Xem mẫu
tr-êng §¹i häc s- ph¹m kü thuËt h-ng yªn
khoa c¬ khÝ ®éng lùc
Bµi gi¶ng dïng chung
Kü THUËT §IÖN Tö
(Dïng cho c¸c hÖ ngµnh CN c¬ ®iÖn-b¶o tr×, C¬ ®iÖn l¹nh vµ §iÒu
hßa kh«ng khÝ, c¬ khÝ ®éng lùc)
¸p dông cho Ch-¬ng tr×nh tÝn chØ
Biªn so¹n:
NguyÔn h¶i hµ, Lª ngäc tróc,
lª trÝ quang
Bé m«n: c«ng nghÖ c¬ ®iÖn L¹NH & §HKK
H-ng yªn, 2015
PHẦN 1: LINH KIỆN BÁN DẪN
Chƣơng I LINH KIỆN ĐIỆN TỬ THỤ ĐỘNG
1.1 Điện trở: Cấu tạo, ký hiệu, đặc điểm
1.1.1 Cấu tạo
Khái niệm : Điện trở là linh kiện điện tử thụ động dùng để làm vật cản trở dòng điện.
Theo mong muốn của người sử dụng, đôi khi người ta dùng điện trở để tạo ra sự phân cấp
điện áp ở mỗi vị trí trong mạch điện. Đối với điện trở thì nó có khả năng làm việc với cả tín
hiệu một chiều (DC) và xoay chiều (AC) và nghĩa là nó không phụ thuộc vào tần số của tín
hiệu tác động lên nó.
Trường hợp đối với một dây dẫn thì trị số điện trở lớn hay nhỏ sẽ phụ thuộc vào vật
liệu làm dây dẫn( điện trở suất) và nó tỷ lệ thuận với chiều dài dây, tỷ lệ nghịch với tiết diện
dây dẫn.
Ta có công thức tính:
: Là điện trở suất (mm2/m)
L
R=
L: Là chiều dài dây( m)
S
Trong đó
S : Là tiết diện dây (mm2)
R : Là điện trở. ()
Trong mạch điện thuần trở, điện trở có quan hệ với hiệu điện thế và dòng điện bởi
biểu thức:
R=
Trong đó:
U
I
U – hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở (V);
I- cường độ dòng điện chạy qua điện trở (A).
Công suất toả nhiệt trên điện trở P là:
P=
U2
I 2 R (W)
R
1
Khi có hai hay nhiều điện trở R1, R2, …, Rn mắc nối tiếp nhau thì điện trở tổng cộng
R bằng tổng các điện trở riêng rẽ.
n
R = R1 +R 2 +...+R n = R i
i=1
Khi có hai hay nhiều điện trở R1, R2, …, Rn mắc song song nhau thì điện trở R được
tính theo hệ thức sau.
n
1
1
1
1
1
=
+
+...+
=
R
R1 R 2
R n i=1 R i
1.1.2 Ký hiệu
Trong sơ đồ, tài liệu, điện trở được kí hiệu theo hai dạng cơ bản sau đây:
Điện trở thường
R
chiếp áp
Điện trở chíp
o
R t
R
VR
Chuẩn EU
Chuẩn US
Điện trở nhiệt
Biến trở
Quang trở
Hình 1.1 Một số ký hiệu của các loại điện trở
Trong thực tế, điện trở rất phong phú về chủng loại và hình dạng và thường được phân
loại như sau:
Phân loại theo cấu tạo, có các loại điện trở:
Điện trở than ép : Có dạng thanh chế tạo từ bột than trộn với chất liên kết được nung
nóng để hóa rắn. Có trị số từ 10 22M và công suất 1/4 W đến 1 W .
Điện trở màng kim loại : Chế tạo theo cách kết lắng màng
Ni – Cr trên thân gốm có sẻ rãnh xoắn và được phủ lớp sơn bảo vệ.
Điện trở Ôxit kim loại : Chế tạo theo cách kết lắng màng Ôxit thiếc trên thanh SiO2 có
công suất danh định là 1/2 W .
2
Điện trở dây quấn: Loại điện trở này dùng dây điện trở quấn trên thân lớp cách điện
thường bằng sứ, có trị số điện trở thấp nhưng công suất làm việc lớn từ 1W25 W
Phân loại theo công dụng ( hay còn gọi là phân loại theo chức năng):
Biến trở (Variable Resistor ): Thường dùng loại bột than có độ kết dính cao hoặc vành
dây quấn được bố trí dạng cung tròn 2700 kết hợp với con quay hoặc con chạy .
Quang trở (Photo Resistor hay Light Dependent Resistor) Được chế tạo từ chất bán dẫn
có độ nhạy quang lớn nên khi ánh sáng chiếu vào sẽ làm thay đổi giá trị điện trở, khi cường
độ ánh sáng chiếu vào quang trở càng tăng lên thì giá trị quang trở càng giảm.
