Giáo Trình Lắp Ráp Sửa Chữa Mạch Xung Số Nghề Kỹ Thuật Máy Lạnh và Điều Hòa Không Khí

Giáo trình lắp ráp sửa chữa mạch xung số cho nghề kỹ thuật máy lạnh và điều hòa không khí trình độ trung cấp, cung cấp kiến thức chuyên sâu và thực tiễn.

• Người hướng dẫn: Ngô Minh Chánh
• Trường học: Trường Trung Cấp Thanh Bình
• Chuyên ngành: Kỹ Thuật Máy Lạnh
• Đề tài: Giáo Trình Lắp Ráp và Sửa Chữa Mạch Xung Số Nghề Kỹ Thuật Máy Lạnh
• Loại tài liệu: Giáo Trình
• Năm xuất bản: 2018
• Địa điểm: Thanh Bình

Mục lục chi tiết

• 1. BÀI 1: THỰC HÀNH: ĐỌC, ĐO LINH KIỆN ĐIỆN TỬ
• 2. BÀI 2: LẮP RÁP, SỬA CHỮA MẠCH DAO ĐỘNG TẠO XUNG
• 2.1. Mạch dao động đa hài không ổn (phi ổn, bật ổn) dùng transistor
• 2.2. Mạch dao động đa hài không ổn dùng IC 555
• 2.3. Mạch dao động đa hài không ổn dùng cổng logic
• 2.4. Mạch Dao Động Đa Hài Ổn Định Dùng Transistor
• 2.5. Mạch dao động đa hài ổn định dùng IC 555
• 2.6. Mạch dao động đa hài ổn định dùng cổng logic
• 2.7. Mạch Dao Động Đa Hài Lưỡng Ổn Định Dùng Transistor
• 2.8. Mạch dao động đa hài lưỡng ổn định dùng IC 555
• 2.9. Mạch dao động đa hài lưỡng ổn định dùng cổng logic
• 3. BÀI 3: LẮP RÁP, SỬA CHỮA MẠCH ĐẾM VÀ MẠCH GHI DỮ LIỆU
• 3.1. Mạch đếm lên không ổn bậc (up counter)
• 3.2. Mạch đếm xuống không ổn bậc (down counter)
• 3.3. Mạch đếm lên/xuống không ổn bậc (Up/down counter)
• 3.4. Mạch đếm không ổn bậc chia N tần số (MOD b 2n)
• 3.5. Mạch đếm vòng Johnson (mạch đếm vòng xoắn)
• 3.6. Thanh ghi vào nối tiếp ra song song dịch phải
• 3.7. Thanh ghi vào nối tiếp ra song song dịch trái
• 3.8. Thanh ghi vào song song ra song song
• 4. BÀI 4: LẮP RÁP, SỬA CHỮA MẠCH MÃ HÓA VÀ MẠCH GIẢI MÃ
• 4.1. Mạch mã hóa từ 4 sang 2
• 4.2. Bảng trạng thái
• 4.3. Mạch mã hóa từ 8 sang 3
• 4.4. Mạch giải mã 2 sang 4
• 4.5. Mạch giải mã 3 sang 8
• 4.6. Mạch giải mã BCD sang thập phân
• 4.7. Mạch giải mã BCD sang LED 7 đoạn
• 4.8. Mạch giải mã BCD sang chữ thập tinh thể lỏng
• 5. BÀI 5: LẮP RÁP, SỬA CHỮA MẠCH GHÉP KÊNH VÀ MẠCH TÁCH KÊNH
• 5.1. Mạch Ghép Kênh (Multiplexer)
• 5.2. Mạch ghép 2 kênh sang 1
• 5.3. Mạch ghép kênh 4 sang 1
• 5.4. Mạch Tách Kênh (Demultiplexer): DEMUX
• 5.5. Mạch tách kênh 1 sang 2
• 5.6. Mạch tách kênh 1 sang 4
• 6. BÀI 6: LẮP RÁP, SỬA CHỮA MẠCH CHUYỂN ĐỔI TÍN HIỆU
• 6.1. Mạch Chuyển Đổi Số - Tương Tự (DAC - Digital to Analog Converter)
• 6.2. Tổng quan về chuyển đổi DAC
• 6.3. Thông số kỹ thuật của bộ chuyển đổi DAC
• 6.4. Mạch DAC dùng điện trở có trị số khác nhau
• 6.5. Mạch DAC sử dụng nguồn dòng
• 6.6. Mạch ADC dùng điện trở R và 2R
• 6.7. Mạch Chuyển Đổi Tương Tự 3 Số (ADC - Analog to Digital Converter)
• 6.8. Tổng quan về chuyển đổi ADC
• 6.9. Mạch ADC dùng điện áp tham chiếu nước thang
• 6.10. Mạch ADC gần đúng lấy liên tiếp (SAC - Successive Approximation Converter)
• 6.11. Giới thiệu IC

