Giáo trình module: Điện tử cơ bản (Phần 2)

Giáo trình module: Điện tử cơ bản Trường Cao đẳng nghề Nam Định 32 CHƯƠNG 3: LINH KIỆN BÁN DẪN Bài 3-1: KháI niệm về chất bán dẫn 1. Chất bán dẫn thuần 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). 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. Chất bán dẫn tinh khiết . 2. Chất bán dẫn loại P Ngược lại khi ta pha thêm một lượng nhỏ chất có hoá trị 3 như Indium (In) vào chất bán dẫn Si thì 1 nguyên tử Indium sẽ liên kết với 4 nguyên tử Si theo liên kết cộng hoá trị và liên kết bị thiếu một điện tử => trở thành lỗ trống (mang điện dương) và được gọi là chất bán dẫn P. Chất bán dẫn P Giáo trình module: Điện tử cơ bản Trường Cao đẳng nghề Nam Định 33 3. Chất bán dẫn loại N Khi ta pha một lượng nhỏ chất có hoá trị 5 như Phospho (P) vào chất bán dẫn Si thì một nguyên tử P liên kết với 4 nguyên tử Si theo liên kết cộng hoá trị, nguyên tử Phospho chỉ có 4 điện tử tham gia liên kết và còn dư một điện tử và trở thành điện tử tự do => Chất bán dẫn lúc này trở thành thừa điện tử (mang điện âm) và được gọi là bán dẫn N ( Negative : âm ). Bài 3.2: Tiếp giáp P - N và Cấu tạo của Diode bán dẫn 1. Tiếp giáp P - N Khi đã có được hai chất bán dẫn là P và N , nếu ghép hai chất bán dẫn theo một tiếp giáp P - N ta được một Diode, tiếp giáp P -N có đặc điểm : Tại bề mặt tiếp xúc, các điện tử dư thừa trong bán dẫn N khuyếch tán sang vùng bán dẫn P để lấp vào các lỗ trống => tạo thành một lớp Ion trung hoà về điện => lớp Ion này tạo thành miền cách điện giữa hai chất bán dẫn. Mối tiếp xúc P - N => Cấu tạo của Diode . * Ở hình trên là mối tiếp xúc P - N và cũng chính là cấu tạo của Diode bán dẫn. Chất bán dẫn N Giáo trình module: Điện tử cơ bản Trường Cao đẳng nghề Nam Định 34 Ký hiệu và hình dáng của Diode bán dẫn. 2. Đi ốt tiếp mặt * Phân cực thuận cho Diode. Khi ta cấp điện áp dương (+) vào Anôt ( vùng bán dẫn P ) và điện áp âm (-) vào Katôt ( vùng bán dẫn N ) , khi đó dưới tác dụng tương tác của điện áp, miền cách điện thu hẹp lại, khi điện áp chênh lệch giữ hai cực đạt 0,6V ( với Diode loại Si ) hoặc 0,2V ( với Diode loại Ge ) thì diện tích miền cách điện giảm bằng không => Diode bắt đầu dẫn điện. Nếu tiếp tục tăng điện áp nguồn thì dòng qua Diode tăng nhanh nhưng chênh lệch điện áp giữa hai cực của Diode không tăng (vẫn giữ ở mức 0,6V ) Diode (Si) phân cực thuận - Khi Dode dẫn điện áp thuận đựơc gim ở mức 0,6V Đường đặc tuyến của điện áp thuận qua Diode * Kết luận : Khi Diode (loại Si) được phân cực thuận, nếu điện áp phân cực thuận < 0,6V thì chưa có dòng đi qua Diode, Nếu áp phân cực thuận đạt = 0,6V thì có dòng đi qua Diode sau đó dòng điện qua Diode tăng nhanh nhưng sụt áp thuận vẫn giữ ở giá trị 0,6V. * Phân cực ngược cho Diode. Khi phân cực ngược cho Diode tức là cấp nguồn (+) vào Katôt (bán dẫn N), nguồn (-) vào Anôt (bán dẫn P), dưới sự tương tác của điện áp ngược, miền cách Giáo trình module: Điện tử cơ bản Trường Cao đẳng nghề Nam Định 35 điện càng rộng ra và ngăn cản dòng điện đi qua mối tiếp giáp, Diode có thể chịu được điện áp ngược tuỳ theo thông số làm việc thì diode mới bị đánh thủng. Diode chỉ bị cháy khi áp phân cực ngựơc tăng > = Ungmax Bài 3.3: Cấu tạo, phân loại và các ứng dụng của đi ốt: 1. Diode nắn điện:  Ký hiệu: D A K - Điều kiện làm việc: chỉ dẫn 1 chiều khi phân cực thuận + ở Anốt, - ở katốt  Phân loại: căn cứ vào dòng điện làm việc của đi ốt có loại công suất và đi ốt thường  Hình dáng và cách kiểm tra. - Kiểm tra: dùng đồng hồ vạn năng để thang đo điện trở x10 (x1) * Phương pháp đo kiểm tra Diode Đặt đồng hồ ở thang x1 , 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 = 0 => là Diode bị chập. - Nếu đo thuận chiều mà kim không lên => là Diode bị đứt. Nếu để thang 1K mà đo ngược vào Diode kim vẫn lên một chút là Diode bị dò. Rt và Rng càng cách xa nhau càng tốt. - Diode nắn gồm nhiều hình dạng lớn nhỏ khác nhau tương ứng 2 khả năng chịu điện áp cao, thấp và dẫn dòng mạch, yếu. - Khi thay thế hay lắp ráp cần lưu ý: Ungcmax; Itải Đ Rt P N Giáo trình module: Điện tử cơ bản Trường Cao đẳng nghề Nam Định 36 - Mã ký hiệu Diode nắn điện: 1N BA...., BY......, D.......,BYV....... - Lưu ý: Trong một số trường hợp diode nắn điện là diode xung. Khi bị hỏng không thể thay thế bằng diode thường được. Đặc điểm của diode xung là trên thân của nó có chữ "RU" hoặc có vòng sơn không liên tục. Diode xung thường bố trí ở thứ cấp nguồn ổn áp ngắt mở, thứ cấp biến áp Flyback.  Ứng dụng: - Dùng cho các mạch chỉnh lưu, mạch ngăn dòng 2. Diode tách sóng:  Ký hiệu: D  Hình dáng: - Loại này thường có vỏ bằng thuỷ tinh trong suốt là loại tiếp điểm  Ứng dụng: + tách sóng trong AM, FM RU RU Giáo trình module: Điện tử cơ bản Trường Cao đẳng nghề Nam Định 37 + Diode ghim, + Dùng làm chuyển mạch (SW) điện tử truyền tín hiệu cao tần biên độ nhỏ. - Xác định cực tính giống diode thường, có mã ký hiệu: AA..., BA..., MC..., 3. Diode ổn áp: - Ký hiệu Dz A K Chọn diode UDC = (1,5  2)UZ - Diode ổn áp làm việc ở trạng thái phân cực ngược - Tuỳ theo tỉ lệ tạp chất mà sản xuất loại diode có điện áp ổn định khác nhau: 3v, 5v, 7,5V, 9v........  Hình dạng: vỏ thuỷ tinh với loại volt thấp, vỏ sứ với loại volt cao. Diode ổn áp có mã sau: AZ...., BA...., BZ...., BZD.....,Z.....,1S....., 1Z.....  Cách đo: giống diode thường. Nhưng đối với điode zener có VZ thấp độ rỉ khi đo chiều ngược cao hơn diode có VZ cao.  