Bài giảng Điện tử cơ bản - Giang Bích Ngân

Tóm tắt Bài giảng Điện tử cơ bản - Giang Bích Ngân: ... khô Parafin Ebonit Giấy tẩm dầu Gốm Mica 1 2 2.7-2.9 3.6 5.5 4-5 1 μF = 10-6F 1nF = 10-9F 1pF = 10-12F II. ĐẶC TÍNH CỦA TỤ ĐIỆN ĐỐI VỚI NGUỒN DC Nếu nối nguồn DC vào tụ với thời gian đủ dài thì tụ sẽ nạp đầy. Điện tích tụ nạp được tính theo cơng thức Q = C. V Q: điện tích (C) C: điệ...tinh khiết cĩ điện trở rất lớn, nhưng nếu pha thêm vào một tỉ lệ rất thấp các chất thích hợp thì điện trở của chất bán dẫn giảm xuống rõ rệt. Tỉ lệ pha càng cao thì điện trở giảm càng nhỏ. 2. Chất bán dẫn thuần Tinh thể silicon là một bán dẫn thuần nếu như mọi nguyên tử trong tinh thể đều ...tiếp giáp JC phân cực ngược. Ký hiệu của transistor Transistor loại npn Transistor loại pnp  Khi chưa cĩ nguồn phân cực: trong mỗi vùng nghèo JE, JC tồn tại 1 hiệu điện thế tiếp xúc. Hiệu điện thế này xác lập hàng rào điện thế duy trì trang thái cân bằng của vùng tiếp giáp. Nguyên lý làm ...

pdf251 trang | Chia sẻ: havih72 | Lượt xem: 152 | Lượt tải: 0download
Nội dung tài liệu Bài giảng Điện tử cơ bản - Giang Bích Ngân, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
a điện áp ngưỡng Vγ thì dịng 
điện qua D sẽ tăng lên theo hàm số mũ và 
được tính bằng cơng thức:
q = 1,6. 10-19 Culơng
VD: điện áp trên D (V)
K: hằng số Bơnzman K = 1,38. 10-23 J/K
T: nhiệt độ tuyệt đối (0K)
IS: dịng bão hịa nghịch (A)
250C = 2980K
)1.( .
.
TK
Vq
SD
D
eII
• Thế số vào ta được cơng thức dạng đơn giản:
• Khi PCT : VD > Vγ thì >> 1 nên:
• Khi PCN: VD< 0V thì << 1 nên:
)1.( 26mV
V
SD
D
eII
mV
VD
e 26
mV
V
SD
D
eII 26.
mV
VD
e 26
SD II
Như vậy, một diode cĩ các thơng số kỹ thuật cần
biết khi sử dụng là:
- Chất bán dẫn chế tạo để cĩ V và VDmax
- Dịng điện thuận cực đại IFmax
- Dịng điện bão hồ nghịch I S
- Điện áp nghịch cực đại VRmax
Thí dụ: bảng tra các diode nắn điện thơng dụng.
Mã số Chất IFmax IS VRmax
1N4004 Si 1A 5 A 500V
1N4007 Si 1A 5 A 1000V
1N5408 Si 3A 5 A 1000V
a. Điện trở một chiều
b. Điện trở động
trên thực tế: 
D
D
D
I
V
R
D
D
D
I
V
r
)(
26
mAI
mV
r
D
D
4. Điện trở của Diode
5. Hình dạng và cách kiểm tra Diode
HÌNH DẠNG MỘT SỐ LOẠI DIODE
Dùng đồng hồ V.O.M thang đo Ω với R×1 để kiểm tra
Chất Điệntrở thuận Điện trở nghịch
Si Vài KΩ Vơ cực Ω
Ge Vài trămΩ Vài trăm KΩ
b. Cách kiểm tra Diode
III. ỨNG DỤNG CỦA DIODE
1. Mạch chỉnh lưu bán kỳ
2. Mạch chỉnh lưu cầu
IV. PHÂN LOẠI DIODE
1. Diode Zener
• Diode Zener cĩ cấu tạo giống diode chỉnh lưu nhưng 
được pha tạp chất với tỷ lệ cao hơn và thường dùng 
chất bán dẫn chính là Si.
