Giáo Trình Điện Tử Nâng Cao: Nội Dung và Mục Tiêu Đào Tạo

Giáo trình nghiên cứu điện tử nâng cao, trình bày lý thuyết rõ ràng, minh họa ví dụ thực tế, phù hợp sinh viên kỹ thuật., phục vụ nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn

• Tác giả: TS. Trần Minh Đức
• Trường học: Trường Cao đẳng nghề Lilama 2
• Chuyên ngành: Điện Tử Công Nghiệp
• Đề tài: Giáo Trình Điện Tử Nâng Cao
• Loại tài liệu: Giáo Trình
• Năm xuất bản: 2013
• Địa điểm: Đồng Nai

Mục lục chi tiết

• TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN
• LỜI GIỚI THIỆU
• 1. Bài 1: ĐỌC, ĐO VÀ KIỂM TRA LINH KIỆN
• 1.1. Linh kiện hàn bề mặt (SMD)
• 1.1.1. Khái niệm chung
• 1.1.2. Linh kiện thụ động
• 1.2. Khai thác sử dụng máy đo chuyên dụng
• 1.2.1. Sử dụng máy đo VOM ở thang đo dòng
• 2. Bài 2: KỸ THUẬT HÀN IC
• 2.1. Giới thiệu dụng cụ hàn và tháo hàn
• 2.1.1. Mỏ hàn vi mạch
• 2.1.2. Máy khò để tháo chân linh kiện
• 2.2. Phương pháp hàn và tháo hàn
• 2.2.1. kỹ thuật tháo hàn
• 2.2.2. kỹ thuật hàn
• 2.3. Phương pháp xử lý vi mạch in sau khi hàn
• 2.3.1. Các yêu cầu về mạch, linh kiện sau hàn đối với vi mạch
• 2.3.2. Phương pháp xử lý mạch in sau khi hàn
• 3. Bài 3: MẠCH ĐIỆN TỬ NÂNG CAO
• 3.1. Nguồn ổn áp kỹ thuật cao
• 3.1.1. Mạch nguồn ổn áp kiểu xung dùng transistor
• 3.1.2. Mạch nguồn ổn áp kiểu xung dùng IC
• 3.1.3. Một số loại nguồn ổn áp khác
• 3.1.4. Kiểm tra, sửa chữa các nguồn ổn áp kỹ thuật cao
• 3.2. Mạch bảo vệ
• 3.2.1. Khái niệm chung về mạch bảo vệ
• 3.2.2. Mạch bảo vệ chống ngắn mạch dùng IC
• 3.2.3. Mạch bảo vệ chống quá áp dùng IC
• 3.2.4. Kiểm tra, sửa chữa các mạch bảo vệ
• 3.3. Mạch ứng dụng dùng IC OP-AMP
• 3.3.1. Khái niệm chung
• 3.3.2. Mạch khuếch đại dùng OP-AMP
• 3.3.3. Mạch dao động dùng OP-AMP
• 3.3.4. Mạch nguồn một chiều dùng OP-AMP
• 3.3.5. Kiểm tra, sửa chữa, thay thế IC trong các mạch ứng dụng dùng Opamp
• 3.4. Một số mạch khuếch đại, lọc chất lượng cao dùng IC
• 3.4.1. Lắp ráp mạch theo sơ đồ
• 3.4.2. Sửa chữa mạch khuếch đại, mạch lọc dùng IC
• 3.5. Một số mạch báo động dùng IC và cảm biến
• 3.5.1. Lắp ráp mạch theo sơ đồ nguyên lý
• 3.5.2. Sửa chữa mạch báo động dùng IC và cảm biến
• 4. Bài 4: CHẾ TẠO MẠCH IN PHỨC TẠP
• 4.1. Phần mềm chế tạo mạch in
• 4.1.1. Giới thiệu chung
• 4.1.2. Vẽ mạch nguyên lý và mạch in
• 4.1.3. Tạo thư viện và xử lý lỗi
• 4.2. Các bước thực hiện gia công mạch in
• 4.2.1. Chế bản trên phim
• 4.2.2. Chuẩn bị mạch in
• 4.2.3. In mạch in trên tấm mạch in
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về Giáo Trình Điện Tử Nâng Cao Hướng Dẫn Đào Tạo Chuyên Sâu

Giáo trình Điện tử nâng cao là một phần quan trọng trong chương trình đào tạo nghề điện tử công nghiệp. Tài liệu này được biên soạn nhằm cung cấp kiến thức và kỹ năng cần thiết cho học viên ở trình độ trung cấp. Nội dung giáo trình không chỉ bao gồm lý thuyết mà còn tích hợp thực hành, giúp học viên áp dụng kiến thức vào thực tế. Đặc biệt, giáo trình này được thiết kế để đáp ứng nhu cầu của ngành công nghiệp điện tử hiện đại.

1.1. Mục tiêu của Giáo Trình Điện Tử Nâng Cao

Mục tiêu chính của giáo trình là giúp học viên nhận diện và làm việc với các linh kiện điện tử nâng cao. Học viên sẽ được trang bị kiến thức về mạch điện tử phức tạp và kỹ thuật hàn IC, từ đó nâng cao khả năng làm việc trong môi trường công nghiệp.