Ứng dụng: - Trong mạch ổn áp làm việc với tải nhỏ, hiệu suất thấp. - Xén biên - Bảo vệ 4. Diode phát quang ( Light Emiting Diode : LED ) Diode phát phang là Diode phát ra ánh sáng khi được phân cực thuận, điện áp làm việc của LED khoảng 1,7 => 2,2V dũng qua Led khoảng từ 5mA đến 20mA Led được sử dụng để làm đèn báo nguồn, đèn nháy trang trí, báo trạng thái có điện . vv... Diode phỏt quang LED Đo và kiểm tra đi ốt phat quang giống như đi ốt thông thường * Led đôi (DUO - Led) BZ12 Ungcmax = 12V PC574J ổn áp 33V DLED Giáo trình module: Điện tử cơ bản Trường Cao đẳng nghề Nam Định 38 * Led 7 thanh Có 2 loại: Katốt chung và anốt chung  Hình dạng: a b c d e f g - Bộ hiển thị gồm 7 led có thể hiển thị từ số 0  9 - Mỗi đoạn cần khoảng It = 20mA, Ut = 2V  Cách xác định: Loại Anốt chung thì đấu dương cố định vào 1 chân, que âm còn lại lần lượt vào các chân khác  các thanh sẽ sáng lần lượt (7 thanh sáng) thì là led tốt. chú ý vị trí giữa các thanh (a, b, c, d, e, f, g) Loại katốt chung làm tương tự. 5. Thông số kỹ thuật: Đặc trưng cho chế độ làm việc tới hạn của diode + Điện áp ngược cực đại (Ungmax) + Dòng điện thuận cực đại qua diode (lúc mở) + Công suất tiêu hao cực đại cho phép trên diode Pmax + Tần số giới hạn 6. Một số bài tập ứng dụng: a. Bài tập 1: Lắp ráp mạch chỉnh lưu 1 pha hình cầu có lọc - Mục tiêu học tập: Anèt chung Katèt chung LED1 LED2 LED7LED1 LED2 LED7 - Thường cho led mầu đỏ - Thường cho mu vng/ xanh - Cực katốt Hình dạng: 1 2 3 LEDLED Giáo trình module: Điện tử cơ bản Trường Cao đẳng nghề Nam Định 39 - Củng cố kiến thức cơ bản như nguyên lý chỉnh lưu. - Rèn luyện kỹ năng: + Vẽ sơ đồ lắp ráp thành thạo khoa học. + Lắp ráp mạch chỉnh lưu có lọc thành thạo chính xác theo sơ đồ lắp ráp và theo trình tự đúng yêu cầu kỹ thuật và mỹ thuật. - Nắm được phương pháp hiệu chỉnh, tính chọn linh kiện phù hợp và biết liên hệ thực tế. - Đảm bảo an toàn cho người và thiết bị *. Sơ đồ nguyên lý: * Thực hành lắp ráp: - Chuẩn bị dụng cụ, thiết bị, vật liệu linh kiện: + Chuẩn bị dụng cụ, thiết bị: Dụng cụ Thiết bị Mỏ hàn Bo vạn năng. Panh kẹp Kìm uốn Kéo Đồng hồ vạn năng Máy hiện sóng + Chuẩn bị vật liệu linh kiện: - Vật liệu:  Thiếc, nhựa thông, dây nối. - Linh kiện:  Chọn thông số các linh kiện theo sơ đồ nguyên lý Stt Tên linh kiện S. Lượng 1 Diode 4007 4 D4 D3 D2 D1 220VAC 12VAC TP4 TP3 TP2 TP1 R1 1k LED1 + C1 2200uF/25V Giáo trình module: Điện tử cơ bản Trường Cao đẳng nghề Nam Định 40 2 C2200F 1 3 Led 1 4 R 1k 1 *. Vẽ sơ đồ lắp ráp: (trên bo vạn năng) + Sơ đồ lắp ráp: là loại sơ đồ được vẽ tuân thủ theo sơ đồ nguyên lý nhưng nó phải thể hiện được vị trí của linh kiện. + Quy tắcvẽ: - Xác định vị trí bo mạch phù hợp đảm bảo mỗi chân linh kiện một chấu hàn. - Xác định vị trí cho đường cấp nguồn: đường (+) đặt trên, đường (âm) đặt dưới. - Xác định vị trí lắp các linh kiện tích cực: như transistor, IC phải đảm mỗi chân một chấu, hướng đặt linh kiện để gắn tấm toả nhiệt. - Xác định vị trí lắp các linh kiện hiển thị: như đèn led đơn, led đôi, phần tử cảm biến chọn vị trí dễ quan sát. - Xác định vị trí lắp các linh kiện điều khiển: như chiết áp, biến trở chọn vị trí phù hợp cho thao tác điều chỉnh. - Các linh kiện dễ hỏng hoặc cần phải cân chỉnh thay thế chọn vị trí phù hợp thao tác sửa chữa. - Các dây nối không chồng sát lên nhau, không được nối vắt qua linh kiện. + Vẽ mạch lắp ráp mạch chỉnh lưu cầu: *. Trình tự lắp ráp: Giáo trình module: Điện tử cơ bản Trường Cao đẳng nghề Nam Định 41 Các bước công việc Thao tác thực hành Yêu cầu kỹ thuật Dụng cụ thiết bị Bước 1: - Chuẩn bị các linh kiện đã chọn. - Kiểm tra bo mạch. - Xác định vị trí đặt linh kiện trên bo vạn năng. - Kiểm tra chất lượng và xác định cực tính. - Làm vệ sinh linh kiện. - Đo sự liên kết của chấu hàn. - Uốn nắn chấu hàn - Xác định vị trí đặt linh kiện, các đường nối dây, đường cấp nguồn. - Uốn nắn chân linh kiện cho phù hợp vị trí lắp ráp. - Xác định đúng chân linh kiện. - Bằng cách láng thiếc mỏng vào chân linh kiện - Đảm bảo sự liên kết. - Ngay ngắn sáng bóng. - Đảm bảo thuận lợi cho thao tác cân chỉnh mạch - Chân linh kiện không được uốn sát vào thân dễ bị đứt ngầm bên trong và không được vuông góc quá sẽ nhanh bị gẫy (xem lại bài học trước). - ĐHVN -Bo mạch Panh kẹp, kìm và kéo. Bước 2: - Lắp ráp linh kiện trên bo vạn năng Hàn theo trình tự: - Hàn lần lượt các diode D1 - D4 - Hàn linh kiện phụ trợ R, C, led. - Hàn dây liên kết mạch - Hàn dây cấp nguồn - Mỗi linh kiện một chấu hàn. - Các linh kiện phải được lùa vào trong chấu hàn khi mỏ hàn đã được nung nóng làm chảy thiếc hàn ở chấu hàn. - Các linh kiện hàn đúng vị trí tiếp xúc tốt, tạo dáng đẹp. Các dây nối ít chồng chéo nhau. -Mỏ hàn, panh, bo vạn năng và linh kiện Bước 3: Kiểm tra mạch điện (kiểm tra nguội) - 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. - Đồng hồ vạn năng Giáo trình module: Điện tử cơ bản Trường Cao đẳng nghề Nam Định 42 Bước 4: 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 ĐHVN đo điện áp: (chú ý vùng đo và cực tính que đo) + Đặt que đo ở điểm TP1 với TP2: có UV = điểm TP3 với TP4: có Ur =  Dùng máy hiện sóng đo kiểm tra dạng sóng: + Bật nguồn máy hiện sóng + Thử que đo máy hiện sóng + Kẹp dây mass que đo vào mass mạch điện (sau đó bật nguồn của mạch điện) Kết quả: Ur > UV ; Dạng sóng đầu ra khi chưa có tụ là bán chu kỳ dương liên tiếp, khi có tụ dạng sóng bằng phẳng hơn. - Đồng hồ vạn năng - Máy hiện sóng Đo tại điểm TP1 có dạng sóng: Time/Div: CH1: ................ CH2:................. Volt/Div: CH1:................. CH2:................. Đo tại điểm TP3 có dạng sóng: Time/Div: CH1: ................ CH2:................. Volt/Div: CH1:................. CH2:................. 12V 15V Giáo trình module: Điện tử cơ bản Trường Cao đẳng nghề Nam Định 43 Bước 5: Hiệu chỉnh mạch và các sai hỏng thường xảy ra - Khi chọn diode cần chọn diode có dòng phù hợp với tải. IDmax  2It ; UPmax  2 2 UAC - Chọn tụ lọc nguồn phải chú ý điện áp của tụ, tụ có giá trị điện dung càng lớn thì càng tốt để giảm mức điện áp gợn sóng trên tải và tăng mức điện áp một chiều trung bình trên tải. UDC = UP - fC I U Ur t P 22  (UDC: điện áp một chiều trên tải) Ur điện áp gợn sóng trên tụ C - Các dạng sai hỏng của mạch: + Chỉ nắn được một nủa chu kỳ: + Mạch chỉnh lưu cầu bị nóng: do chạm chập - Đồng hồ vạn năng - Máy hiện sóng - Mỏ hàn - Phanh * Thực hiện thao tác mẫu: - GV làm mẫu theo trình tự trên vừa làm vừa phân tích cho học sinh hiểu. *. Phân công công việc và định mức thời gian: - Chia nhóm - Ca trưởng nhận dụng cụ thiết bị, vật liệu linh kiện phát cho từng nhóm - Các nhóm triển khai về vị trí thực hành - Thực hành lắp ráp mạch điện trên trong thời gian: 1giờ. b. Lắp ráp mạch chỉnh lưu 2 nửa chu kỳ ( Tiến hành theo trình tự trên) + Đo điện áp tại: - TP1 với 0: 220VAC 9VAC 0 9VAC TP3 TP2 TP1 + C 2200uF/25V D1 LED1D2 R 1k Giáo trình module: Điện tử cơ bản Trường Cao đẳng nghề Nam Định 44 - TP2 với 0 + Dạng sóng tại TP3 với 0 khi có tụ, không có tụ: + Dạng sóng tại TP3 với 0 khi có tụ, không có tụ: c. Lắp ráp mạch chỉnh lưu có điện áp ra đối xứng ( Tiến hành theo trình tự trên) + Đo điện áp tại: - TP3 với TP5: 0 220VAC 12VAC 12VAC TP5 TP4 TP3 TP2 TP1 + C1 2200uF/25V LED1 +C2 2200uF/25V LED2 R1 1k R2 1k Time/Div: CH1: .......... CH2:........... Volt/Div: CH1:.......... CH2:........... Time/Div: CH1: .......... CH2:........... Volt/Div: CH1:.......... CH2:........... Giáo trình module: Điện tử cơ bản Trường Cao đẳng nghề Nam Định 45 - TP5 với TP4 + Dạng sóng tại TP3 với TP5 khi có tụ, không có tụ: + Dạng sóng tại TP4 với TP5 khi có tụ, không có tụ: d. Lắp ráp mạch nhân áp Time/Div: CH1: .......... CH2:........... Volt/Div: CH1:.......... CH2:........... Time/Div: CH1: .......... CH2:........... Volt/Div: CH1:.......... CH2:........... TP6 TP5 TP4 TP3 TP2TP1 LED1 + C1 2200uF/25V D2 4007 D1 4007 + C2 2200uF/25V + C2 2200uF/25V D2 4007 D1 4007 + C1 2200uF/25V LED1 R5 1k R 1k Giáo trình module: Điện tử cơ bản Trường Cao đẳng nghề Nam Định 46  Cấp điện áp AC 12V đo các thông số mạch điện tại: + Tại TP1 với TP3: U = + Tại TP2 với TP3: U = + Dạng sóng tại: TP2 Time/Div: CH1: .......... CH2:........... Volt/Div: CH1:.......... CH2:........... Giáo trình module: Điện tử cơ bản Trường Cao đẳng nghề Nam Định 47 Bài 3.4: Transistor (BJT) I. TRANSISTOR LƯỠNG CỰC (BJT) 1. Cấu tạo, nguyên lý làm việc * Cấu tạo: - Transistor gồm ba lớp bỏn dẫn ghộp với nhau hỡnh thành hai mối tiếp giỏp P-N , nếu ghộp theo thứ tự PNP ta được Transistor thuận , nếu ghép theo thứ tự NPN ta được Transistor ngược. về phương diện cấu tạo Transistor tương đương với hai Diode đấu ngược chiều nhau . - Ba lớp bán dẫn được nối ra thành ba cực , lớp giữa gọi là cực gốc ký hiệu là B ( Base ), lớp bỏn dẫn B rất mỏng và cú nồng độ tạp chất thấp. - Hai lớp bán dẫn bên ngoài được nối ra thành cực phát ( Emitter ) viết tắt là E, và cực thu hay cực góp ( Collector ) viết tắt là C, vùng bán dẫn E và C có cùng loại bán dẫn (loại N hay P ) nhưng có kích thước và nồng độ tạp chất khác nhau nên không hoán vị cho nhau được. * Nguyên lý làm việc: Xét hoạt động của Transistor NPN . Mạch khảo sát về nguyên tắc hoạt động của transistor NPN Giáo trình module: Điện tử cơ bản Trường Cao đẳng nghề Nam Định 48 - Ta cấp một nguồn một chiều UCE vào hai cực C và E trong đó (+) nguồn vào cực C và ( - ) nguồn vào cực E. - Cấp nguồn một chiều UBE đi qua công tắc và trở hạn dũng vào hai cực B và E , trong đó cực (+) vào chân B, cực (-) vào chân E. - Khi công tắc mở , ta thấy rằng, mặc dù hai cực C và E đó được cấp điện nhưng vẫn không có dũng điện chạy qua mối C E ( lúc này dũng IC = 0 ) - Khi công tắc đóng, mối P-N được phân cực thuận do đó có một dũng điện chạy từ (+)nguồn UBE qua công tắc => qua R hạn dũng => qua mối BE về cực (-) tạo thành dũng IB - Ngay khi dũng IB xuất hiện => lập tức cũng cú dũng IC chạy qua mối CE làm bóng đèn phát sáng, và dũng IC mạnh gấp nhiều lần dũng IB - Như vậy rừ ràng dũng IC hoàn toàn phụ thuộc vào dũng IB và phụ thuộc theo một cụng thức . IC = õ.IB Trong đó: IC là dũng chạy qua mối CE IB là dũng chạy qua mối BE  là hệ số khuyếch đại của Transistor Xét hoạt động của Transistor PNP . Xét tương tự 2. Những tính chất cơ bản của Tranzitor và cách nhận biết: - Hệ số khuếch đại dòng điện (hfe; ) - Điện áp giới hạn: + UCBomax là điện áp lớn nhất của tiếp giáp CB khi hở cực E + UEBomax là điện áp lớn nhất của tiếp giáp EB khi hở cực C + UEComax là điện áp lớn nhất của tiếp giáp EB khi hở cực B - Dòng điện giới hạn: (ICmax ) - Công suất giới hạn (Pc) công suất tối đa tiêu tán trên điện trở chân C - Tần số cắt (tần số làm việc giới hạn) + Nhận biết: Trên mỗi thân TZT thường ký hiệu bằng 2 hay 3 chữ cái với 1 số theo sau: + Có 2 chữ cái lớn là TZT sử dụng trong KTTH + Có 