Tìm hiểu về mạch chỉnh lưu và ổn áp

Mạch chỉnh lưu điện xoay chiều

Bộ nguồn trong các mạch điện tử 

Trong các mạch điện tử của các thiết bị như Radio -Cassette, Âmlpy, Ti vi mầu, Đầu VCD v v... chúng sử dụng nguồn một chiều DC ở các mức điện áp khác nhau, nhưng ở ngoài zắc cắm của các thiết bị này lại cắm trực tiếp vào nguồn điện AC 220V 50Hz, như vậy các thiết bị điện tử cần có một bộ phận để chuyển đổi từ nguồn xoay chiều ra điện áp một chiều , cung cấp cho các mạch trên, bộ phận chuyển đổi bao gồm:

Biến áp nguồn : Hạ thế từ 220V xuống các điện áp thấp hơn như 6V, 9V, 12V, 24V v v...

Mạch chỉnh lưu : Đổi điện AC thành DC.

Mạch lọc Lọc gợn xoay chiều sau chỉnh lưu cho nguồn DC phẳng hơn.

Mạch ổn áp : Giữ một điện áp cố định cung cấp cho tải tiêu thụ

Sơ đồ tổng quát của mạch cấp nguồn

Trung tâm Actech chuyên đào tạo: khóa học điện tử cơ bản, khóa học thiết kế tủ điện, khóa học lập trình plc s7 200, khóa học vi điều khiển pic....

Mạch chỉnh lưu bán chu kỳ 

Mạch chỉnh lưu bán chu kỳ sử dụng một Diode mắc nối tiếp với tải tiêu thụ, ở chu kỳ dương => Diode được phân cực thuận do đó có dòng điện đi qua diode và đi qua tải, ở chu kỳ âm , Diode bị phân cực ngược do đó không có dòng qua tải.

Mạch chỉnh lưu cả chu kỳ

Mạch chỉnh lưu cả chu kỳ thường dùng 4 Diode mắc theo hình cầu (còn gọi là mạch chỉnh lưu cầu) như hình dưới.

Ở chu kỳ dương ( đầu dây phía trên dương, phía dưới âm) dòng điện đi qua diode D1 => qua Rtải => qua diode D4 về đầu dây âm

Ở chu kỳ âm, điện áp trên cuộn thứ cấp đảo chiều ( đầu dây ở trên âm, ở dưới dương) dòng điện đi qua D2 => qua Rtải => qua D3 về đầu dây âm.

Như vậy cả hai chu kỳ đều có dòng điện chạy qua tải.

Mạch lọc và mạch chỉnh lưu bội áp

Mạch lọc dùng tụ điện

Sau khi chỉnh lưu ta thu được điện áp một chiều nhấp nhô, nếu không có tụ lọc thì điện áp nhấp nhô này chưa thể dùng được vào các mạch điện tử , do đó trong các mạch nguồn, ta phải lắp thêm các tụ lọc có trị số từ vài trăm µF đến vài ngàn µF vào sau cầu Diode chỉnh lưu.

Dạng điện áp DC của mạch chỉnh lưu trong hai trường hợp có tụ và không có tụ

Khi công tắc K mở, mạch chỉnh lưu không có tụ lọc tham gia , vì vậy điện áp thu được có dạng nhấp nhô.

Khi công tắc K đóng, mạch chỉnh lưu có tụ C1 tham gia lọc nguồn , kết quả là điện áp đầu ra được lọc tương đối phẳng, nếu tụ C1 có điện dung càng lớn thì điện áp ở đầu ra càng bằng phẳng, tụ C1 trong các bộ nguồn thường có trị số khoảng vài ngàn µF .

Minh hoạ : Điện dụng của tụ lọc càng lớn thì điện áp đầu ra càng bằng phẳng.

Trong các mạch chỉnh lưu, nếu có tụ lọc mà không có tải hoặc tải tiêu thụ một công xuất không đáng kể so với công xuất của biến áp thì điện áp DC thu được là DC = 1,4.AC

Mạch chỉnh lưu nhân 2

Sơ đồ mạch nguồn chỉnh lưu nhân 2

Để trở thành mạch chỉnh lưu nhân 2 ta phải dùng hai tụ hoá cùng trị số mắc nối tiếp, sau đó đấu 1 đầu của điện áp xoau chiều vào điểm giữa hai tụ => ta sẽ thu được điện áp tăng gấp 2 lần.

Ở mạch trên, khi công tắc K mở, mạch trở về dạng chỉnh lưu thông thường .

Khi công tắc K đóng, mạch trở thành mạch chỉnh lưu nhân 2, và kết quả là ta thu được điện áp ra tăng gấp 2 lần.

Mạch ổn áp cố định

Mạch ổn áp cố định dùng Diode Zener

Mạch ổn áp tạo áp 33V cố định cung cấp cho mạch dò kênh trong Ti vi mầu

Từ nguồn 110V không cố định thông qua điện trở hạn dòng R1 và gim trên Dz 33V để lấy ra một điện áp cố định cung cấp cho mạch dò kệnh

Khi thiết kế một mạch ổn áp như trên ta cần tính toán điện trở hạn dòng sao cho dòng điện ngược cực đại qua Dz phải nhỏ hơn dòng mà Dz chịu được, dòng cực đại qua Dz là khi dòng qua R2 = 0

Như sơ đồ trên thì dòng cực đại qua Dz bằng sụt áp trên R1 chia cho giá trị R1 , gọi dòng điện này là I1 ta có

I1 = (110 - 33 ) / 7500 = 77 / 7500 ~ 10mA

Thông thường ta nên để dòng ngược qua Dz ≤ 25 mA

Mạch ổn áp cố định dùng Transistor, IC ổn áp

Mạch ổn áp dùng Diode Zener như trên có ưu điểm là đơn giản nhưng nhược điểm là cho dòng điện nhỏ (≤ 20mA). Để

có thể tạo ra một điện áp cố định nhưng cho dòng điện mạnh hơn nhiều lần người ta mắc thêm Transistor để khuyếch đại về dòng như sơ đồ dưới đây.