1.2. Cấu trúc của Giáo Trình Điện Tử Nâng Cao

Giáo trình được chia thành nhiều mô đun, mỗi mô đun tập trung vào một khía cạnh cụ thể của điện tử nâng cao. Các mô đun bao gồm đọc, đo, kiểm tra linh kiện SMD, kỹ thuật hàn IC, và chế tạo mạch in phức tạp.

II. Thách thức trong Đào Tạo Điện Tử Nâng Cao Những Vấn Đề Cần Giải Quyết

Đào tạo trong lĩnh vực điện tử nâng cao gặp nhiều thách thức, từ việc cập nhật công nghệ đến việc đảm bảo chất lượng giảng dạy. Một trong những vấn đề lớn nhất là sự thay đổi nhanh chóng của công nghệ điện tử, yêu cầu giáo trình phải thường xuyên được cập nhật. Ngoài ra, việc trang bị cơ sở vật chất và thiết bị thực hành cũng là một thách thức không nhỏ.

2.1. Cập nhật Công Nghệ trong Giáo Trình

Công nghệ điện tử phát triển nhanh chóng, do đó giáo trình cần được cập nhật thường xuyên để phản ánh những thay đổi này. Việc này đảm bảo học viên được học những kiến thức mới nhất và phù hợp với thực tế.

2.2. Đảm bảo Chất lượng Giảng dạy

Chất lượng giảng dạy là yếu tố quyết định đến hiệu quả đào tạo. Đội ngũ giảng viên cần được đào tạo bài bản và có kinh nghiệm thực tế để truyền đạt kiến thức một cách hiệu quả.

III. Phương Pháp Đào Tạo Điện Tử Nâng Cao Các Giải Pháp Hiệu Quả

Để nâng cao chất lượng đào tạo, nhiều phương pháp giảng dạy hiện đại đã được áp dụng. Các phương pháp này không chỉ giúp học viên tiếp thu kiến thức một cách hiệu quả mà còn khuyến khích sự sáng tạo và tư duy phản biện. Việc kết hợp lý thuyết và thực hành là rất quan trọng trong đào tạo điện tử nâng cao.

3.1. Kết hợp Lý Thuyết và Thực Hành

Việc kết hợp giữa lý thuyết và thực hành giúp học viên hiểu rõ hơn về các khái niệm điện tử. Học viên sẽ có cơ hội thực hành trên các thiết bị thực tế, từ đó nâng cao kỹ năng và tự tin hơn khi làm việc.

3.2. Sử Dụng Công Nghệ Thông Tin trong Đào Tạo

Công nghệ thông tin đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao chất lượng đào tạo. Việc sử dụng phần mềm mô phỏng và các công cụ trực tuyến giúp học viên tiếp cận kiến thức một cách dễ dàng và hiệu quả.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn của Giáo Trình Điện Tử Nâng Cao trong Ngành Công Nghiệp

Giáo trình Điện tử nâng cao không chỉ mang lại kiến thức lý thuyết mà còn giúp học viên áp dụng vào thực tiễn. Các kỹ năng học được từ giáo trình có thể được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau của ngành công nghiệp điện tử, từ sản xuất đến bảo trì thiết bị.

4.1. Ứng Dụng trong Sản Xuất

Học viên có thể áp dụng kiến thức về mạch điện tử nâng cao trong quá trình sản xuất thiết bị điện tử. Kỹ năng hàn IC và chế tạo mạch in phức tạp là rất cần thiết trong ngành công nghiệp này.

4.2. Ứng Dụng trong Bảo Trì và Sửa Chữa

Kỹ năng đọc, đo và kiểm tra linh kiện SMD giúp học viên có khả năng bảo trì và sửa chữa thiết bị điện tử một cách hiệu quả. Điều này rất quan trọng trong việc duy trì hoạt động của các thiết bị trong công nghiệp.

V. Kết luận Tương Lai của Giáo Trình Điện Tử Nâng Cao

Giáo trình Điện tử nâng cao sẽ tiếp tục phát triển để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của ngành công nghiệp điện tử. Việc cập nhật nội dung và phương pháp giảng dạy sẽ giúp học viên có được những kiến thức và kỹ năng cần thiết để thành công trong sự nghiệp. Tương lai của giáo trình này hứa hẹn sẽ mang lại nhiều giá trị cho học viên và ngành công nghiệp.

5.1. Định Hướng Phát Triển Giáo Trình

Giáo trình sẽ được điều chỉnh và cập nhật thường xuyên để phù hợp với sự phát triển của công nghệ. Điều này đảm bảo học viên luôn được học những kiến thức mới nhất.

5.2. Tăng Cường Hợp Tác với Ngành Công Nghiệp

Việc tăng cường hợp tác với các doanh nghiệp trong ngành sẽ giúp giáo trình được thiết kế phù hợp hơn với nhu cầu thực tế. Điều này cũng tạo cơ hội cho học viên thực tập và làm việc trong môi trường thực tế.