3 chữ cái lớn là TZT sử dụng ứng dụng trong công nghiệp (loại chuyên dụng) Trong đó: Chữ cái đầu tiên chỉ vật liệu bán dẫn (A - Ge, B - Si) Chữ cái thứ 2 chỉ phạm vi sử dụng Giáo trình module: Điện tử cơ bản Trường Cao đẳng nghề Nam Định 49 C, D - TZT NF (TZT âm tần) F - TZT HF U TZT công suất chuyển mạch S TZT chuyển mạch Chữ cái thứ 3 chỉ TZT ứng dụng trong công nghiệp 3. Phương pháp đo kiểm tra xác định cực tính:  Tuỳ theo sự sắp xếp giữa các lớp bán dẫn ta có 2 loại TZT: PNP; NPN. Gồm có 3 cực Emitor (E, cực phát), colector (C, cực góp), bazơ (B, cực gốc) - Điều kiện làm việc: UC > UB > UE UC < UB < UE - Cách xác định cực tính: + Tìm cực B và loại TZT: Dùng đồng hồ vạn năng đặt ở thang đo điện trở nấc 100 (hoặc 10). Kẹp que đo lần lượt vào các cặp chân BC, BE, EB và đảo lại (như vậy có 6 phép đo). Ta thấy có 2 phép đo có giá trị điện trở tương ứng bằng nhau ở cặp BC, BE. Trong đó có một que đo chỉ cố định chính là chân B của TZT. - Nếu que đo cố định (chân B) là que đỏ (tức là âm của nguồn Pin) ta nói đó là đèn thuận. - Nếu que đo cố định (chân B) là que đen (tức là dương của nguồn Pin) ta nói đó là đèn ngược. + Xác định cực C và cực E: đặt đồng hồ ở thang đo điện trở x1k - Giả sử ta đã tìm được chân 1 là B và là loại transistor ngược. - Giả sử chân còn lại cực C là chân 2, chân 3 là cực E. - Ta nối đồng hồ như hình vẽ: Ib Ic Ie Ic Ie Ib E B E B CC B C E C B E NPN PNP N P N C B E P N P C B E R 1 2 3 - đỏ đen + Giáo trình module: Điện tử cơ bản Trường Cao đẳng nghề Nam Định 50 + Cực C nối nguồn + (que đen) + Cực E nối nguồn - (que đỏ) + Nối 1 điện trở R từ cực B về C (ta có phép định thiên kiểu dòng cố định).  Nếu phép đo có giá trị điện trở nhỏ thì phép giả sử của ta là đúng.  Còn nếu có giá trị điện trở lớn (hoặc kim không chỉ thị) là ta giả sử sai (phân cực chưa đúng) - ta sẽ thực hiện phép giả sử ngược lại.Tương tự đối với transistor thuận ta làm tương tự .  Hình dạng: - Loại Digital: có 2 họ thường dùng DTA (Digital transistor 2SA); DTC (Digital transistor 2SC) dùng để giao tiếp với mạch điều khiển tác dụng như một cổng đảo hoặc 1 công tắc (R nối cực B nhàm bảo vệ khối điều khiển phía trước khi TZT bị chạm, R nối BE giúp TZT luôn ổn định. Họ DTC 1x4: DTC 114; DTC 124 Họ DTA 1x4: DTA 114; DTA 124 Họ RN 120x: RN 1203; RN1204 Q2 PNP1 Q1 NPN1 C B E B C C B E E Giáo trình module: Điện tử cơ bản Trường Cao đẳng nghề Nam Định 51 - Loại TZT darlington: dùng thang đo (1K) giống cách phân cực trên sau đó kích tay vào BC kim vọt lên trên 1/2 vạch chia thang đo là tốt . - Loại TZT có Damper (D, R) - Sò ngang: loại thường gặp ở tầng H. out, khối Power switching của tivi mầu, monitor Cách đo: Giữ que đo vào CE (thang R10K) kích tay vào BE (BJT) hoặc kích tay vào G (đối với loại MOSFET) nếu kim thay đổi là tốt. (khi hoạt động mối BE phân cực thuận - NPN, phân cực ngược - PNP) VD: sò D869, D870, Domino: D1426, D1427  Một số lưu ý khi chọn transistor sử dụng: - Tần số hoạt động? Nếu chọn sai BJT sẽ không hoạt động đúng ở tần số cao. - Dòng tải IC ? Nếu nhỏ – sẽ làm nóng BJT (quá dòng) - Áp chịu đựng UCE ? nếu nhỏ hơn áp phân cực BJT sẽ bị phá vỡ liên kết P -N. - Độ khuếch đại. Giáo trình module: Điện tử cơ bản Trường Cao đẳng nghề Nam Định 52 Bài 3.4: TRANSISTOR TRƯỜNG I. JFET 1. Cấu tạo và ký hiệu - Giống BJT chỉ khác tổng trở vào lớn, tổng trở ra lớn - Gồm có 3 cực: Drain (cực máng) – D Gate (cực cổng) – G Source (cực nguồn) – S 2. Nguyên lý làm việc Để phân cực JFET ta dùng 2 nguồn : Vói kênh n: dùng UDS > 0; UGS < 0. Khi đó qua JFET có dũng điện chạy qua cực máng hướng từ D- >S gọi là dũng cực mỏng: ID Dũng ID phụ thuộc vào cả hai nguồn phõn cực: UDS và UGS ID = f1(UDS) với UGS = Const ID = f2(UGS) với UDS = Const 3. Cách đo và kiểm tra Loại kênh dẫn P PJFET PJFET Loại kênh dẫn N NJFET NJFET Điều kiện phân cực: VD >> VS  VG IS = ID - IG JFET dẫn mạnh: VG giảm thì VS tăng, VD giảm. Điều kiện phân cực: VD << VS  VG IS = ID - IG JFET dẫn mạnh: VG tăng thì VS giảm, VD tăng. Giáo trình module: Điện tử cơ bản Trường Cao đẳng nghề Nam Định 53 D S G NJFET Cách kiểm tra chất lượng: Cách kiểm tra chất lượng:  Đặt que đen vào D và que đỏ vào S  Kích tay vào cực G nếu kim vọt lên rồi tự giữ và ở lần kích tiếp theo kim trả về đó là TZT tốt. - Mã ký hiệu: 2SK.  Đặt que đen vào S và que đỏ vào D  Kích tay vào cực G nếu kim vọt lên rồi tự giữ và ở lần kích tiếp theo kim trả về đó là TZT tốt - Mã ký hiệu: 2SJ.  Hình dạng:  Lưu ý khi sử dụng JFET: SMP... IRF ... K30X D G S BC 264 D G S D S G PJFET đe n S G - D đ Kích R + NJFET S G + D ®á ®en KÝch R - PJFET Giáo trình module: Điện tử cơ bản Trường Cao đẳng nghề Nam Định 54 - Đúng loại kênh N hay kênh P? - Tần số cắt - Dòng tải tối đa ID - Áp chịu đựng UDS II. Transistor MOSFET 1. Cấu tạo và ký hiệu: Cấu tạo MOSFET a) Loại kênh đặt sẵn; b) Loại kênh cảm ứng. Đặc điểm cấu tạo của MOSFET có hai loại cơ bản. Trên nền đế là đơn tinh thể bán đẫn tạp chất loại p (Si-p), người ta pha tạp chất bằng phương pháp công nghệ đặc biệt (plana, Epitaxi hay khuếch tán ion) để tạo ra 2 vùng bán dẫn loại n+ (nồng độ pha tạp cao hơn so với đế) và lấy ra hai điện cực là D và S. Hai vùng này được nối thông với nhau nhờ một kênh dẫn điện loại n có thể hình thành ngay trong quá trình chế tạo loại kênh đặt sẵn hay chỉ hình thành sau khi đã có 1 điện trường ngoài (lúc làm việc trong mạch điện) tác động loại kênh cảm ứng. Tại