(NB) Giáo trình Chế tạo mạch in và hàn linh kiện nhằm cung cấp cho học sinh những kiến thức cơ bản về phương pháp và kỹ thuật hàn và lắp ráp, phân tích mạch từ đơn giản đến phức tạp. Mời các bạn cùng tham khảo!
ĐỌC, ĐO LINH KIỆN
Linh kiện thụ động
1.1 Phân biệt các loại linh kiện thụ động
TT Loại linh kiện Hình dạng Loại
6,8 10W Điện trở công suất Điện trở vạch màu
Cuộn dây lõi không khí
Cuộn dây điều chỉnh độ dài
Cuộn dây điều chỉnh có thanh dẫn hướng
1.2 Cách đo, đọc trị số linh kiện thụ động
1.2.1 Cách đọc trị số linh kiện thụ động a Điện trở
Màu Tên màu Số thứ 1 Số thứ 2 Hệ số nhân Sai số
Giá trị của điện trở được tính bằng Đen 0 10 0
Vòng số 4 trên điện trở thường có màu nhũ vàng hoặc nhũ bạc, đại diện cho sai số của điện trở Khi đọc trị số của điện trở, cần lưu ý bỏ qua vòng màu này.
- Đối diện với vòng cuối là vòng số 1, tiếp theo đến vòng số 2, số 3
- Vòng số 1 và vòng số 2 là hàng chục và hàng đơn vị
- Vòng số 3 là bội số của cơ số 10
* Trị số = (vòng 1)(vòng 2)x10 (vòng 3)
- Có thể tính vòng 3 là số con số không thêm vào,
- Màu nhũ chỉ có ở vòng sai số hoặc vòng số 3, nếu vòng 3 là màu nhũ thì cơ số 10 là số âm
Tên màu Số thứ 1 Số thứ 2 Số thứ 3 Hệ số nhân Sai số
Giá trị của điện trở được tính bằng Đen 0 0 10 0
Vòng số 5 là vòng cuối cùng trong dãy vòng màu, thường được sử dụng để ghi sai số Mặc dù có nhiều màu sắc khác nhau, điều này có thể gây khó khăn trong việc xác định vòng cuối cùng Tuy nhiên, một đặc điểm dễ nhận biết là vòng cuối luôn có khoảng cách xa hơn một chút so với các vòng trước.
Cách đọc trị số điện trở với 4 vạch màu tương tự như trước, nhưng vòng thứ 4 đại diện cho bội số của cơ số 10 Trong khi đó, vòng thứ 1, thứ 2 và thứ 3 lần lượt biểu thị hàng trăm, hàng chục và hàng đơn vị.
* Trị số = (vòng 1)(vòng 2) (vòng 3)x10 (vòng 4)
+ Đọc giá trị ghi trực tiếp trên thân điện trở
Một số điện trở thường là điện trở công suất lớn, được ghi rõ giá trị điện trở và công suất tiêu tán cho phép trực tiếp trên thân của chúng.
+ Ghi bằng chữ và số
Chữ K, Z, J, I, ứng với đơn vị pF Chữ n, H ứng với đơn vị nF
Chữ M, m ứng với đơn vị F
Vị trí của chữ thể hiện chữ số thập phân, giá trị của số thể hiện giá trị của tụ điện
Chú ý: Nhiều loại tụ có giá trị nhỏ, giá trị điện dung ghi theo mã số, còn điện áp làm việc ghi trực tiếp
Mã số của giá trị điện dung gồm ba chữ số và một chữ cái đứng cuối cùng Cách đọc như sau: tính từ trái qua phải)
Số thứ nhất Số thứ hai Số thứ ba Chữ cuối cùng
Chỉ số thứ nhất Chỉ số thứ hai chỉ các số không thêm vào
Cho biết sai số gồm các chữ cái I: 5%
+ Ghi bằng các con số không kèm theo chữ
Nếu các con số kèm theo dấu chấm hay dấu phẩy thì đơn vị là F Vị trí dấu phẩy hay đấu chấm thể hiện chữ số thập phân
Nếu các con số không kèm theo dấu thì đơn vị là pF và con số cuối cùng biểu thị bội số
Chú ý: Số cuối cùng là số 0 thì con số đó là giá trị thực
+ Ghi giá trị điện dung và điện áp đều theo mã số
Mã số của giá trị điện dung gồm ba chữ số và một chữ cái như trên
Mã số của điện áp gồm một chữ số và một chữ cái
Với loại tụ điện này:
- Giá trị điện dung được đọc như phần trên
- Điện áp làm việc, ta tra bảng dưới đây để biết giá trị (Đơn vị tính bằng volt)
Các tụ điện vòng màu được đọc giống như điện trở nhưng có đơn vị là pF c Cuộn cảm
Với những cuộn dây ký hiệu bằng các chấm màu, thì cách đọc cũng giống như điện trở và đơn vị tớnh là àH
1.2.2 Cách đo trị số linh kiện thụ động a Điện trở
Đối với đồng hồ VOM khi đo điện trở ở mức U = 400V, cần sử dụng nguồn DC từ pin bên trong để cung cấp dòng cho cuộn dây cảm ứng, giúp kim đồng hồ di chuyển Điều này có nghĩa là khi không có pin, thang đo R của đồng hồ VOM sẽ không hoạt động Hầu hết các đồng hồ VOM có các thang đo x1, x10, x100 sử dụng hai pin 1,5V, trong khi thang đo x10K sử dụng pin 9V.
Chức năng đo điện trở, người ta thiết kế một nút chỉnh để kim đồng hồ về vị trí 0 khi chập hai que đo của đồng hồ với nhau
Chọn thang đo điện trở trên đồng hồ VOM:
+ Thang Rx1: Đo điện trở có giá trị từ 0,2 ÷ 2K
Thang đo điện trở Rx10 cho phép đo các giá trị từ 2Ω đến 20KΩ, với kết quả đọc được nhân với 10 Thang Rx100 có khả năng đo từ 20Ω đến 200KΩ, và kết quả cũng được nhân với 100 Đối với thang Rx1K, giá trị đo nằm trong khoảng từ 200Ω đến 20MΩ, với kết quả nhân với 1K Cuối cùng, thang Rx10K đo điện trở từ 2KΩ đến 20MΩ, và kết quả sẽ được nhân với 10K Lưu ý rằng chiều chuyển động của kim đồng hồ khi đo điện trở sẽ giảm dần, ngược lại với các thang đo DCV/ACV.
Để đảm bảo kết quả đo điện trở chính xác, cần tháo rời điện trở khỏi mạch trước khi thực hiện đo Việc này giúp loại bỏ ảnh hưởng của các yếu tố bên ngoài, giảm thiểu sai lệch trong kết quả đo.
* Những hư hỏng thường gặp ở điện trở:
- Cháy: do làm việc quá công suất chịu đựng
Tăng trị số điện trở thường gặp ở các điện trở bột than, do hoạt tính của lớp bột than bị biến chất sau một thời gian sử dụng.
Giảm trị số thường xảy ra ở các loại điện trở dây quấn do chạm vào một số vòng dây, mặc dù sự cố này ít gặp Để kiểm tra tình trạng của tụ điện, người dùng có thể sử dụng máy đo VOM.