Nội dung chính

Tổng quan về giáo trình

Giáo trình Điện tử nâng cao (Mã số mô đun: MĐ22) là tài liệu giảng dạy chuyên ngành thuộc chương trình đào tạo nghề Điện tử công nghiệp ở trình độ Trung cấp và Cao đẳng nghề. Giáo trình được ban hành kèm theo Quyết định số 120/QĐ-TCDN ngày 25 tháng 02 năm 2013 của Tổng cục trưởng Tổng cục Dạy nghề (Bộ Lao động – Thương binh và Xã hội), do TS. Trần Minh Đức làm chủ biên với sự tham gia biên soạn của Trường Cao đẳng nghề Lilama 2 (Long Thành, Đồng Nai). Trong tiến trình đào tạo, mô đun được bố trí ở giai đoạn chuyên sâu, học sau các môn học/mô đun cơ sở như Điện tử cơ bản, Kỹ thuật xung - số và Vi xử lý.

Mục tiêu học tập của mô đun tập trung vào ba chuẩn đầu ra chính:

• Kiến thức: Nhận dạng, đọc và đo đạc thông số các linh kiện dán bề mặt (SMD); tra cứu, phân tích nguyên lý và thay thế tương đương các dòng IC thông dụng; phân tích cấu trúc các mạch điện tử phức tạp sử dụng vi mạch tích hợp và khuếch đại thuật toán (Op-Amp).
• Kỹ năng: Lắp ráp, đo kiểm, chẩn đoán và khắc phục sự cố trên các mạch nguồn ổn áp xung, mạch bảo vệ, mạch khuếch đại, mạch lọc và báo động; vận hành thành thạo thiết bị đo chuyên dụng (VOM, Oscilloscope); thao tác hàn/tháo mối hàn IC an toàn; thiết kế và gia công mạch in (PCB) nhiều lớp bằng phần mềm chuyên dụng.
• Thái độ: Hình thành tác phong cẩn thận, chính xác, tuân thủ an toàn lao động và vệ sinh công nghiệp trong môi trường sản xuất.

Cấu trúc giáo trình có tổng thời lượng 180 giờ (gồm 50 giờ lý thuyết, 121 giờ thực hành và 9 giờ kiểm tra), chia thành 4 bài học lớn theo trật tự logic: đi từ nhận dạng linh kiện và công cụ đo lường, kỹ thuật thao tác phần cứng hàn/tháo, phân tích sửa chữa hệ thống mạch chức năng nâng cao, đến quy trình tự thiết kế và gia công mạch in. Điểm đặc thù của giáo trình là gắn kết giữa lý thuyết bán dẫn với các bảng tra mã thực tế của nhà sản xuất (EIA-96, Rohm, Philips, Vishay, Siemens) và hướng dẫn chi tiết quy trình cân chỉnh thiết bị đo hiện sóng.

---

Nội dung kiến thức cốt lõi

Các chương/chủ đề chính

Cấu trúc giáo trình được tổ chức thành 4 bài học chuyên đề với tỷ trọng thực hành cao:

                              MÔ ĐUN MĐ22: ĐIỆN TỬ NÂNG CAO (180 Giờ)
    【Bài 1】                 【Bài 2】                     【Bài 3】                 【Bài 4】
Đọc, đo, kiểm tra           Kỹ thuật                      Mạch điện tử            Chế tạo mạch in
  linh kiện SMD              hàn IC                         nâng cao                  phức tạp
  (30 giờ: 4LT/24TH)       (20 giờ: 6LT/13TH)            (100 giờ: 32LT/64TH)     (30 giờ: 8LT/20TH)

• Bài 1: Đọc, đo và kiểm tra linh kiện (30 giờ - 4 giờ lý thuyết, 24 giờ thực hành, 2 giờ kiểm tra): Trang bị kiến thức về công nghệ dán bề mặt (SMT) và các loại linh kiện SMD (điện trở 3 số, 4 số, mã EIA-96, tụ gốm, tụ hóa phân cực, diode MELF, SOD-123/323). Cung cấp phương pháp sử dụng đồng hồ VOM ở thang đo dòng (mắc nối tiếp tải) và khai thác chuyên sâu máy hiện sóng (Oscilloscope) loại CRT và LCD (nguyên lý núm chỉnh VOLTS/DIV, TIME/DIV, TRIGGER, COUPLING, HOLD OFF, CAL 2Vpp – 1KHz). Bài học còn phân tích các mạch lọc nhiễu AC dùng cuộn cảm lõi ferit khử từ vi sai, cầu nắn 4 diode có R hạn dòng mở máy và C dập áp ngược, đặc tính nạp xả của tụ hóa, nhiệt trở PTC (D803) khử từ dư và relay điều khiển nguồn qua tín hiệu vi điều khiển.
• Bài 2: Kỹ thuật hàn IC (20 giờ - 6 giờ lý thuyết, 13 giờ thực hành, 1 giờ kiểm tra): Giới thiệu dụng cụ mỏ hàn vi mạch và máy khò nhiệt; quy trình gia nhiệt, kiểm soát luồng gió để tháo/hàn linh kiện IC dán mà không làm bong tróc đường mạch in hoặc hỏng linh kiện do quá nhiệt; phương pháp kiểm tra ngắn mạch, hở chân và xử lý dung môi làm sạch bề mặt mạch in sau khi hàn.
• Bài 3: Mạch điện tử nâng cao (100 giờ - 32 giờ lý thuyết, 64 giờ thực hành, 4 giờ kiểm tra): Nội dung trọng tâm khảo sát nguyên lý hoạt động, sơ đồ lắp ráp và quy trình sửa chữa các khối mạch: nguồn ổn áp kiểu xung (Switching regulator) dùng transistor và IC; mạch bảo vệ chống quá áp và chống ngắn mạch; các mạch ứng dụng của khuếch đại thuật toán (Op-Amp) gồm mạch khuếch đại, mạch tạo dao động, mạch nguồn một chiều; các mạch lọc tích cực chất lượng cao; hệ thống mạch báo động kết hợp IC và cảm biến.
• Bài 4: Chế tạo mạch in phức tạp (30 giờ - 8 giờ lý thuyết, 20 giờ thực hành, 2 giờ kiểm tra): Hướng dẫn ứng dụng phần mềm CAD để vẽ sơ đồ nguyên lý (Schematic), thiết kế mạch in (Layout), tạo thư viện footprint linh kiện và kiểm tra lỗi thiết kế (DRC); thực hiện quy trình gia công mạch in qua các bước chế bản phim, chuẩn bị phôi phíp đồng, in chuyển nhiệt/quang học và ăn mòn hóa học.

