Xem mẫu
- UỶ BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ ĐÀ NẴNG
GIÁO TRÌNH
ĐIỆN TỬ CƠ BẢN
(Ban hành kèm theo Quyết định số: /QĐ-CĐN… ngày…….tháng….năm .........
của Hiệu trưởng Trường Cao đẳng nghề Đà Nẵng)
(Lưu hành nội bộ)
TÁC GIẢ : NGUYỄN THỊ THẮM
Đà Nẵng, năm 2010
- TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN
Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được phép
dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo.
Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh
thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm.
2
- LỜI GIỚI THIỆU
Giáo trình được biên soạn theo nhiều nguồn tài liệu tổng hợp thành, trong đó có
các phàn lý thuyết được tổng hợp từ các giáo trình về Điện tử cơ bản, phần thực hành
được biên soạn theo tài liệu hướng dẫn kèm theo máy thực tế tại cơ sở.
Đà Nẵng, ngày…..........tháng…........... năm……
Tham gia biên soạn
Chủ biên: Nguyễn Thị Thắm
3
- THÔNG TIN CHUNG
TÊN GIÁO TRÌNH SỐ LƯỢNG
ĐIỆN TỬ CƠ BẢN CHƯƠNG/BÀI
05
Thời gian 60 giờ (Lý thuyết: 15 giờ; Thực hành, thí nghiệm, thảo
luận, bài tập: 42 giờ; Kiểm tra: 3 giờ; Tự học: 45 giờ)
Vị trí của môn Mô đun được bố trí song song với môn học điện kỹ thuật ở
học học kỳ1 sau khi học sinh học xong các môn học chung.
Tính chất của Mô đun: Là mô đun kiến thức kỹ thuật cơ sở bắt buộc.
môn học
Kiến thức tiên Sinh viên phải có kiến thức về kỹ thuật điện.
quyết
Đối tượng Sinh viên học các nghề Cơ điện tử, KT Lắp đặt điện và điều
khiển trong công nghiệp; trình độ: Cao đẳng
Mục tiêu Về kiến thức:
+ Trình bày được các bộ phận và linh kiện , phụ kiện điện tử,
phạm vi sử dụng và cách kiểm tra chất lượng.
Về kỹ năng:
+ Xác định được cực tính và chất lượng điốt
+ Lắp ráp, cân chỉnh được các kiểu mạch của Transistor PNP,
NPN.
Về thái độ:
+ Có ý thức tự giác, tính kỷ luật cao, tinh thần trách nhiệm trong
công việc, có tinh thần hợp tác, giúp đỡ lẫn nhau
Yêu cầu Các bài đọc bắt buộc, trao dồi kỹ năng học nhóm, làm tiểu
luận, đồ án mô đun; các qui định về thời hạn, chất lượng các
bài tập, bài kiểm tra, kỹ thuật tìm kiếm thông tin (thư viện và
trên internet)…
4
- DANH MỤC VÀ PHÂN BỔ THỜI LƯỢNG CHO CÁC CHƯƠNG/BÀI
TÊN CÁC CHƯƠNG TRONG MÔN THỜI GIAN (GIỜ)
HỌC LT TH BT KT TỔNG
1 Bài 1: Vật liệu linh kiện thụ động 3 5 8
Bài 2: Khái niệm về chát bán dẫn , điốt
2 3 9 12
bán dẫn
3 Bài 3: Các điốt đặc biệt 3 8 1 12
4 Bài 4: Transistor lưỡng cực (PNP, NPN) 3 8 1 12
Bài 5: Các kiểu mạch định thiên cho
5 3 12 1 16
transistor lưỡng cực
TỔNG CỘNG 15 42 3 60
5
- DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT VÀ THUẬT NGỮ
STT Viết tắt Ý nghĩa
1 BJT Transistor lưỡng cực
2 Diode Đi ốt
3 C Tụ điện
4 R Điện trở
5 Vcc Nguồn 1 chiều
6
- MỤC LỤC
LỜI GIỚI THIỆU…………………………………………………………...........3
THÔNG TIN CHUNG…………………………………………………………....4
DANH MỤC VÀ PHÂN BỐ THWOIF LƯỢNG CHO CÁC BÀI…………….5
