Giáo trình Linh kiện điện tử (Nghề: Điện tử công nghiệp - Trình độ: Cao đẳng) - CĐ Kỹ thuật Công nghệ Quy Nhơn

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:58

Thêm vào BST

Báo xấu

12
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Giáo trình "Linh kiện điện tử (Nghề: Điện tử công nghiệp - Trình độ: Cao đẳng)" biên soạn với mục tiêu giúp người học phân tích được cấu tạo, nguyên lý các linh kiện điện tử thông dụng; nhận dạng chính xác ký hiệu của từng linh kiện, đọc chính xác trị số của chúng. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình Linh kiện điện tử (Nghề: Điện tử công nghiệp - Trình độ: Cao đẳng) - CĐ Kỹ thuật Công nghệ Quy Nhơn

UBND TỈNH BÌNH ĐỊNH ̀ TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ QUY NHƠN GIÁO TRÌNH MÔN HỌC: LINH KIỆN ĐIỆN TỬ NGHỀ: ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG Ban hành kèm theo Quyết định số: 99/QĐ-CĐKTCNQN ngày 14 tháng 3 năm 2018 của Hiệu trưởng Trường Cao đẳng Kỹ thuật Công nghệ Quy Nhơn Bình Định, năm 2018
TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Giáo trình này được biên soạn bởi giáo viên khoa Điện tử trường Cao đẳng kỹ thuật công nghệ Quy Nhơn, sử dụng cho việc tham khảo và giảng dạy nghề Điện tử công nghiệp tại trường Cao đẳng kỹ thuật công nghệ Quy Nhơn. Mọi hình thức sao chép, in ấn và đưa lên mạng Internet không được sự cho phép của Hiệu trưởng trường Cao đẳng kỹ thuật công nghệ Quy Nhơn là vi phạm pháp luật. 1
LỜI GIỚI THIỆU Để thực hiện biên soạn giáo trình đào tạo nghề Điện tử công nghiệp cho hệ Cao Đẳng và Trung Cấp , giáo trình “Linh kiện điện tử” là một trong những giáo trình môn học đào tạo chuyên ngành được biên soạn theo nội dung chương trình khung được Bộ Lao động Thương binh Xã hội và Tổng cục Dạy Nghề phê duyệt. Nội dung biên soạn ngắn gọn, dễ hiểu, tích hợp kiến thức và kỹ năng chặt chẽ với nhau, logíc. Khi biên soạn, nhóm biên soạn đã cố gắng cập nhật những kiến thức mới có liên quan đến nội dung chương trình đào tạo và phù hợp với mục tiêu đào tạo, nội dung lý thuyết và thực hành được biên soạn gắn với nhu cầu thực tế trong sản xuất đồng thời có tính thực tiễn cao. Trong quá trình sử dụng giáo trình, tuỳ theo yêu cầu cũng như khoa học và công nghệ phát triển có thể điều chỉnh thời gian và bổ sung những kiến thức mới cho phù hợp. Trong giáo trình, chúng tôi có đề ra nội dung thực tập của từng bài để người học củng cố và áp dụng kiến thức phù hợp với kỹ năng. Tuy nhiên, tùy theo điều kiện cơ sở vật chất và trang thiết bị, các trường có thể sử dụng cho phù hợp. Mặc dù đã cố gắng tổ chức biên soạn để đáp ứng được mục tiêu đào tạo nhưng không tránh được những khiếm khuyết. Rất mong nhận được đóng góp ý kiến của các thầy, cô giáo, bạn đọc để nhóm biên soạn sẽ hiệu chỉnh hoàn thiện hơn. Các ý kiến đóng góp xin gửi về Trường Cao Đẳng kỹ thuật công nghệ Quy Nhơn, 172 An Dương Vương, TP. Quy Nhơn. 2