Mạch ổn áp có Transistor khuyếch đại

Ở mạch trên điện áp tại điểm A có thể thay đổi và còn gợn xoay chiều nhưng điện áp tại điểm B không thay đổi và tương đối phẳng.

Nguyên lý ổn áp : Thông qua điện trở R1 và Dz gim cố định điện áp chân B của Transistor Q1, giả sử khi điện áp chân

E đèn Q1 giảm => khi đó điện áp UBE tăng => dòng qua đèn Q1 tăng => làm điện áp chân E của đèn tăng , và ngược lại ...

Mạch ổn áp trên đơn giản và hiệu quả nên được sử dụng rất rộng dãi và người ta đã sản xuất các loại IC họ LA78.. để thay thế cho mạch ổn áp trên, IC LA78.. có sơ đồ mạch như phần mạch có mầu xanh của sơ đồ trên.

Lưu ý :

Họ IC78.. chỉ cho dòng tiêu thụ khoảng 1A trở xuống, khi ráp IC trong mạch thì U in > Uout từ 3 đến 5V khi đó IC mới phát huy tác dụng.

Ứng dụng của IC ổn áp họ 78...

IC ổn áp họ 78.. được dùng rộng rãi trong các bộ nguồn , như Bộ nguồn của đầu VCD, trong Ti vi mầu, trong máy tính...

Ứng dụng của IC ổn áp LA7805 và LA7808 trong bộ nguồn đầu VCD

Mạch ổn áp tuyến tính (có hồi tiếp)

Sơ đồ khối của mạch ổn áp có hồi tiếp 

Sơ đồ khối của mạch ổn áp có hồi tiếp .

* Một số đặc điểm của mạch ổn áp có hồi tiếp :

Cung cấp điện áp một chiều ở đầu ra không đổi trong hai trường hợp điện áp đầu vào thay đổi hoặc dòng tiêu thụ của tải thay đổi, tuy nhiên sự thay đổi này phải có giới hạn.

Cho điện áp một chiều đầu ra có chất lượng cao, giảm thiểu được hiện tượng gợn xoay chiều.

* Nguyên tắc hoạt động của mạch.

Mạch lấy mẫu sẽ theo dõi điện áp đầu ra thông qua một cầu phân áp tạo ra ( Ulm : áp lấy mẫu)

Mạch tạo áp chuẩn => gim lấy một mức điện áp cố định (Uc : áp chuẩn )

Mạch so sánh sẽ so sánh hai điện áp lấy mẫu Ulm và áp chuẩn Uc để tạo thành điện áp điều khiển.

Mạch khuếch đại sửa sai sẽ khuếch đại áp điều khiển, sau đó đưa về điều chỉnh sự hoạt động của đèn công xuất theo hướng ngược lại, nếu điện áp ra tăng => thông qua mạch hồi tiếp điều chỉnh => đèn công xuất dẫn giảm =>điện áp ra giảm xuống.  Ngược lại nếu điện áp ra giảm => thông qua mạch hồi tiếp điều chỉnh => đèn công xuất lại dẫn tăng => và điện áp ra tăng lên =>> kết quả điện áp đầu ra không thay đổi.

Phân tích hoạt động của mạch nguồn có hồi tiếp trong Ti vi đen trắng Samsung

Điện áp đầu vào còn gợn xoay chiều Điện áp đầu ra bằng phẳng

Mạch ổn áp tuyến tính trong Ti vi Samsung đen trắng .

* Ý nghĩa các linh kiện trên sơ đồ.

Tụ 2200µF là tụ lọc nguồn chính, lọc điện áp sau chỉnh lưu 18V , đây cũng là điện áp đầu vào của mạch ổn áp, điện áp này có thể tăng giảm khoảng 15%.

Q1 là đèn công xuất nguồn cung cấp dòng điện chính cho tải , điện áp đầu ra của mạc ổn áp lấy từ chân C đèn Q1 và có giá trị 12V cố định .

R1 là trở phân dòng có công xuất lớn ghánh bớt một phần dòng điện đi qua đèn công xuất.

Cầu phân áp R5, VR1 và R6 tạo ra áp lấy mẫu đưa vào chân B đèn Q2 .

Diode zener Dz và R4 tạo một điện áp chuẩn cố định so với điện áp ra.

Q2 là đèn so sánh và khuyếch đại điện áp sai lệch => đưa về điều khiển sự hoạt động của đèn công xuất Q1.

R3 liên lạc giữa Q1 và Q2, R2 phân áp cho Q1

* Nguyên lý hoạt động .

Điện áp đầu ra sẽ có xu hướng thay đổi khi Điện áp đầu vào thay đổi, hoặc dòng tiêu thụ thay đổi.

Giả sử : Khi điện áp vào tăng => điện áp ra tăng => điện áp chân E đèn Q2 tăng nhiều hơn chân B ( do có Dz gim

từ chân E đèn Q2 lên Ura, còn Ulm chỉ lấy một phần Ura ) do đó UBE giảm => đèn Q2 dẫn giảm => đèn Q1 dẫn giảm => điện áp ra giảm xuống. Tương tự khi Uvào giảm, thông qua mạch điều chỉnh => ta lại thu được Ura tăng. Thời gian điều chỉnh của vòng hồi tiếp rất nhanh khoảng vài µ giây và được các tụ lọc đầu ra loại bỏ, không làm ảnh hưởng đến chất lượng của điện áp một chiều => kết quả là điện áp đầu ra tương đối phẳng.

