CHƯƠNG I: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 1.Khái niệm - Điện trở là linh kiện điện tử thụ động, dùng để làm vật cản trở dòng điện theo mong muốn của người sử dụng. - Trường hợp đối với một dây dẫn thì trị số điện trở lớn hay nhỏ sẽ phụ thuộc vào vật liệu làm dây dẫn (điện trở suất) và nó tỉ lệ thuận với chiều dài dây, tỷ lệ nghịch với tiết diện dây dẫn. Điện trở thường Điện trở Công Suất Điện trở Công Suất Biến Trở Hình 1. Phân loại - Điện trở thường: điện trở thường là các loại điện trở có công suất nhỏ từ 0,125W đến 0,5W.
- Điện trở công suất: là các điện trở có công suất lớn hơn từ 1W, 2W, 5W, 10W. - Điện trở sứ, điện trở nhiệt: Là cách gọi khác của các điện trở công suất, điện trở này có vỏ bọc sứ, khi hoạt động chúng tỏa nhiệt. - Điện trở dây cuốn: Loại điện trở này dùng dây điện trở quấn trên than lớp cách điện thường bằng sứ, có trị số điện áp thấp nhưng công suất làm việc lớn từ 1W đến 25W. - Điện trở màng kim loại: Chế tạo theo cách kết lắng màng Ni-Cr.2: Điện trở thường 1.
Mã màu của điện trở a) Bảng mã màu (Điện trở 4 vạch mầu) 10 Trường Đại học SPKT Hưng Yên Khoa: Điện – Điện tử Đồ án môn học Bảng 1.1: Mã vạch màu của điện trở Tên màu Số thứ 1 Số thứ 2 Hệ số nhân Sai số Màu (ký hiệu) Giá trị của điện trở tính bằng Ω % - - - - ±20 Ngân nhũ - - 10-2 ±10 (SR) Kim nhũ - - 10-1 ±5 (GD) Đen (BK) - 0 1 - Nâu (BN) 1 1 101 ±1 Đỏ (RD) 2 2 102 ±2 Cam (OG) 3 3 103 - Vàng 4 4 104 - (YE) Xanh lá 5 5 105 ±0,5 (GN) Xanh lơ 6 6 106 ±0,25 (BL) Tím (VT 7 7 107 ±0,1 Xám (GY) 8 8 108 - Trắng 9 9 109 - (WH) 1. Biến trở - Biến trở là loại điện trở có thể thay đổi trị số theo yêu cầu,thường gọi là chiết áp,có 2 loại đó là biến trở dây quấn và biến trở than. - Biến trở dây quấn: Dùng dây dẫn có điện trở suất cao,đường kính nhỏ,quấn theo kiêu lõi cách điện bằng sứ hay nhựa tổng hợp hình vòng cung 270 độ,hai đầu hàn với hai cực dẫn điện A và B. Ký hiệu của biến trở trong sơ đồ mạch điện có thể ở các dạng như sau: 11 Trường Đại học SPKT Hưng Yên Khoa: Điện – Điện tử Đồ án môn học Hình 1.3: Kí hiệu biến trở 1.
Khái niệm - Khái niệm: Tụ điện là một loại linh kiện thụ động được sử dụng rất rộng rãi trong các mạch điện tử,có khả năng tich trữ năng lượng dưới dạng từ trường - Kí hiệu : C - Hình ảnh tụ điện: Hình 1. Phân loại và cấu tạo Phân loại Đối với tụ điện có rất nhiều loại nhưng thực tế người ta phân ra thành hai loại chính là tụ không phân cực và tụ phân cực. - Tụ không phân cực: Gồm các lá kim loại ghép xen kẽ với lớp cách điện mỏng, giá trị của nó thường từ 1,8pF - 1μF. Còn giá trị tụ lớn hơn thì sẽ có kích thước rất lớn không tiện chế tạo.
