Giáo trình kỹ thuật điện tử nghề kỹ thuật máy lạnh và điều hòa không khí trình độ cao đẳng trường cao đẳng nghề an giang

Giáo trình kỹ thuật điện tử cho nghề kỹ thuật máy lạnh và điều hòa không khí tại trường cao đẳng nghề An Giang, cung cấp kiến thức chuyên sâu và thực tiễn.

• Tác giả: Võ Thành Lâm
• Trường học: Trường Cao Đẳng Nghề An Giang
• Chuyên ngành: Kỹ thuật máy lạnh và điều hòa không khí
• Đề tài: Giáo trình kỹ thuật điện tử
• Loại tài liệu: Giáo trình
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: An Giang

Mục lục chi tiết

• LỜI NÓI ĐẦU
• 1. CHƯƠNG I: LINH KIỆN ĐIỆN TỬ THỤ ĐỘNG
• 1.1. Bài 1: ĐIỆN TRỞ
• 1.2. Bài 2: TỤ ĐIỆN
• 1.3. Bài 3: CUỘN DÂY VÀ BỘ BIẾN THẾ
• 2. CHƯƠNG II: LINH KIỆN BÁN DẪN
• 2.1. Bài 1: DIODE BÁN DẪN
• 2.2. Bài 2: TRANSISTOR LƯỠNG CỰC
• 2.3. Bài 3: PHÂN CỰC ỔN ĐỊNH TRANSISTOR
• 3. CHƯƠNG 3: LINH KIỆN ĐIỆN TỬ BÁN DẪN TÍCH HỢP (IC)
• 3.1. Bài 1: KHUẾCH ĐẠI THUẬT TOÁN
• 3.2. Bài 2: HỆ THỐNG SỐ
• 3.3. Bài 3: CÁC CỔNG LÔGIC CƠ BẢN

Tóm tắt

I. Tổng quan về giáo trình kỹ thuật điện tử nghề kỹ thuật máy lạnh

Giáo trình kỹ thuật điện tử nghề kỹ thuật máy lạnh và điều hòa không khí tại trường cao đẳng nghề An Giang được biên soạn nhằm cung cấp kiến thức nền tảng cho sinh viên. Nội dung giáo trình bao gồm các linh kiện điện tử cơ bản, phương pháp lắp đặt và bảo trì hệ thống lạnh. Đây là tài liệu quan trọng giúp sinh viên nắm vững kiến thức và kỹ năng cần thiết trong ngành nghề này.

1.1. Mục tiêu của giáo trình kỹ thuật điện tử

Giáo trình nhằm trang bị cho sinh viên những kiến thức cơ bản về linh kiện điện tử, từ đó giúp họ có thể áp dụng vào thực tiễn trong ngành kỹ thuật máy lạnh và điều hòa không khí.

1.2. Cấu trúc của giáo trình

Giáo trình được chia thành ba chương chính, bao gồm linh kiện điện tử thụ động, linh kiện bán dẫn và các mạch điện cơ bản, giúp sinh viên dễ dàng theo dõi và học tập.

II. Thách thức trong việc học kỹ thuật máy lạnh và điều hòa không khí

Sinh viên thường gặp nhiều khó khăn trong việc nắm bắt các khái niệm phức tạp về linh kiện điện tử và cách thức hoạt động của hệ thống lạnh. Việc thiếu thực hành cũng là một thách thức lớn, ảnh hưởng đến khả năng áp dụng kiến thức vào thực tế.

2.1. Khó khăn trong việc hiểu các linh kiện điện tử

Nhiều sinh viên gặp khó khăn trong việc phân biệt và hiểu rõ chức năng của các linh kiện điện tử như điện trở, tụ điện và diode, điều này ảnh hưởng đến quá trình học tập.

2.2. Thiếu thực hành trong quá trình học

Việc thiếu các buổi thực hành thực tế khiến sinh viên không thể áp dụng lý thuyết vào thực tiễn, dẫn đến việc khó khăn trong việc làm quen với các thiết bị và công nghệ mới.

III. Phương pháp giảng dạy hiệu quả cho kỹ thuật điện tử

Để nâng cao hiệu quả giảng dạy, cần áp dụng các phương pháp học tập tích cực như học qua dự án, thực hành tại xưởng và sử dụng công nghệ thông tin trong giảng dạy. Những phương pháp này giúp sinh viên tiếp cận kiến thức một cách trực quan và sinh động hơn.

3.1. Học qua dự án thực tế

Phương pháp học qua dự án giúp sinh viên áp dụng kiến thức vào thực tiễn, từ đó nâng cao khả năng giải quyết vấn đề và sáng tạo trong công việc.