Dựa vào đặc tính nạp xả của tụ người ta dùng đồng hồ cơ khí để quan sát sự chuyển động của kim đồng hồ
Nguyên tắc đo sử dụng thang đo R để theo dõi chuyển động và vị trí của kim Đối với tụ điện tốt, kim sẽ chỉ lên và trở về vị trí vô cực (∞) Tụ có giá trị lớn sẽ làm kim lên cao hơn, trong khi tụ có giá trị nhỏ sẽ làm kim lên ít hơn.
Tùy theo giá trị của tụ mà ta đặt thang đo R về dãy thích hợp:
+ Đối với tụ cú giỏ trị từ 10àF ữ 100àF bật về thang đo Rx10
+ Đối với tụ cú giỏ trị từ 1àF ữ 10àF bật về thang đo Rx1K
+ Đối với tụ có giá trị từ 102 ÷ 104 bật về thang đo Rx10K
+ Đối với tụ có giá trị từ 100pF ÷ 102pF bật về thang đo Rx1M
* Các trường hợp hư hỏng của tụ khi phát hiện bằng đồng hồ đo cơ khí:
+ Kim lên 0 sau đó không trở về: Tụ bị chạm, chập các bản cực
+ Kim không lên: Tụ bị đứt, khô
+ Kim lên lưng chừng, không về: Tụ bị rỉ
Khi sử dụng đồng hồ VOM để đo điện trở (R), cần lưu ý rằng trong một số trường hợp, thiết bị này có thể không phát hiện được tụ điện bị hỏng Tụ điện chỉ thực sự hỏng khi hoạt động dưới điện áp cao, vì vậy để kiểm tra chính xác, cần sử dụng nguồn điện thực tế và thực hiện đo nóng.
Ví dụ: Tụ chịu điện áp 160V, ta nối tụ với nguồn +110V qua đồng hồ
+ Tụ tốt: Kim đồng hồ lên rồi trở về
+ Tụ rỉ: Kim lên lưng chừng không về
Để kiểm tra cuộn dây và biến áp khi kim chỉ 110V không về c, bạn cần sử dụng máy đo VOM để đo trở kháng Các bước thực hiện đo trở kháng của cuộn dây và biến áp tương tự như khi đo điện trở.
+ Đo điện trở không lên: cuộn dây, biến áp bị đứt
+ Đo điện trở bằng 0: Cuộn dây bị chập ( Tuy nhiên một số cuộn dây có trở kháng xấp xỉ bằng 0 rất khó phát hiện)
Chú ý rằng khi các cuộn dây hoặc biến áp chạm vào nhau, chúng có thể nóng lên khi hoạt động trong mạch Để kiểm tra tình trạng này, không thể sử dụng đồng hồ ở thang Ohm; chỉ khi biết giá trị điện trở thuần của cuộn dây, ta mới có thể xác định được tình hình.
* Phân biệt, đọc trị số các loại linh kiện thụ động
1: Chuẩn bị dụng cụ, thiết bị, vật liệu
STT Loại linh kiện Số lượng
Các bước công việc Nội dung Yêu cầu kỹ thuật
Bước 1: Phân biệt các loại linh kiện thụ động với nhau
Nhặt riêng các loại linh kiện cùng chủng loại, cùng nhóm với nhau
Bước 2: Đọc giá trị điện trở Đọc các thông số, ghi giá trị điện trở vào phiếu thực hành số 1
- Xác định đúng điện trở có trên phiếu thực hành
- Ghi chính xác thông số, giá trị
Bước 3: Đọc giá trị tụ điện Đọc các thông số, ghi giá trị tụ điện vào phiếu thực hành số 1
- Xác định đúng tụ điện có trên phiếu thực hành
- Ghi chính xác thông số, giá trị
PHIẾU THỰC HÀNH SỐ 1 ĐỌC THÔNG SỐ VÀ GIÁ TRỊ LINH KIỆN THỤ ĐỘNG
1 Chuẩn bị dụng cụ, thiết bị, vật liệu a Thiết bị:
- Đồng hồ DVOM b Linh Kiện:
STT Loại linh kiện Số lượng
1 Điện trở các loại 200 con
Các bước công việc Nội dung Yêu cầu kỹ thuật
Bước 1 Để thang đồng hồ về các thang đo trở, nếu điện trở nhỏ thì để thang x1 hoặc x10, nếu điện trở lớn thì để thang x1K hoặc 10K =>
Chỉnh kim đông hồ đúng vị trí
0 sau đó chập hai que đo và chỉnh triết áp để kim đồng hồ báo vị trí 0 ohm
Bước 3 Đặt que đo vào hai đầu điện trở, đọc trị số trên thang đo , Giá trị đo được = chỉ số thang đo X thang đo
- Que đo phải tiếp xúc với chân điện trở
Khi tiến hành đo, cần đảm bảo hai tay không chạm vào hai chân của điện trở Bước tiếp theo là điều chỉnh thang đo để dễ dàng đọc giá trị và đạt được sai số thấp nhất.
* Dùng máy đo VOM để đo tụ điện
1 Chuẩn bị dụng cụ, thiết bị, vật liệu a Thiết bị:
- Đồng hồ DVOM b Linh Kiện:
STT Loại linh kiện Số lượng
1 Tụ điện các loại 200 con
Các bước công việc Nội dung Yêu cầu kỹ thuật
Bước 1 Đưa thang đo của đồng hồ
VOM về thang đo tương ứng với giá trị của tụ điện
Để đo giá trị của tụ điện một cách chính xác, cần chọn thang đo phù hợp Nếu thang đo không đúng, sẽ không đủ kích thích để tụ điện nạp và xả hiệu quả.
Bước 3 Tiến hành đo hai lần có đảo que đo và hai chân của tụ điện đồng thời quan sát sự chuyển động của kim đồng hồ
- Que đo phải tiếp xúc với chân tụ điện
Linh kiện tích cực
2.1 Phân biệt linh kiện tích cực
TT Loại linh kiện Hình dạng Loại
A K Chỉnh lưu công suất nhỏ
A K Chỉnh lưu công suất lớn
A K A1 K A2 Điốt phát quang Điốt thu quang
2.2 Cách đọc,đo các thông số kỹ thuật linh kiện tích cực
2.2.1 Cách đọc các thông số kỹ thuật linh kiện tích cực a Đọc thông số trên thân diode
Trên bề mặt diode, thường có các ký hiệu được ghi rõ ràng, bao gồm chữ số, vòng màu và các ký hiệu khác, giúp người dùng dễ dàng nhận biết và sử dụng.
Dưới đây là một số kinh nghiệm khi đọc các thông số của diode:
Diode tiếp mặt có khả năng chịu đựng dòng điện cao hơn nhiều so với diode tách sóng Đặc biệt, kích thước chân của diode càng lớn thì khả năng chịu dòng điện càng cao.