• Ở trạng thái PCT: DZ cĩ đặc tính giống như Diode 
chỉnh lưu thơng thường.
• Ở trạng thái PCN: do đựơc pha với tỷ lệ tạp chất cao 
hơn nên điện áp ngược cĩ trị số thấp hơn so với Diode 
chỉnh lưu gọi là điện áp Zener VZ (VD: 5V; 6v; 8v; 
9v; 12v)
• DZ thường được ứng dụng làm linh kiện ổn định điện 
áp trong mạch cĩ điện áp nguồn thay đổi.
KÝ HIỆU VÀ HÌNH DẠNG CỦA DIODE 
ZENER
ĐẶC TUYẾN CỦA ZENER DIODE
CÁCH MẮC ZENER DIODE
2. Diode quang (photo diode)
• Photo diode cĩ cấu tạo giống D chỉnh lưu nhưng vỏ 
bọc cách điện cĩ một phần là kính hay thủy tinh 
trong suốt để nhận ánh sáng bên ngồi chiếu vào mối 
nối P-N.
• Mối nối P- N phân cực nghịch khi được chiếu sáng 
vào mặt tiếp giáp sẽ phát sinh hạt tải thiểu số qua 
mối nối và dịng điện biến đổi một cách tuyến tính 
với cường độ ánh sáng (lux) chiếu vào nĩ.
Khi bị che tối: Rnghịch = vơ cực Ω ; Rthuận = rất 
lớn.
Khi chiếu sáng: Rnghịch 10 kΩ ÷100 kΩ ; Rthuận =
vài trăm Ω.
KÝ HIỆU VÀ HÌNH DẠNG CỦA 
DIODE QUANG
Diode quang thường được dùng trong các hệ thống tự 
động điều khiển bằng ánh sáng, báo cháy
Diode phát quang cĩ cấu tạo gồm một lớp tiếp xúc
P-N, Diode phát quang được làm từ các chất Ga – As,
Ga – P, Ga As – P, Si – C.
Thơng thường dịng điện đi qua vật dẫn điện sẽ sinh
ra năng lượng dưới dạng nhiệt. Do đĩ ở mơt số chất bán
dẫn đặc biệt này khi cĩ dịng điện đi qua thì cĩ hiện
tượng bức xạ quang (phát ra ánh sáng). 
3. Diode phát quang (Led: Light Emitting Diode)
• Diode Ga – As: cho ra ánh sáng hồng ngoại mà 
mắt nhìn khơng thấy được.
• Diode Ga As – P: cho ra ánh sáng khả kiến, 
khi thay đổi hàm lượng photpho sẽ cho ra ánh 
sáng khác nhau như đỏ, cam, vàng.
• Diode Ga – p pha thêm tạp chất sẽ bức xạ cho 
ánh sáng. Tùy loại tạp chất mà diode cĩ thể 
cho ra các màu từ đỏ, cam, vàng, xanh lá cây.
• Diode Si – C khi pha thêm tạp chất sẽ cho ra 
ánh sáng màu xanh da trời.
KÝ HIỆU VÀ HÌNH DẠNG CỦA 
DIODE PHÁT QUANG
 Khi phân cực thuận:
- Led đỏ: VD = 1,4V ÷ 1,8V
- Led vàng: VD = 2V ÷ 2,5V
- Led xanh lá: VD = 2V ÷ 2,8V
Dịng điện qua led: ID = 5mA ÷ 20mA (thường chọn 
10 mA).
 Led thường được dùng trong các mạch báo hiệu, chỉ 
thị trạng thái của mạch
 Diode tách sĩng là loại diode làm việc với dịng điện 
xoay chiều cĩ tần số cao, cĩ dịng điện chịu đựng nhỏ 
(IDmax= vài chục mA) và điện áp ngược cực đại thấp 
(VRmax = vài chục v). Diode tách sĩng thường là loại 
Ge.
 Diode tách sĩng ký hiệu như diode thường nhưng vỏ 
cách điện bên ngồi thường là thuỷ tinh trong suốt.
4. Diode tách sĩng
Diode biến dung là loại diode cĩ điện dung ký 
sinh thay đổi theo điện áp phân cực.