Kiến thức nền tảng được xây dựng

Giáo trình thiết lập hệ thống lý thuyết kỹ thuật thông qua các mô hình toán học và nguyên lý vật lý:

• Nguyên lý năng lượng và kháng trở của tụ điện:
  • Lượng điện năng tích lũy trong tụ: $W = \frac{1}{2} C V^2$ (Joule), phụ thuộc vào điện dung và bình phương điện áp làm việc.
  • Dung kháng của tụ đối với tín hiệu sin tần số $f$: $X_C = \frac{1}{2\pi f C}$ ($\Omega$), giải thích cơ chế thoát dòng cao tần qua tụ lọc.
  • Quan hệ tích phân dòng điện theo thời gian nạp/xả: $i = C \frac{dv}{dt}$.
• Nguyên lý triệt tiêu từ trường trong bộ lọc nguồn AC: Cơ chế quấn hai cuộn dây ngược chiều trên cùng một lõi ferit tạo ra hai từ trường ngược dấu tự triệt tiêu xung nhiễu đồng pha mà không gây cản trở dòng điện hình sin tần số công nghiệp.
• Nguyên lý chuyển mạch và khuếch đại: Lý thuyết điều chế độ rộng xung (PWM) trong nguồn xung nhằm nâng cao hiệu suất biến đổi năng lượng so với nguồn tuyến tính; cấu trúc vi sai và hồi tiếp âm trong vi mạch Op-Amp.

Kỹ năng phát triển

• Kỹ năng kỹ thuật (Technical skills): Thao tác cài đặt các thông số đo trên máy hiện sóng hai kênh (chế độ CH1, CH2, DUAL, ADD); hiệu chuẩn que đo (probe calibration); vận hành máy khò nhiệt để tháo/hàn IC dán có mật độ chân cao; vẽ và xuất file Gerber từ phần mềm thiết kế mạch in.
• Kỹ năng phân tích (Analytical skills): Phân tích dạng sóng trên màn hình hiển thị để tính toán điện áp đỉnh-đỉnh ($V_{pp}$), chu kỳ ($T$), tần số ($f$), thành phần một chiều ($V_{DC}$) và góc lệch pha $\Delta\varphi$; tra cứu và đối chiếu các ký tự đặc biệt trên thân linh kiện SMD (mã hãng Philips, Siemens, Motorola, Rohm) để xác định đúng datasheet linh kiện gốc.
• Kỹ năng thực hành nghề nghiệp (Practical competencies): Đấu nối nguồn thí nghiệm có bảo vệ quá dòng trên Test Board; kiểm tra phát hiện linh kiện chập/đứt; thay thế tương đương IC nguồn và Op-Amp; xử lý an toàn chống cháy nổ tụ hóa và bảo vệ quá áp cho linh kiện bán dẫn.

---

Phương pháp giảng dạy và học tập

Giáo trình được xây dựng theo mô hình dạy học tích hợp (Integrated Vocational Training), trong đó lý thuyết chuyên môn đi liền với thực hành xưởng theo tỷ lệ 1 giờ lý thuyết tương ứng 2,4 giờ thực hành.

• Tiếp cận sư phạm: Bài học khởi đầu bằng việc hệ thống hóa dấu hiệu nhận dạng linh kiện và sơ đồ nguyên lý, tiếp nối bởi hướng dẫn đo kiểm trên mô hình thực nghiệm và kết thúc bằng bài tập gia công/sửa chữa sản phẩm hoàn chỉnh.
• Hệ thống bài tập và thực hành xưởng:
  • Bài tập tính toán $V_{pp}$, chu kỳ $T$, tần số $f$ dựa trên số ô lưới hiển thị ($div$) và vị trí núm xoay VOLTS/DIV, TIME/DIV.
  • Bài tập căn chỉnh nguồn tín hiệu chuẩn: thiết lập dạng sóng sin, tam giác, xung vuông đơn cực/lưỡng cực trong dải tần 1Hz – 50KHz với biên độ 0 – 10V.
  • Bài tập lắp ráp và cân chỉnh mạch khuếch đại, mạch lọc chất lượng cao dùng IC và mạch báo động cảm biến.
  • Ứng dụng phần mềm PSpice để mô phỏng mạch trước khi lắp ráp thực tế trên bo thử nghiệm.
• Phương pháp đánh giá: Kết hợp đánh giá thường xuyên qua các bài kiểm tra thực hành sau mỗi bài học (chiếm tổng cộng 9 giờ kiểm tra định kỳ). Tiêu chí đánh giá gồm: độ chính xác trong đo đạc thông số linh kiện, chất lượng mối hàn IC (không chập, không cháy mạch), độ sắc nét của đường mạch in gia công và khả năng xác định đúng vị trí linh kiện hỏng trong mạch nguồn/mạch bảo vệ.
• Hướng dẫn tự học: Học viên khai thác phụ lục bảng tra cứu mã ID linh kiện SMD để tự nhận dạng linh kiện trên bo mạch máy tính (mainboard), bo nguồn tivi; rèn luyện kỹ năng đọc dạng sóng qua các bài tập mẫu; tuân thủ các quy tắc phòng ngừa an toàn điện (kiểm tra chạm chập trước khi cấp nguồn, xả điện tích tụ dung lượng lớn trước khi chạm tay).