- Về điện áp ghim trên diode zener:
+ Ký hiệu được ghi trực tiếp trên diode
Thí dụ: - Trên thân diode có ghi là: DZ5,6 nghĩa là diode có điện áp ghim là 5V6
- Trên thân diode có ghi là: DZ9,1 nghĩa là diode có điện áp ghim là 9V1 + Ký hiệu được ghi bằng vòng màu:
Có nghĩa là Vz = 8V2 b Đọc thông số trên thân Transistor
+ Mã hiệu transistor do nhật bản sản xuất
Bắt đầu với hai ký tự "2S", tiếp theo là một chữ cái phản ánh đặc điểm và công dụng của transistor, và cuối cùng là một chuỗi số thể hiện thứ tự sản phẩm.
2SA: Transistor loại PNP làm việc ở tần số cao
2SB: Transistor loại PNP có tần số cắt thấp
2SC: Transistor loại NPN có tần số cắt cao
2SD: Transistor loại NPN có tần số làm việc thấp
Một số transistor sản xuất gần đây không còn sử dụng ký hiệu 2S mà thay vào đó bắt đầu bằng các chữ cái A, B, C, D, thay thế cho các ký hiệu 2SA, 2SB, 2SC, 2SD Ví dụ như A1013 và D718.
+ Mã hiệu transistor do Mỹ sản xuất
Thường bắt đầu bằng chữ 2N tiếp theo là nhóm chữ chỉ số thứ tự sản phẩm VD: 2N73A, 2N553, 2N3055…
Muốn biết Transistor được chế tạo từ Si hay Ge, cũng như các thông số kỹ thuật của chúng ta phải dùng sách tra cứu
+ Mã hiệu transistor do trung quốc sản xuất
Bắt đầu bằng số 3, theo sau là hai chữ cái Chữ cái thứ nhất cho biết loại bán dẫn A: Transistor loại PNP, chế tạo từ Germanium
B: Transistor loại PNP, chế tạo từ Germanium
C: Transistor loại NPN, chế tạo từ Silic
D: Transistor loại NPN, chế tạo từ Silic
Chữ cái thứ hai cho biết đặc điểm và công dụng
X: Âm tần công suất nhỏ hơn 1W
P: Âm tần công suất lớn hơn 1W
G: Cao tần công suất nhỏ hơn 1W
A: Cao tần công suất lớn hơn 1W
Sau cùng là nhóm chữ số chỉ thứ tự sản phẩm
VD: 3AG11 là Transistor loại PNP, Ge, cao tần công suất nhỏ, sản phẩm thứ 11 + Transistor do nga (Liên xô cũ) sản xuất
Bắt đầu bằng T, KT, AT
Nhóm chữ số tiếp theo cho biết công dụng và đặc điểm của Transistor
Từ 101 - 199: Transistor công suất nhỏ, tần số thấp
Từ 201 - 299: Transistor công suất nhỏ, tần số trung bình
Từ 301 - 399: Transistor công suất nhỏ, tần số cao
Từ 401 - 499: Transistor công suất trung bình, tần số thấp
Từ 501 - 599: Transistor công suất trung bình, tần số trung bình
Từ 601 - 699: Transistor công suất trung bình, tần số cao
Từ 701 - 799: Transistor công suất cao, tần số thấp
Từ 801 - 899: Transistor công suất cao, tần số trung bình
Từ 901 - 999: Transistor công suất cao, tần số cao
Cuối cùng là một chữ cái biểu thị loại sản phẩm của một loại
VD: KT315A: Transistor loại PNP, Si, công suất nhỏ, tần số cao
+ Transistor do châu âu sản xuất (trừ nga)
Bắt đầu bằng chữ cái
Chữ thứ nhất cho biết chất liệu chế tạo Transistor
A: Ge B: Si Chữ thứ hai cho biết tần số làm việc
Tiếp theo là nhóm chữ số chỉ thứ tự sản phẩm
VD: AF420: Transistor PNP, Ge, tần số cao
Chú ý: Nếu bắt đầu bằng 3 chữ cái thì chữ cái thứ 3 chỉ có ý nghĩa phân loại
2.2.2 Sử dụng thang đo ohm để đo linh kiện tích cực a Diode
- Đặt đồng hồ ở thang x 1Ω , đặt hai que đo vào hai đầu Diode, nếu:
- Đo chiều thuận que đen vào Anôt, que đỏ vào Katôt => kim lên, đảo chiều đo kim không lên là => Diode tốt
- Nếu đo cả hai chiều kim lên = 0Ω => là Diode bị chập
- Nếu đo thuận chiều mà kim không lên => là Diode bị đứt
Khi sử dụng thang đo 1KΩ để kiểm tra diode, nếu kim vẫn nhích lên một chút, điều này cho thấy diode có dấu hiệu bị dò Đối với transistor lưỡng cực, cần đặt đồng hồ ở thang đo x1 hoặc x10 để xác định các chân B, C, E và tiến hành kiểm tra transistor.
Bước 1: Xác đinh cực B và loại transistor Để xác định cực B và loại transistor ta thực hiện 6 phép đo Trong 6 phép đo chỉ có
2 phép đo cho giá trị điện trỏ cùng nhỏ, còn các phép đo khác kim đều chỉ vô cùng Trong
2 phép đo cho giá trị điện trở cùng nhỏ có một que đo được giữ cố định tại một chân Que giữ cố định là chân B
Nếu que đen ở chân B là transistor loại NPN
Nếu que đỏ ở chân B là transistor loại PNP
Bước 2: Xác định chân C và chân E Đặt đồng hồ ở thang x100 hoặc x1K
Để xác định chân C và chân E, tiến hành đo hai lần với que đo được đổi ở hai chân còn lại Mỗi lần đo, dùng ngón tay thấm ướt để kích vào cực B Nếu kim đồng hồ hiển thị giá trị ohm nhỏ trong bất kỳ lần đo nào, chúng ta sẽ xác định được chân C và chân E.
+ Đối với Transistor loại PNP: Que đen là chân C, que đỏ là chân E
+ Đối với Transistor loại NPN: Que đen là chân E, que đỏ là chân C c JFET
Các bước kiểm tra JFET như sau:
Kênh N: Dùng đồng hồ để ở thang x100
+ Nối que đen vào cực G, que đỏ vào cực D, sau đó rời que đỏ đến cực S để đo điện trở thuận giữa G và D, G và S
+ Nối que đỏ vào cực G, que đen vào cực D, sau đó rời que đen đến cực S để đo điện trở nghịch giữa G và D, G và S
Nếu JFET còn tốt thì khi đo điện trở thuận, kim lên và đo điện trở nghịch kim không lên (R = )
Nếu khi đo điện trở nghịch, kim chỉ giá trị ohm thấp hoặc bằng không thì JFET đã bị rỉ hoặc ngắn mạch
Nếu đo điện trở thuận và điện trở nghịch, kim đều không lên JFET đã bị đứt Kênh P: Dùng đồng hồ để ở thang x100
+ Nối que đỏ vào cực G, que đen vào cực D, sau đó rời que đen đến cực S để đo điện trở thuận giữa G và D, G và S
+ Nối que đen vào cực G, que đỏ vào cực D, sau đó rời que đỏ đến cực S để đo điện trở nghịch giữa G và D, G và S
Nếu JFET còn tốt thì khi đo điện trở thuận, kim lên và đo điện trở nghịch kim không lên (R = ) d MOSFET
Điện trở thuận và điện trở nghịch của MOSFET rất lớn, vì vậy khi kiểm tra các tiếp giáp G - D và G - S, cần sử dụng đồng hồ ở thang cao nhất (Rx10K) Nếu cả hai lần đo điện trở thuận và nghịch đều không lên kim, đó là dấu hiệu tốt Ngược lại, nếu kim lên, MOSFET có thể đã bị rỉ hoặc bị nối tắt.