3.2. Sử dụng công nghệ thông tin trong giảng dạy

Việc tích hợp công nghệ thông tin vào giảng dạy giúp sinh viên dễ dàng tiếp cận tài liệu học tập và các công cụ hỗ trợ học tập hiện đại.

IV. Ứng dụng thực tiễn của giáo trình kỹ thuật điện tử

Giáo trình không chỉ cung cấp kiến thức lý thuyết mà còn giúp sinh viên có khả năng thực hành và ứng dụng vào các công việc thực tế trong ngành kỹ thuật máy lạnh và điều hòa không khí. Những kiến thức này rất cần thiết cho việc bảo trì và sửa chữa thiết bị lạnh.

4.1. Bảo trì và sửa chữa hệ thống lạnh

Sinh viên sẽ được trang bị kiến thức cần thiết để thực hiện bảo trì và sửa chữa các hệ thống lạnh, từ đó nâng cao khả năng làm việc trong ngành.

4.2. Thiết kế và lắp đặt hệ thống điều hòa không khí

Giáo trình cũng cung cấp kiến thức về thiết kế và lắp đặt hệ thống điều hòa không khí, giúp sinh viên có thể thực hiện các dự án thực tế.

V. Kết luận về tương lai của ngành kỹ thuật máy lạnh

Ngành kỹ thuật máy lạnh và điều hòa không khí đang phát triển mạnh mẽ, với nhu cầu ngày càng cao về nhân lực có trình độ chuyên môn. Giáo trình kỹ thuật điện tử tại trường cao đẳng nghề An Giang sẽ là nền tảng vững chắc cho sinh viên trong việc phát triển sự nghiệp trong tương lai.

5.1. Triển vọng nghề nghiệp trong ngành

Với sự phát triển của công nghệ, nhu cầu về kỹ thuật viên máy lạnh và điều hòa không khí sẽ ngày càng tăng, mở ra nhiều cơ hội việc làm cho sinh viên.

5.2. Tầm quan trọng của việc cập nhật kiến thức

Sinh viên cần thường xuyên cập nhật kiến thức mới và tham gia các khóa đào tạo bổ sung để nâng cao kỹ năng và đáp ứng yêu cầu của thị trường lao động.

Nội dung chính

Tổng quan về giáo trình

Giáo trình Kỹ thuật Điện tử do giáo viên Võ Thành Lâm (Tổ Điện tử – Trường Cao đẳng Nghề An Giang) biên soạn, được ban hành chính thức theo Quyết định số 70/QĐ-CĐN ngày 11 tháng 01 năm 2019 của Hiệu trưởng nhà trường. Tài liệu được thiết kế riêng cho chương trình đào tạo trình độ Cao đẳng nghề ngành Kỹ thuật máy lạnh và Điều hòa không khí. Trong cấu trúc chương trình đào tạo, môn học đóng vai trò là học phần cơ sở kỹ thuật cốt lõi với thời lượng định mức 30 giờ (bao gồm 22 giờ lý thuyết, 6 giờ thực hành và 2 giờ kiểm tra đánh giá), cung cấp hệ thống kiến thức bản lề để người học tiếp thu các học phần chuyên môn sau đó như Điện tử chuyên ngành lạnh và Điều khiển lập trình PLC.

Mục tiêu học tập của giáo trình hướng đến việc trang bị cho sinh viên năng lực nhận biết, phân tích nguyên lý hoạt động, tra cứu thông số kỹ thuật và thực hiện đo kiểm các linh kiện điện tử thụ động, linh kiện bán dẫn rời rạc cũng như vi mạch tích hợp cơ bản. Về cấu trúc, giáo trình được xây dựng theo trình tự ba chương logic: từ phần tử thụ động cơ bản (R, C, L, biến áp) đến linh kiện bán dẫn (Diode, Transistor BJT, mạch phân cực) và mở rộng sang mạch tích hợp tương tự (Op-Amp) cùng nền tảng kỹ thuật số (hệ đếm, cổng logic). Điểm đặc thù của tài liệu là định hướng ứng dụng trực tiếp vào chuyên ngành lạnh, lược bỏ các mô hình toán học vi mô phức tạp để tập trung vào cách nhận dạng linh kiện thực tế, phương pháp tính toán tham số làm việc và quy trình sử dụng đồng hồ vạn năng (VOM/DMM) trong kiểm tra chất lượng linh kiện trên bo mạch.