---

Điểm nổi bật và cập nhật

• Chuyển dịch sang công nghệ dán bề mặt (SMT): Khác với các tài liệu điện tử cơ bản tập trung vào linh kiện cắm xuyên lỗ (through-hole), giáo trình cập nhật toàn diện cấu trúc đóng gói linh kiện dán SMD (SOD-123, SOD-323, SOT-23, SOT-323, MELF, mini-MELF) và hệ thống bảng mã EIA-96 với dung sai từ 1% đến 10%.
• Hiện đại hóa thiết bị đo lường: Đưa vào tài liệu nội dung so sánh nguyên lý hoạt động giữa máy hiện sóng dùng đèn hình CRT cổ điển (điện áp tim đèn 6V) và máy hiện sóng màn hình tinh thể lỏng LCD kỹ thuật số có khả năng giao tiếp máy tính và in dạng sóng trực tiếp.
• Gắn liền với thiết bị thực tế trong sản xuất: Trích xuất các mạch điện thực tế trong công nghiệp và dân dụng:
  • Mạch nguồn cấp điện cho tivi sử dụng mắt nhận hồng ngoại và IC vi điều khiển kích đóng/mở relay.
  • Cấu trúc mạch bảo vệ quá dòng, quá áp và dập xung ngược bảo vệ diode.
  • Ứng dụng nhiệt trở PTC loại D803 để khử từ dư cho cuộn khử từ.
• Quy trình chế tạo mạch in khép kín: Cập nhật kỹ năng số hóa trong thiết kế phần cứng thông qua việc hướng dẫn vẽ mạch Schematic, chuyển đổi layout PCB, kiểm tra quy tắc thiết kế (DRC) và thực hiện các bước chế bản phim in trên phôi đồng.

---

Đối tượng sử dụng giáo trình

Nhóm đối tượng	Mục đích & Cách thức sử dụng	Yêu cầu tiên quyết (Prerequisites)
Học sinh, Sinh viên Trung cấp / Cao đẳng nghề	Sử dụng làm giáo trình chính khóa môn Điện tử nâng cao ngành Điện tử công nghiệp; thực hiện các bài tập đo kiểm linh kiện SMD, hàn khò IC và gia công PCB.	Đã hoàn thành các môn học: Điện tử cơ bản, Kỹ thuật xung - số, Vi xử lý; nắm vững định luật Ohm, Kirchhoff và linh kiện bán dẫn.
Giảng viên chuyên ngành	Sử dụng làm căn cứ biên soạn giáo án lý thuyết và phiếu hướng dẫn thực hành xưởng; thiết kế đề thi đánh giá kỹ năng tay nghề và bài tập mô phỏng PSpice.	Nắm vững chương trình khung đào tạo nghề của Tổng cục Dạy nghề ban hành theo QĐ 120/QĐ-TCDN.
Kỹ thuật viên & Thợ sửa chữa	Dùng làm tài liệu tra cứu bảng mã ký tự chữ-số linh kiện dán SMD, quy trình hiệu chuẩn máy Oscilloscope và sơ đồ nguyên lý khối nguồn xung, mạch bảo vệ.	Có kinh nghiệm sửa chữa mạch phần cứng cơ bản; hiểu rõ an toàn điện xưởng.

---

Câu hỏi thường gặp

1. Giáo trình này phù hợp với ai?

Giáo trình được thiết kế chuyên biệt cho học sinh, sinh viên học nghề Điện tử công nghiệp ở trình độ Trung cấp và Cao đẳng nghề theo khung đào tạo của Tổng cục Dạy nghề; đồng thời là tài liệu tham khảo kỹ thuật cho kỹ thuật viên sửa chữa bo mạch điện tử dân dụng và công nghiệp.

2. Cần kiến thức nền nào để học?

Người học bắt buộc phải hoàn thành các môn học tiên quyết bao gồm: Điện tử cơ bản (hiểu nguyên lý transistor, diode, R-L-C), Kỹ thuật xung - số (nguyên lý cổng logic, mạch dao động, dạng sóng xung) và Vi xử lý (cấu trúc điều khiển cơ bản).

3. Điểm khác biệt với giáo trình khác?