phần đối diện với kênh dẫn, người ta tạo ra điện cực thứ ba là cực cửa G sau khi đã phủ lên bề mặt kênh 1 lớp cách điện mỏng SiO2. Từ đó MOSFET còn có tên là loại FET có cực cửa cách li (IGFET). Kênh dẫn được cách li với đế nhờ tiếp giáp pn thường được phân cực ngược nhờ 1 điện áp phụ đưa tới cực thứ 4 là cực đế. Kí hiệu quy ước của MOSFET Giáo trình module: Điện tử cơ bản Trường Cao đẳng nghề Nam Định 55 2. Nguyên lí hoạt động và đặc tuyến Von-Ampe Để phân cực MOSFET người ta đặt 1 điện áp UDS > 0. Cần phân biệt hai trường hợp: Với loại kênh đặt sẵn, xuất hiện dòng điện tử trên kênh dẫn nối giữa S và D và trong mạch ngoài có dòng cực máng ID (chiều đi vào cực D), ngay cả khi chưa có điện áp đặt vào cực cửa (UGS = 0). Nếu đặt lên cực cửa điện áp UGS > 0, điện tử tự do có trong vùng đế (là hạt thiểu số) được hút vào vùng kênh dẫn đối diện với cực cửa làm giầu hạt dẫn cho kênh, tức là làm giảm điện trở của kênh, do đó lám tăng dòng cực máng ID. Chế độ làm việc này được gọi là chế độ giầu của MOSFET. Nếu đặt tới cực cửa điện áp UGS < 0, quá trình trên sẽ ngược lại, làm kênh dẫn bị nghèo đi do các hạt dẫn (là điện tử) bị đẩy xa khỏi kênh. Điện trở kênh dẫn tăng tùy theo mức độ tăng của UGS theo chiều âm sẽ làm giảm dòng ID. Đây là chế độ nghèo của MOSFET. Nếu xác định quan hệ hàm số ID = F3(UDS) lấy với những giá trị khác nhau của UGS bằng Ií thuyết thay thực nghiệm, ta thu được họ đặc tuyến ra của MOSFET loại kênh n đặt sẵn. UGS UDS Giáo trình module: Điện tử cơ bản Trường Cao đẳng nghề Nam Định 56 Đặc tuyến ra của MOSFET Với loại kênh cảm ứng, khi đặt tới cực cửa điện áp UGS < 0, không có dòng cực máng (ID = 0) do tồn tại hai tiếp giáp p-n mắc đối nhau tại vùng máng - đế và nguồn - đế, do đó không tồn tại kênh dẫn nối giữa máng - nguồn. Khi đặt UGS > 0, tại vùng đế đối diện cực cửa xuất hiện các điện tử tự do (do cảm ứng tĩnh điện) và hình thành một kênh dẫn điện nối liền hai cực máng và nguồn. Độ dẫn của kênh tăng theo giá trị của UGS do đó dòng điện cực máng ID tăng. Như vậy MOSFET loại kênh cảm ứng chỉ làm việc với 1 loại cực tính của UGS và chỉ ở chế độ làm giầu kênh. Biểu diễn quan hệ hàm ID= F4(UDS), lấy với các giá trị UGS khác nhau, ta có họ đặc tuyến ra của MOSFET kênh N cảm ứng như trên hình 2.52b. • Từ họ đặc tuyến ra của MOSFET với cả hai loại kênh đặt sẵn và kênh cảm ứng giống như đặc tuyến ra của JFET đã xét, thấy rõ có 3 vùng phân biệt : vùng gần gốc ở đó ID tăng tuyến tính theo UDS và ít phụ thuộc vào UGS, vùng bão hòa (vùng thắt) lúc đó ID chỉ phụ thuộc mạnh vào UGS, phụ thuộc yếu vào UDS và vùng đánh thủng lúc UDS có giá trị khá lớn. • Giải thích vật lí chi tiết các quá trình điều chế kênh dẫn điện bằng các điện áp UGS và UDS cho phép dẫn tới các kết luận tương tự như đối với JFET. Bên cạnh hiện tượng điều chế độ dẫn điện của kênh còn hiện tượng mở rộng vùng nghèo của tiếp giáp p-n giữa cực máng - đế khi tăng đần điện áp UDS. Điều này làm kênh dẫn có tiết diện hẹp dần khi đi từ cực nguồn tới cực máng và bị thắt lai tại 1 điểm ứng với điểm uốn tại ranh giới hai vùng tuyến tính và bão hòa trên đặc tuyến ra. Điện áp tương ứng với điểm này gọi là điện áp bão hòa UDSO (hay điện áp thắt kênh). Hình a và b là đường biểu diễn quan hệ lD = f5(UGS) ứng với một giá trị cố định của UDS với hai loại kênh đặt sẵn và kênh cảm ứng, được gọi là đặc tuyến truyền đạt Giáo trình module: Điện tử cơ bản Trường Cao đẳng nghề Nam Định 57 của MOSFET. Hình 2.53: Đặc tuyến truyền đạt của MOSFET Các tham số của MOSFET được định nghĩa và xác định giống như đối với JFET gồm có: hỗ dẫn S của đặc tính truyền đạt, điện trở trong ri ,điện trở vào rv và nhóm các tham số giới hạn: điện áp khóa UGSO (ứng với 1 giá trị UDS xác định), điện áp thắt kênh hay điện áp máng - nguồn bão hòa UDSO (ứng với UGS = 0) dòng IDmaxCf, UDSmaxCF. Khi sử dụng FET trong các mạch điện tử, cần lưu ý tới một số đặc điểm chung nhất sau đây: - Việc điều khiển điện trở kênh dẫn bằng điện áp UGS trên thực tế gần như không làm tổn hao công suất của tín hiệu, điều này có được do cực điều khiển hầu như cách li về điện với kênh dẫn hay điện trở lối vào cực lớn (109  103 so với loại tranzito bipolal dòng điện dò đầu vào gần như bằng không, với công nghệ CMOS điều này gần đạt tới lí tưởng. Nhận xét này đặc biệt quan trọng với các mạch điện tử analog phải làm việc với những tín hiệu yếu và với mạch điện tử digital khi đòi hỏi cao về mật độ tíc hợp các phần tử cùng với tính phản ứng nhanh Giáo trình module: Điện tử cơ bản Trường Cao đẳng nghề Nam Định 58 và chi phí năng lượng đòi hỏi thấp của chúng. - Đa số các FET có cấu trúc đối xứng giữa 2 cực máng (D) và nguồn (S). Do đó các tính chất của FET hầu như không thay đổi khi đổi lẫn vai trò hai cực này. - Với JFET và MOSFET chế độ nghèo, dòng cực máng đạt cực đại ID IDmax, lúc điện áp đặt vào cực cửa bằng không UGS = 0. Do vậy chúng được gọi chung là họ FET thường mở. Ngược lại, với MOSFET chế độ giầu, dòng ID =0 lúc UGS = 0 nên nó mới được gọi là họ FET thường khoá. Nhận xét này có ý nghĩa khi xây dựng các sơ đồ khoá ( mạch lôgic số ) dựa trên công nghệ MOS. Dạng đóng vỏ MOSFET trong thực tế Giáo trình module: Điện tử cơ bản Trường Cao đẳng nghề Nam Định 59 3. Ứng dụng Mosfet Trong bộ nguồn xung của Monitor hoặc máy vi tính, người ta thường dùng cặp linh kiện là IC tạo dao động và đèn Mosfet, dao động tạo ra từ IC có dạng xung