Upload
duongdang
View
217
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
1
ĐỀ CƢƠNG MÔN ÔN TẬP KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ
Phần 1: LINH KIỆN THỤ ĐỘNG R, L, C A. ĐIỆN TRỞ
1. Các thông số cần quan tâm khi sử dụng điện trở:
Trị số R: I = U/R
Sai số: 4 vòng màu: vàng kim ±5%, bạc ±10%
5 vòng màu: ±1%, ±2%
R dáng bề mặt
Công suất:P = RI2
= UI= U2/R (Watt)
Đơn vị điện trở là ôm (Ω)
2. Ghép điện trở:
Nối tiếp: Rtd = R1 +R2 +…
Song song: 1/Rtd = 1/R1 +1/R2 +….
Màu Đen Nâu Đỏ Cam Vàng Lục Lam Tím Xám Trắng Vàng
kim
Bạc
Giá
trị
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 -1 -2
Vd: Đỏ Tím Đỏ Nhủ vàng: R = 2,7 KΩ ±5%
3. Họ Các Điện Trở
a. Biến trở (VR): Biến trở là điện trở có thể thay đổi trị số.
Ký hiệu
VR
RESISTOR VAR
b. Nhiệt trở (Thermistor): Là điện trở thay đổi theo nhiệt độ.
Có 2 loại: Nhiệt trở dương PTC: t0 tăng => R tăng
Nhiệt trở âm NTC: t0 tăng => R giảm
Ký hiệu : t
NTC
t
PTC
c. Quang trở (LDR) : Là điện trở phụ thuộc ánh sáng.
Ký hiệu LDR
Khi ko có ánh sáng : ko dẫn (R lớn)
Khi có ánh sáng chiếu vào: dẫn (R giảm nhỏ)
B. TỤ ĐIỆN
1. Các thông số cần quan tâm khi sử dụng:
Trị số điện dung C: đơn vị là F
Sai số : I, J = 5% K = 10% M = 20%
Điện áp đánh thủng (WV)
WV = Độ bền điện môi * khoảng cách giữa 2 bản cực
Thiết kế thường chọn WV > VC (VC : Điện áp áp trên 2 đầu tụ)
2
2. Đặc tính điện của tụ :
- Đối với DC : ở chế độ này tụ chỉ nạp và xả điện, ko cho dòng điện đi qua.
- Đối với AC : Tụ cho xoay chiều qua do trở kháng của tụ đối với AC => Zc = 1/ωC
3. Ghép tụ điện :
Nối tiếp : 1/Ctd = 1/C1 +1/C2 +….
Nếu chỉ có 2 tụ điện nối tiếp thì : Ctd =C1C2/C1+C2
Song song : Ctd = C1 +C2 +….
4. Đo thử tụ:
- Khi tụ bắt đầu nạp (bắt đầu xả) dòng tăng mạnh =>R giảm
- Khi tụ nạp đầy (xả hết) dòng =0 =>R vô cùng
5. Cách đọc trị số tụ điện C
pF khi ko ghi đơn vị. VD: 33 -> 33pF, 104 = 10. 104pF.
µF khi có dấu chấm thập phân hoặc khi ghi đầy đủ đơn vị
C. CUỘN CẢM
Dòng điện biến thiên => từ trường biến thiên
Định luật Faraday: Từ trường biến thiên => dòng điện biến thiên => xuất hiện suất điện động
cảm ứng (điện thế)
D. RELAY
Là linh kiện dùng điện áp thấp có thể diều khiển được điện áp cao
E. BIẾN THẾ
Máy biến áp có chức năng tăng hoặc hạ áp tùy
Thuộc vào tỉ số vòng quấn: V1/V2 = N1/N2
Hiệu suất: n = P2/P1
Trong đó:Công suất nguồn cung cấp vào cuộn sơ cấp: P1 = V1*I1
Công suất tiêu thụ cuộn thứ cấp : P2 = V2 * I2
Máy biến áp ko truyền được tín hiệu một chiều.