Bài 1: Vật liệu linh kiện thụ động……………………………………………….8
1. Chức năng nhiệm vụ của các loại vật liệu…………..………………..…………8
2. Linh kiện thụ động. ……………………………………………………….…...9
3. Xác định chất lượng linh kiện bằng VOM………………………………..…...10
Bài 2: Khái niệm về chất bán dẫn Điốt bán dẫn.................................................12
1.Khái niệm, định nghĩa, tính chất của chất bán dẫn……………..……………....12
2.Sự dẫn điện trong chất bán dẫn P,N…………………………………………….13
3.Cấu tạo, kí hiệu quy ước và nguyên lý hoạt động của đi ốt. ……......................14
4.Cách xác định cực tính và chất lượng điốt…………………………..................15
Bài 3: Các Điốt đặc biệt ......................................................................................17
1. Điốt ổn áp. …………………………………………………………….……....17
2. Điốt biến dung………………………………………………………………….19
3. Điốt phát quang. ……………………………………………...........................17
4. Điốt thu quang…………………………………………………………………19
Bài 4: Transistor lưỡng cực (PNP, NPN)..............................................................21
1.Cấu tạo, kí hiệu quy ước, nguyên lý hoạt động của Transistor lưỡng cực……….21
2.Đặc tuyến và các thông số cơ bản của Transistor . ……………….....................22
3.Các kiểu mạch cơ bản . ………………………………………………………...24
4.Lắp ráp và cân chỉnh các mạch transistor. ……………………………………....25
Bài 5: Các kiểu mạch định thiên cho Transistor lưỡng cực……………………
1.Mạch định thiên cố định.........................................................................................21
2. Mạch định thiên hồi tiếp. ……………………………………………………....22
3.Mạch định thiên hồi tiếp. …………………………………………….………....24
4. Mạch định thiên hồi tiếp hỗn hợp. ……………………………………..……....25
5. Mạch định thiên hồi tiếp hỗn hợp ……………………………………..……......
7
- Bài 1: Vật liệu linh kiện Thời gian (giờ)
MÃ MÔN
thụ động LT TH BT KT TS
HỌC/MÔ ĐUN:
CĐT 5 3 5 8
Mục tiêu:
Sau khi học xong bài này, sinh viên có khả năng:
- Trình bày đúng chức năng các loại vật liệu dùng trong lĩnh vực điện tử dân
dụng.
- Trình bày chính xác về cấu tạo, kí hiệu quy ước, quy luật mã màu, mã ký tự
biểu diễn trị số của R, C.
- Chủ động, sáng tạo và an toàn trong quá trình học tập.
Các vấn đề chính sẽ được đề cập
1. Chức năng nhiệm vụ của các loại vật liệu
2. Linh kiện thụ động.
3. Xác định chất lượng linh kiện bằng VOM.
A. NỘI DUNG:
1.Chức năng nhiệm vụ của các loại vật liệu
1.1. Vật liệu dẫn điện.
- Chất dẫn điện là vật chất khi ở trạng thái bình thường có các điện tích tự do, nếu đặt
chúng vào trong điện trường các điện tích sẽ chuyển động theo một hướng nhất định
và tạo thành dòng điện. Người ta gọi chúng là vật liệu có tính dẫn điện.
- Các chất mà cấu tạo nguyên tử ở tầng ngoài chỉ có 1 hay 2 electron và có khuyênh
hướng trở thành electron tự do được gọi là chất dẫn điện.
- Các chất dẫn điện tốt như: vàng, bạc, đồng, nhôm..