Chú ý: Giữa cực D - S của MOSFET công suất thường có Diode đệm nên khi đo
Rx1 sẽ có chiều kim lên, và cực tính của Diode đệm phụ thuộc vào loại MOSFET, cụ thể là kênh P hay kênh N Để kiểm tra MOSFET, nên đặt đồng hồ kim ở thang đo Rx10K và chọn chiều que đo phù hợp với kênh dẫn của MOSFET Cụ thể, đặt que đen vào G và que đỏ vào D, sau đó đưa que đỏ vào S Trong tất cả các lần đo, kim đồng hồ đều không lên.
MOSFET kênh N có Diode đệm
MOSFET kênh P có Diode đệm
Khi kiểm tra MOSFET, nếu đặt que đen vào cực S và que đỏ vào cực D, kim chỉ số ohm sẽ thấp Ngược lại, khi đặt que đen vào cực D và que đỏ vào cực S, kim chỉ số ohm sẽ cao hơn Nếu chạm tay vào giữa D và G, MOSFET sẽ dẫn điện, khiến kim chỉ số ohm giảm Tuy nhiên, khi chạm tay vào giữa G và S, MOSFET sẽ ngắt, làm cho kim chỉ số ohm tăng lên.
Chú ý: Độ nhạy của MOSFET càng cao, kim về càng nhiều MOSFET có công suất càng cao, độ nhạy càng thấp
Trong thực tế thường gặp MOSFET hỏng ở dạng bị chạm mối nối D – S
Khi đo điện trở của MOSFET, đặt que đen vào cực D và que đỏ vào cực S sẽ cho kim chỉ số ohm thấp, gần 2Ω Ngược lại, khi đặt que đen vào cực S và que đỏ vào cực D, kim chỉ số sẽ cao hơn Nếu chạm tay vào giữa D và G, MOSFET sẽ dẫn, dẫn đến chỉ số ohm giảm Tuy nhiên, khi chạm tay giữa G và S, MOSFET sẽ ngắt, khiến chỉ số ohm tăng lên.
Xác định toạ độ 3 chân A, G, K Đặt đồng hồ ở thang x1 hoặc x10
Trong quá trình thực hiện 6 phép đo, chỉ có một phép đo duy nhất cung cấp giá trị điện trở Đối với phép đo này, chúng ta xác định các cực tương ứng với từng loại SCR.
+ Đối với SCR kích xung dương(Cực G lấy ra ở lớp tiếp giáp P): Khi đó que đen là cực G, que đỏ là cực K, còn lại là cực A
+ Đối với SCR kích xung âm(Cực G lấy ra ở lớp tiếp giáp N): Khi đó que đen là cực A, que đỏ là cực G, còn lại là cực K
Xác định chất lượng SCR
Que đỏ đặt vào cực K, que đen đặt vào cực A Sau đó kích xung từ cực A sang cực
G rồi nhả cực G ra, nếu kim đồng hồ lên và vẫn giữ ở một giá trị nhất định và không đổi khi ta nhả cực G thì SCR còn tốt
Chú ý: Tốc độ kích nhả cực G càng nhanh càng tốt f TRIAC
Cách đo Triac gần giống như cách đo SCR
Triac có cấu tạo gồm hai SCR bên trong, cho phép nó hoạt động khác biệt so với SCR Khi kẹp que đen vào cực G và que đỏ vào hai cực còn lại, kim sẽ đều lên, thể hiện khả năng điều khiển dòng điện hai chiều của Triac.
Để kiểm tra xem TRIAC còn hoạt động hay không, ta có thể sử dụng sơ đồ kiểm tra đơn giản, chú ý rằng hai cực MT1 và MT2 có điện trở rất lớn.
Trong đó R1 có nhiệm vụ giới hạn dòng qua TRIAC, còn R2 giới hạn dòng qua cực
Sau khi cấp nguồn, hãy đóng khoá SW để kết nối cực G, lúc này đèn LED sẽ sáng, cho thấy TRIAC đang dẫn điện Nếu ngắt khoá SW mà đèn LED vẫn sáng, điều đó chứng tỏ TRIAC vẫn hoạt động tốt.
2.2.3 Thực hành a Dùng thang đo ohm để đo Diode
1 Chuẩn bị dụng cụ, thiết bị, vật liệu a Thiết bị:
- Đồng hồ DVOM b Linh Kiện:
STT Loại linh kiện Số lượng
Các bước công việc Nội dung Yêu cầu kỹ thuật
Chuyển thang đo của đồng hồ VOM về thang x1 hay x10
Tiến hành đo hai lần có đảo que đo vào hai chân của diode đồng thời quan sát sự chuyển động của kim Sau đó xác định chân A, K
- Que đo phải tiếp xúc với chân linh kiện
- Xác định chính xác chân A, K
Bước 3: Kiểm tra chất lượng của diode
Dựa vào kết quả của hai lần đo, tiến hành xác định chất lượng của diode
- Xác định chính xác chất lượng của diode b Dùng thang đo ohm để đo Transistor
1 Chuẩn bị dụng cụ, thiết bị, vật liệu a Thiết bị:
- Đồng hồ DVOM b Linh Kiện:
STT Loại linh kiện Số lượng
Các bước công việc Nội dung Yêu cầu kỹ thuật
Chuyển thang đo của đồng hồ VOM về thang x1 hay x10
Bước 2: Xác định cực B và loại transistor
Thực hiện sáu phép đo giữa hai que đo của đồng hồ với ba chân của transistor, từ đó xác định cực B và loại transistor
- Xác định được loại transistor
Bước 3: Xác định cực C, cực E
Để đo đạc transistor, bạn cần thực hiện việc đảo que đo vào hai chân còn lại Trong mỗi lần đo, hãy dùng tay thấm ướt để kích vào cực B, từ đó xác định được cực C và cực E.