Tóm tắt

I. Tổng quan về Giáo Trình Lắp Ráp và Sửa Chữa Mạch Xung Số

Giáo trình Lắp Ráp và Sửa Chữa Mạch Xung Số Nghề Kỹ Thuật Máy Lạnh là tài liệu quan trọng trong chương trình đào tạo kỹ thuật điện. Tài liệu này cung cấp kiến thức cơ bản và chuyên sâu về các linh kiện điện tử, nguyên lý hoạt động của mạch xung số, và quy trình lắp ráp, sửa chữa. Mục tiêu chính của giáo trình là giúp học sinh, sinh viên nắm vững kiến thức và kỹ năng cần thiết để làm việc trong lĩnh vực kỹ thuật máy lạnh.

1.1. Nội dung chính của giáo trình

Giáo trình bao gồm các phần lý thuyết và thực hành, từ việc nhận diện linh kiện đến lắp ráp và sửa chữa mạch xung số. Học sinh sẽ được trang bị kiến thức về các loại linh kiện điện tử, cách đọc sơ đồ mạch, và quy trình kiểm tra, sửa chữa.

1.2. Đối tượng sử dụng giáo trình

Giáo trình này được thiết kế cho học sinh, sinh viên ngành kỹ thuật điện, đặc biệt là những người theo học nghề kỹ thuật máy lạnh. Nó cũng có thể được sử dụng như tài liệu tham khảo cho các kỹ thuật viên trong ngành.

II. Thách thức trong việc lắp ráp và sửa chữa mạch xung số

Lắp ráp và sửa chữa mạch xung số không chỉ đòi hỏi kiến thức lý thuyết mà còn cần kỹ năng thực hành cao. Các thách thức thường gặp bao gồm việc xác định linh kiện hỏng, hiểu rõ nguyên lý hoạt động của mạch, và thực hiện các thao tác sửa chữa một cách chính xác. Những vấn đề này có thể gây khó khăn cho học sinh, sinh viên trong quá trình học tập.

2.1. Khó khăn trong việc xác định linh kiện hỏng

Việc xác định linh kiện hỏng trong mạch xung số thường gặp khó khăn do sự phức tạp của mạch. Học sinh cần phải có khả năng phân tích và đánh giá tình trạng của từng linh kiện để đưa ra quyết định sửa chữa chính xác.

2.2. Nguyên lý hoạt động của mạch xung số

Hiểu rõ nguyên lý hoạt động của mạch xung số là rất quan trọng. Học sinh cần nắm vững cách thức hoạt động của các linh kiện như transistor, IC, và các mạch dao động để có thể thực hiện sửa chữa hiệu quả.

III. Phương pháp lắp ráp mạch xung số hiệu quả

Để lắp ráp mạch xung số hiệu quả, cần tuân thủ một số phương pháp nhất định. Việc chuẩn bị đầy đủ linh kiện, sử dụng công cụ phù hợp và thực hiện theo quy trình lắp ráp rõ ràng sẽ giúp tăng độ chính xác và giảm thiểu sai sót.

3.1. Chuẩn bị linh kiện và công cụ

Trước khi bắt đầu lắp ráp, cần kiểm tra và chuẩn bị đầy đủ các linh kiện cần thiết. Sử dụng các công cụ như kìm, mỏ hàn, và đồng hồ đo điện để đảm bảo quá trình lắp ráp diễn ra suôn sẻ.

3.2. Quy trình lắp ráp mạch

Quy trình lắp ráp mạch cần được thực hiện theo từng bước rõ ràng. Bắt đầu từ việc lắp đặt linh kiện cơ bản, sau đó đến các linh kiện phức tạp hơn, và cuối cùng là kiểm tra toàn bộ mạch trước khi đưa vào sử dụng.

IV. Giải pháp sửa chữa mạch xung số hiệu quả

Sửa chữa mạch xung số đòi hỏi sự tỉ mỉ và chính xác. Các giải pháp sửa chữa hiệu quả bao gồm việc sử dụng thiết bị đo kiểm, phân tích sơ đồ mạch và thực hiện các thao tác sửa chữa một cách cẩn thận.

4.1. Sử dụng thiết bị đo kiểm

Thiết bị đo kiểm như VOM và oscilloscope là công cụ không thể thiếu trong quá trình sửa chữa. Chúng giúp xác định chính xác tình trạng của mạch và linh kiện, từ đó đưa ra phương án sửa chữa hợp lý.

4.2. Phân tích sơ đồ mạch

Phân tích sơ đồ mạch giúp kỹ thuật viên hiểu rõ cách thức hoạt động của mạch. Điều này rất quan trọng trong việc xác định vị trí linh kiện hỏng và thực hiện sửa chữa một cách hiệu quả.