Khi điều chỉnh biến trở VR1 , điện áp lấy mẫu thay đổi, độ dẫn đèn Q2 thay đổi , độ dẫn đèn Q1 thay đổi => kết quả là điện áp ra thay đổi, VR1 dùng để điều chỉnh điẹn áp ra theo ý muốn.

Mạch nguồn Ti vi nội địa nhật

Sơ đồ mạch nguồn ổn áp tuyến tính trong Ti vi mầu nội địa Nhật .

C1 là tụ lọc nguồn chính sau cầu Diode chỉnh lưu.

C2 là tụ lọc đầu ra của mạch nguồn tuyến tính.

Cầu phân áp R4, VR1, R5 tạo ra điện áp lấy mẫu ULM

R2 và Dz tạo ra áp chuẩn Uc

R3 liên lạc giữa Q3 và Q2, R1 định thiên cho đèn công xuất Q1

R6 là điện trở phân dòng, là điện trở công xuất lớn .

Q3 là đèn so sánh và khuếch đại áp dò sai

Khuếch đại điện áp dò sai

Q1 đèn công xuất nguồn

=> Nguồn làm việc trong dải điện áp vào có thể thay đổi 10%, điện áp ra luôn luôn cố định .

XEM THÊM NGAY

Tìm hiểu về Mosfet - Điện tử cơ bản

Giới thiệu về Mosfet 

Mosfet là Transistor hiệu ứng trường ( Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor ) là một Transistor đặc biệt có cấu tạo và hoạt động khác với Transistor  thông thường mà ta đã biết, Mosfet có nguyên tắc hoạt động dựa trên hiệu ứng từ trường để tạo ra dòng điện, là linh kiện có trở kháng đầu vào lớn thích hợn cho khuyếch đại các nguồn tín hiệu yếu, Mosfet được sử dụng nhiều trong các mạch nguồn Monitor, nguồn máy tính.

Transistor hiệu ứng trường Mosfet

Trung tâm Actech chuyên đào tạo các khóa: điện tử cơ bản, thiết kế tủ điện, lập trình PLC S7 200, vi điều khiển pic....

Cấu tạo và ký hiệu của Mosfet

Sơ đồ chân tương đương

Ký hiệu và sơ đồ chân tương đương

giữa Mosfet và Transistor

* Cấu tạo của Mosfet.

Cấu tạo của Mosfet ngược Kênh P

G : Gate gọi là cực cổng

S : Source  gọi là cực nguồn

D : Drain gọi  là cực máng

Mosfet kện N có hai miếng bán dẫn loại P đặt trên nền bán dẫn N, giữa hai lớp P-N được cách điện bởi lớp SiO2 hai miếng bán dẫn P được nối ra thành cực D và cực S, nền bán dẫn N được nối với lớp màng mỏng ở trên sau đó được dấu ra thành cực G.

Mosfet có điện trở  giữa cực G với cực S và giữa cực G với cực D  là vô cùng lớn , còn điện trở giữa cực D và cực S phụ thuộc vào  điện áp chênh lệch giữa cực G và cực S ( UGS )

Khi điện áp UGS = 0 thì điện trở RDS rất lớn, khi điện áp UGS > 0  => do hiệu ứng từ trường làm cho điện trở RDS giảm, điện áp UGS càng lớn thì điện trở RDS càng nhỏ.

Nguyên tắc hoạt động của Mosfet

Mạch điện thí nghiệm.

Mạch điện thí nghiệm Mosfet

Mạch thí nghiệm sự hoạt động của Mosfet

Thí nghiệm : Cấp nguồn một chiều UD qua một bóng đèn D vào hai cực D và S của Mosfet Q (Phân cực thuận cho Mosfet ngược) ta thấy bóng đèn không sáng nghĩa là không có dòng điện đi qua cực DS khi chân G không được cấp điện.

Khi công tắc K1 đóng, nguồn UG cấp vào hai cực GS làm điện áp UGS > 0V => đèn Q1 dẫn => bóng đèn D sáng.

Khi công tắc K1 ngắt, điện áp tích trên tụ C1 (tụ gốm) vẫn duy trì cho đèn Q dẫn => chứng tỏ không có dòng điện đi qua cực GS.

Khi công tắc K2 đóng, điện áp tích trên tụ C1 giảm bằng 0 =>  UGS= 0V  => đèn tắt

=> Từ thực nghiệm trên ta thấy rằng : điện áp đặt vào chân G không tạo ra dòng GS như trong Transistor thông thường mà điện áp này chỉ tạo ra từ trường => làm cho điện trở RDS giảm xuống.

Đo kiểm tra Mosfet 

Một Mosfet còn tốt : Là khi đo trở kháng giữa G với S và giữa G với D có điện trở bằng vô cùng ( kim không lên cả hai chiều đo)  và khi G đã được thoát điện thì trở kháng giữa D và S phải là vô cùng.

Các bước kiểm tra như sau :

Các bước kiểm tra MosfetĐo kiểm tra Mosfet ngược thấy còn tốt.

Bước 1: Chuẩn bị để thang x1KW

Bước 2 : Nạp cho G một điện tích (để que đen vào G que đỏ vào S hoặc D)

Bước 3 :  Sau khi nạp cho G một điện tích  ta đo giữa D và S ( que đen vào D que đỏ vào S  ) => kim sẽ lên.

Bước 4 : Chập G vào D hoặc G vào S để thoát điện chân G.

Bước 5 : Sau khi đã thoát điện chân G đo lại DS như bước 3 kim không lên.=> Kết quả như vậy là Mosfet tốt.