- Xác định chính xác cực C, cực
E c Dùng thang đo ohm để đo SCR
1 Chuẩn bị dụng cụ, thiết bị, vật liệu a Thiết bị:
- Đồng hồ DVOM b Linh Kiện:
STT Loại linh kiện Số lượng
Các bước công việc Nội dung Yêu cầu kỹ thuật
Chuyển thang đo của đồng hồ VOM về thang x1 hay x10
Thực hiện sáu phép đo giữa hai que đo của đồng hồ với ba chân của SCR, từ đó xác định cực G, A, K
- Xác định chính xác cực G, A,
Bước 3: Kiểm tra chất lượng của SCR
Tiến hành đặt que đen vào cực A, que đỏ vào cực K Sau đó kích từ A sang G rồi nhả
G ra, dựa vào vị trí của kim xác định chất lượng của SCR
- Tốc độ kích nhả cực G càng nhanh càng tốt
MẠCH ĐIỆN TỬ CƠ BẢN
Mạch nguồn một chiều
1.1 Mạch nắn điện một bán kỳ a Sơ đồ mạch điện b Nguyên lý hoạt động
Khi điện áp vào ở bán kỳ dương, điểm A có cực tính dương (+) và điểm B có cực tính âm (-), diode D được phân cực thuận và cho phép dòng điện đi từ A qua D đến tải rồi về B Ngược lại, khi điện áp vào chuyển sang bán kỳ âm, điểm A trở thành âm (-) và điểm B chuyển thành dương (+), lúc này diode D bị phân cực ngược và không dẫn điện, ngăn dòng điện đi qua tải.
Diode D cho phép dòng điện đi qua tải theo một chiều nhất định trong bán kỳ dương, tạo ra điện áp một chiều trên tải Trong khi đó, trong bán kỳ âm, diode D không cho dòng điện đi qua.
Mạch chỉnh lưu nửa song cho điện áp rat rung bình thấp và đô gợn sóng (nhiễu xoay chiêu) cao
1.2 Mạch nắn điện hai bán kỳ dùng hai điốt a Sơ đồ mạch điện
+ C DIODE b Nhiệm vụ các linh kiện như sau
T: biến áp dùng để biến đổi điện áp xoay chiều ngõ vào
D1; D2: nắn dòng điện xoay chiều ac thành dòng một chiều dc
C: tụ lọc xoay chiều sau nắn c Nguyên lí hoạt động như sau Điện áp xoay chiều ngõ vào qua biến áp biến đổi thích ứng với mạch điện khi đầu trên của biến áp ở bán kì dương điốt D1 dẫn điện thì ở đầu dưới của biến áp ở bán kì âm nên điốt D2 không dẫn điện Dòng điện nắn qua D1 nạp điện cho tụ lọc C Khi đầu trên của biến áp là bán kì âm điốt D1 không dẫn điện thì đầu dưới của biến áp là bán kì dương nên điôt D2 dẫn điện nạp điện cho tụ C Như vậy dòng điện ngõ ra có liện tục ở cả hai bán kì của dòng điện xoay chiều nên được gọi là mạch nắn điện hai bán kì Đặc điểm của mạch là phải dùng biến áp mà cuộn sơ cấp có điểm giữa nên không thuận tiện cho mạch nếu không dùng biến áp, hoặc biến áp không có điểm giữa Để khắc phục nhược điểm này, thông thường trong thực tế người ta dùng mạch nắn điện toàn kì dùng sơ đồ cầu
1.3 Mạch nắn điện hai bán kỳ dùng cầu diode a Sơ đồ mạch điện b Nguyên lý hoạt động
Khi bán kỳ dương ứng với điểm A dương (+) và điểm B âm (-), các diode D1 và D3 sẽ phân cực thuận và dẫn điện Dòng điện sẽ chảy từ điểm A qua diode D1, đi qua tải và sau đó qua diode D3 trở về điểm B.
Diode D2 và D4 không dẫn điện do phân cực ngược Khi điện áp vào VIN ở bán kỳ âm, D2 và D4 phân cực thuận, cho phép dòng điện chảy từ điểm B dương (+) qua D2, qua tải, và trở về điểm A âm (-) qua D4 Trong quá trình này, D1 và D3 vẫn không dẫn điện vì phân cực ngược.
Trong cả hai nửa chu kỳ của tín hiệu vào VIN, dòng điện chạy qua tải theo một chiều nhất định, được gọi là dòng điện một chiều Điều này dẫn đến việc tạo ra một điện áp một chiều Vout ở ngõ ra.
1.4 Mạch nắn điện tăng áp a Sơ đồ mạch điện b Nguyên lý hoạt động
Khi bán kỳ âm của dòng điện vào điểm B dương (+) và điểm A âm (-), D1 sẽ dẫn điện nhờ vào việc phân cực thuận, đồng thời nạp điện cho tụ C1 với điện áp bằng điện áp đỉnh VDC, theo đúng cực tính như trong hình vẽ.
Tiếp đến bán kỳ dương của dòng điện vào ở B âm (-), ở A dương (+) Lúc này D1 phân cực nghịch nên không dẫn điện còn D2 phân cực thuận nên dẫn điện
Do tụ C1 được mắc nối tiếp với ngồn AC, nên điện áp vào diode D2 gồm điện áp
UC1 cộng với điện áp nguồn Như vậy D2 đã nạp vào tụ C2 một điện áp bằng 2VDC cung cấp cho tải
A Lắp ráp mạch chỉnh lưu 1/2 chu kỳ
1 Chuẩn bị dụng cụ, thiết bị vật liệu a Dụng cụ thiết bị
Bo cắm Panh kẹp Kìm uốn Kéo Đồng hồ VOM Máy hiện sóng b Vật liệu
STT Tên linh kiện Số lượng
Các bước công việc Nội dung Yêu cầu kỹ thuật
- Chuẩn bị các linh kiện đã chọn
- Xác định vị trí đặt linh kiện trên board
- Kiểm tra chất lượng và xác định cực tính
- Đo sự liên kết của board cắm
- Xác định vị trí đặt linh kiện, các đường dây nối, đường cấp nguồn
- Uốn chân linh kiện cho phù hợp với vị trí cắm trên board
- Xác định đúng chân linh kiện
- Chân linh kiện không được uốn sát vào chân tránh dễ bị đứt ngầm bên trong và không được vuông góc, vuông góc quá sẽ bị gẫy
- Vị trí đặt linh kiện phải thuận lợi cho quá trình cân chỉnh mạch
- Lắp ráp linh kiện trên board
- Cắm các linh kiện phụ trợ
- Cắm dây liên kết mạch
- Mỗi linh kiện một chấu cắm
- Các linh kiện cắm đúng vị trí đã xác định, tiếp xúc tốt, tạo dáng đẹp
- Các dây nối không chồng chéo nhau Bước 3:
- Kiểm tra lại mạch từ sơ đồ lắp ráp sang sơ đồ nguyên lý và ngược lại
- Đo kiểm tra an toàn, kiểm tra nguồn cấp
- Cấp nguồn đo thông số mạch điện
- Cấp nguồn cho mạch điện quan sát hiện tượng của mạch ta thấy đèn LED sáng bình thường thì tiến hành đo các thông số mạch điện
- Dùng đồng hồ VOM đo điện áp trước và sau chỉnh lưu
- Dùng máy hiện sóng đo kiểm tra dạng sóng trước và sau chỉnh lưu
Hiệu chỉnh mạch và các sai hỏng thường xảy ra