Điện dung CD cĩ trị số được tính theo cơng thức:
d là bề dày điện mơi 
: hằng số điện mơi
S: tiết diện mối nốid
S
C
D
5. Diode biến dung
ĐẶC TÍNH CỦA DIODE BIẾN DUNG
VD
ID
V
VRmax
VD
CD
VVRmax
TRANSISTOR LƯỠNG CỰC
(Bipolar Junction Transistor – BJT)
Mục tiêu thực hiện:
Học xong bài này học viên cĩ khả năng:
-Nắm vững cấu tạo, nguyên lý làm việc của 
transistor, các cách mắc cơ bản, và đặc trưng của 
từng sơ đồ.
-Biết sử dụng các loại BJT trong các mạch điện 
tử chức năng: tính tốn, thiết kế các sơ đồ khuếch đại, 
sơ đồ khĩa
1. Cấu tạo:
 BJT gồm 3 lớp bán dẫn tạo bởi 2 tiếp giáp p-n trong đĩ lớp giữa 
rất mỏng (cỡ 10-4 cm) và khác loại dẫn với 2 lớp bên.
- Lớp giữa là bán dẫn loại p ta cĩ BJT loại n-p-n
- Lớp giữa là bán dẫn loại n ta cĩ BJT loại p-n-p
 Lớp cĩ mật độ tạp chất cao nhất ( ký hiệu n+ hoặc p+) gọi là 
miền phát (emitter).
 Lớp cĩ mật độ tạp chất thấp hơn ( ký hiệu n hoặc p) gọi là miền 
thu (collector).
 Lớp cĩ mật độ tạp chất rất thấp gọi là miến gốc (base).
2. Nguyên lý làm việc và khả năng khuếch đại của BJT
- Vùng thứ nhất giữa miền phát và miền gốc gọi là vùng tiếp 
giáp emitter JE.
- Vùng thứ hai giữa miền gốc và miền thu gọi là vùng tiếp 
giáp collector JC.
- Nguồn E1 (1 vài volt) làm tiếp giáp JE phân cực thuận.
- Nguồn E2 (5 20V) làm tiếp giáp JC phân cực ngược.
Ký hiệu của transistor
Transistor loại npn Transistor loại pnp
 Khi chưa cĩ nguồn phân cực: trong mỗi vùng 
nghèo JE, JC tồn tại 1 hiệu điện thế tiếp xúc. Hiệu 
điện thế này xác lập hàng rào điện thế duy trì trang 
thái cân bằng của vùng tiếp giáp.
Nguyên lý làm việc của transistor
Khi cĩ E2, vùng JC pcn, qua vùng nghèo JC cĩ 1 dịng rất nhỏ do các hạt 
dẫn thiểu số của vùng collector và base tạo nên, ký hiệu là ICBO. Ta gọi đĩ là 
dịng điện ngược collector.
Khi cĩ thêm nguồn E1, JE pct, điện tử miền n+ tràn qua vùng p và lỗ trống 
từ p tràn qua miền n+. Chỉ 1 bộ phận rất nhỏ điện tử phun từ n+ bị tái hợp 
cịn đại bộ phận vẫn tiếp tục khuếch tán qua miền base tới vùng nghèo JC, 
các điện tử này bị điện trường của tiếp giáp JC tăng tốc chạy về collector để 
tạo nên phần chủ yếu của dịng điện trong mạch collector α. IE, trong đĩ:
Số điện tử tới được cực C
Tổng số điện tử xuất phát từ cực E
Các hệ thức cơ bản:
 Dịng điện tổng trong mạch collector: 
IC = . IE + ICBO . IE
(vì ICBO rất nhỏ so với . IE ).
Theo định lý dịng tại điểm nút:
IE = IB + IC IC vì IB << IC
 Beta dc : 
dc
là độ khuếch đại dòng điện 
 Alpha dc : 
dc
là hệ số truyền đạt dòng điện
Quan hệ giữa các dòng điện transistor
dc 
=
I
C
I
E
dc 
=
I
C
I
B
Các chế độ làm việc của BJT:
 Khuếch đại nếu JE pct, JC pcn.