V. Ứng dụng thực tiễn của giáo trình trong ngành kỹ thuật máy lạnh

Giáo trình Lắp Ráp và Sửa Chữa Mạch Xung Số không chỉ mang lại kiến thức lý thuyết mà còn có ứng dụng thực tiễn cao trong ngành kỹ thuật máy lạnh. Học sinh có thể áp dụng những kiến thức đã học vào thực tế công việc, từ đó nâng cao tay nghề và khả năng làm việc.

5.1. Ứng dụng trong lắp đặt máy lạnh

Kiến thức về mạch xung số giúp kỹ thuật viên lắp đặt máy lạnh một cách chính xác và hiệu quả. Họ có thể hiểu rõ cách thức hoạt động của các linh kiện trong máy lạnh, từ đó thực hiện lắp đặt một cách chuyên nghiệp.

5.2. Ứng dụng trong sửa chữa máy lạnh

Kỹ năng sửa chữa mạch xung số giúp kỹ thuật viên nhanh chóng xác định và khắc phục sự cố trong máy lạnh. Điều này không chỉ tiết kiệm thời gian mà còn nâng cao chất lượng dịch vụ.

VI. Kết luận và tương lai của giáo trình lắp ráp và sửa chữa mạch xung số

Giáo trình Lắp Ráp và Sửa Chữa Mạch Xung Số Nghề Kỹ Thuật Máy Lạnh là tài liệu quan trọng, cung cấp kiến thức và kỹ năng cần thiết cho học sinh, sinh viên. Tương lai của giáo trình này sẽ tiếp tục được cải tiến để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của ngành kỹ thuật máy lạnh.

6.1. Tầm quan trọng của giáo trình trong đào tạo

Giáo trình đóng vai trò quan trọng trong việc đào tạo kỹ thuật viên có tay nghề cao. Nó giúp học sinh nắm vững kiến thức và kỹ năng cần thiết để làm việc trong ngành.

6.2. Hướng phát triển giáo trình trong tương lai

Trong tương lai, giáo trình sẽ được cập nhật và bổ sung thêm các nội dung mới, phù hợp với sự phát triển của công nghệ và nhu cầu thực tế của ngành kỹ thuật máy lạnh.

Nội dung chính

Tổng quan về giáo trình

Giáo trình Lắp ráp, sửa chữa mạch xung - số (Mã mô-đun: M23) do tác giả Ngô Minh Chánh biên soạn tại Trường Trung cấp Thanh Bình (thuộc Sở Lao động - Thương binh và Xã hội tỉnh Đồng Tháp, ban hành năm 2018). Trong chương trình đào tạo nghề Kỹ thuật máy lạnh và Điều hòa không khí, mô-đun này giữ vị trí kiến thức chuyên môn cốt lõi, được bố trí giảng dạy sau khi người học đã hoàn thành các học phần cơ sở kỹ thuật điện và mạch điện cơ bản.

                  CHƯƠNG TRÌNH ĐÀO TẠO KỸ THUẬT MÁY LẠNH & ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ
                 Môn học / Mô-đun Cơ sở                    Mô-đun Chuyên môn M23
                (Điện kỹ thuật, Mạch điện)             (Lắp ráp, sửa chữa mạch xung - số)
                                            Lý thuyết             Thực hành             Kiểm tra
                                            (30 giờ)              (52 giờ)              (8 giờ)

Thời lượng đào tạo của mô-đun là 90 giờ, bao gồm 30 giờ lý thuyết, 52 giờ thực hành và 8 giờ kiểm tra đánh giá. Cấu trúc thời lượng này thể hiện rõ định hướng thực hành ứng dụng, lấy việc rèn luyện kỹ năng thao tác kỹ thuật làm trọng tâm.

Mục tiêu học tập của giáo trình được xác định cụ thể trên ba phương diện:

• Kiến thức: Trang bị các nguyên lý làm việc, thông số kỹ thuật và cấu tạo của các linh kiện điện tử thụ động, tích cực, cùng các cấu trúc mạch logic, mạch xung, mạch đếm, giải mã và chuyển đổi tín hiệu số. Người học có khả năng thuyết minh sơ đồ nguyên lý và xây dựng quy trình lắp đặt, sửa chữa các khối mạch điều khiển.
• Kỹ năng: Đọc thông số kỹ thuật, nhận diện ký hiệu, đo kiểm và đánh giá tình trạng kỹ thuật của linh kiện; sử dụng thành thạo đồng hồ vạn năng (VOM) và dụng cụ chuyên dụng; thực hiện lắp ráp, khảo sát, phát hiện sai hỏng và khắc phục sự cố trên mạch xung - số.
• Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Rèn luyện ý thức an toàn lao động, tác phong công nghiệp, tổ chức nơi làm việc khoa học và khả năng phối hợp làm việc nhóm.