vuông được đưa đến chân G của Mosfet, tại thời điểm xung có điện áp > 0V => đèn Mosfet dẫn, khi xung dao động = 0V Mosfet ngắt => như vậy dao động tạo ra sẽ điều khiển cho Mosfet liên tục đóng ngắt tạo thành dòng điện biến thiên liên tục chạy qua cuộn sơ cấp => sinh ra từ trường biến thiên cảm ứng lên các cuộn thứ cấp => cho ta điện áp ra. Giáo trình module: Điện tử cơ bản Trường Cao đẳng nghề Nam Định 60 BÀI 3-4: SCR – TRIAC - DIAC I. THYRISTOR (SCR) 1. Cấu tạo và ký hiệu: SCR được cấu tạo bởi 4 lớp bán dẫn PNPN. Như tên gọi ta thấy SCR là một diode chỉnh lưu được kiểm soát bởi cổng silicium. Các tíêp xúc kim loại được tạo ra các cực Anod A, Catot K và cổng G. 2. Nguyên lý hoạt động: Nếu ta mắc một nguồn điện một chiều VAA vào SCR như hình sau. một dòng điện nhỏ IG kích vào cực cổng G sẽ làm nối PN giữa cực cổng G và catot K dẫn phát khởi dòng điện anod IA qua SCR lớn hơn nhiều. Nếu ta đổi chiều nguồn VAA (cực dương nối với catod, cục âm nối với anod) sẽ không có dòng điện qua SCR cho dù có dòng điện kích IG. Như vậy ta có thể hiểu SCR như một diode nhưng có thêm cực cổng G và để SCR dẫn điện phải có dòng điện kích IG vào cực cổng. Cơ chế hoạt động như trên của SCR cho thấy dòng IG không cần lớn và chỉ cần tồn tại trong thời gian ngắn. Khi SCR đã dẫn điện, nếu ta ngắt bỏ IG thì SCR Giáo trình module: Điện tử cơ bản Trường Cao đẳng nghề Nam Định 61 vẫn tiếp tục dẫn điện, nghĩa là ta không thể ngắt SCR bằng cực cổng, đây cũng là một nhược điểm của SCR so với transistor. Người ta chỉ có thể ngắt SCR bằng cách cắt nguồn VAA hoặc giảm VAA sao cho dòng điện qua SCR nhỏ hơn một trị số nào đó (tùy thuộc vào từng SCR) gọi là dòng điện duy trì IH (hodding current). 3. Đặc tuyến Vôn-Ampe Đặc tuyến này trình bày sự biến thiên của dòng điện anod IA theo điện thế anod- catod VAK với dòng cổng IG coi như thông số. - Khi SCR được phân cực nghịch (điện thế anod âm hơn điện thế catod), chỉ có một dòng điện rỉ rất nhỏ chạy qua SCR - Khi SCR được phân cực thuận (điện thế anod dương hơn điện thế catod), nếu ta nối tắt (hoặc để hở) nguồn VGG (IG=0), khi VAK còn nhỏ, chỉ có một dòng điện rất nhỏ chạy qua SCR (trong thực tế người ta xem như SCR không dẫn điện), nhưng khi VAK đạt đến một trị số nào đó (tùy thuộc vào từng SCR) gọi là điện thế quay về VBO thì điện thế VAK tự động sụt xuống khoảng 0,7V như diode thường. Dòng điện tương ứng bây giờ chính là dòng điện duy trì IH. Từ bây giờ, SCR chuyển sang trạng thái dẫn điện và có đặc tuyến gần giống như diode thường. Nếu ta tăng nguồn VGG để tạo dòng kích IG, ta thấy điện thế quay về nhỏ hơn và khi dòng kích IG càng lớn điện thế quay về VBO càng nhỏ. Giáo trình module: Điện tử cơ bản Trường Cao đẳng nghề Nam Định 62 4. Những thông số kỹ thuật : - Dòng điện cực đại IA = Ucc - 0,7/RL - Điện áp ngược cực đại: VBR = 100v 1000v - Dòng điện kích cực tiểu: IGmin phụ thuộc (tỷ lệ thuận với công suất của SCR) IGmin = 1mA vài chục mA - Thời gian mở SCR: chính là độ rộng của xung kích để SCR chuyển trạng thái. Thời gian mở khoảng vài s - Để SCR tắt thì IG = 0, UAK = 0 và thời gian cho UAK = 0 phải đủ dài. Thời gian mở khoảng vài s. 5. Cách đo, kiểm tra xác định chân SCR * Hình dạng: G A K A K G A K G A G K Giáo trình module: Điện tử cơ bản Trường Cao đẳng nghề Nam Định 63 * Cách đo kiểm tra xác định cực tính và chất lượng - Từ điều kiện làm việc của SCR: UAK > 0; UGK > 0 - Từ sơ đồ cấu trúc ta có thể đo SCR bằng cách cũng thực hiện 6 phép đo giống như TZT nhưng chỉ có 1 phép đo có giá trị R ở 2 chân G và K. Với que đen ở chân G, que đỏ ở chân K. - Chân còn lại ta xác định được là chân A. - Kiểm tra chất lượng bằng cách thực hiện theo sơ đồ sau: (giả sử chân 2 là Anốt; 1 là katôt; 3 là G) nếu kim lên một giá trị mà bỏ R ra mà vẫn giữ giá trị đó thì ta nói SCR đó còn tốt. - Mã SCR: BR...., BT...., MCR...., BTW....., 2P4M II. ĐO KIỂM TRA TRIAC 1. Cấu tạo và ký hiệu: A K G SCR R + 1 2 3 - đ đe n + R Giáo trình module: Điện tử cơ bản Trường Cao đẳng nghề Nam Định 64 - Triac được xem như 2 thyrittor ghép song song ngược. Nên triac được dùng trong mạch điện xoay chiều (dẫn điện theo cả 2 chiều) - Như vậy, ta thấy Triac như gồm bởi một SCR PNPN dẫn điện theo chiều từ trên xuống dưới, kích bởi dòng cổng dương và một SCR NPNP dẫn điện theo chiều từ dưới lên kích bởi dòng cổng âm. Hai cực còn lại gọi là hai đầu cuối chính (main terminal). 2. Nguyên lý hoạt động: Thật ra, do sự tương tác của vùng bán dẫn, Triac được nảy theo 4 cách khác nhau,được trình bày bày như hình vẽ:  Khi T2 có điện thế (+), T1 có điện thế (-) cực G có xung (+) thì triac dẫn từ T2 về T1  Khi T2 có điện thế (-), T1 có điện thế (+) cực G có xung (-) thì triac dẫn từ T1 về T2  Triac có khả năng dẫn 2 chiều - Khi triac thông cực G mất tác dụng, U giữa T1 , T2 là điện áp bão hoà 3. Cách xác định: Ta thực hiện 6 phép đo ta thấy có 2 phép đo có giá trị gần bằng nhau. Đó là cực G và T1 . Vậy còn lại sẽ là T2 hoặc T2 sẽ được nối với vỏ hoặc tấm toả nhiệt. + Cực G ta xác định theo sơ đồ sau: Giáo trình module: Điện tử cơ bản Trường Cao đẳng nghề Nam Định 65 - Hình dạng: - Mã ký hiệu: BRY....., SC......, T......, USC......, BT....,....... - Tra cứu thông số kỹ thuật BT 137 tương tự như cách tra SCR III. ĐO KIỂM TRA DIAC - Gồm 3 lớp bán dẫn khác loại ghép nối tiếp như TZT nhưng chỉ có 2 cực là T1 và T2 T2 T1 G N P N T2 T 1 T1 T2 T2 G T1 T1 G Giáo trình module: Điện tử cơ bản Trường Cao đẳng nghề Nam Định 66 - Diac gồm 3 lớp bán dẫn khác loại ghép nối với nhau như một TZT nhưng chỉ đưa ra 2 chân tương ứng với 2 cực của Diac. (Nó được xem như một TZT không có cực nền). Do tính chất đối xứng của Diac nên không cần phân biệt T1 và T2. - Diac được kích mở bằng cách nâng cao điện áp đặt vào 2 cực Umở = 20  40V.  