1.2. Vật liệu cách điện.
- Chất cách điện (còn gọi là chất điện môi) là các chất mà trong điều kiện bình thường
điện tích không dịch chuyển. Tức là ở điều kiện bình thường, điện môi là vật liệu
không dẫn điện, điện dẫn của chúng bằng không hoặc không đáng kể.
- Các chất mà cấu tạo nguyên tử ở tầng ngoài cùng có đủ các electron tối đa hay gần
đủ số electron tối đa nên rất ít có khả năng tạo ra electron tự do được gọi là chất cách
điện.
- Các chất cách điện tốt như: thuỷ tinh, sứ, cao su..
1.3. Vật liệu từ.
- Là vật liệu trung gian giữa chất dẫn điện và chất cách điện. Chất bán dẫn hoạt động
như một chất cách điện ở nhiệt độ thấp và có tính dẫn điện ở nhiệt độ phòng. Chất bán
dẫn dẫn điện ở một điều kiện nào đó hoặc ở một điều kiện khác sẽ không dẫn điện
8
- - Các chất mà cấu tạo nguyên tử ở lớp ngoài cùng 4 electron. Chất có thể cho hoặc
nhận electron để trở thành chất dẫn điện hoặc chất cách điện.
- Các chất bán dẫn như: Ge, Si..
2.Linh kiện thụ động
2.1.Điện trở.
2.1.1. Khái niệm, công dụng:
+ Khái niệm: Là sự cản trở dòng điện của một vật dẫn điện, nếu một vật dẫn điện tốt
thì điện trở nhỏ, vật dẫn điện kém thì điện trở lớn, vật cách điện thì điện trở là vô cùng
lớn.
- Công dụng: Tạo sụt áp hoặc cản trở dòng điện
2.1.2. Thông số kỹ thuật:
- Trị số điện trở: cho biết mức độ cản trở dòng điện của điện trở
- Công suất định mức: Công suất tiêu hao trên điện trở mà nó có thể chịu đựng trong
thời gian dài, không bị nóng quá cháy hay đứt.
2.1.3. Hình dáng và ký hiệu:
+ Hình dáng:
+ Ký hiệu: R R
- Theo tiêu chuẩn của Châu Á:
R
- Theo tiêu chuẩn của Châu Âu, Mỹ:
+ Đơn vị tính: (Ohm)
Các bội số của là: K (Kilo Ohm); M (Mega Ohm);
Nếu có chữ : E, R ứng đơn vị ,
: K ứng đơn vị K,
: M ứng với đơn vị M
+ Đơn vị: Ω (Ohm), KΩ, MΩ
9
- - 1KΩ = 1000 Ω
- 1MΩ = 1000 K Ω = 1000.000 Ω
2.1.4 Cách đọc điện trở
* Điện trở loại 4 vạch màu:
- Vạch số 4 là vạch ở cuối, luôn luôn có màu nhũ vàng hay nhũ bạc, đây là vạch chỉ sai
số của điện trở.
- Đối diện với vạch cuối là vạch số 1, tiếp theo đến vạch số 2, số 3
- Vạch số 1 và vạch số 2 là hàng chục và hàng đơn vị
- Vạch số 3 là bội số của cơ số 10.
Như vây: Trị số của điện trở = (vạch 1)(vạch 2) x 10(mũ vạch số 3)
- Có thể tính vạch smmmmố 3 là số con số không "0" thêm vào.
- Màu nhũ chỉ có ở vạch sai số hoặc vạch số 3, nếu vạch số 3 là nhũ thì số mũ của cơ số
10 là số âm.
4 vạch màu
5 vạch màu
10
- Vòng số 1 Vòng số 4
Vòng số 2 Vòng số 3
Màu đỏ Màu nhũ vàng
Màu tím Màu cam
2 7 x 103 ±5%
Sai số 5%
= 27.000 ±5%
(Hình
= 27k
1.2)
±5%
* Điện trở 5 vạch màu:
- Vạch số 5 là vạch cuối cùng, là vạch ghi sai số, trở 5 vạch màu thì màu sai số có
nhiều màu, do đó gây khó khăn cho ta khi xác định đâu là vạch cuối cùng, tuy nhiên
vạch cuối luôn có khoảng cách xa hơn một chút.