MỤC LỤC CHƯƠNG 1. CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN 5 1.1. Vật liệu dẫn điện 5 1.2. Vật liệu cách điện 7 1.3. Các hạt mang điện và dòng điện trong các môi trường 8 CHƯƠNG 2: LINH KIỆN THỤ ĐỘNG 11 2.1. Điện trở 11 2.2. Tụ điện 14 2.3. Cuộn cảm 16 CHƯƠNG 3: LINH KIỆN BÁN DẪN 18 3.1. Khái niệm chất bán dẫn 18 3.2. Tiếp giáp P-N 20 3.3. Diode 20 3.4. Transistor BJT 23 3.5. Transistor UJT. 28 3.6. Transistor Trường 32 3.7. TRIAC 41 3.8. DIAC 44 CHƯƠNG 4: LINH KIỆN QUANG ĐIỆN TỬ 47 4.1. Điện trở quang (Phortoresistor) 47 4.2. Diode quang 49 4.3. Transistor quang (Phototransistor) 50 4.4. Các bộ ghép quang 53 TÀI LIỆU THAM KHẢO 56 3
GIÁO TRÌNH MÔN HỌC Tên môn học: Linh kiện điện tử Mã môn học: MH 09 Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của môn học: - Vị trí: Môn học được bố trí dạy ngay từ đầu khóa đào tạo, được bố trí dạy trước khi học các môn học cơ bản chuẩn bị sang nội dung thực hành - Tính chất: Là môn học bổ trợ các kiến thức cơ bản cho học viên về các linh kiện điện tử cơ bản. Mục tiêu của môn học: - Kiến thức: + Phân tích được cấu tạo, nguyên lý các linh kiện điện tử thông dụng. + Nhận dạng chính xác ký hiệu của từng linh kiện, đọc chính xác trị số của chúng. - Kỹ năng: + Đo, kiểm tra được hư hỏng của các linh kiện điện tử. - Năng lực tự chủ và trách nhiệm: + Rèn luyện cho học viên thái độ nghiêm túc, cẩn thận, chính xác trong học tập và thực hiện công việc Nội dung của môn học: Số Thời gian (giờ) T Tên chương, mục Tổng Lý Bài Kiểm T số thuyết tập tra Chương 1: Các khái niệm cơ 1 12 12 0 0 bản 2 Chương 2: Linh kiện thụ động 24 11 12 1 3 Chương 3: Linh kiện bán dẫn 36 23 12 1 Chương 4: Linh kiện quang 4 18 12 6 0 điện tử Tổng cộng 90 58 30 2 4
CHƯƠNG 1. CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN Mã bài: MH 09 -01 Thời gian: 12 giờ (LT: 4, TH: 0, Tự học: 8) Giới thiệu: Vật liệu dùng trong lĩnh vực điện tử gồm có vật liệu dẫn điện, vật liệu cách điện, vật liệu từ tính. Mục tiêu: - Trình bày khái niệm, các đặc tính của vật dẫn điện và vật cách điện. - Trình bày bản chất của dòng điện trong các môi trường. - Phân biệt được các vật dẫn điện và vật cách điện. - Rèn luyện thái độ nghiêm túc trong học tập, cẩn thận, tỉ mỉ và qun sát. 1.1. Vật liệu dẫn điện 1.1.1. Khái niệm Vật liệu dẫn điện là chất có vùng tự do nằm sát với vùng đầy, thậm chí có thể chồng lên vùng đầy. Vật dẫn điện có số lượng điện tử tự do rất lớn, ở nhiệt độ bình thường các điện tử hóa trị trong vùng đầy có thể chuyển sang vùng tự do rất dễ dàng, dưới tác dụng của lực điện trường các điện tử này tham gia vào dòng điện. Chính vì vậy vật dẫn có tính dẫn điện tốt. 1.1.2. Phân loại Vật liệu dẫn điện có thể là những vật rắn, lỏng và trong những điều kiện nhất định có thể khí. - Vật liệu ở thể rắn là các kim loại