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 ...
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:
- bai_giang_dien_tu_co_ban_giang_bich_ngan.pdf