- Đối diện vạch cuối là vạch số 1
- Tương tự cách đọc trị số của trở 4 vạch màu nhưng ở đây vạch số 4 là bội số của cơ
số 10, vạch số 1, số 2, số 3 lần lượt là hàng trăm, hàng chục và hàng đơn vị.
Như vậy: Giá trị của điện trở = (vạch 1)(vạch 2)(vạch 3) x 10(mũ vạch số 4)
+ Có thể tính vạch số 4 là số con số không "0" thêm vào
Vòng số 5
Vòng số 1
Màu nâu
Màu đỏ Vòng số 2 Vòng số3 Vòng số4
Màu tím Màu vàng Màu đỏ
Sai số 1%
2 7 4 x 102 ±1%
= 27400 ± 1%
(Hình 1.3)
2.1.5. Phân loại điện trở
2.1.5.1 Phân loại theo công suất:
11
- - Điện trở thường : Điện trở thường là các điện trở có công xuất nhỏ từ 0,125W đến
0,5W
- Điện trở công suất : Là các điện trở có công xuất lớn hơn từ 1W, 2W, 5W, 10W.
Điện trở sứ, điện trở nhiệt : Là cách gọi khác của các điện trở công xuất, điện trở này
có vỏ bọc sứ, khi hoạt động chúng toả nhiệt.
2.5.1.2 Phân loại theo hình dáng:
* Biến trở: Là điện trở có thể chỉnh để thay đổi giá trị, có ký hiệulà VR chúng có
hình dạng như sau :
Ký hiệu trên sơ đồ
* Triết áp: Triết áp cũng tương tự biến trở nhưng có thêm cần chỉnh và thường bố trí
phía trước mặt máy cho người sử dụng điều chỉnh.
12
- Ký hiệu triết áp trên sơ đồ nguyên lý
Hình dạng triết áp Cấu tạo trong triết áp
+ Điện trở nhiệt: Nhiệt trở là loại điện trở cảm biến theo nhiệt độ, nghĩa là khi nhiệt
độ thay đổi, trị số điện trở của nhiệt trở cũng sẽ thay đổi theo. Có hai loại nhiệt trở:
* Nhiệt trở âm: Giá trị của điện trở tỷ lệ nghịch với nhiệt độ
* Nhiệt trở dương: Giá trị của điện trở tỷ lệ thuận với nhiệt độ
+ Quang trở: Giá trị của điện trở tỷ lệ nghịch với ánh sáng
2.1.6 Ứng dụng:
- Điện trở là linh kiện quan trọng không thể thiếu được, trong mạch điện.
- Ví dụ có một bóng đèn 9V, nhưng chỉ có nguồn 12V, có thể đấu nối tiếp bóng đèn
với điện trở để sụt áp bớt 3V trên điện trở.
13
- Đấu nối tiếp với bóng đèn một điện trở.
- Như hình trên có thể tính được trị số và công xuất của điện trở cho phù hợp như sau:
Bóng đèn có điện áp 9V và công xuất 2W vậy dòng tiêu thụ là I = P / U = (2/9 ) =
Ampe đó cũng chính là dòng điện đi qua điện trở.
- Vì nguồn là 12V, bóng đèn 9V nên cần sụt áp trên R là 3V vậy suy ra điện trở cần
tìm là R = U/ I = 3 / (2/9) = 27 / 2 = 13,5 Ω
- Công xuất tiêu thụ trên điện trở là : P = U.I = 3.(2/9) = 6/9 W vì vậy phải dùng điện
trở có công xuất P > 6/9 W
2.2.Tụ điện:
2.2.1. Khái niệm, công dụng
* Khái niệm: Tụ điện là một linh kiện điện tử thụ động tạo bởi hai bề mặt dẫn điện
được ngăn cách bởi điện môi. Khi có chênh lệch điện thế tại hai bề mặt, tại các bề mặt
sẽ xuất hiện điện tích cùng cường độ, nhưng trái dấu.