Tài liệu tập trung vào kỹ năng thực hành chuyên sâu: cung cấp hệ thống bảng tra cứu mã ID linh kiện SMD của nhiều hãng sản xuất quốc tế, hướng dẫn quy trình hiệu chuẩn máy hiện sóng hai tia (Oscilloscope) với cổng CAL 2Vpp - 1KHz, và tích hợp quy trình chế tạo mạch in PCB từ khâu thiết kế phần mềm CAD đến gia công thực tế.

4. Làm sao để tự học hiệu quả?

Người học nên kết hợp đọc lý thuyết với việc sử dụng phần mềm PSpice để mô phỏng dạng sóng trước khi đo trên mô hình; sử dụng các bảng phụ lục trong giáo trình để tra cứu linh kiện trên bo mạch thực tế; thực hiện đúng các bước hiệu chuẩn máy đo và tuân thủ quy tắc an toàn về điện áp và cực tính tụ điện.

5. Có tài liệu bổ trợ nào kèm theo?

Giáo trình tích hợp sẵn phần phụ lục tra cứu mã linh kiện SMD (các dải mã chữ - số), tài liệu hướng dẫn sử dụng phần mềm vẽ mạch in CAD và hướng dẫn mô phỏng mạch điện bằng phần mềm chuyên dụng PSpice.

---

Kết luận

Giáo trình Điện tử nâng cao (MĐ22) định hình chuẩn kiến thức và kỹ năng thực hành phần cứng cho nghề Điện tử công nghiệp. Giá trị cốt lõi của tài liệu nằm ở việc kết hợp chặt chẽ giữa công nghệ linh kiện dán SMD, phương pháp đo kiểm trực quan bằng máy hiện sóng hai kênh, phân tích mạch nguồn xung/Op-Amp chuyên sâu và kỹ thuật chế tạo mạch in PCB.

Lộ trình học tập đề xuất cho người học: $$\text{Đọc, đo SMD & Cân chỉnh Oscilloscope} \longrightarrow \text{Kỹ thuật hàn/khò IC} \longrightarrow \text{Phân tích & Sửa chữa nguồn xung / Op-Amp} \longrightarrow \text{Thiết kế & Gia công PCB}$$

Để tối ưu hóa hiệu quả đào tạo, người học cần kết hợp tài liệu này với các bộ phần mềm mô phỏng mạch điện (PSpice/CAD), datasheet chuyên sâu của các nhà sản xuất linh kiện bán dẫn và thiết bị thực hành tại xưởng (Test Board, máy khò nhiệt, Oscilloscope).

Trích đoạn nội dung tài liệu

BỘ LAO ĐỘNG THƢƠNG BINH VÀ XÃ HỘI TỔNG CỤC DẠY NGHỀ GIÁO TRÌNH Môn học: ĐIỆN TỬ NÂNG CAO NGHỀ: ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP Ban hành kèm theo Quyết định số:120/QĐ-TCDN ngày 25 tháng 02 năm 2013 của Tổng cục trưởng Tổng cục Dạy nghề Năm 2013 1 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể đƣợc phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo. Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm. 2 LỜI GIỚI THIỆU Để thực hiện biên soạn giáo trình đào tạo nghề Điện tử công nghiệp ở trình độ Cao Đẳng Nghề và Trung Cấp Nghề, giáo trình Điện tử nâng cao là một trong những giáo trình môn học đào tạo chuyên ngành đƣợc biên soạn theo nội dung chƣơng trình khung đƣợc Bộ Lao động Thƣơng binh Xã hội và Tổng cục Dạy Nghề phê duyệt. Nội dung biên soạn ngắn gọn, dễ hiểu, tích hợp kiến thức và kỹ năng chặt chẽ với nhau, logíc.

Khi biên soạn, nhóm biên soạn đã cố gắng cập nhật những kiến thức mới có liên quan đến nội dung chƣơng trình đào tạo và phù hợp với mục tiêu đào tạo, nội dung lý thuyết và thực hành đƣợc biên soạn gắn với nhu cầu thực tế trong sản xuất đồng thời có tính thực tiển cao. Nội dung giáo trình đƣợc biên soạn với dung lƣợng thời gian đào tạo 120 giờ gồm có: MĐ22-01: Đọc, đo, kiểm tra linh kiện SMD MĐ22-02: Kỹ thuật hàn IC MĐ22-03: Mạch điện tử nâng cao. MĐ22-04: Chế tạo mạch in phức tạp Trong quá trình sử dụng giáo trình, tuỳ theo yêu cầu cũng nhƣ khoa học và công nghệ phát triển có thể điều chỉnh thời gian và bổ sung những kiên thức mới cho phù hợp. Trong giáo trình, chúng ta có đề ra nội dung thực tập của từng bài để ngƣời học cũng cố và áp dụng kiến thức phù hợp với kỹ năng.

Tuy nhiên, tùy theo điều kiện cơ sơ vật chất và trang thiết bị, các trƣờng có thề sử dụng cho phù hợp. Mặc dù đã cố gắng tổ chức biên soạn để đáp ứng đƣợc mục tiêu đào tạo nhƣng không tránh đƣợc những khiếm khuyết. Rất mong nhận đƣợc đóng góp ý kiến của các thầy, cô giáo, bạn đọc để nhóm biên soạn sẽ hiệu chỉnh hoàn thiện hơn. Các ý kiến đóng góp xin gửi về Trƣờng Cao đẳng nghề Lilama 2, Long Thành Đồng Nai.