Đo kiểm tra Mosfet

Đo kiểm tra Mosfet ngược thấy bị chập

Bước 1 : Để đồng hồ thang x 1KW

Đo giữa G và S hoặc giữa G và D nếu kim lên = 0 W là chập

Đo giữa D và S mà cả hai chiều đo kim lên = 0 W là chập  D S

Ứng dụng của Mosfet trong thực tế

Mosfet trong nguồn xung của Monitor

Mosfet được sử dụng làm đèn công xuất nguồn Monito

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.

* Đo kiểm tra Mosfet trong mạch.

Khi kiểm tra Mosfet trong mạch , ta chỉ cần để thang x1W và đo giữa D và S => Nếu 1 chiều kim lên đảo chiều đo kim không lên => là Mosfet bình thường, Nếu cả hai chiều kim lên = 0 W là Mosfet bị chập DS.

XEM THÊM NGAY

Kiến thức cơ bản về mạch khuyếch đại

Mạch khuyếch đại

Khái niệm về mạch khuyếch đại 

Mạch khuyếch đại được sử dụng trong hầu hết các thiết bị điện tử, như mạch khuyếch đại âm tần trong Cassete, Âmply, Khuyếch đại tín hiệu video trong Ti vi mầu v.v …

Trung tâm Actech chuyên đào tạo các khóa: điện tử cơ bản, thiết kế tủ điện, lập trình PLC S7 200, vi điều khiển pic....

Có ba loại mạch khuyếch đại chính là:

 * Khuyếch đại về điện áp: Là mạch khi ta đưa một tín hiệu có biên độ nhỏ vào, đầu ra ta sẽ thu được một tín hiệu có biên độ lớn hơn nhiều lần.

 * Mạch khuyếch đại về dòng điện: Là mạch khi ta đưa một tín hiệu có cường độ yếu vào, đầu ra ta sẽ thu được một tín hiệu cho cường độ dòng điện mạnh hơn nhiều lần.

  * Mạch khuyếch đại công xuất: Là mạch khi ta đưa một tín hiệu có công xuất yếu vào, đầu ra ta thu được tín hiệu có công xuất mạnh hơn nhiều lần, thực ra mạch khuyếch đại công xuất là kết hợp cả hai mạch khuyếch đại điện áp và khuyếch đại dòng điện làm một.

Các chế độ hoạt động của mạch khuyếch đại

Các chế độ hoạt động của mạch khuyếch đại là phụ thuộc vào chế độ phân cực cho Transistor, tuỳ theo mục đích sử dụng mà mạch khuyếch đại được phân cực để KĐ ở chế độ A, chế độ B , chế độ AB hoặc chế độ C

Mạch khuyếch đại ở chế độ A

Là các mạch khuyếch đại cần lấy ra tín hiệu hoàn toàn giốn với tín hiệu ngõ vào.

Mạch khuyếch đại chế độ A

Mạch khuyếch đại chế độ A khuyếch đại cả hai bán chu kỳ tín hiệu ngõ vào

* Để Transistor hoạt động ở chế độ A, ta phải định thiên sao cho điện áp UCE ~ 60% ÷ 70% Vcc.

* Mạch khuyếch đại ở chế độ A được sử dụng trong các mạch trung gian như khuyếch đại cao tần, khuyếch đại trung tần, tiền khuyếch đại vv..

Mạch khuyếch đại ở chế độ B

Mạch khuyếch đại chế độ B là mạch chỉ khuyếch đại một nửa chu kỳ của tín hiệu, nếu khuyếch đại bán kỳ dương ta dùng transistor NPN, nếu khuyếch đại bán kỳ âm ta dùng transistor PNP, mạch khuyếch đại ở chế độ B không có định thiên.

Mạch khuyếch đại chế độ B

Mạch khuyếch đại ở chế độ B chỉ khuyếch đại một bán chu kỳ của tín hiệu ngõ vào.

* Mạch khuyếch đại chế độ B thường được sử dụng trong các mạch khuếch đại công xuất đẩy kéo như công xuất âm tần, công xuất mành của Ti vi, trong các mạch công xuất đẩy kéo , người ta dùng hai đèn NPN và PNP mắc nối tiếp , mỗi đèn sẽ khuyếch đại một bán chu kỳ của tín hiệu, hai đèn trong mạch khuyếch đại đẩy kéo phải có các thông số kỹ thuật như nhau:

* Mạch khuyếch đại công xuất kết hợp cả hai chế độ A và B .

Mạch khuyếch đại kếp hợp hai chế độ a và b

Mạch khuyếch đại công xuất Âmply có : Q1 khuyếch đại ở chế độ A, Q2 và Q3 khuyếch đại ở chế độ B, Q2 khuyếch đại

cho bán chu kỳ dương, Q3 khuyếch đại cho bán chu kỳ âm

Mạch khuyếch đại ở chế độ AB

Mạch khuyếch đại ở chế độ AB là mạch tương tự khuyếch đại ở chế độ B , nhưng có định thiện sao cho điện áp UBE sấp sỉ 0,6 V, mạch cũng chỉ khuyếch đại một nửa chu kỳ tín hiệu và khắc phục hiện tượng méo giao điểm của mạch khuyếch đại chế độ B, mạch này cũng được sử dụng trong các mạch công xuất đẩy kéo .

Mạch khuyếch đại ở chế độ C

Là mạch khuyếch đại có điện áp UBE được phân cự ngược với mục đích chỉ lấy tín hiệu đầu ra là một phần đỉnh của tín hiệu đầu vào, mạch này thường sử dụng trong các mạch tách tín hiệu : Thí dụ mạch tách xung đồng bộ trong ti vi mầu.

Mạch khuyếch đại chế độ C

Ứng dụng mạch khuyếch đại chế độ C trong mạch tách xung đồng bộ Ti vi mầu.