- Tụ phân cực: Có cấu tạo gồm 2 cực điện cách ly nhau nhờ một lớp chất điện phân mỏng làm điện môi. Lớp điện môi càng mỏng thì trị số điện dung càng cao. Loại tụ này có sự phân cực được ghi trên thân của tụ, vì thế nếu nối nhầm cực tính thì lớp điện môi sẽ bị phá hủy làm hư hỏng tụ. 12 Trường Đại học SPKT Hưng Yên Khoa: Điện – Điện tử Đồ án môn học - Trong thực tế chúng ta thường gặp các loại tụ như sau: + Tụ gốm: Điện môi bằng gốm thường có kích thước nhỏ, dạng ống hoặc dạng đĩa có tráng kim loại lên bề mặt, trị số từ 1pF - 1μF và có điện áp làm việc tương đối cao.
+ Tụ mica: Điện môi làm bằng mica có tráng bạc, trị số từ 2,2pF – 10nF và thường làm việc ở tần số cao, sai số nhỏ, đắt tiền. + Tụ giấy polyste: Chất điện môi làm bằng giấy ép tẩm polyester có dạng hình trụ, có trị số từ 1nF - 1μF. + Tụ hóa (tụ điện phân): Có cấu tạo là lá nhôm cùng bột dung dịch điện phân cuộn lại đặt trong vỏ nhôm, loại này có điện áp làm việc thấp, kích thước và sai số lớn, trị số điện dung khoảng 0,1 μF – 4700 μF. + Tụ tan tang: Loại tụ này được chế tạo ở hai dạng hình trụ có đầu ra dọc theo trục và dạng hình tan tan.
Tụ này có kích thước nhỏ nhưng trị số điện dung cũng lớn khoảng 0,1 μF - 100 μF. + Tụ biến đổi: Là tụ xoay trong radio hoặc tụ tinh chỉnh. Cấu tạo - Cấu tạo của tụ điện: Tụ điện được cấu tạo bởi hai bản điện cực băng kim loại. Khi ta cung cấp cho hai bản cực một điện thế giữa không gian hai bản kim loại xuất hiện một điện trường.
một bản cực được tích điện dương, còn bản cực kia tích điện âm. Tụ diện tích lũy năng lượng dưới dạng điện trường. Khi tăng điện áp tác dụng vào tụ điện. Lúc này năng lượng điện trường giữa hai bản cực sẽ tăng lên.
Lúc này tụ điện hoạt động với vai trò là một linh kiện của mạch điện, nhưng nó tích lũy năng lượng.ngược lại, khi điện áp tác dụng nên tụ điện giảm tụ điện lại cung cấp một mạch điện áp cho mạch ngoài. Lúc này tụ điện hoạt động như một nguồn điện.quá trình xảy ra là quá trình phóng điện của tụ điện.Người ta thường dùng giấy, gốm, mica, giấy tẩm hóa chất làm điện môi và tụ điện cũng được phân loại theo tên gọi của các chất điện môi này: tụ giấy, tụ gốm, tụ hóa… Điện dung: Là đại lượng nói nên khả năng tích điện trên hai bản cực của tụ điện, điện dung của tụ phụ thuộc vào điện tích bản cực, vật liệu làm chất điện môi và khoảng cách giữa hai bản cực, vật liệu làm chất điện môi và khoảng cách giữa hai bản cực. Đơn vị của tụ điện: Fara (F), MicroFra (μF), NanoFara (nF), PicrôFara (pF). Ứng dụng - Tụ điện được sử dụng rất nhiều trong kỹ thuật điện và điện tử, trong các thiết bị điện tử.
trong mỗi một mạch điện tụ đều có một công dụng nhất định như: truyền dẫn tín hiệu, lọc nhiễu, lọc điện nguồn, tạo dao động… 13 Trường Đại học SPKT Hưng Yên Khoa: Điện – Điện tử Đồ án môn học - Cho điện áp xoay chiều đi qua và ngăn điện áp một chiều lại, do đó tụ được sử dụng để truyền tín hiệu giữa các tầng khuếch đại có chênh lệch về điện áp một chiều. - Lọc điện áp xoay chiều sau khi đã chỉnh lưu (loại bỏ pha âm) thành điện áp một chiều bằng phẳng, đó là nguyên lý của các tụ lọc nguồn. - Với điện áp xoay chiều thì tụ dẫn điện còn với điện áp một chiều thì tụ lại thành tụ lọc. - Tụ giấy và tụ gốm thường lắp trong các mạch cao tần còn tụ hóa thường lắp trong mạch âm tần hoặc lọc nguồn điện có tần số thấp.