* Công dụng: Tích tụ năng lượng điện thường được dùng kết hợp với các điện trở
trong các mạch định thời bởi khả năng tích tụ năng lượng điện trong một khoảng thời
gian nhất định. Đồng thời tụ điện cũng được sử dụng trong các nguồn điện với chức
năng làm giảm độ gợn sóng của nguồn trong các nguồn xoay chiều, hay trong các
mạch lọc bởi chức năng của tụ nói một cách đơn giản đó là tụ ngắn mạch (cho dòng
điện đi qua) đối với dòng điện xoay chiều và hở mạch đối với dòng điện 1 chiều.
14
- 2.2.2. Thông số kỹ thuật
- Trị số điện dung: Cho biết khả năng tích lũy năng lượng của tụ điện
- Dung kháng của tụ: Đại lượng biểu hiện sự cản trở của tụ điện, đối với dòng điện
chạy qua nó.
2.2.3. Hình dáng và ký hiệu
+ Đơn vị tính: Fara (F), 1Fara là rất lớn do đó trong thực tế thường dùng các đơn vị
nhỏ hơn như MicroFara (µF), NanoFara (nF), PicoFara (pF).
1 Fara = 1000 µF = 1000.000 nF = 1000.000.000 pF
1 µF = 1000 nF
1 nF = 1000 pF
2.2.4. Phân loại và phạm vi ứng dụng của tụ điện
* Phân loại:
- Tụ phân cực
- Tụ không phân cực
- Tụ biến dung
* Phạm vi ứng dụng:
Dùng để tích (nạp), phóng (xả) điện.
- Nạp = gom lại điện, tích tụ lại.
- Xả = phóng, thoát.
- Tụ đề trong động cơ điện, quạt điện
- Dẫn tín hiệu xoay chiều, ngăn dòng một chiều
- Lọc nhiễu trong mạch nguồn chỉnh lưu
- Liên lạc tín hiệu
2.2.5 Cách đọc tụ điện
* Đối với tụ điện có phân cực (tụ hóa)
15
- - Với tụ hóa có phân cực (–); (+) và luôn luôn có hình trụ, trên thân có dấu (-) dọc trên
thân đó là cực âm của tụ hóa.
- Giá trị điện dung của tụ được ghi trực tiếp trên thân
- Ghi nội dung: 2200µF/25V
* Đối với tụ điện không phân cực (tụ giấy, tụ gốm)
- Dùng chữ P, J hay chữ K chỉ đơn vị là picoFara (PF)
- Dùng chữ n chỉ đơn vị là anofara ( nF)
- Nếu tụ ghi bằng các chữ số, thì chữ số cuối cùng chỉ số con số không thêm vào sau
các số trước đó.(lấy hai chữ số đầu nhân với 10 (mũ số thứ 3))
- Sai số: J = 5%
K = 10%
M = 20%
- Ví dụ tụ gốm bên phải hình ảnh trên ghi 474K nghĩa là:
Giá trị = 47 x 104 = 470000 (PF)
3. Xác định chất lượng linh kiện bằng VOM
3.1. Xác định điện trở
3.1.1. Phương pháp kiểm tra điện trở
Bước 1: Xác định trị số điện trở (dựa vào mã vạch màu).
Bước 2: Sử dụng chức năng đo Ω thang đo X1 đến X10K (luôn chọn thang đo lớn hơn
trị số điện trơ cần đo).
Bước 3: Chạm hai que đo vào hai chân điện trở cần đo.