Nhiệt trở: (Thermistor). Nhiệt trở có hai loại: nhiệt trở có hệ số nhiệt dương ( giá trị
nhiệt trở tỷ lệ thuận với nhiệt độ tác động lên nhiệt trở) và nhiệt trở có hệ số nhiệt âm ( giá
trị nhiệt trở tỷ lệ nghịch với nhiệt độ tác động).
Điện trở tùy áp ( Voltage Dependent Resistor). Giá trị của điện trở tùy áp phụ thuộc
vào giá trị điện áp đặt lên điện trở.
Điện trở cầu chì (Fusistor hay Fuse Resistor ). Điện trở cầu chì có tính chất và tác dụng
như một cầu chì, khi dòng điện qua nó vượt quá định mức cho phép thì nó tự đứt để bảo các
phần tử khác trong mạch điện tử.
Sau đây là hình ảnh minh họa của một số loại điện trở trong thực tế.
Tên điện trở
Ký hiệu
R
Điện trở thường
VR
Biến trở
3
Hình dáng
Th
Nhiệt trở
CdS
Quang trở
F
Điện trở cầu chì
VDR
Điện trở tùy áp
1.1.3 Đặc điểm
Giá trị định danh: Giá trị định danh của điện trở được tính bằng Ôm (), có thể dùng
các đơn vị dẫn suất như kilôôm (K hoặc K), mêgaôm (M hoặc M), gigaôm (G hoặc G).
Dung sai: là sai số không mong muốn, sai số này phát sinh trong quá trình chế tạo.
Dung sai phụ thuộc vào công nghệ chế tạo. Đối với điện trở có cấc cấp dung sai là: B =
0,1%, C = 0,25%, D = 0,5%, F = 1%, G = 2%, I = 5%, K = 10%, M = 20%. Cấp
B, C, D thường được dùng trong các thiết bị đo, cấp F, G thường dùng trong các thiết bị
quân sự, hàng không, thiết bị chuyên dụng; còn các cấp I, K, M chỉ dùng trong các thiết bị
dân dụng, học tập.
Đặc tính điện trở – nhiệt độ: Độ biến thiên của điện trở theo nhiệt độ được biểu thị
bằng phần trăm (%); nếu các thay đổi là tuyến tình thì gọi là hệ số nhiệt độ, nếu các thay đổi
là phi tuyến (dạng chủ yếu) thì gọi là đặc tính điện trở – nhiệt độ.
Tần số giới hạn và tiếng ồn: Khi làm việc ở tần số cao, ngoài thành phần thuần trở
còn phải tính đến thành phần cảm kháng và dung kháng kí sinh. Muốn có tính năng tốt ở tần
4
nguon tai.lieu . vn
khoa c¬ khÝ ®éng lùc
Bµi gi¶ng dïng chung
Kü THUËT §IÖN Tö
(Dïng cho c¸c hÖ ngµnh CN c¬ ®iÖn-b¶o tr×, C¬ ®iÖn l¹nh vµ §iÒu
hßa kh«ng khÝ, c¬ khÝ ®éng lùc)
¸p dông cho Ch-¬ng tr×nh tÝn chØ
Biªn so¹n:
NguyÔn h¶i hµ, Lª ngäc tróc,
lª trÝ quang
Bé m«n: c«ng nghÖ c¬ ®iÖn L¹NH & §HKK
H-ng yªn, 2015
PHẦN 1: LINH KIỆN BÁN DẪN
Chƣơng I LINH KIỆN ĐIỆN TỬ THỤ ĐỘNG
1.1 Điện trở: Cấu tạo, ký hiệu, đặc điểm
1.1.1 Cấu tạo
Khái niệm : Điện trở là linh kiện điện tử thụ động dùng để làm vật cản trở dòng điện.
Theo mong muốn của người sử dụng, đôi khi người ta dùng điện trở để tạo ra sự phân cấp
điện áp ở mỗi vị trí trong mạch điện. Đối với điện trở thì nó có khả năng làm việc với cả tín
hiệu một chiều (DC) và xoay chiều (AC) và nghĩa là nó không phụ thuộc vào tần số của tín
hiệu tác động lên nó.
Trường hợp đối với một dây dẫn thì trị số điện trở lớn hay nhỏ sẽ phụ thuộc vào vật
liệu làm dây dẫn( điện trở suất) và nó tỷ lệ thuận với chiều dài dây, tỷ lệ nghịch với tiết diện
dây dẫn.
Ta có công thức tính:
: Là điện trở suất (mm2/m)
L
R=
L: Là chiều dài dây( m)
S
Trong đó
S : Là tiết diện dây (mm2)
R : Là điện trở. ()
Trong mạch điện thuần trở, điện trở có quan hệ với hiệu điện thế và dòng điện bởi
biểu thức:
R=
Trong đó:
U
I
U – hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở (V);
I- cường độ dòng điện chạy qua điện trở (A).