Về mặt tiếp cận, giáo trình xây dựng tư duy tín hiệu số từ cấp độ linh kiện cơ bản đến mạch chức năng phức tạp, tạo nền tảng trực tiếp để người học tiếp cận các khối mạch điều khiển của hệ thống điều hòa không khí loại tiêu chuẩn (mono) và biến tần (inverter).

---

Nội dung kiến thức cốt lõi

Các chương/chủ đề chính

Giáo trình gồm 6 bài học chính được tổ chức theo logic phát triển từ linh kiện phần tử đến các hệ thống mạch xung - số hoàn chỉnh:

• Bài 1: Thực hành: Đọc, đo linh kiện điện tử: Khảo sát các linh kiện thụ động (điện trở than, điện trở dây quấn, điện trở dán SMD, biến trở VR, quang trở CdS, nhiệt trở NTC/PTC; tụ hóa, tụ gốm ceramic, tụ xoay; cuộn cảm lõi không khí, lõi ferrite) và linh kiện bán dẫn (Diode chỉnh lưu dòng 1N4001–1N4007, Diode Zener, LED đơn, LED 7 đoạn Anode/Cathode chung, Photodiode; Transistor lưỡng cực BJT NPN/PNP như C828, A1015, C1815, 2N3055; Transistor trường JFET 2N5457, MOSFET kênh liên tục và gián đoạn; rơ-le điện tử SPST, SPDT, DPST, DPDT và rơ-le bán dẫn).
• Bài 2: Lắp ráp, sửa chữa mạch dao động tạo xung: Phân tích cấu trúc và nguyên lý làm việc của mạch dao động đa hài không ổn (astable), đa hài đơn ổn (monostable) và đa hài lưỡng ổn (bistable) xây dựng từ 3 nền tảng: Transistor BJT, vi mạch định thời IC 555 và các cổng logic.
• Bài 3: Lắp ráp, sửa chữa mạch đếm và mạch ghi dịch: Thiết lập và khảo sát mạch đếm lên không đồng bộ (up counter), mạch đếm xuống (down counter), mạch đếm lên/xuống (up/down counter), mạch đếm chia N tần số (Modulo $N < 2^n$), mạch đếm vòng Johnson; các cấu trúc thanh ghi dịch nối tiếp - song song (SIPO dịch trái/phải) và song song - song song (PIPO).
• Bài 4: Lắp ráp, sửa chữa mạch mã hóa và mạch giải mã: Phân tích mạch mã hóa 4 sang 2, 8 sang 3; mạch giải mã 2 sang 4, 3 sang 8; mạch giải mã BCD sang thập phân, giải mã BCD sang LED 7 đoạn và giải mã giao tiếp chỉ thị tinh thể lỏng (LCD).
• Bài 5: Lắp ráp, sửa chữa mạch ghép kênh và mạch tách kênh: Cấu trúc và bảng chân lý của mạch ghép kênh (Multiplexer - MUX: 2 sang 1, 4 sang 1) và mạch tách kênh (Demultiplexer - DEMUX: 1 sang 2, 1 sang 4).
• Bài 6: Lắp ráp, sửa chữa mạch chuyển đổi tín hiệu: Mạch chuyển đổi số sang tương tự (DAC: dùng điện trở trọng số, nguồn dòng, mạng điện trở R-2R) và mạch chuyển đổi tương tự sang số (ADC: dùng điện áp tham chiếu nấc thang, phương pháp xấp xỉ liên tiếp - Successive Approximation Converter SAC).

---

Kiến thức nền tảng được xây dựng

1. Vật lý bán dẫn và tiếp giáp P-N: Bản chất bán dẫn tinh khiết Si, bán dẫn loại P (pha tạp Indium - tạo lỗ trống), bán dẫn loại N (pha tạp Photpho - tạo electron tự do); cơ chế hình thành hàng rào điện thế tại mối nối P-N; đặc tính phân cực thuận/nghịch và điện áp ngưỡng $V_\gamma$ ($0{,}6 - 0{,}7\text{ V}$ với Si, $0{,}2 - 0{,}3\text{ V}$ với Ge).
2. Nguyên lý phân cực và đường tải tĩnh: Phương pháp định điểm làm việc tĩnh Q ($I_C, V_{CE}$ hoặc $I_D, V_{DS}$) cho BJT qua các sơ đồ: nguồn đơn có $R_E$, dùng điện trở định dòng $R_B$, cầu phân áp $R_{B1}-R_{B2}$, và hồi tiếp điện áp từ cực C; phương pháp tự phân cực cho JFET/MOSFET thông qua phương trình đường tải tĩnh:

$$I_D = \frac{V_{DD} - V_{DS}}{R_D + R_S}$$

3. Cơ sở nạp xả quá độ và đại số số học: Đặc tính nạp/xả của tụ điện và cuộn cảm dựa trên hằng số thời gian $\tau = RC$ và $\tau = L/R$, với các mức điện áp đạt $0{,}63 V_{DC}$ tại $t = \tau$ và $0{,}99 V_{DC}$ tại $t = 5\tau$; nguyên lý mã hóa cơ số nhị phân, logic tổ hợp và logic tuần tự.