---

Nội dung kiến thức cốt lõi

Các chương và chủ đề chính

Giáo trình phân bổ nội dung thành ba khối chương mục với trình tự phát triển từ linh kiện tuyến tính đến phi tuyến và vi mạch số:

• Chương I: Linh kiện điện tử thụ động (Bài 1 - Bài 3): Khảo sát toàn diện về cấu tạo, ký hiệu, quy tắc đọc thông số và đặc tuyến của điện trở, tụ điện, cuộn dây cùng biến áp. Khối nội dung này bao gồm cách giải mã vạch màu điện trở chuẩn quốc tế (loại 3, 4, 5 vòng màu; chuỗi giá trị danh định $10, 12, 15, \dots, 91$), các dòng điện trở đặc biệt (biến trở góc quay $270^\circ$, quang trở CdS, nhiệt trở NTC/PTC, điện trở bảo vệ VDR $>100\text{ k}\Omega$, điện trở cầu chì RP); cấu tạo và đặc tính nạp/xả của tụ điện (tụ hóa nhôm Oxit, tụ gốm, tụ màng mỏng PE/PS, tụ Tantalum, tụ Mica chịu áp $>1000\text{ V}$), linh kiện cộng hưởng thạch anh thạch học $\text{SiO}_2$ (tần số $12\text{ MHz}$ cấp xung nhịp clock chu kỳ $1,\mu\text{s}$ cho chân 18-19 của vi điều khiển); nguyên lý tự cảm của cuộn dây và hiện tượng cảm ứng điện từ trong máy biến áp với các tỷ số biến áp, dòng điện Foucault và tổn hao không tải khoảng $5%$.
• Chương II: Linh kiện bán dẫn (Bài 1 - Bài 3): Phân tích cấu trúc mạng tinh thể Silicium (Si) và Germanium (Ge) khi pha tạp chất hóa trị 5 (tạo bán dẫn loại N mang electron tự do) và hóa trị 3 (tạo bán dẫn loại P mang lỗ trống). Chi tiết hóa hoạt động của mối nối P-N, điện thế rào cản ($0{,}6\text{ V}$ với Si; $0{,}2\text{ V}$ với Ge), đặc tuyến phân cực thuận/nghịch; các cấu hình chỉnh lưu (nửa chu kỳ, toàn kỳ 2 Diode, chỉnh lưu cầu 4 Diode) và thông số điện áp ngõ ra khi có/không có tụ lọc ($V_{DC} = 0{,}45 V_{AC}$; $0{,}9 V_{AC}$; $1{,}4 V_{AC}$). Trình bày cấu tạo transistor lưỡng cực BJT ($NPN$ và $PNP$), nguyên lý điều khiển dòng với hệ thức $I_E = I_C + I_B$, ba kiểu mắc cơ bản ($CE, CB, CC$), khái niệm mass ảo (mass AC), phương pháp phân cực cố định (Fixed-Bias) và thiết lập phương trình đường tải tĩnh $I_C = \frac{V_{CC} - V_{CE}}{R_C}$ để định vị điểm làm việc tĩnh Q.
• Chương III: Linh kiện điện tử bán dẫn tích hợp (IC) (Bài 1 - Bài 3): Giới thiệu mạch khuếch đại thuật toán (Op-Amp) với các cấu hình khuếch đại đảo, khuếch đại không đảo, mạch khuếch đại AC; cơ sở hệ thống số biểu diễn dưới dạng Decimal, Binary, Hexadecimal và nguyên lý hoạt động của các cổng logic cơ bản.

Kiến thức nền tảng được xây dựng

Giáo trình thiết lập hệ thống lý thuyết vật lý bán dẫn và mạch điện ứng dụng có tính chuẩn hóa cao:

1. Lý thuyết tiếp giáp bán dẫn và định luật mạch: Bản chất dịch chuyển hạt tải đa số và thiểu số qua mối nối P-N dưới tác động của điện trường phân cực; phương trình cân bằng dòng Kirchhoff tại nút cực nền của transistor lưỡng cực ($I_E = I_C + I_B \approx I_C$ do dòng $I_B$ chỉ ở mức $\mu\text{A}$).
2. Nguyên lý biến đổi năng lượng và đáp ứng tần số: Công thức tính dung kháng tụ điện $X_C = \frac{1}{2\pi f C}$ mô tả khả năng ngăn dòng một chiều (DC) và cho dòng xoay chiều (AC) đi qua; công thức cân bằng công suất biến thế lý tưởng $P_1 = P_2 \Leftrightarrow V_1 I_1 = V_2 I_2$ cùng các hệ số suy giảm công suất thực tế do nhiệt trở dây quấn và dòng Fu-cô trong lõi thép.
3. Mô hình phân cực tĩnh và đường tải: Thiết lập điều kiện dẫn của BJT thông qua hai tiên đề (mối nối BE phân cực thuận, mối nối BC phân cực nghịch); xác định trạng thái làm việc tại ba vùng: Tuyến tính (Linear/Analog), Bão hòa (Saturation/Digital) và Ngưng dẫn (Cut-off).