và hợp kim. Vật dẫn kim loại chia làm 2 loại có điện dẫn cao và loại có điện trở cao. Kim loại có điện dẫn cao dùng làm dây dẫn, cáp điện, dây quấn máy điện, loại có điện trở cao dùng trong các dụng cụ đốt nóng bằng điện, đèn thắp sáng, biến trở. - Vật liệu ở thể lỏng là các kim loại nóng chảy và các dung dịch điện phân. 1.1.3. Đặc tính kỹ thuật của vật liệu dẫn điện Khi nghiên cứu đặc tính dẫn điện của vật liệu cần quan tâm đến các tính chất cơ bản sau: Điên dẫn suất và điện trở suất Điện dẫn suất của vật liệu được tính theo công thức sau: 5
Trị số nghịch đảo của điện dẫn suất gọi là điện trở suất ρ, nếu một vật dẫn có tiết diện không đổi là S và độ dài l thì: Đơn vị của điện trở suất là Ω.mm2/m Hệ số nhiêt của điện trở suất Điện trở suất của kim loại phụ thuộc vào nhiệt độ, trong khoảng nhiệt độ hẹp quan hệ giữa điện trở suất với nhiệt độ gần như đường thẳng, giá trị điện trở suất ở cuối đoạn nhiệt độ ∆t có thể tính theo công thức sau: ρ 𝑡 = ρ0(1 + α 𝑃 . ∆𝑡) Trong đó: ρ 𝑡 = ρ0(1 + α 𝑃 . ∆𝑡) ρ 𝑡 : điện trở suất ở nhiệt độ t0 ρ0 : điên trở suất ở nhiệt độ ban đầu t0 α𝑃 : hệ số nhiệt của điện trở suất Nhiệt dẫn suất Nhiệt dẫn suất của kim loại dẫn điện có quan hệ với điện dẫn suất kim loại các kim loại khác nhau ở nhiệt độ bình thường với điện dẫn suất tính bằng S/m còn nhiệt dẫn suất tính bằng W/độ.m Hiệu điện thế tiếp xúc và sức nhiệt động Khi cho hai kim loại khác nhau tiếp xúc thì giữa chúng phát sinh hiệu điện thế. Nguyên nhân sinh ra hiệu điện thế tiếp xúc là công thoát điện tử của kim loại khác nhau đồng thời dó số điện tử tự do khác nhau mà áp lưc khi điện tử ở kim loại khác nhau có thể không giống nhau Hệ số nhiệt dãn nở dài của vật dẫn kim loại Hệ số dãn nở nhiệt theo chiều dài của vật dẫn kim loại là trị số của hệ số dãn nở dài theo nhiệt độ và nhiệt độ nóng chảy. Khi hệ số cao sẽ dễ nóng chảy ở nhiệt độ thấp còn kim loại có hệ số nhỏ sẽ khó nóng chảy Tính cơ học của vật liệu Tính chất cơ học hay còn gọi là cơ tính là khả năng chống lại tác dụng của lực bên ngoài kim loại. Tính cơ học bao gồm tính đàn hồi, tính dẻo, tính hai, độ cứng, chịu đươc va chạm. 1.1.4. Một số vật liệu dẫn điên thông dụng 6
Sau đây là bảng nêu một số tính chất như trọng lượng riêng ở 200C[kg/dm3], điện dẫn suất [1/Ω.1/cm], nhiệt dẫn suất [W/cm/0C], độ bền đứt khi kéo [kg/mm2] và thế điện hóa so với H[V] của một số vật liệu như đồng, nhôm, kẽm, .... 1.2. Vật liệu cách điện 1.2.1. Khái niệm Vật liệu không cho phép dòng điện đi qua chúng được gọi là vật liệu cách điện. Chúng có khả năng ngăn hoặc giảm truyền điện, nhiệt hoặc âm thanh đến thiết bị hoặc khu vực khác. Cách đơn giản nhất để xác định vật liệu cách điện thì cần xác định vật liệu không phải là một chất dẫn điện tốt. Điện tích của vật liệu cách điện không di chuyển tự do và nó có điện trở cao mà dòng điện không thể đi qua