Các kiểu mắc của Transistor

Transistor mắc theo kiểu E chung

Mạch mắc theo kiểu E chung có cực E đấu trực tiếp xuống mass hoặc đấu qua tụ xuống mass để thoát thành phần

xoay chiều, tín hiệu đưa vào cực B và lấy ra trên cực C, mạch có sơ đồ như sau :

Mạch khuyếch đại kiểu E

Mạch khuyếch đại điện áp mắc kiểu E chung , Tín hiệu đưa vào cực B và lấy ra trên cực C

Rg : là điện trở ghánh , Rđt : Là điện trở định thiên, Rpa : Là điện trở phân áp .

Đặc điểm của mạch khuyếch đại E chung.

    + Mạch khuyếch đại E chung thường được định thiên sao cho điện áp UCE khoảng 60% ÷ 70 % Vcc.

   +  Biên độ tín hiệu ra thu được lớn hơn biên độ tín hiệu vào nhiều lần, như vậy mạch khuyếch đại về điện áp.

    + Dòng điện tín hiệu ra lớn hơn dòng tín hiệu vào nhưng không đáng kể.

    + Tín hiệu đầu ra ngược pha với tín hiệu đầu vào : vì khi điện áp tín hiệu vào tăng => dòng IBE tăng => dòng ICE

    tăng => sụt áp trên Rg tăng => kết quả là điện áp chân C giảm, và ngược lại khi điện áp đầu vào giảm thì điện áp chân C lại tăng => vì vậy điện áp đầu ra ngược pha với tín hiệu đầu vào.

    + Mạch mắc theo kiểu E chung như trên được ứng dụng nhiều nhất trong thiết bị điện tử.

Transistor mắc theo kiểu C chung

Mạch mắc theo kiểu C chung có chân C đấu vào mass hoặc dương nguồn (Lưu ý: về phương diện xoay chiều thì dương

nguồn tương đương với mass), Tín hiệu được đưa vào cực B và lấy ra trên cực E, mạch có sơ đồ như sau :

Mạch khuyếch đại mắc kiểu C

Mạch mắc kiểu C chung , tín hiệu đưa vào cực B và lấy ra trên cực E

Đặc điểm của mạch khuyếch đại C chung

    +Tín hiệu đưa vào cực B và lấy ra trên cực E

    +Biên độ tín hiệu ra bằng biên độ tín hiệu vào : Vì mối BE luôn luôn có giá trị khoảng 0,6V do đó khi điện áp chân B tăng bao nhiêu thì áp chân C cũng tăng bấy nhiêu => vì vậy biên độ tín hiệu ra bằng biên độ tín hiệu vào .

    +Tín hiệu ra cùng pha với tín hiệu vào : Vì khi điện áp vào tăng => thì điện áp ra cũng tăng, điện áp vào giảm thì điện áp ra cũng giảm.

    +Cường độ của tín hiệu ra mạnh hơn cường độ của tín hiệu vào nhiều lần : Vì khi tín hiệu vào có biên độ tăng => dòng IBE sẽ tăng => dòng ICE cũng tăng gấp β lần dòng IBE vì ICE = β.IBE giả sử Transistor có hệ số khuyếch đại β = 50 lần thì khi dòng IBE tăng 1mA => dòng ICE sẽ tăng 50mA, dòng ICE chính là dòng của tín hiệu đầu ra, như vậy tín hiệu đầu ra có cường độ dòng điện mạnh hơn nhiều lần so với tín hiệu vào.

    +Mạch trên được ứng dụng nhiều trong các mạch khuyếch đại đêm (Damper), trước khi chia tín hiệu làm nhiều nhánh, người ta thường dùng mạch Damper để khuyếch đại cho tín hiệu khoẻ hơn. Ngoài ra mạch còn được ứng dụng rất nhiều trong các mạch ổn áp nguồn (ta sẽ tìm hiểu trong phần sau)

Transistor mắc theo kiểu B chung

    + Mạch mắc theo kiểu B chung có tín hiệu đưa vào chân E và lấy ra trên chân C , chân B được thoát mass thông qua tụ.

   + Mạch mắc kiểu B chung rất ít khi được sử dụng trong thực tế. 

Mạch khuyếch đại kiểu B

Mạch khuyếch đại kiểu B chung, khuyếch đại về điện áp và không khuyếch đại về dòng điện.

Các kiểu ghép tầng

Ghép tầng qua tụ điện

* Sơ đồ mạch ghép tầng qua tụ điện

Sơ đồ mạch ghép tầng qua tụ điện

Mạch khuyếch đại đầu từ – có hai tầng khuyếch đại được ghép với nhau qua tụ điện.

   + Ở trên là sơ đồ mạch khuyếch đại đầu từ trong đài Cassette, mạch gồm hai tầng khuyếch đại mắc theo kiểu E chung, các tầng được ghép tín hiệu thông qua tụ điện, người ta sử dụng các tụ C1 , C3 , C5 làm tụ nối tầng cho tín hiệu xoay chiều đi qua và ngăn áp một chiều lại, các tụ C2 và C4 có tác dụng thoát thành phần xoay chiều từ chân E xuống mass, C6 là tụ lọc nguồn.

   + Ưu điểm của mạch là đơn giản, dễ lắp do đó mạch được sử dụng rất nhiều trong thiết bị điện tử, nhược điểm là không khai thác được hết khả năng khuyếch đại của Transistor do đó hệ số khuyếch đại không lớn.

   + Ở trên là mạch khuyếch đại âm tần, do đó các tụ nối tầng thường dùng tụ hoá có trị số từ 1µF ÷ 10µF.

   + Trong các mạch khuyếch đại cao tần thì tụ nối tầng có trị số nhỏ khoảng vài nanô Fara.

Ghép tầng qua biến áp

* Sơ đồ mạch trung tần tiếng trong Radio sử dụng biến áp ghép tầng

Sơ đồ mạch trung tần

Tầng Trung tần tiếng của Radio sử dụng biến áp ghép tầng.