Bước 4: Đọc thông số trên mặt hiển thị của đồng hồ và so sánh với trị số điện trở.
Bước 5: Đưa ra nhận xét tính tốt xấu của điện trở.
16
- 3.1. 2. Cách đọc điện trở ghi trị số bằng mã vạch màu
Nâu Đen Cam vàng kim = 10.000 5%
Nâu xanh lá Đen cam Bạc = 150.000 + 10%
3.2. Tụ điện
Bước 1:
- Dùng đồng hồ vạn năng (VOM) đặt tại thang đo :
- Tùy thuộc vào giá trị tụ điện mà ta chọn thang đo phù hợp (tụ điện có giá trị càng lớn
ta đặt thang đo nhỏ và ngược lại)
+ thang x1: khi C >100F
+ thang x10: khi C =10F 100F
+ thang x1k: khi C = 104 10F
+ thang x10k: khi C = 102 104
17
- Bước 2:
- Đặt thang đo của đồng hồ ở vị trí đo , chỉnh về 0 trước khi đo. (Cặp 2 đầu
que đo lại với nhau).
Bước 3:
* Tụ phân cực: Đọc giá trị (trị số) : Lúc này tụ nạp (kim chỉ thị giá trị 0) và
sau đó xả (∞) tụ tốt tốt (đối với tụ phân cực)
* Tụ không phân cực: Lúc này có giá trị cả hai lần đo đều không lên kim =
∞tụ tốt.
Tụ hoá ghi điện dung là 185 µF / 320 V
* Cách đo tụ điện có phân cực (tụ hóa) hoá ít khi bị dò hay bị chập như tụ giấy, nhưng
chúng lại hay hỏng ở dạng bị khô ( khô hoá chất bên trong lớp điện môi ) làm điện
dung của tụ bị giảm , để kiểm tra tụ hoá , ta thường so sánh độ phóng nạp của tụ với
một tụ còn tốt có cùng điện dung, hình ảnh dưới đây minh hoạ các bước kiểm tra tụ
hoá.
Đo kiểm tra tụ hoá
18
- - VOM ở thang từ x1Ω đến x100Ω (điện dung càng lớn thì để thang càng thấp)
Bài tập thực hành giao cho học sinh:
- Nội dung:
Câu 1: Thực hiện đọc, đo giá trị của điện trở 4, 5 vòng màu sau:
Câu 2: Thực hiện đọc, đo giá trị của các tụ điện sau:
- Tổ chức và phương pháp:
+ Tổ chức: Phân chia lớp thành từng nhóm nhỏ, mỗi nhóm 02h/s (có tổ trưởng phụ
trách), từng nhóm ngồi theo vị trí đã được phân công của giáo viên.
19
- + Phương pháp: Từng h/s trong nhóm thay đổi nhau thực hiện bài tập thực hành theo
quy trình thực hiện.
Trong quá trình thực hành, tổ có thể theo dõi góp ý sửa sai rút kinh nghiệm cho lần
thực hiện sau.
- Nguồn lực: mỗi nhóm 04h/s được cấp vật tư trang thiết bị theo bảng danh mục trên
- Thời gian thực hiện:
+ Thời gian thực hành: 20 phút/1h/s
+ Thời gian kiểm tra đánh giá kết quả: 5 phút
- Kết quả đạt được:
+ Xác định đúng cực tính và kiểm tra chất lượng của điện trở và tụ điện.
+ Đảm bảo thời gian hoàn thành công việc, có ý thức tiết kiệm vật tư, bảo quản trang
bị, dụng cụ thực hành và vệ sinh công nghiệp.
Bài tập giao cho học sinh:
Câu 1: Nêu đặc điểm của chất dẫn điện, cách điện và chất bán dẫn?
Câu 2: Nêu khái niện, thông số kỹ thuật của điện trở, tụ điện
Câu 3: Nêu phương pháp đọc điện trở theo vòng màu
20
nguon tai.lieu . vn