nó. Lý do sử dụng vật liệu cách điện là để tách rời các bộ phận dẫn điện của thiết bị với nhau và khỏi các bộ phận nối đất. Các thành phần nối đất có thể bao gồm vỏ hoặc cấu trúc cơ học cần thiết để cho phép thiết bị được xử lý và vận hành. Nhiệm vụ của cách điện là chỉ cho dòng điện đi theo những con đường trong mạch điện đã được sơ đồ quy định. 1.2.2. Phân loại Phân loại theo trạng thái vật lý: - Vật liệu cách điên thể khí: không khí khô, carbon dioxide, argon, nitơ,... - Vật liệu cách điện thể lỏng: Dầu hạt lanh, dầu khoáng hydrocarbon tinh chế... 7
- Vật liệu cách điện thể rắn: Mica, gỗ, đá phiến, thủy tinh, sứ, cao su, bông, lụa, tơ nhân tạo,... Phân loại theo thành phần hóa học: Vật liệu cách điện hữu cơ: gồm các vật liệu có nguồn gốc thiên nhiên như cao su, lụa, phíp, xeluliot và nhóm vật liệu nhân tạo như nhứa phenol, amino, xilicon... 1.2.3. Tính chất Vật liệu cách điện nên có các tính chất sau: - Vật liệu phải có độ bền cơ học cao để mang lực căng và trọng lượng của dây dẫn - Vật liệu có điện trở cao để ngăn dòng điện rò rỉ từ dây dẫn xuống đất. - Tính chất điện và tính chất hóa học của vật liệu không bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ Vật liệu cách điện là vật liệu không cho dòng điện chạy qua nó. Các đặc tính kỹ thuật của vật liệu cách điện: - Độ bền về điện là mức điện áp chịu được trên đơn vị bề dày mà không bị đánh thủng. - Nhiêt độ chịu được, - Hằng số điện môi, - Góc tổn hao: tg - Tỷ trọng. 1.3. Các hạt mang điện và dòng điện trong các môi trường 1.3.1. Dòng điện trong kim loại - Trong kim loại, các nguyên tử bị mất electron hóa trị trở thành các ion dương các ion dương sắp xếp một cách tuần hoàn trật tự tạo nên mạng tinh thể kim loại: + Các electron hóa trị tách khỏi nguyên tử chuyển động hỗn loạn trong mạng tinh thể, gọi là các electron tự do. + Sự mất trật tự của mạng tinh thể đã cản trở chuyển động của các electron . + Electron chuyển động ngược chiều điện trường dưới tác dụng của lực điện trường. - Bản chất dòng điện trong kim loại: + Khi không có điện trường ngoài thì trong kim loại không có dòng điện. + Khi có điện trường ngoài thì trong kim loại sẽ xuất hiện dòng điện ( Dòng điện trong kim loại là dòng chuyển dời có hướng của các electron tự do dưới tác dụng của điện trường ngoài) 1.3.2. Dòng điện trong chất điện phân. 8
Các dung dịch muối, axit, bazơ hay các muối nóng chảy được gọi là các chất điện phân. - Hạt tải điện trong chất điện phân là các ion dương, ion âm bị phân li từ các phân tử muối, axit, bazơ. - Dòng điện trong chất điện phân là dòng ion dương và ion âm chuyển động có hướng theo hai chiều ngược nhau trong điện trường. - Chất điện phân không dẫn điện tốt bằng kim loại vì mật độ các ion trong chất điện phân nhỏ hơn mật độ các electron trong kim loại, khối lượng và kích thước của các ion lớn hơn khối lượng và