3
PHẦN 2: LINH KIỆN TÍCH CỰC
I. DIODE
Diode chỉ dẫn điện 1 chiều P -> N khi phân cực thuận
Các thông số cần quan tâm khi sử dụng:
Chất bán dẫn (Vγ)
Dòng điện cực đại IDmax
Điện áp đánh thủng (VBrmax)
- P.cực thuận DIODE
-+
có dòng điện I => R nhỏ
- P. cực ngược DIODE
+ -
ko có dòng I=0 => R vô cùng
1. Chỉnh lƣu bán kỳ
Ở bán kỳ dương: diode phân cực thuận dẫn điện =>Vo = Vi - Vy
Ở bán kỳ âm: diode phân cưc ngược ko dẫn điện => Vo=0
Khuyết điểm của mạch chỉnh lưu bán kỳ: ngõ ra có độ gợn sóng lớn, lúc có lúc
ko
Điện áp TB ở ngõ ra VODC = Vomax/ π = 0,318Vomax
2. Chỉnh lƣu toàn kỳ dùng 2 diode
Biến thế ở đây là biến thế có chấu giữa làm điểm chung
Bán kỳ dương tại A, thì B là bán kỳ âm: D1 dẫn, D2 ngưng =>Vomax=Vimax-Vy
Bán kỳ âm tại A, thì tại B bán kỳ dương: D2 dẫn, D1 ngưng =>Vomax=Vimax-Vy
(mở giáo trình ra xem hình)
Điện áp TB ở ngõ ra VODC = 2Vomax / π =0,636Vomax
3. Chỉnh lƣu toàn kỳ dùng 4 diode ( cầu diode)
Vs/Vi = N1/N2 ( giáo trình trang 12)
Khi A dương: D1 -> RL ->D3 -> 0V =>D1, D3 dẫn =>Vi = Vγ1 +Vo +Vγ3
Khi A âm: 0V -> D2 -> RL -> D4 -> A => D2, D4 dẫn
4. Mạch lọc
Khi điện áp tăng lên, để lọc tốt thường chọn điện dung lớn.
Chọn tụ lọc dựa vào: Độ gợn sóng: CfR
rL34
1%
Nếu xem tụ lọc lớn: maxODC oV V .
(VD: Xem bài tập 1.5,1.7,1.8/ 39-SGK)
II. DIODE ZENER (DIODE ỔN ÁP)
Khi phân cực thuận diode zener hoạt động giống diode chỉnh lưu
Khi phân cực nghịch : Nếu V< VZ : IZ = 0 => Dz ko hoạt động
Nếu V ≥ VZ : (Dz hoạt động ) IZ tăng, và VD = VZ = const
4
Điều kiện để Zener hoạt động ổn áp : Izmin ≤ IZ ≤ IZmax
Các thông số cần quan tâm khi dùng diode zener :
Điện áp ổn áp VZ
Dòng ngược cực đại IZmax hay (Pzmax =VZ * IZmax)
(VD: Xem bài tập trong tập)
- LED phát quang : khi led đƣợc phân cực thuận sẽ có dòng đi qua làm led phát sáng VCC = 5V
R1D1
LED
0 5 2
300( )10
CC Led
Led
V V V VR
I mA
- Diode Thu Quang (Photo Diode) thƣờng mắc phân cực ngƣợc
Khi ko có ánh sáng : mắc ngược nên ko dẫn
Khi có ánh sáng có bước sóng phù hợp chiếu vào: D thu sẽ dẫn theo chiều ngược.
Vcc
PHOTODIODE
0
Vo
R
5
III. TRANSISTOR – BJT
Cực E (Emitter) còn đc gọi là cực phát
Cực C (Collector) đc gọi là cực thu
Cực B (Base) đc gọi là cực nền
PNP (mũi tên trên cực E đi vào) NPN (mũi tên trên cực E đi ra)
Lƣu ý :
Đối với mạch điều khiển ngƣời ta thuòng cho BJT hoạt động ở 2 chế độ :
Tắt hay ngưng dẫn (Cut-Off): BE phân cực nghịch, nên IB= 0 =>IC= 0
Dẫn bão hòa (Saturated): BE phân cực thuận, dòng điện nền vào có trị số bão hòa
IBsat, lúc đó xem như ngắn mạch, Vo= VCEsat =0 (thực tế khoảng 0,2V), và lúc đó IC đạt
cực đại gọi là Icsat < k βIB (k : đgl hệ số bảo hòa sâu)
Phƣơng pháp chung để phân giải mạch phân cực BJTgồm 3 bƣớc :
B1 : Ghi loại BJT, vẽ các dòng điện IB, IC (hoặc IE). Vẽ các điện áp VBE, VCE
B2 : Áp dụng kirchoff 2 cho mối nối BE để xác định dòng điện vào IB. Suy ra
dòng điện ngõ ra từ liên hệ IC=βIB
B3 : Áp dụng kirchoff cho mối nối CE để xác định điện áp ra VCE và điện thế
tại các chân của BJT.