Kỹ năng phát triển

Thông qua các bài học định lượng và hướng dẫn thao tác, giáo trình hình thành các kỹ năng kỹ thuật cụ thể:

• Kỹ năng đọc và tra cứu thông số: Nhận diện giá trị điện trở qua mã 4 vòng và 5 vòng màu; quy ước sai số tụ điện qua ký tự chuẩn ($J = \pm 5%$, $K = \pm 10%$, $M = \pm 20%$); đọc mã điện dung dạng số như $103J = 10.000\text{ pF} \pm 5%$.
• Kỹ năng đo kiểm và chẩn đoán: Sử dụng đồng hồ VOM thang đo $R\times 1$ và $R\times 10\text{K}$ để xác định cực tính Anode/Cathode của Diode, phân biệt transistor loại NPN/PNP, xác định chính xác các chân B, C, E qua phép thử kích chân Base; phát hiện các trạng thái lỗi linh kiện như đứt mối nối, rò rỉ điện hoặc đánh thủng chạm mạch.
• Kỹ năng tính toán mạch: Tính chọn công suất danh định cho điện trở ($P_R = V_R \cdot I_R = \frac{V_R^2}{R}$, yêu cầu chọn công suất chịu đựng lớn gấp đôi công suất làm việc đối với loại $<2\text{ W}$, lớn hơn từ $2\text{ W}$ đến $5\text{ W}$ đối với loại $>2\text{ W}$); tính toán tụ lọc cho mạch nguồn Adaptor hạ áp và phân tích dạng sóng điện áp ngõ ra.

---

Phương pháp giảng dạy và học tập

Giáo trình được thiết kế theo phương pháp sư phạm kỹ thuật kết hợp chặt chẽ giữa diễn giải lý thuyết mạch và quy trình thao tác đo đạc trực quan trên thiết bị thực:

• Cấu trúc phân bổ thời lượng: Khóa học gói gọn trong 30 giờ, trong đó 22 giờ dành cho việc giảng giải lý thuyết nguyên lý và mô hình tính toán, 6 giờ thực hành rèn luyện kỹ năng sử dụng đồng hồ đo VOM/DMM trên linh kiện rời, và 2 giờ dành cho công tác kiểm tra, đánh giá chất lượng học tập.
• Hệ thống bài tập và nghiên cứu tình huống: Mỗi bài học đều kết thúc bằng hệ thống câu hỏi tự luận và bài tập tính toán cụ thể. Ví dụ: Tại Bài 3 Chương II, giáo trình đưa ra bài toán mẫu mạch phân cực cố định dùng nguồn $V_{CC} = 12\text{ V}$, transistor Si có hệ số $\beta = 50$, điện trở $R_B = 240\text{ k}\Omega$, $R_C = 2{,}2\text{ k}\Omega$; yêu cầu học viên tính dòng cực $I_B = \frac{12 - 0{,}6}{240\text{ k}\Omega} \approx 0{,}0457\text{ mA}$, xác định tọa độ điểm làm việc Q và vẽ đồ thị đường tải tĩnh ngõ ra.
• Phương pháp đánh giá học phần: Kết quả học tập được xác định qua hai phần: Đánh giá quá trình qua các bài tập kiểm tra lý thuyết (khả năng tính toán thông số mạch, giải thích sơ đồ nguyên lý nắn điện, phân cực) và kiểm tra kỹ năng thực hành (đo xác định chân linh kiện sống/chết trong thời gian quy định).
• Hướng dẫn tự học: Sinh viên cần hoàn thành các câu hỏi ôn tập ở cuối mỗi bài (như so sánh hiệu suất chỉnh lưu 2 Diode và 4 Diode, giải thích hiện tượng rò rỉ hạt tải thiểu số $I_S$), kết hợp tự đối chiếu bảng màu trên các bo mạch phế liệu và đọc mở rộng các tài liệu chuyên ngành về vi mạch điều khiển máy lạnh.

---

Điểm nổi bật và cập nhật

Nội dung giáo trình phản ánh các yêu cầu kỹ thuật đặc thù và các tiêu chuẩn ứng dụng trong lĩnh vực cơ điện lạnh:

Hạng mục nội dung	Đặc tính kỹ thuật tích hợp trong giáo trình	Ứng dụng thực tế trong hệ thống điện lạnh
Họ điện trở chức năng	Nhiệt trở NTC (hệ số nhiệt âm) & PTC (hệ số nhiệt dương); Điện trở tùy áp VDR ($>100\text{ k}\Omega$); Điện trở cầu chì RP.	Cảm biến nhiệt độ phòng, cảm biến dàn lạnh; Bảo vệ chống quá áp và ngắn mạch đầu nguồn bo mạch điều hòa.
Mạch tạo dao động Clock	Tinh thể thạch anh $\text{SiO}_2$ kết hợp 2 tụ bù nhiệt ổn tần $C_6, C_7$ ($33\text{ pF}\times 2$), dao động $12\text{ MHz}$ cấp chu kỳ máy $1,\mu\text{s}$.	Mạch tạo xung nhịp chuẩn cho vi xử lý/vi điều khiển điều khiển quạt, máy nén, hẹn giờ trong máy lạnh.
Biến đổi nguồn DC (Adaptor)	Tích hợp biến áp hạ áp 6 nấc ($3\text{V} - 12\text{V}$), chỉnh lưu cầu 4 Diode chịu dòng $1\text{A}$, tụ lọc hóa lớn $2200,\mu\text{F}$, LED hiển thị.	Cung cấp nguồn DC một chiều ổn định cho rơ-le điều khiển, mạch cảm biến và khối logic vi điều khiển.
Linh kiện điện từ & âm thanh	Cuộn dây điều khiển Relay tiếp điểm, cuộn hút chuông điện; cấu tạo loa ($3{,}2\Omega - 32\Omega$) và micro âm tần ($50\text{ Hz} - 15\text{ kHz}$).	Rơ-le đóng cắt máy nén công suất lớn, chuông/còi cảnh báo sự cố lỗi áp suất, lỗi cảm biến trên bo mạch.

• Chuẩn hóa thông số công nghiệp: Toàn bộ giá trị điện trở danh định được liệt kê bám sát dãy chuẩn quốc tế (chuỗi E12/E24: 10, 12, 15, 18, 22, 27, 33, 39, 43, 47, 51, 56, 68, 75, 82, 91), giúp người học dễ dàng đối chiếu khi sửa chữa, thay thế linh kiện trên thực tế.
• Phương pháp kiểm tra trực quan: Giáo trình hệ thống hóa các bước kiểm tra tiếp giáp P-N, đo kiểm tụ điện nạp/xả, đo biến trở con trượt, xác định dòng rò của tụ oxit và transistor bằng các thang đo cụ thể ($R\times 1, R\times 100, R\times 10\text{K}$) trên đồng hồ kim cơ học.

---

Đối tượng sử dụng giáo trình

Giáo trình được biên soạn phục vụ các nhóm đối tượng và mục đích cụ thể:

• Sinh viên hệ đào tạo: Học sinh, sinh viên theo học trình độ Cao đẳng nghề và Trung cấp nghề thuộc chuyên ngành Kỹ thuật máy lạnh và Điều hòa không khí. Tài liệu được sử dụng trong giai đoạn đào tạo cơ sở ngành (năm thứ nhất hoặc đầu năm thứ hai).
• Kiến thức tiên quyết (Prerequisites): Người học cần hoàn thành các nội dung kiến thức về Vật lý đại cương (phần điện học, cấu tạo nguyên tử, định luật Ohm, định luật Kirchhoff) và Kỹ thuật điện cơ bản trước khi tiếp thu tài liệu này.
• Giảng viên chuyên ngành: Sử dụng làm tài liệu giảng dạy chính thức, khung phân phối nội dung chi tiết theo bài học cho 30 giờ quy chuẩn, đồng thời làm căn cứ xây dựng ngân hàng câu hỏi thi kết thúc học phần và bài tập xưởng thực hành.
• Kỹ thuật viên tự học và tham khảo: Nhân sự kỹ thuật, thợ sửa chữa điện lạnh có nhu cầu hệ thống hóa lại nguyên lý linh kiện bán dẫn, phương pháp tra cứu mã vạch, quy trình đo kiểm mạch chỉnh lưu và cấu trúc phân cực transistor phục vụ sửa chữa bo mạch điều hòa không khí.

---

Câu hỏi thường gặp

1. Giáo trình này phù hợp với đối tượng nào?

Tài liệu được thiết kế chuyên biệt cho học sinh, sinh viên bậc Cao đẳng nghề thuộc ngành Kỹ thuật máy lạnh và Điều hòa không khí của Trường Cao đẳng Nghề An Giang, cùng các kỹ thuật viên cơ điện lạnh cần bổ trợ kiến thức mạch điện tử cơ sở.

2. Cần kiến thức nền tảng nào trước khi học giáo trình này?

Người học cần nắm vững các kiến thức cơ bản về dòng điện một chiều (DC), dòng điện xoay chiều (AC), các định luật mạch điện cơ bản (Ohm, Kirchhoff) và cấu trúc nguyên tử trong chương trình vật lý phổ thông/kỹ thuật điện đại cương.

3. Giáo trình này có điểm gì khác biệt so với các giáo trình điện tử căn bản khác?

Tài liệu không đi sâu vào việc giải tích mạch vi mô hay thiết kế mạch vi điện tử phức tạp, mà tập trung vào các linh kiện thực tế xuất hiện trong bo mạch máy lạnh (rơ-le, biến áp nguồn, nhiệt trở NTC/PTC, biến áp xung, thạch anh vi điều khiển) và kỹ năng đo chẩn đoán linh kiện sống/hỏng bằng đồng hồ vạn năng.