kích thước của các electron nên tốc độ chuyển động có hướng của chúng nhỏ hơn. - Hiện tượng dương cực tan xảy ra khi các anion đi tới anôt kéo các ion kim loại của điện cực vào trong dung dịch. - Dòng điện trong chất điện phân không chỉ tải điện lượng mà còn tải cả vật chất đi theo. Tới điện cực chỉ có electron có thể đi tiếp, còn lượng vật chất động lại ở điện cực, gây ra hiện tượng điện phân. - Hiện tượng điện phân được áp dụng trong các công nghệ luyện kim, hóa chất, mạ điện, … 1.3.3. Dòng điện trong chất khí - Chất khí vốn không dẫn điện. Chất khí chỉ dẫn điện khi có hạt tải điện (electron, ion) do tác nhân ion hóa sinh ra. Dòng điện trong chất khí là dòng chuyển dời có hướng của electron và các ion trong điện trường. - Quá trình dẫn điện không tự lực của chất khí xảy ra khi ta phải dùng tác nhân ion hóa từ bên ngoài để tạo ra hạt tải điện trong chất khí. - Khi dùng nguồn điện áp lớn để tạo ra sự phóng điện qua chất khí, ta thấy có hiện tượng nhân hạt tải điện. - Quá trình phóng điện tự lực trong chất khí là quá trình phóng điện vẫn tiếp tục giữ được khi không còn tác nhân ion hóa tác động từ bên ngoài. Có 4 cách chính để dòng điện có thể tạo ra hạt tải điện mới trong chất khí: + Dòng điện qua chất khí làm nhiệt độ khí tăng rất cao, khiến phân tử khí bị ion hoá. + Điện trường trong chất khí rất lớn, khiến phân tử khí bị ion hoá ngay khi nhiệt độ thấp. + Catôt bị dòng điện nung nóng đỏ, làm cho nó có khả năng phát ra electron. Hiện tượng này gọi là hiện tượng phát xạ nhiệt electron. + Catôt không nóng đỏ nhưng bị các ion dương có năng lượng lớn đập vào làm bật electron khỏi catôt trở thành hạt tải điện. 9
- Tia lửa điện là quá trình phóng điện tự lực hình thành trong chất khí khi có điện trường đủ mạnh để làm ion hóa chất khí. Ứng dụng dùng để đốt hỗn hợp xăng không khí trong động cơ xăng, giải thích hiện tượng sét trong tự nhiên. - Hồ quang điện là quá trình phóng điện tự lực hình thành khi dòng điện qua chất khí ở áp suất thường hoặc áp suất thấp đặt giữa hai điện cực có hiệu điện thế không lớn, giữ catốt ở nhiệt độ cao để nó phát được electron bằng hiện tượng phát xạ nhiệt electron. + Hồ quang điện có thể kèn theo toả nhiệt và toả sáng rất mạnh; + Hồ quang diện có nhiều ứng dụng như hàn điện, làm đèn chiếu sáng, đun chảy vật liệu, … 1.3.4. Dòng điện trong chân không Chân không là môi trường đã được lấy đi các phân tử khí. Nó không chứa các hạt tải điện nên không dẫn điện. Để chân không dẫn điện ta phải đưa các electron vào trong đó. Dòng điện trong chân không là dòng chuyển dời có hướng của các electron được đưa vào trong khoảng chân không đó Câu hỏi ôn tập: Câu 1: Vật liệu dẫn điện là gì. Nêu các đặc tính của vật liệu dẫn điện. Cho ví dụ. Câu 2: Vật liệu cách điện là gì. Nêu các đặc tính của vật liệu cách điện. Cho ví dụ. Câu 3: Nêu bản chất của dòng điện trong kim loại. Câu 4: Nêu bản chất của dòng điện trong chất điện phân. 10