- Khi chọn diode cần chọn diode có dòng phù hợp với tải:
IDmax ≥ 2It: UDmax ≥ 2 căn2UAC
A Lắp ráp mạch chỉnh lưu cầu
1 Chuẩn bị dụng cụ, thiết bị vật liện a Dụng cụ thiết bị
Bo cắm Panh kẹp Kìm uốn Kéo Đồng hồ VOM Máy hiện sóng b Linh kiện
STT Tên linh kiện Số lượng
Các bước công việc Nội dung Yêu cầu kỹ thuật
- Chuẩn bị các linh kiện đã chọn
- Xác định vị trí đặt linh kiện trên board
- Kiểm tra chất lượng và xác định cực tính
- Đo sự liên kết của board cắm
- Xác định vị trí đặt linh kiện, các đường dây nối, đường cấp nguồn
- Uốn chân linh kiện cho phù hợp với vị trí cắm trên board
- Xác định đúng chân linh kiện
- Chân linh kiện không được uốn sát vào chân tránh dễ bị đứt ngầm bên trong và không được vuông góc, vuông góc quá sẽ bị gẫy
- Vị trí đặt linh kiện phải thuận lợi cho quá trình cân chỉnh mạch
- Lắp ráp linh kiện trên board
- Cắm lần lượt các diode từ
- Cắm các linh kiện phụ trợ
- Cắm dây liên kết mạch
- Mỗi linh kiện một chấu cắm
- Các linh kiện cắm đúng vị trí đã xác định, tiếp xúc tốt, tạo dáng đẹp
- Các dây nối không chồng chéo nhau
- Kiểm tra lại mạch từ sơ đồ lắp ráp sang sơ đồ nguyên lý và ngược lại
- Đo kiểm tra an toàn, kiểm tra nguồn cấp Bước 4:
- Cấp nguồn đo thong số mạch điện
- Cấp nguồn cho mạch điện quan sát hiện tượng của mạch ta thấy đèn LED sang bình thường thì tiến hành đo các thong số mạch điện
- Dùng đồng hồ VOM đo điện áp trước và sau chỉnh lưu
- Dùng máy hiện sóng đo kiểm tra dạng sóng trước và sau chỉnh lưu
Hiệu chỉnh mạch và các sai hỏng thường xảy ra
- Khi chọn diode cần chọn diode có dòng phù hợp với tải:
IDmax ≥ 2It: UDmax ≥ 2 căn2UAC
- Các dạng sai hỏng của mạch + Chỉ nắn được một nửa chu kỳ + Mạch cầu nóng do chạm
C Lắp ráp mạch nắn điện tăng áp
1 Chuẩn bị dụng cụ, thiết bị vật liện a Dụng cụ thiết bị
Bo cắm Panh kẹp Kìm uốn Kéo Đồng hồ VOM Máy hiện sóng b Linh kiện
STT Tên linh kiện Số lượng
Các bước công việc Nội dung Yêu cầu kỹ thuật
- Chuẩn bị các linh kiện đã chọn
- Xác định vị trí đặt linh kiện trên board
- Kiểm tra chất lượng và xác định cực tính
- Đo sự liên kết của board cắm
- Xác định vị trí đặt linh kiện, các đường dây nối, đường cấp nguồn
- Uốn chân linh kiện cho phù hợp với vị trí cắm trên board
- Xác định đúng chân linh kiện
- Chân linh kiện không được uốn sát vào chân tránh dễ bị đứt ngầm bên trong và không được vuông góc, vuông góc quá sẽ bị gẫy
- Vị trí đặt linh kiện phải thuận lợi cho quá trình cân chỉnh mạch
- Lắp ráp linh kiện trên board
- Cắm lần lượt các diode từ
- Cắm các linh kiện phụ trợ
- Cắm dây liên kết mạch
- Mỗi linh kiện một chấu cắm
- Các linh kiện cắm đúng vị trí đã xác định, tiếp xúc tốt, tạo dáng đẹp
- Các dây nối không chồng chéo nhau
- Kiểm tra lại mạch từ sơ đồ lắp ráp sang sơ đồ nguyên lý và ngược lại
- Đo kiểm tra an toàn, kiểm tra nguồn cấp Bước 4:
- Cấp nguồn đo thong số mạch điện
- Cấp nguồn cho mạch điện quan sát hiện tượng của mạch ta thấy đèn LED sang bình thường thì tiến hành đo các thong số mạch điện
- Dùng đồng hồ VOM đo điện áp trước và sau chỉnh lưu
- Dùng máy hiện sóng đo kiểm tra dạng sóng trước và sau chỉnh lưu
Hiệu chỉnh mạch và các sai hỏng thường xảy ra
- Khi chọn diode cần chọn diode có dòng phù hợp với tải:
IDmax ≥ 2It: UDmax ≥ 2 căn2UAC
- Các dạng sai hỏng của mạch + Mạch không nhân đôi được điện áp
Mạch ổn áp
Trong bài viết trước, chúng ta đã thảo luận về bộ nguồn chỉnh lưu chuyển đổi điện áp AC thành điện áp DC để cung cấp năng lượng cho các mạch điện tử Tuy nhiên, bộ nguồn đơn giản này vẫn tồn tại một số nhược điểm cần được khắc phục.
Dòng điện ra từ bộ lọc thường bị gợn sóng, gây ảnh hưởng tiêu cực đến hoạt động của các linh kiện điện tử như vi mạch Nhiễu xoay chiều AC từ điện lưới có thể làm cho âm thanh phát ra từ máy tăng âm bị ù, tạo cảm giác khó chịu cho người nghe.
Điện áp cung cấp cho tải tiêu thụ có thể thay đổi theo dòng điện qua tải Trong trường hợp tải nhỏ, những biến động này thường không đáng kể Tuy nhiên, với tải lớn, sự thay đổi điện áp có thể dẫn đến những hậu quả khó lường cho mạch điện.
- Điện áp cấp cho tải sẽ thay đổi khi điện áp vào AC của điện lưới thay đổi
Trong các mạch điện tử chất lượng cao, yêu cầu ổn định điện áp cung cấp là rất quan trọng, ngay cả khi chịu tác động từ các điều kiện bên ngoài Bộ ổn áp đóng vai trò thiết yếu trong việc duy trì điện áp ngõ ra ổn định, bất chấp sự thay đổi của điện áp vào.
2.2 Mạch ổn áp dùng Diode zener
Mạch ổn áp sử dụng diode zener là một trong những loại mạch đơn giản nhất, với các thành phần chính bao gồm một diode ổn áp (diode zener) và một điện trở Sơ đồ mạch điện minh họa cho cấu trúc này rất dễ hiểu và thuận tiện cho việc ứng dụng.
Diode Zener được sử dụng trong mạch ổn áp nhờ vào đặc tính ghim của nó khi phân cực nghịch Điện áp ổn định ở ngõ ra Vo chính là giá trị áp ghim của diode Zener.
Để đảm bảo diode zener D không bị đánh thủng và cung cấp dòng ổn áp đủ cho tải, bạn cần tính toán dòng qua điện trở R một cách hợp lý.
Khi sử dụng diode zener với dòng đánh thủng 0,3A và áp ghim 9V, dòng tối đa qua điện trở R được tính bằng công thức Imax = Idz + IR Để đảm bảo việc ổn áp hiệu quả, dòng qua diode nên được chọn là 0,1A, và dòng qua tải phải nhỏ hơn dòng qua diode zener.