Đồng Nai, ngày 10 tháng 06 năm 2013 Tham gia biên soạn 1. Chủ biên: TS. Trần Minh Đức 3 MỤC LỤC TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN. 0 LỜI GIỚI THIỆU.

2 Bài 1: ĐỌC, ĐO VÀ KIỂM TRA LINH KIỆN. Linh kiện hàn bề mặt (SMD) .1 Khái niệm chung .2 Linh kiện thụ động. Khai thác sử dụng máy đo chuyên dụng. Sử dụng máy đo VOM ở thang đo dòng .3 Kết hợp các thiết bị đo lƣờng trong cân chỉnh sửa chữa.

Sử dụng các phần mềm chuyên dụng để kiểm tra sửa chữa. 73 Bài 2: KỸ THUẬT HÀN IC. Giới thiệu dụng cụ hàn và tháo hàn .1 Mỏ hàn vi mạch .2 Máy khò để tháo chân linh kiện. Phƣơng pháp hàn và tháo hàn .1 kỹ thuật tháo hàn .2 kỹ thuật hàn.

Phƣơng pháp xử lý vi mạch in sau khi hàn .1 Các yêu cầu về mạch, linh kiện sau hàn đối với vi mạch .2 Phƣơng pháp xử lý mạch in sau khi hàn. 121 Bài 3: MẠCH ĐIỆN TỬ NÂNG CAO. Nguồn ổn áp kỹ thuật cao .1 Mạch nguồn ổn áp kiểu xung dùng transitor .2 Mạch nguồn ổn áp kiểu xung dùng IC .3 Một số loại nguồn ổn áp khác .4 Kiểm tra, sửa chữa các nguồn ổn áp kỹ thuật cao. Mạch bảo vệ .1 Khái niệm chung về mạch bảo vệ .2 Mạch bảo vệ chống ngắn mạch dùng IC:.

Mạch bảo vệ chống quá áp dùng IC. Kiểm tra, sửa chữa các mạch bảo vệ. Mạch ứng dụng dùng IC OP-AMP .1 Khái niệm chung .Mạch khuếch đại dùng OP- AMP .3 Mạch dao động dùng OP-AMP. Mạch nguồn một chiều dùng OP-AMP .5 Kiểm tra, sửa chữa, thay thế IC trong các mạch ứng dụng dùng Opamp 173 4.

Một số mạch khuếch đại, lọc chất lƣợng cao dùng IC .1 Lắp ráp mạch theo sơ đồ .2 Sửa chữa mạch khuếch đại, mạch lọc dùng IC. Một số mạch báo động dùng IC và cảm biến .1 Lắp ráp mạch theo sơ đồ nguyên lý .2 Sửa chữa mạch báo động dùng IC và cảm biến. 185 Bài 4: CHẾ TẠO MẠCH IN PHỨC TẠP. Phần mềm chế tạo mạch in .1 Giới thiệu chung .2 Vẽ mạch nguyên lý và mạch in .3 Tạo thƣ viện và xử lý lỗi.

Các bƣớc thực hiện gia công mạch in .1 Chế bản trên phim .2 Chuẩn bị mạch in .3 In mạch in trên tấm mạch in. 208 TÀI LIỆU THAM KHẢO. 211 5 MÔ ĐUN ĐIỆN TỬ NÂNG CAO Mã số mô đun: MĐ22 Vị trí, tính chất của mô đun  Vị trí của mô đun: Mô đun đƣợc bố trí dạy cuối chƣơng trình sau khi học xong các môn chuyên môn nhƣ: Điện tử cơ bản, kỹ thuật xung - số, vi xử lý  Tính chất: là mô đun nghiên cứu về phần điện tử chuyên sâu Mục tiêu của mô đun + Về kiến thức: - Nhận dạng, đọc, đo linh kiện điện tử hàn bề mặt chính xác. - Tìm, nhận dạng, thay thế tƣơng đƣơng, tra cứu đƣợc một số IC thông dụng.

- Phân tích, thiết kế đƣợc một số mạch ứng dụng phức tạp dùng IC + Về kỹ năng: - Lắp ráp, kiểm tra, thay thế đƣợc các linh kiện, mạch điện tử chuyên dụng đúng yêu cầu kỹ thuật - Hàn và tháo đƣợc các mối hàn trong mạch điện, điện tử phức tạp an toàn. - Chế tạo đƣợc các mạch in phức tạp đúng thiết kế và đạt chất lƣợng tốt. + Về thái độ: - Rèn luyện thái độ nghiêm túc, cẩn thận, chính xác trong học tập và thực hiện công việc III. NỘI DUNG MÔ ĐUN Thời gian ST Tên các bài trong mô đun Tổng Lý Thực Kiểm tra T số thuyết hành 1 Đọc, đo, kiểm tra linh kiện SMD 30 4 24 2 2 Kỹ thuật hàn IC 20 6 13 1 3 Mạch điện tử nâng cao 100 32 64 4 4 Chế tạo mạch in phức tạp 30 8 20 2 Cộng: 180 50 121 9 6 7 BÀI 1 ĐỌC, ĐO VÀ KIỂM TRA LINH KIỆN Mã bài: MĐ 24-1 Giới thiệu Linh kịên dán bao gồm các điện trở, tụ điện,transistor.