Hình dạng: - Các mã đặc trưng: D..., N...., ST....., ..... - Tra cứu thống số kỹ thuật của diac DB3 (C113): tương tự cách tra SCR. vậy DB3 có mã ECG là 6408 IV. THỰC HÀNH: - Thực hành đo kiểm tra xác định cực tính, xác định chân các linh kiện SCR; triac; diac... 1. Lắp ráp mạch điều khiển điện áp dùng SCR (1ca) a. Mạch điện: (mạch điều chỉnh đèn bàn) - Tác dụng linh kiện: nhiệm vụ từng khối (từng linh kiện) 220VAC T P 5 T P 4 TP3 TP2 TP1 SCR1 2P4M Diac 1 VR1 250k C2 224 Diac 2 D2 SCR2 2P4M C1 224 D1 75W/220V R2 100 R1 1k R3 100 Giáo trình module: Điện tử cơ bản Trường Cao đẳng nghề Nam Định 67 - Nguyên lý làm việc: 1/2 chu kỳ đầu: 1/2 chu kỳ sau: * Chuẩn bị dụng cụ, thiết bị, vật liệu linh kiện: - Chuẩn bị dụng cụ, thiết bị: Dụng cụ Thiết bị tương tự bài trước - Chuẩn bị vật liệu linh kiện: - Vật liệu: Thiếc, nhựa thông, cáp điện thoại - Linh kiện: Chọn thông số các linh kiện theo sơ đồ nguyên lý Stt Tên linh kiện S. lượng 1 SCR 2p4M 2 2 Diac D13 2 3 C 224 2 4 VR 250k 1 5 R1k; 100 1/1 6 bóng điện 75W 1 Giáo trình module: Điện tử cơ bản Trường Cao đẳng nghề Nam Định 68 * Vẽ sơ đồ lắp ráp: K G A K G A SC SC TP TP TP TP TP 220VAC D1C2 C1 D2 Diac2 Diac1 TP5 TP4 TP3 TP2 TP1 SCR1 2P4M Diac 1 VR1 250k C2 224 Diac 2 D2 SCR2 2P4M C1 224 D1 R3 100 R2 100 R1 1k L1 75W/220V R2 100 R1 1k R3 100 Giáo trình module: Điện tử cơ bản Trường Cao đẳng nghề Nam Định 69 * Trình tự lắp ráp: Các bước công việc Thao tác thực hành Yêu cầu kỹ thuật Dụng cụ thiết bị Bước 1: tương tự bài. Bước 2: Hàn nối linh kiện trên bo vạn năng Hàn theo trình tự: - Xác định vị trí bo mạch, - Hàn VR, SCR(chú ý cực tính) - Hàn linh kiện phụ trợ R, C, Diode, Diac - Hàn dây liên kết mạch - Hàn tải - Hàn dây cấp nguồn tương tự bài trước - Mỏ hàn, panh, bo vạn năng và linh kiện Bước 3: Kiểm tra mạch điện khi chưa cấp nguồn tương tự bài trước - Đồng hồ vạn năng Bước 4: Cấp nguồn, đo thông số mạch điện và hiệu chỉnh mạch:  Dùng ĐHVN: (chú ý chọn vùng đo) + Đặt que đo ở điểm TP1 với TP2: có Uv = điểm TP5 với TP2: có Uđk1 = TP4 với TP3 điểm TP3 với T2: có UAK1 = điểm TP1 với TP3: có Utải = đồng thời điều chỉnh VR ở vị trí tải sáng nhất  Dùng máy hiện sóng đo dạng sóng tại: + Bật nguồn máy hiện sóng + Thử qua đo sau đó: - đặt núm chỉnh Volt/div có giới hạn đo lớn nhất - Que đặt ở vị trí suy hao nhân 10. Giáo trình module: Điện tử cơ bản Trường Cao đẳng nghề Nam Định 70 + Tại TP1 và TP4: + Tại TP2: + Kẹp mass vào TP2 đặt que đo vào TP1: đồng thời điều chỉnh VR ở vị trí tải sáng nhất Bước 5: Chú ý: - Tính toán thời gian nạp của tụ:  = C.(R3 + VR) - Chọn mạch di pha để có phạm vi điều chỉnh thích hợp. - Trong quá trình hàn, đo và kiểm tra tuyệt đối không để chạm chập chân SCR, tải. - Chú ý an toàn cho người và thiết bị * Thực hiện thao tác mẫu Time/Div: CH1: .......... CH2:........... Volt/Div: CH1:.......... CH2:........... Time/Div: CH1: .......... CH2:........... Volt/Div: CH1:.......... CH2:........... Time/Div: CH1: .......... CH2:........... Volt/Div: CH1:.......... CH2:........... Giáo trình module: Điện tử cơ bản Trường Cao đẳng nghề Nam Định 71 - GV làm mẫu theo trình tự trên (vừa làm vừa phân tích cho học sinh hiểu) * Phân công công việc và định mức thời gian: - Chia nhóm - Ca trưởng nhận dụng cụ, thiết bị, vật liệu linh kiện phát cho từng nhóm. - Các nhóm triển khai về vị trí thực hành - Thực hành lắp ráp mạch điện trên trong thời gian: 3 giờ Giáo trình module: Điện tử cơ bản Trường Cao đẳng nghề Nam Định 72 b. Các bài tập ứng dụng: *Bài tập 1. Lắp ráp mạch điện sau + Vẽ sơ đồ lắp ráp: 220VAC SCR D Diac C 224 VR 250k R1 100 R 1k 75W/220V Giáo trình module: Điện tử cơ bản Trường Cao đẳng nghề Nam Định 73 + Lắp ráp và đo các thông số mạch điện:  Dùng ĐHVN: (chú ý chọn vùng đo) + Đặt que đo ở điểm TP1 với TP4: có Uv = điểm TP3 với TP4: có Uđk = điểm TP2 với T4: có UAK = điểm TP1 với TP2: có Utải = đồng thời điều chỉnh VR ở vị trí tải sáng nhất, tối nhất  Dùng máy hiện sóng đo dạng sóng tại: + Bật nguồn máy hiện sóng + Thử qua đo sau đó: - đặt núm chỉnh Volt/div có giới hạn đo lớn nhất - Que đặt ở vị trí suy hao nhân 10. - Kẹp mass que đo vào vị trí TP4. + Tại TP1 và TP3: + Tại TP2: Time/Div: CH1: .......... CH2:........... Volt/Div: CH1:.......... CH2:........... Time/Div: CH1: .......... CH2:........... Volt/Div: CH1:.......... CH2:........... Giáo trình module: Điện tử cơ bản Trường Cao đẳng nghề Nam Định 74 + Kẹp mass vào TP2 đặt que đo vào TP1: đồng thời điều chỉnh VR ở vị trí tải sáng nhất Time/Div: CH1: .......... CH2:........... Volt/Div: CH1:.......... CH2:........... Giáo trình module: Điện tử cơ bản Trường Cao đẳng nghề Nam Định 75 *Bài tập 2: Lắp ráp mạch sau: + Vẽ sơ đồ lắp ráp: 220VAC D1 D2 D3D4 (PCR406) R3 10k VR500k TP6 TP5 TP4 TP3 TP2 TP1 C 3,3uF/50V MCR R2 1k R1 1k 75W/220V Giáo trình module: Điện tử cơ bản Trường Cao đẳng nghề Nam Định 76 + Lắp ráp và đo thông số mạch điện  Dùng ĐHVN: (chú ý chọn vùng đo) + Đặt que đo ở điểm TP1 với TP2: có Uv = điểm TP5 với TP4: có Uđk = điểm TP3 với T4: có UAK = điểm TP1 với