---

Kỹ năng phát triển

• Kỹ năng kỹ thuật (Technical skills): Đo điện trở, kiểm tra cách điện, xác định cực tính và kiểm tra chất lượng Diode, BJT, FET bằng đồng hồ vạn năng kim (VOM DEREE DE-36YTRE); đọc mã vạch màu điện trở (4 vòng màu, 5 vòng màu); đọc mã linh kiện dán SMD 3 chữ số (ví dụ: $220 = 22,\Omega$, $471 = 470,\Omega$, $102 = 1\text{ k}\Omega$, $3\text{R}3 = 3{,}3,\Omega$).
• Kỹ năng phân tích (Analytical skills): Phân tích đồ thị đặc tuyến Volt-Ampe của Diode, đặc tuyến ngõ ra BJT, đặc tuyến truyền dẫn JFET/MOSFET ($I_D$ theo $V_{GS}$ và điện áp nghẽn $-V_{PO}$); tính toán tham số phân cực ($R_B, R_C, R_E, R_D, R_S$) và hệ số truyền dẫn:

$$g_m = \frac{\Delta I_D}{\Delta V_{GS}}$$

• Kỹ năng thực hành (Practical competencies): Lắp đặt mạch tạo xung trên bo mạch thử nghiệm; kết nối bộ giải mã với LED 7 đoạn; vận hành khối ADC/DAC; thực hiện quy trình phát hiện sai hỏng (troubleshooting) trên các đường mạch điều khiển logic.

---

Phương pháp giảng dạy và học tập

                         CẤU TRÚC PHƯƠNG PHÁP ĐÀO TẠO MÔ-ĐUN M23

Giáo trình triển khai theo phương pháp sư phạm tích hợp nghề nghiệp (competency-based training), trong đó lý thuyết đóng vai trò thuyết minh nguyên lý và định lượng thông số, còn thực hành chiếm tỷ trọng chủ đạo (52/90 giờ thực hành, tương đương 57,7% tổng thời lượng mô-đun).

Quy trình tổ chức bài giảng bám sát trình tự kỹ thuật:

1. Thuyết minh lý thuyết mạch: Phân tích nguyên lý hoạt động, sơ đồ chân và thông số định mức của linh kiện/vi mạch.
2. Mô phạm kỹ năng đo và lắp đặt: Giảng viên hướng dẫn thao tác mẫu trên thiết bị đo (VOM DEREE DE-36YTRE), cách chỉnh điểm $0,\Omega$, lựa chọn thang đo ($R\times 1, R\times 10, R\times 100, R\times 1\text{k}, R\times 10\text{k}$) và nguyên tắc an toàn khi đo nguội/đo nóng.
3. Thực hành theo phiếu bài tập: Người học giải quyết các bài toán tính toán kỹ thuật cụ thể trước khi lắp ráp:
   • Tính toán cầu phân áp cho mạch phân cực transistor:

$$V_{BB} = V_{CC} \cdot \frac{R_{B2}}{R_{B1} + R_{B2}}$$

• Tính điện trở hạn dòng cho LED:

$$R = \frac{V_{DC} - V_{LED}}{I_{LED}}$$

• Tính điện trở suy giảm và công suất tiêu tán:

$$P = U_R \cdot I$$

4. Đánh giá và chẩn đoán: Đánh giá năng lực thông qua độ chính xác của kết quả đo linh kiện, chất lượng đấu nối mạch theo sơ đồ nguyên lý, và khả năng phát hiện linh kiện bị đứt, rò rỉ hoặc đánh thủng.
5. Hướng dẫn tự học: Người học tự tra cứu bảng thông số linh kiện (datasheet dòng cực đại $I_{C\max}$, điện áp $V_{CE\max}$, công suất $P_{TOT\max}$), làm bài tập tính toán thiết kế trước giờ lên lớp và thực hiện ghi chép nhật ký đo đạc thông số thực tế.

---

Điểm nổi bật và cập nhật

Nội dung giáo trình phản ánh các yêu cầu kỹ thuật thực tế trong công tác bảo trì thiết bị điện lạnh:

                            ĐẶC TÍNH NỔI BẬT CỦA GIÁO TRÌNH

• Tích hợp kiến thức linh kiện dán (SMD): Bổ sung quy tắc đọc mã số tiêu chuẩn 3 ký tự cho điện trở dán bề mặt, đáp ứng sự thay đổi trên các bo mạch điều khiển điện tử hiện đại.
• Mở rộng các phần tử điều khiển công suất bán dẫn: Giới thiệu rơ-le bán dẫn (Solid State Relay - SSR) với dải điện áp ngõ vào $3 - 32\text{ VDC}$, ngõ ra $48 - 380\text{ VAC}$, dòng làm việc định mức $10\text{ A}$, tần số $47 - 63\text{ Hz}$, thời gian đóng ngắt $10\text{ ms}$; phân tích đặc tính đóng ngắt không tiếp điểm cơ khí.
• Trình bày đầy đủ cấu trúc Transistor trường: Phân tích chi tiết cả hai dạng cấu trúc MOSFET kênh liên tục (Depletion-MOSFET) và MOSFET kênh gián đoạn (Enhancement-MOSFET), làm rõ vai trò của lớp cách điện $\text{SiO}2$ và điện áp ngưỡng $V{th}$ trong điều khiển dòng $I_D$.
• Định hướng trực tiếp vào thiết bị nhiệt lạnh: Toàn bộ hệ thống bài tập và mạch điện (mạch đa hài, mạch đếm Modulo, thanh ghi dịch, khối ADC/DAC) được xây dựng nhằm chuẩn bị kiến thức cho việc đọc hiểu mạch vi xử lý điều khiển quạt dàn lạnh, van tiết lưu điện tử, cảm biến nhiệt độ và mạch giao tiếp biến tần máy nén Inverter.

---

Đối tượng sử dụng giáo trình

                       ĐỐI TƯỢNG VÀ YÊU CẦU TIÊN QUYẾT CỦA GIÁO TRÌNH

• Học sinh, sinh viên: Áp dụng cho học sinh hệ Trung cấp và sinh viên Cao đẳng chuyên ngành Kỹ thuật máy lạnh và Điều hòa không khí, Điện lạnh công nghiệp, hoặc Kỹ thuật Điện tử.
• Yêu cầu kiến thức tiên quyết: Người học cần có kiến thức cơ sở về dòng điện một chiều (DC), xoay chiều (AC), các định luật mạch cơ bản (Ohm, Kirchhoff), đại lượng đo lường điện năng và các nguyên tắc bảo đảm an toàn điện.
• Giảng viên chuyên ngành: Sử dụng giáo trình làm tài liệu chuẩn để soạn giáo án tích hợp, thiết kế các bài thực hành đo kiểm xưởng, xây dựng rubric đánh giá năng lực nghề và bảng kiểm kiểm tra 8 giờ theo chương trình đào tạo.
• Kỹ thuật viên tại doanh nghiệp: Làm tài liệu tham khảo kỹ thuật để tra cứu thông số linh kiện tương đương (BJT, Diode, FET, IC định thời), quy trình kiểm tra linh kiện sống/chết và cách phân tích lỗi khối mạch số trong bảo trì bo mạch máy lạnh.

---

Câu hỏi thường gặp

1. Giáo trình này phù hợp với ai?

Giáo trình được biên soạn phục vụ đào tạo mô-đun chuyên môn M23 cho học sinh, sinh viên trình độ Trung cấp và Cao đẳng ngành Kỹ thuật máy lạnh và Điều hòa không khí, đồng thời là tài liệu học tập cho kỹ thuật viên điện tử ứng dụng trong lĩnh vực nhiệt lạnh.

2. Cần kiến thức nền nào để học?

Người học cần hoàn thành các học phần cơ sở kỹ thuật điện, nắm vững các định luật mạch điện cơ bản (định luật Ohm, phân áp, phân dòng), hiểu về dòng điện một chiều, xoay chiều và kỹ năng sử dụng dụng cụ cơ khí - điện cơ bản.

3. Điểm khác biệt với giáo trình khác?

Giáo trình kết hợp đồng thời kiến thức phần tử bán dẫn rời rạc với hệ thống logic số và cấu trúc mạch xung, được tinh chỉnh theo mục tiêu phục vụ phân tích bo mạch máy lạnh mono và inverter. Tỷ trọng thực hành chiếm hơn 57% thời lượng giúp người học rèn luyện kỹ năng thao tác trực tiếp trên thiết bị đo và linh kiện thật.

4. Làm sao để tự học hiệu quả?

Cần thực hiện tuần tự các bước: đọc hiểu nguyên lý vật lý của tiếp giáp bán dẫn; tự giải các bài toán phân cực ($I_B, I_C, V_{CE}$ cho BJT; $V_{GS}, I_D$ cho FET); đối chiếu kết quả tính toán với phép đo thực tế trên đồng hồ VOM DEREE DE-36YTRE và kiểm chứng sơ đồ chân qua bảng tra cứu thông số.

5. Có tài liệu bổ trợ nào kèm theo?

Giáo trình cung cấp các bảng mã màu điện trở, bảng quy đổi giá trị tụ điện, bảng thông số kỹ thuật tiêu chuẩn của các linh kiện phổ biến (1N4001, 1N4007, DZ5.1, 2N3055, C1815, 2N5457) và sơ đồ hướng dẫn hiệu chỉnh đồng hồ đo vạn năng VOM.