là các linh kiện đƣợc dùng phổ biến trong các mạch điện tử. Tuỳ theo yêu cầu sử dụng, những linh kiện này đƣợc chế tạo để sử dụng cho nhiều loại mạch điện tử khác nhau và có những đặc tính kỹ thuật tƣơng ứng với từng loại mạch điện tử. Thí dụ, các mạch trong thiết bị đo lƣờng cần dùng loại điện trở có độ chính xác cao, hệ số nhiệt nhỏ; các mạch trong thiết bị cao tần cần dùng loại tụ điện có độ tổn hao nhỏ; các mạch cao áp cần dùng tụ điện có điện áp công tác lớn. Những linh kiện này là những linh kiện rời rạc, khi lắp ráp các linh kiện này vào mạch điện tử cần hàn nối chúng vào mạch.

Trong kỹ thuật chế tạo mạch in và vi mạch, ngƣời ta có thể chế tạo luôn cả điện trở, tụ điện, vòng dây trong mạch in hoặc vi mạch. Mục tiêu:  Phân biệt đƣợc các loại linh kiện điện tử hàn bề mặt rời và trong mạch điện.  Đọc, tra cứu chính xác các thông số kỹ thuật linh kiện điện tử dán  Đánh giá chất lƣợng linh kiện bằng máy đo chuyên dụng  Rèn luyện tính tỷ mỉ, chính xác, an toàn và vệ sinh công nghiệp 1. Linh kiện hàn bề mặt (SMD) Mục tiêu + Nhận biết linh kiện SMD + Sử dụng đƣợc các máyđo chuyên dụng + Biết sử dụng các phần mềm để kiểm tra sữa chữa 1.1 Khái niệm chung Linh kiện SMD (Surface Mount Devices) - loại linh kiện dán trên bề mặt mạch in, sử dụng trong công nghệ SMT (Surface Mount Technology) gọi tắt là linh kiện dán.

Các linh kiện dán thƣờng thấy trong mainboard: Điện trở dán, tụ dán, cuộn dây dán, diode dán, Transistor dán, mosfet dán, IC dán. Rõ ràng linh kiện thông thƣờng nào thì cũng có linh kiện dán tƣơng ứng.2 Linh kiện thụ động 8 Hình1.1: Hình ảnh một số linh kiện SMD 1.1 Điện trở SMD Cách đọc trị số điện trở dán: Hình 1.2: Giá trị điện trở SMD Điện trở dán dùng 3 chữ số in trên lƣng để chỉ giá trị của điện trở. 2 chữ số đầu là giá trị thông dụng và số thứ 3 là số mũ (số không). Ví dụ: 334 = 33 × 10 4 ohms = 330 kilohms 222 = 22 × 102 ohms = 2.2 kilohms 473 = 47 × 103 ohms = 47 kilohms 105 = 10 × 105 ohms = 1.0 megohm 9 Đối với điện trở dƣới 100 ohms sẽ ghi: số cuối = 0 (Vì 100 = 1).

Ví dụ: 100 = 10 × 100 ohm = 10 ohms 220 = 22 × 100 ohm = 22 ohms Đôi khi nó đƣợc khi hẳn là 10 hay 22 để tránh hiểu nhầm là 100 = 100ohms hay 220 Điện trở nhỏ hơn 10 ohms sẽ đƣợc ghi kèm chữ R để chỉ dấu thập phân.3: Một số giá trị điện trở SMD thông dụng Trƣờng hợp điện trở dán có 4 chữ số thì 3 chữ số đầu là giá trị thực và chữ số thứ tƣ chính là số mũ 10 (số số không).9 kilohm 1000 = 100 × 100 ohm = 100 ohms Một số trƣờng hợp điện trở lớn hơn 1000 ohms thì đƣợc ký hiệu chữ K (tức Kilo ohms) và điện trở lớn hơn 1000.000 ohms thì ký hiệu chử M (Mega ohms). Các điện trở ghi 000 hoặc 0000 là điện trở có trị số = 0ohms. 10 Bảng tra mã điện trở SMD Đối với trở 3 số Ví dụ 330= 33Ω; 221 = 220 Ω; 683= 68000 Ω; 105= 1000000 Ω= 1M Ω; 8R2 = 8.2 Ω Đối với trở 4 số 1000 = 100 Ω 4992= 49900 Ω = 49,9K Ω 16234 = 162000 Ω= 162K Ω 0R56 hoặc R56 = 0,56 Ω Các chữ cái nhân nhƣ sau 11 Chú thích: Letter: chữ cái Mult: hệ số nhân Or: hoặc Ví dụ 22A = 165 Ω 68C = 49900 Ω 43E = 2470000 Ω = 2.47M Ω Các điện trở này có sai số 1% Sau đây là bảng tra các điện trở có sai số: 2%; 5% và 10% Ví dụ: A55 = 330 Ω có sai số 10% C31 = 18000Ω = 18K Ω có sai số 5% D18 = 520000 Ω = 510K Ω có sai số 2% Bảng tra ký hiệu chân của điện trở SMD 12 Hình dáng chân linh kiện SMD 13 14 1.