Khi chọn VIN, nếu giá trị VIN quá lớn, cần sử dụng một điện trở R có công suất lớn, dẫn đến chi phí cao và tổn hao nhiệt lớn hơn so với việc chọn VIN thấp.
Ta có: R = VZ/ (IDZ + IR) = 9V/ (0,1 + 0,05) = 60Ω Chọn 68Ω
Công suất điện trở: PR=RI 2 h x (0.15) 2 1.5W
Mạch này thường được sử dụng cho tải có dòng tiêu thụ nhỏ và yêu cầu ổn định điện áp không cao, chẳng hạn như trong mạch cung cấp điện áp +33V cho bộ tuner (hộp kênh) trong TV, giúp tạo áp dò đài.
Thí dụ: mạch tạo áp Bt cấp cho tuner TV màu samsung CS-5062
Ta dễ dàng thấy được: dòng qua điện trở RR133:
2.3 Mạch ổn áp dùng Transistor a Mạch ổn áp mắc nối tiếp dùng transistor
Mạch lợi dụng tính ổn áp của diode zener và điện áp phân cực thuận của transistor
Cực B của transistor trong mạch này được duy trì ở mức điện áp ổn định nhờ vào diode zener Điện áp ngõ ra của mạch là sự kết hợp giữa điện áp zener và điện áp phân cực thuận của transistor.
Vbe là điện áp phân cực thuận của transistor, thường nằm trong khoảng 0,5 – 0,8V Điện áp cung cấp cho mạch được lấy từ cực E của transistor, và tùy thuộc vào nhu cầu của mạch điện, dòng cung cấp có thể dao động từ vài mA đến hàng trăm mA Đối với các mạch điện có dòng cung cấp lớn, thường sẽ có một điện trở Rc song song với mạch, có giá trị khoảng vài chục đến vài trăm ohm, được gọi là trở gánh dòng.
Khi chọn tranzito, cần đảm bảo tính tương thích với dòng tiêu thụ của mạch điện để tránh tình trạng dư thừa, gây cồng kềnh cho mạch Nếu dòng phân cực quá lớn, điện áp phân cực vbe sẽ không ổn định, dẫn đến điện áp cung cấp cho tải cũng trở nên kém ổn định.
Dòng điện cung cấp cho mạch là dòng cực C của tranzito, do đó khi dòng tải thay đổi, dòng cực C cũng thay đổi theo, trong khi dòng cực B không thay đổi Mặc dù điện áp không thay đổi nhiều, nhưng sự biến động của dòng tải dẫn đến tình trạng làm việc không ổn định của tải.
- Theo sơ đồ mạch: URA = UVAO - UCE
Khi nguồn điện áp vào tăng, điện áp ra cũng có xu hướng tăng theo Điện áp ra được xác định bởi điện áp trên cực emitor của transistor, dẫn đến việc điện áp UBE phân cực cho Q1 giảm.
Mạch hạn biên
hỏng thường xảy ra công suất cung cấp cho tải
- Chọn tụ chú ý điện áp chịu đựng
- Chọn diode chú ý khả năng chịu đựng dòng của tải và điện áp ngược
Mạch hạn chế biên độ là một mạng bốn cực, trong đó điện áp đầu ra giống với điện áp đầu vào khi điện áp đầu vào chưa vượt quá một giá trị nhất định Khi điện áp đầu vào vượt ngưỡng, điện áp đầu ra sẽ giữ nguyên giá trị không đổi, được gọi là mức hạn chế Việc giới hạn tín hiệu ở một mức nhất định là cần thiết để đảm bảo rằng tín hiệu điều khiển không gây nghẽn hoặc méo dạng cho mạch điện.
Mạch được giới hạn ở phần đỉnh tín hiệu gọi là mạch hạn biên trên
Mạch giới hạn ở đáy tín hiệu gọi là mạch hạn biên dưới
Mạch giới hạn cả hai mức trên và dưới của tín hiệu gọi là giới hạn trên và dưới
Mạch hạn chế hoạt động như một cái khoá, cho phép tín hiệu đi qua khi khoá đóng và ngăn chặn khi khoá mở, thể hiện tính chất không đường thẳng Để thực hiện chức năng này, các phần tử không tuyến tính như điôt và tranzito được sử dụng trong các mạch hạn chế Ngoài việc hạn chế tín hiệu, mạch còn có khả năng khuếch đại, do đó còn được gọi là mạch hạn chế khuếch đại.
Mạch hạn chế cần đáp ứng các yêu cầu cơ bản như độ sắc khi cắt, độ ổn định của ngưỡng và mức hạn chế Các yêu cầu này chủ yếu phụ thuộc vào loại linh kiện không tuyến tính được sử dụng trong mạch.
3.2.Mạch hạn biên dùng Điốt: a mạch hạn biên dùng đốt thường:
Do diode chỉ dẫn điện theo một chiều, khi được phân cực thuận, diode cho phép dòng điện đi qua, tạo ra mạch như trong Hình 3.1 hoặc Hình 3.2.
Hình 3.1: Mạch hạn biên trên mức 0
Để đảm bảo giá trị xung nằm trên hoặc dưới mức 0 trong mạch điện, mạch hạn chế biên độ sử dụng điôt có thể được kết nối với một nguồn điện áp cố định một chiều Vc, được gọi là điện áp chuẩn Nếu điện áp chuẩn có giá trị dương, nó được xác định là giới hạn trên; ngược lại, nếu điện áp chuẩn có giá trị âm, nó được gọi là giới hạn dưới.
Hình 3.3: Mạch giới hạn trên (giới hạn xung dương)
Vd: điện áp phân cực thuận của Diode (VD 0,6 - 0,8v) tuỳ theo loại Diode
Diode chỉ hoạt động ở chế độ phân cực thuận khi biên độ xung ngõ vào Vi lớn hơn tổng giá trị VC và VD Khi đó, mạch sẽ có dạng ngược lại, do đó cần giới hạn dưới cho xung âm như đã trình bày trong hình 3.4.
Hình 3.4: Mạch giới hạn dưới (giới hạn xung âm) b Mạch hạn chế biên độ dùng điôt zene:
Trong thực tế nguồn điện áp chuẩn Vd khó thực hiện do đó mạch thông thường được sử dụng chủ yếu là Điôt zenne ở hình 3.5 và 3.6
Hình 3.5: Mạch gới hạn trên
Hình 3.6: Mạch giới hạn dưới
Nguyên lý hoạt động của mạch dựa trên tín hiệu ngõ vào Vi Khi Vi thấp hơn ngưỡng hoạt động của Điôt Zenne Vd, tín hiệu giữ nguyên giá trị Ngược lại, khi Vi vượt quá ngưỡng, phần tín hiệu cao hơn sẽ được dẫn qua Điôt Zenne, dẫn đến tín hiệu ngõ ra bị giới hạn không vượt quá giá trị Vd.
3.3 Mạch hạn biên dùng tranzistor:
Mạch hạn chế khuếch đại sử dụng tranzito được kết nối theo kiểu E-C, như hình 3.7 Khi biên độ tín hiệu đầu vào Vi đạt đủ lớn, mạch sẽ thực hiện chức năng hạn chế Quá trình hạn chế này dựa vào hai giới hạn: bão hòa và ngưng dẫn của tranzito.