4. Phương pháp tự học giáo trình này như thế nào để đạt hiệu quả?

Người học nên kết hợp đọc lý thuyết từng bài, tự làm các câu hỏi ôn tập định lượng cuối chương (như tính phân cực BJT, tính điện áp sau chỉnh lưu), sau đó trực tiếp sử dụng đồng hồ VOM để thực hành đo kiểm tra trên các linh kiện thực tế theo các bước hướng dẫn trong bài.

5. Những tài liệu và môn học nào liên quan trực tiếp đến giáo trình này?

Giáo trình là nền tảng trực tiếp để học tiếp các môn chuyên ngành: Điện tử chuyên ngành lạnh và Điều khiển lập trình PLC. Người học được khuyến nghị tham khảo thêm các tài liệu hướng dẫn tra cứu datasheet linh kiện bán dẫn và tài liệu sửa chữa mạch điều khiển máy lạnh thực tế.

---

Kết luận

Giáo trình Kỹ thuật Điện tử của Trường Cao đẳng Nghề An Giang (Biên soạn: Võ Thành Lâm) cung cấp cấu trúc kiến thức nền tảng, hoàn chỉnh về linh kiện điện tử thụ động, cấu trúc bán dẫn rời rạc và mạch tích hợp cơ bản trong thời lượng 30 giờ chuẩn hóa.

Lộ trình học tập đề xuất: Bắt đầu từ việc nắm vững cách đọc mã màu và phương pháp đo linh kiện thụ động (Chương I), chuyển sang phân tích nguyên lý mối nối P-N, mạch chỉnh lưu và mạch phân cực transistor BJT (Chương II), sau đó hoàn thiện với các cổng logic số và vi mạch khuếch đại thuật toán Op-Amp (Chương III) nhằm phục vụ trực tiếp cho các môn học chuyên ngành tiếp theo.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương I: LINH KIỆN ĐIỆN TỬ THỤ ĐỘNG Bài 1: ĐIỆN TRỞ I. ĐỊNH NGHĨA – CẤU TẠO – KÝ HIỆU – HÌNH DÁNG: 1. Định nghĩa: Điện trở là một linh kiện dùng làm thành phần hạn chế dòng điện (hay điện áp) trong mạch điện. Cấu tạo: Người ta dùng một hổn hợp A có khả năng dẫn điện rất kém hay giá trị điện trở của nó rất lớn, ví dụ như bột than, gốm, sứ, xi măng trắng ….

Và một hổn hợp B có khả năng dẫn điện rất tốt hay có giá trị điện trở rất nhỏ thường là các bột kim loại như: Ni, Cr, hoặc Coban….Người ta pha trộn hai nguyên liệu này lại với nhau với một tỷ lệ thay đổi ta được một nguyên liệu mới có khả năng dẫn điện thay đổi tùy thuộc vào tỷ lê pha trộn giữa A và B như vậy ta có các điện trở có giá trị khác nhau. Trong thương mại người ta gọi tên điện trở tùy theo tên của vật liệu A ví dụ như điện trở than, điện trở gốm, điện trở xi măng …. Các loại điện trở này có khả năng chịu đựng nhiệt độ khác nhau nên có giá thành khác nhau.1: Ký hiệu Bên cạnh điện trở trong sơ đồ người ta ghi R chữ số thứ I dùng để chỉ số thứ tự của khối. Trong một thiết bị có nhiều khối, trong một khối có rất nhiều linh kiện, tất cả các linh kiện của khối này tạo nên một mạch điện để thực hiện một chức năng nào đó.

Tất cả các linh kiện chung của một khối điều mang chử số đầu giống nhau các chữ số phía sau dùng để chỉ số thứ tự của linh kiện trong khối.Hình dáng 56/5W Điện trở vòng màu 10/ 5W Điện trở dây quấn Điện trở xi măng Điện trở xi măng Điện trở tổ hợp Hình 1.2: Hình dáng điện trở Giáo trình Kỹ thuật Điện Tử Giáo Viên : Võ Thành Lâm 4 Trường Cao Đẳng Nghề An Giang Tổ : Điện tử II. PHƯƠNG PHÁP ĐỌC TRỊ SỐ ĐIỆN TRỞ THEO KÝ HIỆU VẠCH MÀU: 1. Bảng màu chuẩn quốc tế: Màu Vòng số 1 Vòng số 2 Vòng số 3 Vòng số 4 (Số thứ (Số thứ hai) (Bội số hay (Sai số ) nhất) hệ số nhân) Đen 0 0 x 100 Nâu 1 1 x 101  1% Đỏ 2 2 x 102  2% Cam 3 3 x 103 Vàng 4 4 x 104 Xanh lá 5 5 x 105 Xanh dương 6 6 x 106 Tím 7 7 x 107 Xám 8 8 x 108 Trắng 9 9 x 109 Vàng kim x 10-1  5% Bạc kim x 10-2  10% Bảng 1.1: Bảng màu chuẩn quốc tế 2. Nguyên tắc đọc điện trở: 2.