---

Kết luận

Giáo trình Lắp ráp, sửa chữa mạch xung - số hệ thống hóa kiến thức từ linh kiện điện tử thụ động, linh kiện bán dẫn đến các cấu trúc mạch xung và vi mạch số tổ hợp/tuần tự. Tài liệu cung cấp cơ sở kỹ thuật để người học hình thành năng lực đo kiểm, lắp ráp và chẩn đoán sự cố mạch điện tử.

                              LỘ TRÌNH HỌC TẬP KHUYẾN NGHỊ

Lộ trình học tập khuyến nghị đi từ việc làm chủ kỹ năng đo kiểm linh kiện rời rạc (Bài 1), phân tích và lắp ráp khối mạch tạo xung cùng mạch số cơ bản (Bài 2, 3, 4), đến việc hoàn thiện các khối ghép nối và chuyển đổi tín hiệu tương tự - số (Bài 5, 6). Người học nên kết hợp giáo trình với việc tra cứu sổ tay linh kiện bán dẫn và sơ đồ nguyên lý thực tế của các hệ thống máy lạnh để hoàn thiện năng lực chuyên môn.

Trích đoạn nội dung tài liệu

SÞ LAO ÞNG - TH¯¡NG BINH VÀ Xà HÞI ÞNG THÁP TR¯ÞNG &&&&&&&&&&. ñ GIÁO TRÌNH MÔN HÞC: L¾P RÁP SþA CHþA M¾CH XUNG SÞ NGHÞ:Kþ THUÂT MÁY L¾NH VÀ IÞU HÒA KHÔNG KHÍ TRÌNH Þ: TRUNG C¾P Ban hành kèm theo Quy¿t ßnh sß: /Q-& ngày&&. ßng tháp, nm 2018 Trang: 1 TUYÊN BÞ B¾N QUYÞN Tài lißu này thußc lo¿i sách giáo trình nên các ngußn thông tin có thß ±ÿc phép dùng nguyên b¿n ho¿c trích dùng cho các mÿc ích vß ào t¿o và tham kh¿o. Mßi mÿc ích khác mang tính lßch l¿c ho¿c sÿ dÿng vßi mÿc ích kinh doanh thi¿u lành m¿nh s¿ bß nghiêm c¿m.

Trang: 2 LÞI GIÞI THIÞU Giáo trình L¾P RÁP M¾CH XUNG 3 SÞ là giáo trình ±ÿc biên so¿n ß d¿ng c¡ b¿n và tßng quát cho hßc sinh, sinh viên ngành l¿nh tÿ ki¿n thÿc nßn cho ¿n ki¿n thÿc chuyên sâu. Giáo trình ±ÿc biên so¿n tÿ tháng 3 nm 2018. Giáo trình là môn hßc c¡ sß trong ch±¡ng trình ào t¿o nghß kÿ thu¿t máy l¿nh và ißu hòa không khí. Tác gi¿ cing xin chân thành gÿi lßi c¿m ¡n ¿n lãnh ¿o nhà tr±ßng Tr±ßng Trung C¿p Thanh Bình ã t¿o ißu kißn giúp ÿ tác gi¿ hoàn thành giáo trình này.

¿c bißt là sÿ giúp ÿ hß trÿ nhißt tình cÿa t¿p thß giáo viên bß môn ngành ißn l¿nh cÿa tr±ßng cing nh± các b¿n ßng nghißp ã nhißt tình óng góp ý ki¿n trong quá trình biên so¿n. Thanh Bình, ngày&. nm&& Tham gia biên so¿n 1.Ngô Minh Chánh Trang: 3 MþC LþC BÀI 1: THþC HÀNH: ÞC, O LINH KIÞN IÞN Tþ. Linh kißn thÿ ßng.

Các ¿i l±ÿng cÿa cußn c¿m:. Khi nißm vß ch¿t bán d¿n. TRANSISTOR Tr±ßng Fet ( Field Effect Transistor ). Linh kißn ißn tÿ tích hÿp (IC.

56 Bài 2: L¾P RÁP, SþA CHþA M¾CH DAO ÞNG T¾O XUNG. M¿ch dao ßng a hài không ßn .1 M¿ch dao ßng a hài không ßn (phi ßn, b¿t ßn) dùng transistor:. M¿ch dao ßng a hài không ßn dùng IC 555:. M¿ch dao ßng a hài không ßn dùng cßng logic:.

M¿ch Dao ßng a Hài ¡n Þn:. M¿ch dao ßng a hài ¡n ß dùng Transistor:. M¿ch dao ßng a hài ¡n ßn dùng IC 555:. M¿ch dao ßng a hài ¡n ßn dùng cßng logic: .M¿ch Dao ßng a Hài L±ÿng Þn:.