Giới hạn dưới là mức giới hạn ngưng dẫn của tranzito, khi biên độ tín hiệu đầu vào thấp hơn mức phân cực của tranzito, dẫn đến biên độ tín hiệu trong mạch ngưng dẫn bị giới hạn ở mức thấp hơn.
Giới hạn trên trong mạch E-C được sử dụng để xác định giới hạn bão hòa của tín hiệu, với biên độ tín hiệu bị giới hạn ở mức cao Cần lưu ý rằng trong cấu hình này, tín hiệu đầu ra sẽ đảo pha so với tín hiệu đầu vào, vì tín hiệu được đưa vào ở cực B của tranzito và lấy ra ở cực C.
Hình 3.7: Mạch hạn chế khuếch đại dùng Tranzitor
R1: hạn chế dòng tín hiệu ngõ vào
R2: Hạn chế dòng cực C (Điện trở tảI cực C)
Q: Tranzito khuếch đại hạn chế
Hình 3.8: Dạng tín hiệu ngõ vào và ngõ ra mạch hạn chế khuếch đại dùng
Mạch khuếch đại tín hiệu
Mạch khuyếch đại là một thành phần quan trọng trong nhiều ứng dụng thực tế, cho phép chuyển đổi tín hiệu nhỏ thành tín hiệu lớn hơn nhiều lần ở đầu ra.
Mạch khuyếch đại có điện áp tín hiệu ở ngõ ra lớn hơn điện áp tín hiệu ở ngõ vào được gọi là mạch khuyếch đại điện áp
Mạch khuyếch đại dòng điện là loại mạch có khả năng tăng cường độ dòng điện tín hiệu ở ngõ ra, vượt trội hơn so với cường độ dòng điện tín hiệu ở ngõ vào.
Mạch khuyếch đại có công suất tín hiệu ở ngõ ra lớn hơn công suất tín hiệu ở ngõ vào được gọi là mạch khuyếch đại công suất
Hệ số khuyếch đại điện áp, hay còn gọi là độ lợi, là tỷ số giữa điện áp tín hiệu ra (Vout) và điện áp tín hiệu vào (Vin) Hệ số này được ký hiệu là KV.
Hệ số khuyếch đại dòng điện (độ lợi) của mạch khuyếch đại được định nghĩa là tỷ số giữa cường độ dòng điện tín hiệu ra (Iout) và cường độ dòng điện tín hiệu vào (Iin) Ký hiệu của hệ số khuyếch đại dòng điện là KI.
Hệ số khuyếch đại công suất của mạch khuyếch đại là tỷ lệ giữa công suất tín hiệu ra (Pout) và công suất tín hiệu vào (Pin) Hệ số khuyếch đại điện áp được ký hiệu là KP.
KP = Pout/ Pin = KV.KI
4.1 Mạch khuếch đại tín hiệu dùng transistor
Mạch khuyếch đại là một thành phần quan trọng trong nhiều ứng dụng thực tế, cho phép chuyển đổi tín hiệu nhỏ thành tín hiệu lớn hơn nhiều lần ở ngõ ra.
Mạch khuyếch đại có điện áp tín hiệu ở ngõ ra lớn hơn điện áp tín hiệu ở ngõ vào được gọi là mạch khuyếch đại điện áp
Mạch khuyếch đại dòng điện là mạch có khả năng tăng cường độ dòng điện tín hiệu ở ngõ ra so với ngõ vào, giúp cải thiện hiệu suất truyền tải tín hiệu.
Mạch khuyếch đại có công suất tín hiệu ở ngõ ra lớn hơn công suất tín hiệu ở ngõ vào được gọi là mạch khuyếch đại công suất
Hệ số khuyếch đại điện áp, hay còn gọi là độ lợi, là tỷ số giữa điện áp tín hiệu ra (Vout) và điện áp tín hiệu vào (Vin) Ký hiệu của hệ số khuyếch đại điện áp là KV.
Hệ số khuyếch đại dòng điện (độ lợi) của mạch khuyếch đại được xác định bằng tỉ số giữa cường độ dòng điện tín hiệu ra (Iout) và cường độ dòng điện tín hiệu vào (Iin) Hệ số này được ký hiệu là KI.
Hệ số khuyếch đại công suất trong mạch khuyếch đại là tỷ lệ giữa công suất tín hiệu ra (Pout) và công suất tín hiệu vào (Pin) Trong đó, hệ số khuyếch đại điện áp được ký hiệu là KP.
KP = Pout/ Pin = KV.KI
Pin = Iin.Vin Trong mạch điện tử, việc thiết lập chế độ làm việc hợp lý tùy thuộc vào tính năng hoạt động của mạch Cụ thể, ta có thể điều chỉnh chế độ làm việc của transistor bằng cách thay đổi chế độ phân cực VBE, tức là thay đổi điểm làm việc tĩnh Q của transistor.
Thông thường người ta có thể phân cực và cấp điện cho mạch khuyếch đại để mạch hoạt động ở một trong các chế độ sau:
4.1.1 Mạch khuyếch đại chế độ A
Mạch khuyếch đại ở chế độ A cho phép tín hiệu đầu vào được khuếch đại, tạo ra tín hiệu đầu ra bao gồm cả hai bán kỳ âm và dương Để transistor hoạt động hiệu quả trong chế độ A, cần phải thực hiện việc phân cực đúng cách.
- UBE = 0,2V đối với transistor Germanium
UBE của transistor Silicon nằm trong khoảng 0,3V-0,4V Mạch khuyếch đại hoạt động ở chế độ A được áp dụng khi cần tín hiệu ra hoàn toàn tương đồng với tín hiệu vào.
* Xét mạch khuếch đại chế độ A sau:
- Q: Tranzito khuếch đại công suất
- Rb: Điện trở phân cực
- C: Tụ lên lạc tí hiệu ngõ vào
- Vi: Tín hiệu ngõ vào tầng khuếch đại công suất
- Vo: Tín hiệu ngõ ra tầng khuếch đại công suất + Chế độ tĩnh:
Dòng phân cực một chiều được tính theo công thức Vcc và Rb:
Tương ứng với dòng cực C là: Ic.Ib Điện áp Vce:
Từ giá trị Vcc, chúng ta có thể vẽ đường tải một chiều AB và xác định điểm làm việc Q tương ứng với Ibq trên đặc tuyến ra Khi hạ đường chiếu từ điểm Q đến hai trục tọa độ, ta sẽ nhận được Icq và Vceq, từ đó xác định được đặc tuyến làm việc của transistor.
Khi có một tín hiệu AC được đưa đến đầu vào của bộ khuếch đại, dòng điện và điện áp sẽ thay đổi theo đường tải một chiều
Một tín hiệu đầu vào nhỏ sẽ làm thay đổi dòng điện cực B xung quanh điểm làm việc tĩnh, dẫn đến sự biến đổi của dòng điện cực C và điện áp Vce cũng xung quanh điểm làm việc này.