TP6: có Utải = đồng thời điều chỉnh VR ở vị trí tải sáng nhất, tối nhất  Dùng máy hiện sóng đo dạng sóng tại: + Bật nguồn máy hiện sóng + Thử qua đo sau đó: - đặt núm chỉnh Volt/div có giới hạn đo lớn nhất - Que đặt ở vị trí suy hao nhân 10. + Tại TP1 với TP2: + Tại TP5 với TP4: Time/Div: CH1: .......... CH2:........... Volt/Div: CH1:.......... CH2:........... Time/Div: CH1: .......... CH2:........... Volt/Div: CH1:.......... CH2:........... Giáo trình module: Điện tử cơ bản Trường Cao đẳng nghề Nam Định 77 + TP 3 với TP4: + Kẹp mass vào TP6 đặt que đo vào TP1: đồng thời điều chỉnh VR ở vị trí tải sáng nhất 2. Lắp ráp mạch điều khiển điện áp dùng triac (1ca) a. Mạch điện: (mạch điều chỉnh đèn bàn) - Tác dụng linh kiện: - Nguyên lý làm việc: Khi điều chỉnh VR tăng: đèn sáng yếu đi 220VAc R2 4,7k Diac C 224 VR 250k BT137 T P 4 TP3 TP2TP1 R1 100 R 1k 75W/220V Time/Div: CH1: .......... CH2:........... Volt/Div: CH1:.......... CH2:........... Time/Div: CH1: .......... CH2:........... Volt/Div: CH1:.......... CH2:........... Giáo trình module: Điện tử cơ bản Trường Cao đẳng nghề Nam Định 78 Khi điều chỉnh VR giảm: đèn sáng dần lên. b. Chuẩn bị dụng cụ, thiết bị, vật liệu linh kiện * Chuẩn bị dụng cụ, thiết bị: Dụng cụ Thiết bị Mỏ hàn Bo vạn năng. Panh kẹp Kìm uốn Kéo Đồng hồ vạn năng Máy hiện sóng * Chuẩn bị vật liệu linh kiện: - Vật liệu: Thiếc, nhựa thông, dây nối. - Linh kiện: Chọn thông số các linh kiện theo sơ đồ nguyên lý Stt Tên linh kiện S. lượng Thay thế 1 BT137 1 2 Diac D13 1 3 C 224 1 4 VR 250k 1 5 R1k; 100; 4,7k 1/1 Chú ý: đo kiểm tra triac để xác định chính xác cực tính 3 G 1 T1 2 T2 BT137 * Vẽ sơ đồ lắp ráp:  Chọn vị lắp ráp phù hợp  Vị trí các điểm đo cng xa cng tốt tránh chạm chập. Giáo trình module: Điện tử cơ bản Trường Cao đẳng nghề Nam Định 79 G T2 T1 BT137 TP4 TP3 TP2 TP1 220VAc R2 R2 4,7k Diac C1 Diac C 224 VR 250k BT137 T P 4 TP3 TP2TP1 R1 R 1k L1 R1 100 R 1k 75W/220V Giáo trình module: Điện tử cơ bản Trường Cao đẳng nghề Nam Định 80 c. Trình tự lắp ráp: Các bước công việc Thao tác thực hành Yêu cầu kỹ thuật Dụng cụ thiết bị Bước 1: tương tự bài trước. Bước 2: Hàn nối linh kiện trên bo vạn năng Hàn theo trình tự: - Xác định vị trí bo mạch, - Hàn VR, triac BT137 (chú ý cực tính) - Hàn linh kiện phụ trợ R, - Hàn dây liên kết mạch - Hàn tải - Hàn dây cấp nguồn . tương tự bài trước. - Mỏ hàn, panh, bo vạn năng và linh kiện Bước 3: Kiểm tra mạch điện (kiểm tra nguội) tương tự bài trước - Đồng hồ vạn năng Bước 4: Cấp nguồn, đo thông số mạch điện và hiệu chỉnh mạch:  Dùng ĐHVN: (chú ý chọn vùng đo) + Đặt que đo ở điểm TP1 với TP3: có Uv = điểm TP4 với TP3: có Uđk = điểm TP2 với TP3: có UT2T1 = điểm TP1 với TP2: có Utải = đồng thời điều chỉnh VR ở vị trí tải sáng nhất  Dùng máy hiện sóng đo dạng sóng tại: + Bật nguồn máy hiện sóng. + Thử qua đo sau đó: - đặt núm chỉnh Volt/div có giới hạn đo lớn nhất - Que đặt ở vị trí suy hao nhân 10 + Tại TP1 và TP4: Time/Div: CH1: .......... CH2:........... Volt/Div: CH1:.......... CH2:........... Giáo trình module: Điện tử cơ bản Trường Cao đẳng nghề Nam Định 81 + Tại TP2: + Kẹp mass vào TP2 đặt que đo vào TP1: đồng thời điều chỉnh VR ở vị trí tải sáng nhất Bước 5: Hiệu chỉnh mạch và hiện tượng sai hỏng: - Tính toán thời gian nạp của tụ:  = C.(R1 + VR) - Chọn mạch di pha để có phạm vi điều chỉnh thích hợp. - Trong quá trình hàn, đo và kiểm tra tuyệt đối không để chạm chập chân triac, tải. - Chú ý an toàn cho người và thiết bị Hiện tượng: + Mạch không điều chỉnh được (đèn sáng bình thường) + Mạch điều chỉnh đèn không tắt (phạm vi điều chỉnh hẹp) + R1 khi được cấp nguồn cháy ngay d. Thực hiện thao tác mẫu - GV làm mẫu theo trình tự trên (vừa làm vừa phân tích cho học sinh hiểu) e. Phân công công việc và định mức thời gian: - Chia nhóm - Ca trưởng nhận dụng cụ, thiết bị, vật liệu linh kiện phát cho từng nhóm. - Các nhóm triển khai về vị trí thực hành - Thực hành lắp ráp mạch điện trên trong thời gian: 2 giờ. Time/Div: CH1: .......... CH2:........... Volt/Div: CH1:.......... CH2:........... Time/Div: CH1: .......... CH2:........... Volt/Div: CH1:.......... CH2:........... Giáo trình module: Điện tử cơ bản Trường Cao đẳng nghề Nam Định 82 Bài tập về nhà: 1. Hãy tra cứu thông số kỹ thuật của các linh kiện sau 2P4M; BT151; BT137; BT136; KY202... 2. So sánh sự giống và khác nhau giữa SCR và Triac Giáo trình module: Điện tử cơ bản Trường Cao đẳng nghề Nam Định 83 Mục lục Nội dung Trang Lời nói đầu 1 Chương 1: Hàn nối và sử dụng các thiết bị đo 4 Bài 1-1: Nội quy xưởng thực tập 4 Bài 1-2: Hàn nối 6 Bài 1-3: Sử dụng các thiết bị đo lường 11 Chương 2: Các khái niệm cơ bản 22 Bài 2-1: Vật dẫn điện và cách điện 22 Bài 2-2: Các hạt mang điện và dòng điện trong các môi trường 23 Chương 3: Linh kiện thụ động 25 Bài 3-1: Điện trở 25 Bài 3-2: Tụ điện 30 Bài 3-3: Cuộn cảm 32 Chương 4: Linh kiện bán dẫn 34 Bài 4-1: Khái iệm về chất bán dẫn 34 Bài 4-2: Tiếp giáp PN và cấu tạo của đi ốt bán dẫn 35 Bài 4-3: Cấu tạo, phân loại và các ứng dụng của đi ốt 37 Bài 4-4: Transistor (BJT) 49 Bài 4-5: Transistor trường 54 Bài 4-6: SCR – Triac - Diac 62 Chương 5: Các mạch khuyếch đại dùng Transistor 84 Bài 5-1: Mạch khuyếch đại đơn 84 Bài 5-2: Mạch ghép phức hợp 92 Bài 5-3: Mạch khuyếch đại công suất 97 Chương 6: Các mạch ứng dụng dùng BJT 105 Bài 6-1: Mạch dao động 105 Bài 6-2: Mạch xén 116 Bài 6-3: Mạch ổn áp 124