CHƯƠNG 2: LINH KIỆN THỤ ĐỘNG Mã bài: MH 09-02 Thời gian: 24 giờ (LT: 3, TH: 8, Tự học: 12, KT: 01) Giới thiệu Linh kiện thụ động bao gồm các điện trở, tụ điện, cuộn cảm là các linh kiện được dùng phổ biến trong các mạch điện tử. Các linh kiện này được gọi là linh kiện thụ động vì chúng có chức năng lưu trữ hoặc tiêu thụ năng lượng điện của mạch điện tử. Tuỳ theo yêu cầu sử dụng, những linh kiện này được chế tạo để sử dụng cho nhiều loại mạch điện tử khác nhau và có những đặc tính kỹ thuật tương ứng với từng loại mạch điện tử. Mục tiêu - Phân biệt được điện trở, tụ điện, cuộn cảm với các linh kiện khác theo các đặc tính của linh kiện. - Đọc đúng trị số điện trở, tụ điện, cuộn cảm theo qui ước quốc tế. - Đo kiểm tra chất lượng điện trở, tụ điện, cuộn cảm theo giá trị của linh kiện. - Thay thế, thay tương đương điện trở, tụ điện, cuộn cảm theo yêu cầu kỹ thuật của mạch điện công tác. - Rèn luyện tính tư duy, sáng tạo trong học tập. 2.1. Điện trở 2.1.1. Cấu tạo, ký hiệu, phân loại, cách mắc - Điện trở là linh kiện dùng để cản trở dòng điện. - Cấu tạo: Hình 2.1. Cấu tạo điện trở - Ký hiệu: Hình 2.2. Ký hiệu điện trở - Đơn vị của điện trở: - Phân loại: có nhiều cách để phân loại cho điện trở, có thể phân loại theo: 11
+ Phân loại theo cấu tạo: Điện trở than, điện trở màng kim loại,điện trở oxit-kim loại, điện trở dây quấn. + Phân loại theo công dụng: Biến trở, nhiệt trở, quang trở, điện trở cầu chì (Fusistor), điện trở tùy áp. - Cách mắc điện trở: + Mắc nối tiếp: Rtd = R1+ R2+R3 + Mắc song song: 1/Rtd = 1/R1+1/R2+1/R3 2.1.2. Xác định giá trị của điện trở bằng vòng màu 2.1.2.1. Lý thuyết liên quan Dựa vào bảng quy ước màu quốc tế Vòng số Vòng số 3 Vòng số 4 Màu Vòng số 2 1 (số bội) (sai số) 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 12
Trắng 9 9 x 109 Nhũ Vàng x 10-1 5% Nhũ Bạc x 10-2 10% Ví dụ: Cách xác định giá trị điện trở 4 vòng màu: Ví dụ: Cách đọc trị số điện trở 5 vòng màu: 2.1.2.2. Trình tự thực hiện Bước 1: Xác định thứ tự các vòng màu Bước 2: Ghi chính xác giá trị của các vòng màu dựa vào bảng quy ước màu. Bước 3: Tính kết quả: - Đối với điện trở 4 vòng màu: Kết quả = (vòng 1) ghép với (vòng 2)* vòng 3 (đơn vị : ), Vòng 4 là sai số. - Đối với điện trở 5 vòng màu: Kết quả = (vòng 1) ghép với (vòng 2) ghép với (vòng 3)* vòng 4 (đơn vị : ), Vòng 5 là sai số. - Đối với điện trở 3 vòng màu: Kết quả = (vòng 1) ghép với (vòng 2)* vòng 3 (đơn vị : ), sai số thường là 20%. 2.1.2.3. Thực hành 13