    + Ở trên là sơ đồ mạch trung tần Radio sử dụng các biến áp ghép tầng, tín hiệu đầu ra của tầng này được ghép qua biến áp để đi vào tầng phía sau.

    + Ưu điểm của mạch là phối hợp được trở kháng giữa các tầng do đó khai thác được tối ưu hệ số khuyếch đại , hơn nữa cuộn sơ cấp biến áp có thể đấu song song với tụ để cộng hưởng khi mạch khuyếch đại ở một tần số cố định.

   +  Nhược điểm : nếu mạch hoạt động ở dải tần số rộng thì gây méo tần số, mạch chế tạo phức tạp và chiếm nhiều diện tích.

Ghép tầng trực tiếp

* Kiểu ghép tầng trực tiếp thường được dùng trong các mạch khuyếch đại công xuất âm tần.

Kiểu ghép tầng trực tiếp

Mạch khuyếch đại công xuất âm tần có đèn đảo pha Q1 được ghép trực tiếp với hai đèn công xuất Q2 và Q3.

Phương pháp kiểm tra một tầng khuếch đại

Trong các mạch khuyếch đại (chế độ A) thì phân cực như thế nào là đúng.

Mạch khuyếch đại được phân cực đúng.

    + Mạch khuyếch đại ( chế độ A) được phân cực đúng là mạch có

    UBE ~ 0,6V ; UCE ~ 60% ÷ 70% Vcc

    + Khi mạch được phân cực đúng ta thấy , tín hiệu ra có biên độ lớn nhất và không bị méo tín hiệu .

Mạch khuyếch đại ( chế độ A ) bị phân cực sai. 

Mạch khuyếch đại bị phân cực sai, điện áp UCE quá thấp .

Mạch khuyếch đại bị phân cực sai, điện áp UCE quá cao .

   +  Khi mạch bị phân cực sai ( tức là UCE quá thấp hoặc quá cao ) ta thấy rằng tín hiệu ra bị méo dạng, hệ số khuyếch đại của mạch bị giảm mạnh.

   +  Hiện tượng méo dạng trên sẽ gây hiện tượng âm thanh bị rè hay bị nghẹt ở các mạch khuyếch đại âm tần.

Phương pháp kiểm tra một tầng khuyếch đại.

   + Một tầng khuyếch đại nếu ta kiểm tra thấy UCE quá thấp so với nguồn hoặc quá cao sấp sỉ bằng nguồn => thì tầng khuyếch đại đó có vấn đề.

   + Nếu UCE quá thấp thì có thể do chập CE( hỏng Transistor) , hoặc đứt Rg.

   + Nếu UCE quá cao ~ Vcc thì có thể đứt Rđt hoặc hỏng Transistor.

   + Một tầng khuyếch đại còn tốt thông thường có :

   + UBE ~ 0,6V ; UCE ~ 60% ÷ 70% Vcc

XEM THÊM NGAY

Tìm hiểu về cuộn cảm - Điện tử cơ bản

Cấu tạo của cuộn cảm

     Cuộn cảm gồm một số vòng dây quấn lại thành nhiều vòng, dây quấn được sơn emay cách điện, lõi cuộn dây có thể là không khí, hoặc là vật liệu dẫn từ như Ferrite hay lõi thép kỹ thuật. 

Cuộn dây lõi không khí

Trung tâm Actech chuyên đào tạo các khóa: điện tử cơ bản, thiết kế tủ điện, lập trình PLC S7 200, vi điều khiển pic....

Các đại lượng đặc trưng của cuộn cảm

Hệ số tự cảm (định luật Faraday)

   Hệ số tự cảm là đại lượng đặc trưng cho sức điện động cảm ứng của cuộn dây khi có dòng điện biến thiên chạy qua.

   L = ( µr.4.3,14.n2.S.10-7 ) / l

 L : là hệ số tự cảm của cuôn dây, đơn vị là Henrry (H)

n : là số vòng dây của cuộn dây.

l : là chiều dài của cuộn dây tính bằng mét (m)

S : là tiết diện của lõi, tính bằng m2

µr : là hệ số từ thẩm của vật liệu làm lõi.

Cảm kháng 

Cảm kháng của cuộn dây là đại lượng đặc trưng cho sự cản trở dòng điện của cuộn dây đối với dòng điện xoay chiều.

ZL = 2.3,14.f.L

Trong đó :  ZL là cảm kháng, đơn vị là Ω

f : là tần số đơn vị là Hz

L : là hệ số tự cảm , đơn vị là Henry

     * Thí nghiệm trên minh hoạ : Cuộn dây nối tiếp với bóng đèn sau đó được đấu vào các nguồn điện 12V nhưng có tần số khác nhau thông qua các công tắc K1, K2 , K3 , khi K1 đóng dòng điện một chiều đi qua cuộn dây mạnh nhất ( Vì  ZL = 0 ) => do đó bóng đèn sáng nhất, khi K2 đóng dòng điện xoay chỉều 50Hz đi qua cuộn dây yếy hơn ( do ZL tăng ) => bóng đèn sáng yếu đi, khi K3 đóng , dòng điện xoay chiều 200Hz đi qua cuộn dây yếu nhất ( do ZL tăng cao nhất) => bóng đèn sáng yếu nhất.

    => Kết luận : Cảm kháng của cuộn dây tỷ lệ với hệ số tự cảm của cuộn dây và tỷ lệ với tần số dòng điện xoay chiều, nghĩa là dòng điện xoay chiều có tần số càng cao thì đi qua cuộn dây càng khó, dòng điện một chiều có tần số f = 0 Hz vì vậy với dòng một chiều cuộn dây có cảm kháng ZL = 0

  c) Điện trở thuần của cuộn dây. 