Sơ đồ chân và chức năng của từng chân -LM358 là một IC, một bộ khuếch đại thuật toán chân cắm kép công suất thấp. Có ưu điểm hơn so với bộ khuếch đại thuật toán chuẩn trong các ứng dụng dùng nguồn đơn. -Các LM tương đương có thể sử dụng để thay thế là: LM258, LM2904, LM324. Sơ đồ chân: 1: Output A => Đầu ra của phần thứ nhất (phần A) của IC hay opamp 1 2: Inverting Input A => Đầu vào đảo ngược của phần thứ nhất (phần A) của IC hay opamp 1 3: Non Inverting Input A => Đầu vào không đảo ngược của phần thứ nhất (phần A) của IC hay opamp 1 4: GND => Nối mass / chân âm cho cả 2 opamp 5: Inverting Input B => Đầu vào đảo ngược của phần thứ hai (phần B) của IC hay opamp 6: Non Inverting Input B => Đầu vào không đảo ngược của phần thứ hai (phần B)của IC hay opamp 2 14 Trường Đại học SPKT Hưng Yên Khoa: Điện – Điện tử Đồ án môn học 7: Output B => Đầu ra của phần thứ hai (phần B) của IC hay opamp 2 8: Vcc => Chân dương của cả 2 phần hay 2 opamp của IC Hình 1.
Thông số kỹ thuật của IC LM358 Model: 14 chân, xuyên lỗ Điện áp: 3-32V với nguồn đơn, 1.5-16V với nguồn đôi Dải nhiệt độ hoạt động: 0 ~ 70oC Độ lợi khuếch đại DC 100dB Điện áp ngõ ra: 0V đến VCC(+)-1. Nguyên lý hoạt động và cấu trúc bên trong của IC LM358 - IC LM358 là một Ic khuếch đại thuật toán được ghép từ 2 Opamp - Opamp về cơ bản là một thiết bị ba cực bao gồm hai đầu vào trở kháng cao. Một trong số đó được gọi là đầu vào đảo ngược, được đánh dấu bằng dấu âm hay dấu trừ (-). Đầu vào kia được gọi là đầu vào không đảo ngược, được đánh dấu bằng dấu dương hay dấu cộng (+).
Cực thứ ba đại diện cho cổng đầu ra của opamp có thể vừa là cực góp vừa là cực nguồn cho điện áp hoặc dòng điện. 15 Trường Đại học SPKT Hưng Yên Khoa: Điện – Điện tử Đồ án môn học Hình 1.7: Cấu trúc của opamp Đặc tính của opamp 1. Độ lợi vòng lặp hở Độ lợi vòng lặp hở là độ lợi của opamp không có phản hồi dương hoặc âm. Opamp lý tưởng sẽ có độ lợi vòng lặp hở vô hạn nhưng thông thường nó nằm trong khoảng từ 20.
Trở kháng đầu vào Đây là tỷ số giữa điện áp đầu vào và dòng điện đầu vào. Giá trị này phải là vô hạn mà không có bất kỳ sự rò rỉ nào của dòng điện từ nguồn cấp đến các đầu vào. Nhưng sẽ có một vài sự cố rò rỉ vài pico ampe trong hầu hết các opamp 3. Trở kháng đầu ra Opamp lý tưởng phải có trở kháng đầu ra bằng không mà không có bất kỳ nội trở nào.
Để nó có thể cung cấp đầy đủ dòng điện cho tải kết nối với đầu ra. Chiều rộng băng tần Opamp lý tưởng phải có đáp ứng tần số vô hạn để có thể khuếch đại bất kỳ tần số nào từ tín hiệu DC đến tần số AC cao nhất. Nhưng hầu hết opamp có băng thông hạn chế. Giá trị bù Đầu ra của opamp phải bằng không khi chênh lệch điện áp giữa các đầu vào bằng không.
Nhưng trong hầu hết các opamp, đầu ra sẽ không bằng 0 khi tắt và sẽ có một ít điện áp.