Công suất toả nhiệt trên điện trở P là:
P=
U2
I 2 R (W)
R
1
Khi có hai hay nhiều điện trở R1, R2, …, Rn mắc nối tiếp nhau thì điện trở tổng cộng
R bằng tổng các điện trở riêng rẽ.
n
R = R1 +R 2 +...+R n = R i
i=1
Khi có hai hay nhiều điện trở R1, R2, …, Rn mắc song song nhau thì điện trở R được
tính theo hệ thức sau.
n
1
1
1
1
1
=
+
+...+
=
R
R1 R 2
R n i=1 R i
1.1.2 Ký hiệu
Trong sơ đồ, tài liệu, điện trở được kí hiệu theo hai dạng cơ bản sau đây:
Điện trở thường
R
chiếp áp
Điện trở chíp
o
R t
R
VR
Chuẩn EU
Chuẩn US
Điện trở nhiệt
Biến trở
Quang trở
Hình 1.1 Một số ký hiệu của các loại điện trở
Trong thực tế, điện trở rất phong phú về chủng loại và hình dạng và thường được phân
loại như sau:
Phân loại theo cấu tạo, có các loại điện trở:
Điện trở than ép : Có dạng thanh chế tạo từ bột than trộn với chất liên kết được nung
nóng để hóa rắn. Có trị số từ 10 22M và công suất 1/4 W đến 1 W .
Điện trở màng kim loại : Chế tạo theo cách kết lắng màng
Ni – Cr trên thân gốm có sẻ rãnh xoắn và được phủ lớp sơn bảo vệ.
Điện trở Ôxit kim loại : Chế tạo theo cách kết lắng màng Ôxit thiếc trên thanh SiO2 có
công suất danh định là 1/2 W .
2
Điện trở dây quấn: Loại điện trở này dùng dây điện trở quấn trên thân lớp cách điện
thường bằng sứ, có trị số điện trở thấp nhưng công suất làm việc lớn từ 1W25 W
Phân loại theo công dụng ( hay còn gọi là phân loại theo chức năng):
Biến trở (Variable Resistor ): Thường dùng loại bột than có độ kết dính cao hoặc vành
dây quấn được bố trí dạng cung tròn 2700 kết hợp với con quay hoặc con chạy .
Quang trở (Photo Resistor hay Light Dependent Resistor) Được chế tạo từ chất bán dẫn
có độ nhạy quang lớn nên khi ánh sáng chiếu vào sẽ làm thay đổi giá trị điện trở, khi cường
độ ánh sáng chiếu vào quang trở càng tăng lên thì giá trị quang trở càng giảm.
Nhiệt trở: (Thermistor). Nhiệt trở có hai loại: nhiệt trở có hệ số nhiệt dương ( giá trị
nhiệt trở tỷ lệ thuận với nhiệt độ tác động lên nhiệt trở) và nhiệt trở có hệ số nhiệt âm ( giá
trị nhiệt trở tỷ lệ nghịch với nhiệt độ tác động).
Điện trở tùy áp ( Voltage Dependent Resistor). Giá trị của điện trở tùy áp phụ thuộc
vào giá trị điện áp đặt lên điện trở.
Điện trở cầu chì (Fusistor hay Fuse Resistor ). Điện trở cầu chì có tính chất và tác dụng
như một cầu chì, khi dòng điện qua nó vượt quá định mức cho phép thì nó tự đứt để bảo các
phần tử khác trong mạch điện tử.
Sau đây là hình ảnh minh họa của một số loại điện trở trong thực tế.
Tên điện trở
Ký hiệu
R
Điện trở thường
VR
Biến trở
3
Hình dáng
Th
Nhiệt trở
CdS
Quang trở
F
Điện trở cầu chì
VDR
Điện trở tùy áp
1.1.3 Đặc điểm
Giá trị định danh: Giá trị định danh của điện trở được tính bằng Ôm (), có thể dùng
các đơn vị dẫn suất như kilôôm (K hoặc K), mêgaôm (M hoặc M), gigaôm (G hoặc G).
Dung sai: là sai số không mong muốn, sai số này phát sinh trong quá trình chế tạo.
Dung sai phụ thuộc vào công nghệ chế tạo. Đối với điện trở có cấc cấp dung sai là: B =
0,1%, C = 0,25%, D = 0,5%, F = 1%, G = 2%, I = 5%, K = 10%, M = 20%. Cấp
B, C, D thường được dùng trong các thiết bị đo, cấp F, G thường dùng trong các thiết bị
quân sự, hàng không, thiết bị chuyên dụng; còn các cấp I, K, M chỉ dùng trong các thiết bị
dân dụng, học tập.
Đặc tính điện trở – nhiệt độ: Độ biến thiên của điện trở theo nhiệt độ được biểu thị
bằng phần trăm (%); nếu các thay đổi là tuyến tình thì gọi là hệ số nhiệt độ, nếu các thay đổi
là phi tuyến (dạng chủ yếu) thì gọi là đặc tính điện trở – nhiệt độ.
Tần số giới hạn và tiếng ồn: Khi làm việc ở tần số cao, ngoài thành phần thuần trở
còn phải tính đến thành phần cảm kháng và dung kháng kí sinh. Muốn có tính năng tốt ở tần
4