   Điện trở thuần của cuộn dây là điện trở mà ta có thể đo được bằng đồng hồ vạn năng, thông thường cuộn dây có phẩm chất tốt thì điện trở thuần phải tương đối nhỏ so với cảm kháng, điện trở thuần còn gọi là điện trở tổn hao vì chính điện trở này sinh ra nhiệt khi cuộn dây hoạt động.

Tính chất nạp, xả của cuộn cảm 

    * Cuộn dây nạp năng lượng : Khi cho một dòng điện chạy qua cuộn dây, cuộn dây nạp một năng lượng dưới dạng từ trường được tính theo công thức

W = L.I 2 / 2

W : năng lượng ( June )

L : Hệ số tự cảm ( H )

I dòng điện.

Thí nghiệm về tính nạp xả của cuộn dây.

     Ở thí nghiệm trên : Khi K1 đóng, dòng điện qua cuộn dây tăng dần ( do cuộn dây sinh ra cảm kháng chống lại dòng điện tăng đột ngột ) vì vậy  bóng đèn sáng từ từ, khi K1 vừa ngắt và K2 đóng , năng lương nạp trong cuộn dây tạo thành điện áp cảm ứng phóng ngược lại qua bóng đèn làm bóng đèn loé sáng => đó là hiên tượng cuộn dây xả điện.

XEM THÊM NGAY

Điện trở - Resistance (R) - Điện tử cơ bản

1. Khái niệm về điện trở

Điện trở là gì? Ta hiểu một cách đơn giản - Điện trở 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.

Điện trở của dây dẫn:  Điện trở của dây dẫn phụ thộc vào chất liệu, độ dài và tiết diện của dây. được tính theo công thức sau: 

R =  ρ.L / S

Trong đó ρ là điện trở xuất phụ thuộc vào chất liệu

L là chiều dài dây dẫn

S là tiết diện dây dẫn

R là điện trở đơn vị là Ohm

Trung tâm Actech chuyên đào tạo các khóa: điện tử cơ bản, thiết kế tủ điện, lập trình PLC S7 200, vi điều khiển pic....

2. Điện trở trong thiết bị điện tử

      a) Hình dáng và ký hiệu :  Trong thiết bị điện tử điện trở là một linh kiện quan trọng, chúng được làm từ hợp chất cacbon và kim loại tuỳ theo tỷ lệ pha trộn mà người ta tạo ra được các loại điện trở có trị số khác nhau.

       b)  Đơn vị của điện trở

Đơn vị điện trở là  Ω  (Ohm) , KΩ , MΩ

1KΩ  = 1000 Ω

1MΩ  = 1000 K Ω = 1000.000  Ω

       c)  Cách ghi trị số của điện trở

Các điện trở có kích thước nhỏ được ghi trị số bằng các vạch mầu theo một quy ước chung của thế giới.( xem hình ở trên. Các điện trở có kích thước lớn hơn từ 2W trở lên thường được ghi trị số trực tiếp trên thân. Ví dụ như các điện trở công xuất, điện trở sứ.

3. Cách đọc trị số điện trở

Quy ước mầu Quốc tế 

Mầu sắc Giá trị Mầu sắc Giá trị

Đen           0          Xanh lá     5

Nâu           1          Xanh lơ     6

Đỏ           2          Tím             7

Cam          3          Xám     8

Vàng   4          Trắng     9

Quy định màu điện trở

 
   Điện trở thường được ký hiệu bằng 4 vòng mầu , điện trở chính xác thì ký hiệu bằng 5 vòng mầu.

  * Cách đọc trị số điện trở 4 vòng mầu:

Cách đọc điện trở 4 vòng mầu

Vòng số 4 là vòng ở cuối luôn luôn có mầu nhũ vàng hay nhũ bạc, đây là vòng  chỉ sai số của điện trở, khi đọc trị số ta bỏ qua vòng này.

Đối diện với vòng cuối là vòng số 1, tiếp theo đến vòng số 2, số 3

Vòng số 1 và vòng số 2 là hàng chục và hàng đơn vị

Vòng số 3 là bội số của cơ số 10.

  Trị số = (vòng 1)(vòng 2) x 10 ( mũ vòng 3)

Có thể tính vòng số 3 là số con số không "0" thêm vào

Mầu nhũ chỉ có ở vòng sai số hoặc vòng số 3, nếu vòng số 3 là nhũ thì số mũ của cơ số 10 là số âm.

  * Cách đọc trị số điện trở 5 vòng mầu : ( điện trở chính xác )

Vòng số 5 là vòng cuối cùng , là vòng ghi sai số, trở 5 vòng mầu thì mầu sai số có nhiều mầu, do đó gây khó khăn cho ta khi xác điịnh đâu là vòng cuối cùng, tuy nhiên vòng cuối luôn có khoảng cách xa hơn một chút.

Đối diện vòng cuối là vòng số 1

Tương tự cách đọc trị số của trở 4 vòng mầu nhưng ở đây vòng số 4 là bội số của cơ số 10, vòng số 1, số 2, số 3 lần lượt là hàng trăm, hàng chục và hàng đơn vị.

    Trị số = (vòng 1)(vòng 2)(vòng 3) x 10 ( mũ vòng 4)

Có thể tính vòng số 4 là số con số không "0" thêm vào 

 4 - Thực hành đọc trị số điện trở

Các điện trở khác nhau ở vòng mầu thứ 3

Khi các điện trở khác nhau ở vòng mầu thứ 3, thì ta thấy vòng mầu bội số này thường thay đổi  từ mầu nhũ bạc cho đến mầu xanh lá , tương đương với điện trở < 1 Ω  đến hàng MΩ.

Các điện trở có vòng mầu số 1 và số 2 thay đổi .