Điện trở 4 vòng màu: */ Nguyên tắc và ý nghĩa các vạch màu: Vòng số 1 Vòng số 3 Loại điện trở có bốn vòng màu có hệ số sai số cho phép khá lớn từ 5% đến 10%. Xem hình vẽ vòng màu số 1 và vòng màu Vòng số 2 Vòng số 4 số 2 để chỉ hai số có nghĩa. Vòng màu số 3 chỉ hệ Hình 1. 3 số nhân và vòng màu số 4 chỉ hệ số sai số.

Cách đọc điện trở 4 vòng màu : - Vòng số 1 : Số thứ nhất - Vòng số 2 : Số thứ hai - Vòng số 3 : Bội số (hay hệ số nhân) - Vòng số 4 : Sai số Ví dụ: Nâu (1) Đỏ (102) Nâu (1) Vàng kim (10-1) Đỏ (1) Cam (103) Đen (0) Vàng kim Đen (0) Bạc kim Tím (7) Vàng kim R =10.4 Giáo trình Kỹ thuật Điện Tử Giáo Viên : Võ Thành Lâm 5 Trường Cao Đẳng Nghề An Giang Tổ : Điện tử 2. Bảng điện trở chuẩn quốc tế: Do nhu cầu sử dụng điện trở có trị số khá nhỏ và khá lớn nên người ta không thể chế tạo các điện trở có đủ các trị số từ nhỏ nhất đến lớn nhất mà chỉ chế tạo các điện trở có trị số theo tiêu chuẩn vòng màu số 1 và vòng màu số 2 có giá trị như sau: 10 12 15 18 22 27 33 39 43 47 51 56 68 75 82 91 Bảng 1.2: Điện trở chuẩn quốc tế Ví dụ : Có các điện trở sau : 1, 10, 100, 1K …. Loại điện trở 5 vòng màu: Vòng số 1 Vòng số 3 Về nguyên tắc đọc tương tự như loại điện trở 4 vòng màu tuy nhiên người ta dùng đến 3 chữ số có nghĩa với 3 vòng màu kháu nhau, còn vòng 4 chỉ hệ số nhân, vòng màu số 5 cách xa vòng màu 4 để chỉ Vòng số 2 Vòng số 4 Vòng số 5 sai số ( Điện trở 5 vòng màu sai số chỉ 1% Hình 1. Loại điện trở này ít có bán rời trên thị trường tuy nhiên trong các thiết bị chất lượng cao có khá nhiều.

Đối với điện trở 5 vòng màu không tuân theo bảng chuẩn quốc tế mà có giá trị bất kỳ theo yêu cầu sử dụng. */ Cách đọc điện trở 5 vòng màu : - Vòng số 1 : Số thứ nhất - Vòng số 2 : Số thứ hai - Vòng số 3 : Số thứ ba - Vòng số 4 : Bội số (hay hệ số nhân) - Vòng số 5 : Sai số Giáo trình Kỹ thuật Điện Tử Giáo Viên : Võ Thành Lâm 6 Trường Cao Đẳng Nghề An Giang Tổ : Điện tử Ví dụ : Nâu (1) Trắng(9) Xám (8) Đen (0) Cam(3) Đen (100) Đỏ Tím (3) Đỏ (102) Nâu R =139. Loại điện trở 3 vòng màu: Cách đọc : - Vòng số 1 : Số thứ nhất - Vòng số 2 : Số thứ hai - Vòng số 3 : Bội số ( hay hệ số nhân ) Sai số là 20%. GHÉP ĐIỆN TRỞ: 1.

Ghép nối tiếp: 1. Mạch điện: R1 R2 I VR1 VR2 VCC Hình 1.8:Điện trở ghép nối tiếp 1. Mối liên hệ giữa các đại lượng V, I, R: Trong mạch điện các điện trở R mắc nối tiếp thì tổng các điện áp trên các thành phần bằng điện áp nguồn cung cấp. VCC = VR1 + VR2 Cường độ dòng điện đi qua các thành phần bằng nhau.

I = IR1 = IR2 Điện áp trên các R lệ thuộc vào giá trị điện trở của thành phần đó: VR1 = I.R1 Giáo trình Kỹ thuật Điện Tử Giáo Viên : Võ Thành Lâm 7 Trường Cao Đẳng Nghề An Giang Tổ : Điện tử VR2 = I. Công thức tính Rtđ: Gọi Rtđ là điện trở tương đương củ toàn mạch Ta có : VCC V I=  Rtd = CC Rtd I VR1 VR 2  Rtd = + I I  Rtđ = R1 + R2 Nếu có nhiều điện trở mắc nối tiếp Rtđ bằng tổng các điện trở thành phần. Như vậy khi cần điện trở lớn ta ghép nối tiếp nhiều điện trở nhỏ. Ghép song song điện trở: 2.