Từng người học thực hành tại vị trí thực hành của mình: đọc giá trị của điện trở dựa vào vòng màu. 2.1.3. Xác định giá trị điện trở bằng VOM 2.1.3.1. Lý thuyết liên quan - Đo điện trở bằng VOM được đo ở trạng thái không điện - Hiệu chỉnh đồng hồ VOM: chập 2 que đo lại với nhau, nếu kim đồng hồ không chỉ về 0 thì ta vặn núm Ohm Zero để kim chỉ về 0; - Chọn thang đo điện trở phù hợp với giá trị điện trở cần đo; 2.1.3.2. Trình tự thực hiện Bước 1: Ước lượng giá trị điện trở cần đo Bước 2: Chọn thang đo và giới hạn đo phù hợp, sau đó chập hai que đo, chỉnh núm ADJ để kim chỉnh về vị trí 0 Ohm (giảm sai số). Bước 3: Tiến hành đo: đưa hai que đo vào hai chân của điện trở Bước 4: Quan sát và đọc kết quả. Kết quả đo = số chỉ trên vạch khắc độ của thang đo* giới thang của thang đo. 2.1.3.3. Thực hành Người học thực hành đo các giá trị điện trở bằng VOM 2.2. Tụ điện 2.2.1. Cấu tạo, ký hiệu, phân loại, cách mắc - Tụ điện là linh kiện thụ động dùng để cản trở và phóng nạp khi cần thiết. Được đăt trưng bởi dung kháng : XC =1/ c - Cấu tạo của tụ: + Tụ điện gồm có hai bản cực làm bằng chất dẫn điện đặt song song nhau, ở giữa là một lớp cách điện gọi là điện môi + Chất cách điện thông dụng để làm điện môi trong tụ là: giấy, dầu, mica, gốm, không khí…. 14
Hình 2.3. Cấu tạo tụ điện - Ký hiệu: C Hình 2.4. Ký hiệu tụ điện - Đơn vị của tụ: F - Phân loại: Người ta dựa vào chất cách điện làm tên gọi cho tụ như: Tụ oxi hóa, tụ gốm, tụ giấy, tụ mica, tụ màng mỏng, tụ tang. - Các cách mắc tụ: + Mắc nối tiếp: + Mắc song song: Ctd = C1 + C2 2.2.2. Xác định giá trị điện dung 2.2.2.1. Lý thuyết liên quan - Với tụ hoá: 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. Ví dụ: Tụ hoá ghi điện dung là 185 µF / 320 V - Với các tụ dùng vòng màu thì cách đọc trị số điện dung cũng tương tư ̣ như điện trở. - Với tụ giấy, tụ gốm có ký hiệu là 3 chữ số và một cũ cái, thì cách xác định giá trị điện dung là: Lấy hai chữ số đầu nhân với 10(Mũ số thứ 3 ) , đơn vị là pF, chữ số cuối cùng chỉ sai số. 15
2.2.2.2. Trình tự thưc hiện Bước 1: Xác định loại tụ cần đọc (tức tụ hóa hay tụ giấy, tụ gốm) Bước 2: Ghi lại chính xác giá trị trên thân của tụ điện Bước 3: Xác định giá trị điện dung bằng cách: - Đọc trực tiếp trên thân tụ nếu là tụ hóa - Tính theo công thức nếu là tụ gốm, tụ giấy 2.2.2.3. Thực hành Người học thực hành đọc giá trị tụ điện tại vị trí làm việc 2.2.3. Đo kiểm tra tụ điện bằng VOM 2.2.3.1. Lý thuyết liên quan Trong quá trình sử dụng tụ điện, vì một số nguyên nhân mà tụ bị hư hỏng, lúc này ta cần kiểm tra xem chất lượng của tụ. Để kiểm tra ta dùng VOM để ở thang đo điện trở. 2.2.3.2. Trình tự thực hiện Bước 1: Điều chỉnh về thang đo điện trở, chọn giới hạn đo phù hơp (nếu tụ có giá trị điện dung lớn thì chọn các giới hạn đo x1, x10, còn nếu tụ có giá trị điện dung nhỏ thì chọn giới hạn đo x1k, x10k) Bước 2: Đưa hai que đo vào hai chân tụ Bước 3: Quan sát kim chỉ thị trên vạch khắc độ của máy đo VOM: - Nếu kim quay lên phải, đứng yên và trở về vị trí ban đầu thì tụ còn tốt. - Nếu kim quay lên phải và trở về vị ban đầu thì tụ bị rò. - Nếu kim quay lên phải tới 0 ohm và đứng yên thì tụ bị chập. 