CĐ Kỹ Thuật Công Nghệ Bà Rịa-Vũng Tàu
201 p | 80 | 25
-
Giáo trình Kỹ thuật điện tử: Phần 1
130 p | 75 | 15
-
Giáo trình Kỹ thuật điện tử (Nghề: Kỹ thuật máy lạnh và điều hoà không khí - CĐ/TC) - Trường cao đẳng Cơ giới Ninh Bình (2021)
178 p | 17 | 11
-
Giáo trình Kỹ thuật điện tử (Nghề: Kỹ thuật máy lạnh và điều hòa không khí) - CĐ Công nghiệp và Thương mại
64 p | 64 | 11
-
Giáo trình Kỹ thuật điện tử cơ bản (Nghề Điện dân dụng - Trình độ Trung cấp) - CĐ GTVT Trung ương I
119 p | 55 | 11
-
Giáo trình Kỹ thuật điện tử (Nghề: Kỹ thuật máy lạnh và điều hòa không khí - Cao đẳng): Phần 1 - Trường Cao đẳng Cơ điện Xây dựng Việt Xô
74 p | 28 | 9
-
Giáo trình Kỹ thuật điện tử - CĐ Giao thông Vận tải TP.HCM
254 p | 51 | 9
-
Giáo trình Kỹ thuật điện tử cơ bản (Nghề Điện dân dụng - Trình độ Cao đẳng): Phần 1 - CĐ GTVT Trung ương I
57 p | 36 | 8
-
Giáo trình Kỹ thuật điện tử (Ngành: Kỹ thuật máy lạnh và điều hòa không khí) - CĐ Công nghiệp Hải Phòng
69 p | 48 | 6
-
Giáo trình Kỹ thuật điện tử cơ bản (Nghề Vận hành máy thi công nền - Trình độ Cao đẳng): Phần 1 - CĐ GTVT Trung ương I
57 p | 32 | 5
-
Giáo trình Kỹ thuật điện tử (Ngành: Kỹ thuật sửa chữa lắp ráp máy tính – Trình độ Trung cấp) - Trường Cao đẳng Hòa Bình Xuân Lộc
131 p | 5 | 3
-
Giáo trình Kỹ thuật điện tử (Ngành: Vận hành sửa chữa thiết bị lạnh - Trình độ Cao đẳng) - Trường Cao đẳng Hòa Bình Xuân Lộc
41 p | 2 | 1
-
Giáo trình Kỹ thuật điện tử (Ngành: Kỹ thuật máy lạnh và ĐHKK - Trình độ Trung cấp) - Trường Cao đẳng Hòa Bình Xuân Lộc
35 p | 2 | 1
Chịu trách nhiệm nội dung:
Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA
LIÊN HỆ
Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM
Hotline: 093 303 0098
Email: support@tailieu.vn