(VD : Xem bài tập 2.1, 2.2, 2.3/trang 58 SGK)
6
IV. OPAMP (Vi mạch khuếch đại vi sai)
1. Các thông số cần lƣu ý
Hệ số khuếch đại điện áp rất lớn
Trở kháng vào vi sai Zi rất lớn
Trở kháng ra Zo rất bé
Băng thông rộng (BW < 5Mhz)
Điện áp cung cấp ±3V- ±18V
2. Mạch so sánh :
V
+Vcc
V +
o- -
+3
26
74
V
-Vcc
V+ > V
- => Vomax ≈ +Vcc
V+ < V
- => Vomax ≈ -Vcc
V+ = V
- => Vo = 0
(VD : Xem bài tập/86-SGK)
3. Mạch khuếch đại dùng opamp a. Khuếch đại đảo (do tín hiệu đưa vào chân -)
Ta có : vo = -(Rf/Ri)*vi
Av = vo/vi = -Rf/Ri
b. Khuếch đại ko đảo (do tín hiệu đưa vào chân +)
Ta có: vo = (1 + (Rf/Ri))*V+
với V+ = Vi
Vậy : vo = (1 + (Rf/Ri))*Vi
Av = vo/vi = 1+ (Rf/Ri)
VD: Thiết kế mạch có Av= -100 hoặc Av= +50
7
V. MOSFET KÊNH GIÁN ĐOẠN
Hoạt động giống BJT nhưng điều khiển bằng điện áp VGS
Q1MOSFET DUAL G/N
Q2MOSFET DUAL G/P
Mossfet Kênh N Gián Đoạn = NPN Mossfet Kênh P Gián Đoạn = PNP
(Mũi tên vô bụng) (Mũi tên ra bụng)
VGS > VT VGS < VT
VI. LINH KIỆN ĐIỀU KHIỂN CÔNG SUẤT:
1. SCR: có đặc điểm thường dùng trong các mạch báo động lý do là phân cực thuận
chưa dẫn, kích vào cực gate 1 dòng vài mA thì SCR sẽ dẫn, khi ngừng kích vẫn tiếp
tục dẫn.
2. DIAC
Khi T1 > T2 -> D1 dẫn
T1 < T2 -> D2 dẫn
3. TRIAC
Khi T1 > T2 : Kích dương ->D1 dẫn
Khi T2 > T1 : Kích âm -> D2 dẫn
8
PHẦN 2 : MẠCH SỐ
I. CÁC HỆ THỐNG SỐ : gồm 3 hệ thống số cơ bản sau
- Hệ thập phân (Decimal- hay hệ cơ số 10) : dùng số từ 0 ->9
VD : (1827)D = 1*103+8*10
2+2*10
1+7*10
0 = ?
- Hệ nhị phân (Binary- hệ cơ số 2) : dùng số 0 hoặc 1
VD : (101)2 =1*22+0*2
1+1*2
0 = ?
- Hệ thập lục phân (Hexa decimail- hay hệ cơ số 16): dùng từ số 0->9 và các
chữ số: A B C D E F.
VD : (5FA,12)16 = 5*162
+15*161 +10*16
0 +1*16
-1 +2*16
-2
II. ĐỔI CƠ SỐ :
1. Đổi nhị phân hay thập lục phân -> thập phân (/120-SGK)
VD (101)2 = 1*22+0*2
1+1*2
0= ?