 Làm việc như một khố điện tử:
 khố đĩng nếu cả hai tiếp giáp JE, JC đều phân cực 
ngược, 
 khố mở (trạng thái dẫn bão hồ), nếu cả hai đều 
phân cực thuận.
3. Các cách mắc cơ bản của BJT
Transistor cĩ 3 cực (E, B, C), nếu đưa tín hiệu vào trên 
2 cực và lấy tín hiệu ra trên 2 cực thì phải cĩ một cực là
cực chung. Như vậy, transistor cĩ 3 cách mắc cơ bản:
- Base chung (CB – Common Base)
- Emitter chung (CE – Common Emitter)
- Collector chung (CC – Common Cpllector)
Sơ đồ base chung (B.C)
- Dịng điện vào là dịng 
emitter.
- Dịng ra là dịng collector.
- Điện áp vào là VEB.
- Điện áp ra là VCB.
- Điện áp ra cùng pha với 
điện áp vào.
Sơ đồ emitter chung (E.C)
- Dịng điện vào là dịng 
IB.
- Dịng ra là dịng IC.
- Điện áp vào là VBE.
- Điện áp ra là VCE.
- Điện áp ra ngược pha 
với điện áp vào.
Sơ đồ collector chung (C.C)
- Dịng điện vào là dịng ... 
- Dịng ra là dịng 
- Điện áp vào là 
- Điện áp ra là ...
- Do điện áp ra cùng pha và 
xấp xỉ với điện áp vào, 
điện trở vào rất lớn, điện 
trở ra rất nhỏ nên C.C cịn 
gọi là mạch lặp lại điện áp 
(voltage follower). 
Đặc tuyến ra:
- Miền trái đường VCEbh là miền bão hồ:JE, JC pct.
- Miền khố là miền phía dưới đường IB=0, JE, JC pcn.
- Miền tích cực là miền ở giữa. Trong miền này tiếp giáp 
JE pct, tiếp giáp JC pcn. Miền này được dùng để khuếch 
đại điện áp, dịng điện hoặc cơng suất. 
- Miền đánh thủng: Với VCE quá lớn, dịng IC tăng mạnh 
dẫn đến tiếp giáp JC bị đánh thủng và BJT bị hư hỏng.
- Thực tế, transistor làm việc với tín hiệu nhỏ và cĩ 
thể xem nĩ như một phần tử tuyến tính, quan hệ 
giữa dịng và áp trên nĩ được biểu diễn bằng 
những hàm bậc nhất. 
- Do đĩ, ở trạng thái động với tín hiệu lối vào nhỏ ta 
cĩ thể coi transistor như một mạng bốn cực tuyến 
tính 
Tham số xoay chiều và mạch tương đương
của transistor
Tham số xoay chiều của transistor
Chọn I1, V2 làm hai biến độc lập và V1, I2 là hàm của chúng: 
V1 = f1 (I1,V2) I2 = f2 (I1,V2) 
Lấy vi phân tồn phần:
Hệ phương trình cơ bản dùng tham số h biểu diễn mạng bốn
cực:
v1= h11 i1 + h12 v2 
i2 = h21 i1 + h22 v2 
trong đĩ:
Ý nghĩa của các tham số xoay chiều
- Trở kháng vào của BJT khi điện áp xoay chiều ở 
lối ra bị ngắn mạch.
- Hệ số khuếch đại dịng của BJT khi điện áp xoay 
chiều ở lối ra bị ngắn mạch:
Ý nghĩa của các tham số xoay chiều
- Dẫn nạp ra của BJT khi dịng xoay chiều ở lối
vào bị hở mạch
- Hệ số hồi tiếp điện áp của BJT khi dịng xoay 
chiều ở lối vào bị hở mạch:
Mạch tương đương của transistor
- Như vậy phẩm chất, tính năng của 
transistor thể hiện qua giá trị các 
tham số xoay chiều hij của BJT.
- Về mặt tốn học, các tham số xoay 
chiều là những đạo hàm riêng biểu 
thị cho độ dốc (hoặc nghịch đảo độ 
dốc) của những đặc tuyến tĩnh 
tương ứng. Các tham số này chỉ 
dùng trong trường hợp BJT làm việc 
với tín hiệu nhỏ.