Mạch điện: I1 IR2 IR1 R1 R2 VCC Hình 1.9: Điện trở ghép song song 2. Mối liên hệ giữa các đại lượng V, I, R: Trong mạch điện các điện trở mắc song song thì điện áp trên các thành phần đều bằng nhau (Trong mạch điện này các điện áp thành phần bằng với điện áp nguồn cung cấp) VCC = VR1 = VR2 Cường độ dòng điện đi qua các thành phần lệ thuộc vào giá trị điện trở của thành phần đó. VR1 VR 2 I R1 = ; I R2 = R1 R2 Tổng cường độ dòng điện trong các nhánh bằng cường độ dòng điện của nguồn cung cấp I = IR1 + IR2 2. Công thức tính Rtđ: Gọi Rtđ là điện trở tương đương của toàn mạch VCC V V I= = I R1 + I R 2 = R1 + R 2 Rtd R1 R2 1 1 1  = + Rtd R1 R2 Giáo trình Kỹ thuật Điện Tử Giáo Viên : Võ Thành Lâm 8 Trường Cao Đẳng Nghề An Giang Tổ : Điện tử R1 R2  Rtd = R1 + R2 Trong đó : R : là điện trở 1/R: Là điện dẫn Nếu gọi 1/R là điện dẫn thì trong mạch điện các điện trở mắc song song nhau thì điện dẫn tương đương của toàn mạch bằng tổng các điện dẫn của các thành phần.

Khi có n điện trở mắc song song (R1// R2 // …. Hãy tính Rtđ Ta có : 1 1 1 1 = + + Rtd R1 R2 R 3 1 R. CÔNG SUẤT ĐIỆN TRỞ: Công suất điện trở là quá trình biến đổi năng lượng điện thành các dạng năng lượng khác, quá trình đó gọi là quá trình sinh công của dòng điện. Khả năng sinh công của dòng điện trong một khoảng thời gian nhất định được gọi là công suất.

Khi điện trở làm việc thì trên nó tiêu thụ một năng lượng điện biến thành nhiệt độ đốt nóng điện trở. Năng lượng điện tiêu thụ đó người ta gọi là công suất làm việc của điện trở được tính bằng công thức : VR2 PR = VR .R R Trong đó : PR : Công suất làm việc của điện trở (W) VR : Điện áp trên hai đầu điện trở (V) IR : Cường độ dòng điện qua điện trở Bội số của công suất 1KW = 1000W = 103W 1MW = 1000000W = 106W Khi sử dụng điện trở phải đặt điện trở làm việc ứng với công suất nhỏ hơn danh định. Giáo trình Kỹ thuật Điện Tử Giáo Viên : Võ Thành Lâm 9 Trường Cao Đẳng Nghề An Giang Tổ : Điện tử Cụ thể đối với các điện trở làm việc với công suất nhỏ hơn 2W thì phải chọn công suất danh định lớn gấp hai lần công suất làm việc của điện trở. Đối các điện trở làm việc với công suất lớn hơn 2W thì phải chọn điện trở có công suất danh định lớn hơn công suất làm việc từ 2 đến 5W Công suất điện trở danh định khi sản xuất đối với các điện trở từ 3W trở lên thì được ghi rất rõ trên thân của điện trở do có kích thước lớn.

Các điện trở có công suất nhỏ hơn 2W chỉ sản xuất một số loại thông dụng được phân biệt bằng kích thước (công suất nhỏ có kích thước nhỏ) Công suất 1/4W có chiều dài  0,7cm. Công suất 1/2W có chiều dài  1cm. Công suất 1W có chiều dài  1,2cm. HỌ ĐIỆN TRỞ: 1.

Biến trở (Variable Resistor, viết tắt là VR) Trục xoay Con trượt 1 2 3 Hình 1.10: Hình dáng của biến trở 1 2 VR VR VR 1 VR 3 1 3 1 3 1 3 2 2 2 2 Hình 1.11: Ký hiệu của biến trở Biến trở còn gọi là chiết áp được cấu tạo gồm một điện trở màng than hay dây quấn có dạng hình cung góc quay 270O. Có một trục xoay ở giữa nối với một con trượt làm bằng màng than (Cho biến trở dây quấn) hay làm bằng kim loại có biến trở than, con trượt sẽ ép lên mặt điện trở để tạo kiểu tiếp xúc làm thay đổi trị số điện trở khi xoay trục.