Ở hình trên là các giá trị điện trở ta thường gặp trong thực tế, khi vòng mầu số 3 thay đổi thì các giá trị điện trở trên tăng giảm 10 lần.   

5 - Các trị số điện trở thông dụng

    Ta không thể kiếm được một điện trở có trị số bất kỳ, các nhà sản xuất chỉ  đưa ra khoảng 150 loại trị số điện trở thông dụng , bảng dưới đây là mầu sắc và trị số của các điện trở thông dụng.

Giá trị điện trở thông dụng

6 - Phân loại điện trở

   Điện trở thường: Điện trở thường là các điện trở có công xuất nhỏ từ 0,125W đến 0,5W

Điện trở công xuất  :  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.

Các điện trở : 2W - 1W -  0,5W - 0,25W

Điện trở sứ hay trở nhiệt

7 - Công suất của điện trở

    Khi mắc điện trở vào một đoạn mạch, bản thân điện trở tiêu thụ một công xuất P tính được theo công thức 

P = U . I = U2 / R =  I2.R

Theo công thức trên ta thấy, công xuất tiêu thụ của điện trở phụ thuộc vào dòng điện đi qua điện trở hoặc phụ thuộc vào điện áp trên hai đầu điện trở.

Công xuất tiêu thụ của điện trở là hoàn toàn tính được trước khi lắp điện trở vào mạch.

Nếu đem một điện trở có công xuất danh định nhỏ hơn công xuất nó sẽ tiêu thụ thì điện trở sẽ bị cháy.

Thông thường người ta lắp điện trở vào mạch có công xuất danh định  > =  2 lần công xuất mà nó sẽ tiêu thụ.

Điện trở cháy do quá công xuất

Ở sơ đồ trên cho ta thấy : Nguồn Vcc là 12V, các điện trở đều có trị số là 120Ω nhưng có công xuất khác nhau, khi các công tắc K1 và K2 đóng, các điện trở đều tiêu thụ một công xuất là

P = U2 / R = (12 x 12) / 120 = 1,2W

Khi K1 đóng, do điện trở có công xuất lớn hơn công xuất tiêu thụ , nên điện trở không cháy.

Khi K2 đóng, điện trở có công xuất nhỏ hơn công xuất tiêu thụ , nên điện trở bị cháy.

8 -  Biến trở, triết áp

      Biến trở Là điện trở có thể chỉnh để thay đổi giá trị, có ký hiệu là VR chúng có hình dạng như sau :

Hình dạng biến trở

Biến trở thường ráp trong máy phục vụ cho quá trình sửa chữa, cân chỉnh của kỹ thuật viên, biến trở có cấu tạo như hình bên dưới.

Cấu tạo của triết áp

   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. Ví dụ như - Triết áp Volume, triết áp Bass, Treec v.v.. , triết áp nghĩa là triết ra một phần điện áp từ đầu vào tuỳ theo mức độ chỉnh.

9 - Điện trở mắc nối tiếp

Điện trở mắc nối tiếp.

Các điện trở mắc nối tiếp có giá trị tương đương bằng tổng các điện trở thành phần cộng lại.         Rtd = R1 + R2 + R3

Dòng điện chạy qua các điện trở mắc nối tiếp có giá trị bằng nhau và bằng I = ( U1 / R1) = ( U2 / R2) = ( U3 / R3 )

Từ công thức trên ta thấy rằng , sụt áp trên các điện trở mắc nối tiếp tỷ lệ thuận với giá trị điện trở.

10 -  Điện trở mắc song song

Điện trở mắc song song

Các điện trở mắc song song có giá trị tương đương Rtd được tính bởi công thức: (1 / Rtd) = (1 / R1) + (1 / R2) + (1 / R3)

Nếu mạch chỉ có 2 điện trở song song thì 

     Rtd = R1.R2 / ( R1 + R2)

Dòng điện chạy qua các điện trở mắc song song tỷ lệ nghịch với giá trị điện trở .

              I1 = ( U / R1)  ,    I2 = ( U / R2)  ,   I3 =( U / R3 )

Điện áp trên các điện trở mắc song song luôn bằng nhau

11 -  Điện trở mắc hỗn hợp

Điện trở mắc hỗn hợp.

Mắc hỗn hợp các điện trở để tạo ra điện trở tối ưu hơn .

Ví dụ: nếu ta cần một điện trở 9K ta có thể mắc 2 điện trở 15K song song sau đó mắc nối tiếp với điện trở 1,5K.

12 - Ứng dụng của điện trở 

   Điện trở có mặt ở mọi nơi trong thiết bị điện tử và như vậy điện trở là linh kiện quan trọng không thể thiếu được , trong mạch điện , điện trở có những tác dụng sau :

Khống chế dòng điện qua tải cho phù hợp, Ví dụ có một bóng đèn 9V, nhưng ta chỉ có nguồn 12V, ta có thể đấu nối tiếp bóng đèn với điện trở để sụt áp bớt 3V trên điện trở.

Đấu nối tiếp với bóng đèn một điện trở.

        -  Như hình trên ta 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 ta 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 ta phải dùng điện trở có công xuất  P > 6/9 W

Mắc điện trở thành cầu phân áp để có được một điện áp theo ý muốn từ một điện áp cho trước.

Cầu phân áp để lấy ra áp U1 tuỳ ý .

   Từ nguồn 12V ở trên thông qua cầu phân áp R1 và R2 ta lấy ra điện áp U1, áp U1 phụ thuộc vào giá trị hai điện trở R1 và R2.theo công thức .

U1 / U = R1 / (R1 + R2)  => U1 = U.R1(R1 + R2)

Thay đổi giá trị R1 hoặc R2 ta sẽ thu được điện áp U1 theo ý muốn.

XEM THÊM NGAY