Mạch phân cực cho BJT
Phân cực transistor là cung cấp điện áp nguồn một
chiều cho các cực của nĩ sao cho các dịng IB, IC và
điện áp VCE cĩ các trị số thích hợp. 
Phân cực cho BJT
Điều kiện dẫn mở của transistor:
Loại npn, VBE = 0,6V với Si
= 0,2V với Ge
VCE = 1/ 3 ÷ 2/ 3 VCC 
Loại pnp, VEB = 0,6V với Si
= 0,2V với Ge
VCE = 1/ 3 ÷ 2/ 3 VCC
Phân cực kiểu định dịng base (IB) 
Phân cực định dịng IB cĩ thêm điện trở RE
Phân cực kiểu phân áp 
Phân cực nhờ hồi tiếp từ collector 
7. Các thơng số tới hạn của BJT
1. Dịng cực đại cho 
phép
2. Điện áp cực đại cho 
phép
3. Cơng suất tiêu tán 
cực đại cho phép
4. Tần số tới hạn. 
Chương 6:TRANSISTOR HIỆU ỨNG 
TRƯỜNG FET
Mục tiêu thực hiện:
- Cấu tạo, nguyên lí làm việc của transistor 
trường, đặc tuyến volt-ampere. 
- Ưu việt của FET so với BJT.
- Biết sử dụng các loại FET trong các mạch 
điện tử chức năng.
1. Mở đầu
So sánh:
- BJT: 2 tiếp giáp p-n, 2 loại hạt dẫn đs và ts. 
- FET:1 tiếp giáp p-n, 1 lọai hạt dẫn đs.Điều khiển 
bằng E. 
- FET cĩ các tính năng ưu việt hơn BJT: RV lớn, AV
cao, ít tiêu thụ năng lượng, thích hợp cho cơng nghệ 
vi điện tử, cơng nghệ bán dẫn ...
2. Phân loại
Transistor hiệu ứng trường FET gồm cĩ 2 loại chính:
- FET điều khiển bằng tiếp giáp p – n ( JFET = Junction
Field Effect Transistor).
- FET cĩ cực cửa cách li ( IG-FET = Isolated Gate Field Effect
Transistor) hay MOS-FET (Metal Oxide Semiconductor FET). 
- MOSFET chia làm 2 loại:
MOSFET kênh cĩ sẵn (D – MOSFET = Depletion MOSFET).
MOSFET kênh cảm ứng ( E – MOSFET = Enhancement
MOSFET).
3. JFET
3.1 Cấu tạo của JFET:
JFET kênh n: 1 thỏi bán dẫn Si loại n
hình trụ. Đáy trên - cực máng D (drain)
Đáy dưới - cực nguồn S (source).
Bao quanh là 1 lớp bán dẫn loại p - dùng
làm - cực cửa G (gate). Phần
thể tích cịn lại của thỏi Si khơng bị vùng
nghèo chốn chỗ gọi là kênh dẫn.
Ký hiệu của JFET kênh N và kênh P
3.2. Nguyên lý làm việc của JFET
 ED , tạo dịng ID chạy qua kênh dẫn. 
 EG đặt VGS giữa cực G và cực S, 
làm cho p-n pcn, bề dày vùng 
nghèo tăng lên và tiết diện của 
kênh dẫn bị thu hẹp. Nếu giữ ED
khơng đổi, khi tăng EG dịng ID
giảm. 
 Đặt giữa G và S 1tín hiệu xoay 
chiều eS. Dịng ID tạo một điện áp 
trên điện trở RD cĩ cùng dạng với 
eS nhưng với biên độ lớn hơn, ta 
nĩi J-FET đã khuếch đại tín hiệu.
3.3. Đặc tuyến V-A (xét loại kênh n)
VGS = 0 chia đặc tuyến thành 3 đoạn:Miền điện trở, miền thắt
kênh, miền đánh thủng.
VGS ≠ 0, tiếp giáp p-n pcn nhiều hơn, điện trở kênh dẫn tăng và
dịng ID nhỏ hơn. VGS càng âm, ID càng giảm.