(3D8,2)16 = 3*162+13*16
1+8*16
0+2*16
-1
(VD : Xem bài tập 1, 8/167SGK)
2. Đổi thập phân -> hex , nhị phân /123 SGK (THƯỜNG DÙNG MÁY TÍNH)
Đổi phần nguyên : chia liên tiếp cho cơ số R. Giữ lại số dư đọc từ dưới lên
Đổi phần lẻ : nhân liên tiếp cho cơ số R, kết quả là phần nguyên đọc từ trái ->phải
VD: Chuyển 2371.625 (hệ thập phân) sang hệ nhị phân? 2371 chia 2 = 1185.5 (1185 -> dư 1) 1185 chia 2 = 592 -> dư 1
592 chia 2 = 296 -> dư 0
296 chia 2 = 148 -> dư 0
148 chia 2 = 74 -> dư 0
74 chia 2 = 37 -> dư 0
37 chia 2 = 18 -> dư 1
18 chia 2 = 9 -> dư 0
9 chia 2 = 4 -> dư 1
4 chia 2 = 2 -> dư 0
2 chia 2 = 1 -> dư 0
1 chia 2 = 0 -> dư 1
Sắp xếp thứ tự số dư từ dưới lên trên: 2371 = 100101000011
- Đổi phần lẻ: lấy 0,625 nhân liên tiếp cho 2
Cách 2: Dùng máy tính nhanh hơn:
Nhấn MODE
Chọn 4 (base)
Hiển thị Dec()
Nhấn số cần đổi (2371)
Nhấn dấu =
Muốn đổi sang cơ số 2 - Chọn BIN hay Muốn đổi sang cơ số 16- Chọn HEX (VD : Xem bài tập 2, 9/168-SGK)
9
3. Đổi từ nhị phân -> hex (Trang 132-SGK)
Nhóm 4 bit từ dấu chấm thập phân. Nếu ko đủ thêm bit 0 vào trước
VD: (100110001011010)2 = ( )HEX
= 0100 1100 0101 1010 (nếu các số cuối cùng bên trái không đủ 4 chữ số thì
mặc định ta thêm vào trước đó các chữ số 0- nhưng sau dấu phẩy thì thêm số 00)
= 4 C 5 A
Vậy (100110001011010)2 = (4C5A)HEX
4. Đổi hex ->Nhị phân
Mỗi số hex nhóm thành 1 số nhị phân 4 bit
VD (4D9,36)16 = (100 1101 1001. 0011 0110)2
(VD : Xem bài tập 10,11/168-SGK)
- Mã BCD/132SGK : Là mã dùng số nhị phân 4 bit để biểu diễn số thập phân từ
0->9 nghĩa là dùng từ 0000-> 1001.
VD :Đỗi mã thập phân -> BCD
(837.4)10 = (1000 0011 0111 . 0100)BCD
(VD : Xem bài tập 13,14/169-SGK)
Thập phân
(DEC)
Nhị phân
(BIN)
Thập lục phân
(HEX)
0 0000 0
1 0001 1
2 0010 2
3 0011 3
4 0100 4
5 0101 5
6 0110 6
7 0111 7
8 1000 8
9 1001 9
10 1010 A
11 1011 B
12 1100 C
13 1101 D
14 1110 E
15 1111 F
10
III. ĐẠI SỐ BOOL
AA (Luật phủ hai lần)
(VD : Xem bài tập 15/169-SGK)
(Tổng chung = Tích riêng và ngƣợc lại)
11
IV. CÁC CỔNG LOGIC
1. Khái niệm mức logic :
2. Các cổng logic :
Lưu ý: cổng NAND và NOR có 2 ngõ vào nối chung thì chính là cổng NOT
(VD : Xem bài tập 20,25/170-SGK)
12
V. PHƢƠNG PHÁP THIẾT KẾ MẠCH LOGIC TỔ HỢP
Bước 1: Từ yêu cầu bài toán ta lập bảng sự thật (Với n ngõ vào sẽ có 2n trạng thái)
Bước 2: Từ bảng sự thật suy ra biểu thức Boolean cho mạch cần thiết kế. - Cách viết hàm dưới dạng tổng chuẩn đầy đủ (minterm): ∑ Quan tâm đến ngõ ra = 1.
Hàm tổng chuẩn đầy đủ sẽ là tổng các tích đó.
Lưu ý: Hàm biến ngƣợc nhau thì lấy đảo
- Cách viết hàm dưới dạng tích chuẩn đầy đủ (maxterm): π Quan tâm đến ngõ ra = 0.
Hàm tích chuẩn đầy đủ sẽ là tích của các tổng đó.
Bước 3: Rút gọn biểu thức Boolean (bằng bìa Kanaugh)
- Dùng mã Gray (00, 01, 11, 10)
- Nhóm các số 1 gần nhau hoặc đối xứng. (Trong mỗi lần nhóm ít nhất có 1 ô
chưa bao giờ được nhóm).
Bước 4: Chuyển biểu thức Boolean thành mạch dùng các cổng logic (OR, AND, NOT,
X-OR, NOR, NAND…) để vẽ (VD : Xem bài tập 12,16/275-SGK)
BTVD: Thiết kế mạch logic tổ hợp cho các hàm (sử dụng cổng logic hai ngõ vào, trừ
cổng NOT):
a. Y = ΣABC(0,2,4,5). b.Y = ∏ ABC(4,6,7).
BTVN:
c. Y = ∏DCBA(0,1,2,4,5,6,7,9,13,15).d(3,12,14)
d. Y = ΣABC(2,8,10,12). e. Y = ΣABC(0,5,13,15) + d(2,7)