2.2.3.3. Thực hành Từng người học thực hành tại vị trí thực hành của: đo kiểm tra xác định chất lượng của tụ dựa vào máy đo VOM. 2.3. Cuộn cảm 2.3.1. Cấu tạo, ký hiệu, phân loại, cách mắc - Cấu tạo: cuộn dây được cấu tạo bởi dây dẫn dài quấn nhiều vòng, dây dẫn được sơn cách điện, trong cùng là lõi (lõi có thể là lõi không khí, lõi thép kỹ thuật, lõi Ferit) - Ký hiệu: Hình 2.5. Ký hiệu cuộn cảm - Phân loại: + Phân loại theo lõi của cuộn dây: gồm cuộn dây lõi không khí, cuộn dây lõi sắt bụi, cuộn dây lõi ferit. 16
+ Phân loại theo hình dạng của cuộn dây. + Phân loại theo khu vực làm việc. - Các cách mắc cuộn dây: + Mắc nối tiếp: Ltd = L1+ L2 + Mắc song song: 2.3.2. Xác đinh giá trị điện cảm 2.3.2.1. Kiến thức liên quan Để xác đinh giá trị giá trị điện cảm dung máy đo LCR. Thiết bị đo LCR là những dòng sản phẩm chuyên dụng để kiểm tra các thông số của linh kiện như: cuộn cảm (L), điện trở (R), cảm kháng (C). Những dòng máy đo LCR này thường được sử dụng nhiều trong các nhà máy, phòng thí nghiệm đa số là để kiểm tra, sửa chữa linh kiện điện tử. 2.3.2.2. Trình tự thực hiện Bước 1: Điều chỉnh máy đo LCR về thang đo L; Bước 2: Đưa hai que đo và hai chân của cuộn dây; Bước 3: Đọc kết quả hiển thị trên máy đo LCR. 2.3.2.3. Thực hành Từng người học thực hành tại vị trí thực hành của mình: Đo kiểm tra và xác định giá trị của cuộn dây dựa vào máy đo LCR. Câu hỏi ôn tập: Câu 1: Trình bày cách xác định giá trị điện trở theo vòng màu. Câu 2: Trình bày các bước xác định điện trở bằng VOM. Câu 3: Trình bày cấu tạo, ký hiệu, phân loại cách mắc điện trở, tụ điện, cuộn cảm. Câu 4: Trình bày các bước đo kiểm tra tụ điện bằng VOM. Câu 5: Trình bày các bước đo giá trị điện cảm bằng máy đo RCL. 17
18
CHƯƠNG 3: LINH KIỆN BÁN DẪN Mã bài: MH 09-03 Thời gian: 36 giờ (LT: 07, TH: 8, Tự học: 20, KT: 01) Giới thiệu: Trong khoảng đầu thế kỷ trước, người ta đã chú ý đến chất bán dẫn điện. Vì những ưu việt của linh kiện bán dẫn, như ít tiêu hao năng lượng, tuổi thọ cao, kích thước nhỏ....cho nên thế hệ đèn điện tử chân không đã được thay thế hầu hết bằng linh kiện bán dẫn. Vì vậy linh kiện bán dẫn ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực khoa học, kỹ thuật cũng như đời sống hiện nay. Mục tiêu: Học xong bài học này người học có khả năng: - Phân biệt được các linh kiện bán dẫn có công suất nhỏ theo các đặc tính của linh kiện. - Sử dụng bảng tra để xác định đặc tính kỹ thuật linh kiện theo nội dung bài đã học. - Phân biệt được được các loại linh kiện bằng máy đo VOM/ DVOM theo các đặc tính của linh kiện. - Kiểm tra đánh giá chất lượng linh kiện bằng VOM/ DVOM trên cơ sở đặc tính của linh kiện. - Rèn luyện tính tư duy, sáng tạo trong học tập. 3.1. 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). 3.1.1. Chất bán dẫn thuần 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. 19