- BJT : IC = f (IB) = IB
- JFET: Cơng thức Shockley
ID = IDSS ( 1 – VGS / VP)
2
I (mA)D
U (V)DSU (V)GS
0-1-2-3-4
IDSS U = 0VGS 
U = -1VGS 
U = -2VGS 
U = -3VGS 
1. Điện trở vi phân lối ra (điện trở kênh dẫn)
2. Hỗ dẫn (độ dốc đặc tuyến truyền đạt)
gm = 7 ÷ 10mA/V.
3. Điện trở vi phân lối vào (điện trở vào)
4. Hệ số khuếch đại tĩnh
constV
D
DS
D DSI
V
r
constV
GS
D
m DSV
I
g
constV
G
GS
i DSI
V
r
constI
GS
DS
DV
V
3.5 Các tham số đặc trưng
3.6. Sơ đồ tương đương của J-FET
Giữa hai cực vào G, S là điện trở vào ri. Giữa hai cực ra cĩ điện
trở kênh dẫn rd và nguồn dịng gm VGS (phản ánh khả năng điều
khiển dịng điện máng của điện áp vào VGS). Dịng qua tải mắc
giữa hai cực ra D, S là:
D
DS
GSmD
r
v
vgi
4. Transistor trường cĩ cực cửa cách li 
(IG-FET hay MOS-FET)
- Từ phiến bán dẫn Si loại p, tạo trên bề mặt của
nĩ một lớp bán dẫn loại n làm kênh dẫn.
- Ở hai đầu kênh dẫn người ta khuếch tán hai
vùng n+ dùng làm cực nguồn (S) và cực máng
(D), phủ một màng SiO2 bảo vệ trên bề mặt
phiến Si. 
- Phía trên màng này gắn một băng kim loại
dùng làm cực cửa (G). Đáy của phiến Si gắn sợi
dây kim loại dùng làm cực đế SUB (substrate).
Nếu phiến bán dẫn là loại n, ta cĩ MOS-FET
loại p. 
4.1. Cấu tạo của MOS-FET kênh cĩ sẵn loại n
Tầng khuếch đại
dùng MOS-FET kênh n
4.2. Nguyên lí làm việc của MOS-FET kênh n
- VDS (do nguồn ED), cĩ dịng ID
tạo bởi hat dẫn đa số (điện tử). 
- VGS (do nguồn EG), điện trở kênh
tăng và ID giảm. VGS càng âm, ID
càng giảm.Chế độ làm việc này làm
nghèo hạt dẫn vì thế được gọi là chế
độ nghèo (depletion).
- VGS > 0, thì càng tăng VGS, Rkênh
giảm và ID càng tăng. Chế độ này
được gọi là chế độ giàu
(enhancement).
4.3. Đặc tuyến truyền đạt và đặc tuyến V - A của 
MOS-FET kênh cĩ sẵn loại n.
Mỗi đặc tuyến cũng cĩ
ba đoạn tương ứng: 
- Đoạn ID tăng gần tuyến
tính theo VDS, 
- Đoạn ID bão hồ (trạng
thái thắt kênh) 
- Và đoạn đánh thủng. 
4.4. Cấu tạo của MOSFET kênh cảm ứng
Từ phiến bán dẫn Si loại p, hai vùng bán dẫn loại N pha nồng độ cao
khơng dính liền nhau dùng làm cực nguồn (S) và cực máng (D), phủ một
màng SiO2 bảo vệ trên bề mặt phiến Si. Phía trên màng này gắn một băng
kim loại dùng làm cực cửa (G). Đáy của phiến Si gắn sợi dây kim loại
dùng làm cực đế SUB (substrate).
Nếu phiến bán dẫn là loại n, ta cĩ MOS-FET loại p. 
4.5. Đặc tính của MOSFET kênh cảm ứng
 Bình thường khơng cĩ dịng điện qua kênh, ID = 0 và điện trở 
giữa D và S rất lớn.
 VGS> 0 thì điện tích dương ở cực G sẽ hút các điện tử của nền 
P về phía giữa 2 vùng bán dẫn N và kênh được liên tục khi đĩ 
cĩ dịng điện ID đi từ D sang S. Điện thế phân cực cho cực G 
càng tăng thì dịng ID càng lớn.
4.6. Nhận xét chung về J-FET và MOS-FET 
Như vậy, transistor trường thuộc loại linh kiện điều khiển
bằng điện áp, cịn BJT thuộc loại điều khiển bằng dịng điện. 
Dịng điện máng ID tạo nên bởi chỉ một loại hạt dẫn (hạt đa số
của kênh dẫn)- transistor trường thuộc loại đơn cực tính (unipolar). 
Các tham số của FET ít chịu ảnh hưởng của nhiệt độ và tạp âm
nội bộ cũng thấp hơn so với BJT.
Điện trở lối vào của FET rất lớn, dịng điện vào gần bằng 0
nên mạch vào hầu như khơng tiêu thụ năng lượng. Điều này rất
thích hợp cho việc khuếch đại các nguồn tín hiệu yếu hoặc cĩ trở
nội lớn.
Chương 7: NGUỒN ĐIỆN
Mục tiêu thực hiện:
- Các khối cấu thành nên nguồn điện 1 chiều
- Nguyên lý hoạt động của các mạch chỉnh lưu, nhiệm
vụ của mạch lọc và ổn áp 1 chiều dùng trong nguồn điện.
- Ứng dụng của nguồn điện
2. Nhiệm vụ của các khối
 Biến thế biến đổi điện áp xoay chiều U1 thành điện 
áp xoay chiều U2.
 Mạch chỉnh lưu: chuyển điện áp xoay chiều U2
thành điện áp 1 chiều khơng bằng phẳng U3.
 Bộ lọc: san bằng điện áp 1 chiều U3 thành điện áp 
1 chiều U4 ít nhấp nhơ hơn.
 Bộ ổn áp 1 chiều: ổn định điện áp ( dịng điện) ở 
đầu ra của nĩ.
Biến thế
3.1 Mạch chỉnh lưu nửa chu kỳ
2Um = Urms : Điện áp đỉnh (V).
U
rms
: Điện áp hiệu dụng (V).
U
0
: Điện áp trung bình lối ra (V)
m
m
O
U318,0
U
U
rms
rms
O
U45,0
U2
U
3.2 Mạch chỉnh lưu hai nửa chu kỳ ( tồn kỳ )
rmsrmso
mmo
UUU
UUU
9,0
22
636,0
2
3.3 Mạch chỉnh lưu cầu diode
rmsrmso
mmo
UUU
UUU
9,0
22
636,0
2
4.1 Bộ lọc dùng tụ điện
4.2 Mạch lọc RC
5.1 Mạch ổn áp dùng diode zener
 Chỉ dùng cho các loại tải cĩ cơng suất nhỏ
R
C DZ
UCC RL
5.2 Mạch ổn áp dùng transistor
Vo = VB – VBE trong đĩ VB = VZ = hsố 
Vo = VZ – VBE = hsố
Dz
R
T
UCC RL
5.3 Mạch ổn áp song song
IB
I
IL
IC
IZ
RB
Dz
T
R
UCC RL
Vo = VZ + VBE = hằng số. Vậy Vo được giữ ổn
định mà chỉ tuỳ thuộc vào VZ.
6.1 Ổn áp cố định dùng IC
Họ IC 78XX và 79XX
 78XX: ổn áp nguồn dương
 79XX: ổn áp nguồn âm
 XX là chỉ điện áp ra 
 Điện áp vào: Vi = (XX ) từ 3v đến 35v.
Hình dạng IC ổn áp
 Sơ đồ chân IC:
78xx: chân 1( In ), chân 2 (Mass), chân 3 (Out).
79xx: chân 1( Mass), chân 2 (In), chân 3 (Out).
Dịng ra cực đại của họ vi mạch 78XX, 79XX
- 78LXX (Low power) Imax = 100mA.
- 78MXX (Medium power) Imax = 500mA.
- 78XX Imax = 1A 1,5A.
- 78HXX (High power) Imax = 5A.
- 78PXX (Puissance power) Imax = 10A.
Một số loại IC ổn áp thơng dụng
Mã số
Điện áp 
ra 
(V
o
)
Điện áp vào 
tối thiểu 
(V
i
)
Mã số
Điện áp ra 
(V
o
)
Điện áp vào tối 
thiểu (V
i
)
+5 7.3 7905 -5 7.3
7806 +6 8.3 7906 -6 8.3
7808 +8 10.5 7908 -8 10.5
7809 +9 11.5 7909 -9 11.5
7810 +10 12.5 7910 -10 12.5
7812 +12 14.6 7912 -12 14.6
7815 +15 17.7 7915 -15 17.7
7824 +24 27.7 7924 -24 27.7
Mạch nguồn ổn áp 15V – 1A
2 x 1N4002 1,5 /10W
7812
1K
500
100 F
50V
0,22 F
1 2
3
Vo= 15V
Imax= 1A
2 x 1N4002
T2
HEP57003
3
5W
0,3
5000 F
50V
0,02 F
 1  2
 3
Vo= 12V
Imax= 5A
5000 F
50V
7812
0,68 F
1nF
22 F
25V
T1
HEP5003
Mạch nguồn ổn áp 12V – 5A
6.2 Vi mạch ổn áp cĩ điện áp ra thay đổi được
 Cĩ nhiều loại IC ổn áp 3 chân điều chỉnh được 
như:
 Loại ổn áp dương cĩ : LM 117, LM 217, LM 317, 
LM350. . . . 
 Loại ổn áp âm cĩ : LM 337. . .
Hình dạng của IC ổn áp cĩ điện áp ra thay đổi
Đối với IC ổn áp dương
IC này cĩ thể cấp dịng tải lên đến 1,5A mức điện áp
ra thay đổi được trong khoảng từ 1,25V đến 37V.
Với lá nhơm giải nhiệt tốt, IC sẽ cấp dịng ra lớn mà
vẫn ở trạng thái an tồn.
 Chân 1: Chỉnh mức điện áp ra (ADJ).
 Chân 2: Cho điện áp vào (Input).
 Chân 3: Cho điện áp ra (Output).
LM117L
LM117M
LM117
LM150
Cin
0.1
Cout
1
R2
R1
240
CAdj
10
Vin Vout
IAdj
Điện áp ra
2
1
2 )1(25,1 RI
R
R
VV Adjout )1(25,1
1
2
R
R
VVO
Đối với IC ổn áp âm
IC này cấp mức điện áp ra thay đổi được trong khoảng
từ -1,25V đến -37V. Với lá nhôm giải nhiệt tốt, IC sẽ
cấp dòng ra lớn mà vẫn ở trạng thái an toàn.
 Chân 1: Chỉnh mức điện áp ra (ADJ).
 Chân 2: Cho điện áp ra (Output).
 Chân 3: Cho điện áp vào (Input).
LM337
Cin
0.1
Cout
1
R2
R1
240
Cdaj
10
Vin Vout
IAdj
3
2
 1
Điện áp ngõ ra là: )1(25,1
1
2
R
R
VVO
Nguồn ổn áp điều chỉnh được (1,2V đến 17V ) 1,5A
LM317
C1
2000 F
C3
10
F
R2
5K
R1 270
C2 10
Vin
35V
Vout
1,2V 17V
1,5A
IAdj
D1
1N4002
D2
Mạch nguồn ổn áp điều chỉnh từ 0V đến 35V
LM117
C1
2000 F
C3
10 F
R2
3K
R1
120
C2
10
Vin
35V
Vout
0V 35V
IAdj
R3
680
DZ
1,2V
Chương 8: BỘ KHUẾCH ĐẠI THUẬT TỐN
Mục tiêu thực hiện:
- Khái niệm và cấu tạo của 1 bộ khuếch đại thuật tốn.
- Ứng dụng của bộ khuếch đại thuật tốn
4. Mạch ổn áp dùng transistor
Vo = VB – VBE trong đĩ VB = VZ = hsố 
Vo = VZ – VBE = hsố
Dz
R
T
UCC RL
μA709 operational amplifier
Mạch khuếch đại khơng đảo dấu
Mạch khuếch đại đảo dấu
Mạch khuếch đại vi sai
Mạch cộng đảo dấu
Mạch tích phân
Ứng dụng của opamp

File đính kèm:

  • pdfbai_giang_dien_tu_co_ban_giang_bich_ngan.pdf
Ebook liên quan