M¿ch dao ßng a hài l±ÿng ßn dùng Transistor: .2 M¿ch dao ßng a hài l±ÿng ßn dùng IC 555: M¿ch có 2 ngõ vào:. M¿ch dao ßng a hài l±ÿng ßn dùng cßng logic: (Tìm hißu ß ph¿n 2 3 kÿ thu¿t. 90 Bài 3: L¾P RÁP, SþA CHþA M¾CH ¾M VÀ M¾CH GHI DÞCH .1 M¿ch ¿m lên không ßng bß (up counter) :. M¿ch ¿m xußng không ßng bß (down counter): .3 M¿ch ¿m lên/xußng không ßng bß (Up/down counter) : .4 M¿ch ¿m không ßng bß chia N t¿n sß (MOD b 2n) : .7 M¿ch ¿m vòng Jonhson ( m¿ch ¿m vòng xo¿n) : .1 Thanh ghi vào nßi ti¿p ra song song dßch ph¿i: .2 Thanh ghi vào nßi ti¿p ra song song dßch trái: .3 Thanh ghi vào song song ra song song:.

117 BÀI 4: L¾P RÁP, SþA CHþA M¾CH MÃ HÓA VÀ M¾CH GI¾I MÃ. S¡ ß khßi tßng quát:.2 M¿ch mã hóa tÿ 4 sang 2:. B¿ng tr¿ng thái: .3 M¿ch mã hóa tÿ 8 sang 3: .2 M¿ch gi¿i mã 2 sang 4: .3 M¿ch gi¿i mã 3 sang 8: .4 M¿ch gi¿i mã BCD sang th¿p phân: .5 M¿ch gi¿i mã BCD sang LED 7 o¿n: .6 M¿ch gi¿i mã BCD sang chß thß tinh thß lßng:. 145 BÀI 5: L¾P RÁP, SþA CHþA M¾CH GHÉP KÊNH VÀ M¾CH TÁCH KÊNH.

M¿ch Ghép Kênh: (Muxtiplexer). M¿ch ghép 2 kênh sang 1:. M¿ch ghép kênh 4 sang 1: .M¿ch Tách Kênh (Demuxtiplexer): DEMUX .2 M¿ch tách kênh 1 sang 2:.3 M¿ch tách kênh 1 sang 4:. 161 BÀI 6: L¾P RÁP, SþA CHþA M¾CH CHUYÞN ÞI TÍN HIÞU.

M¿ch Chuyßn ßi Sß - T±¡ng Tÿ (DAC - Digital to Analog Converter):. Tßng quát vß chuyßn ßi DAC:. Thông sß kÿ thu¿t cÿa bß chuyßn ßi DAC:. M¿ch DAC dùng ißn trß có trß sß khác nhau:.

M¿ch DAC sÿ dÿng ngußn dòng:. M¿ch ADC dùng ißn trß R và 2R:. M¿ch Chuyßn ßi T±¡ng Tÿ 3 Sß (ADC- Analog to Digital Converter). Tßng quát vß chuyßn ßi ADC:.

M¿ch ADC dùng ißn áp tham chi¿u n¿c thang:. M¿ch ADC g¿n úng l¿y liên ti¿p (SAC- Sucessive Approximation Converter) .Gißi Thißu IC:. 182 Trang: 5 GIÁO TRÌNH MÔ UN L¾P RÁP, SþA CHþA M¾CH XUNG SÞ Tên mô un: L¿p ráp, sÿa chÿa m¿ch xung - sß Mã mô un: M23 Thßi gian thÿc hißn mô un: 90 giß (Lý thuy¿t: 30 giß; Thÿc hành: 52 giß; Kißm tra: 8 giß) Vß trí, tính ch¿t, ý ngh)a và vai trò cÿa mô un: - Vß trí: Là mô un chuyên môn, ±ÿc bß trí gi¿ng d¿y sau khi ng±ßi hßc hßc xong các môn hßc/mô un c¡ sß. - Tính ch¿t: Mô un cung c¿p cho ng±ßi hßc các ki¿n thÿc vß linh kißn ißn tÿ, kÿ thu¿t xung - sß; hình thành kÿ nng ßc, o linh kißn ißn tÿ, l¿p ráp, kißm tra và sÿa chÿa m¿ch xung - sß.

- Ý ngh)a và vai trò cÿa mô un: Là môn un giúp cho hßc sinh có t± duy mßi vß tín hißu sß, t¿o tißn ß cho hßc sinh ti¿p c¿n nhÿng m¿ch ißu khißn hß thßng l¿nh mô nô và inverter. Mÿc tiêu mô un: - Ki¿n thÿc: + Cung c¿p các ki¿n thÿc c¡ b¿n vß c¿u t¿o, nguyên lý làm vißc cÿa các linh kißn ißn tÿ và ÿng dÿng cÿa linh kißn trong các m¿ch ißn tÿ th±ßng dùng trong hß thßng l¿nh. + Thuy¿t minh ±ÿc nguyên lý làm vißc cÿa các m¿ch xung - sß. + L¿p ±ÿc quy trình l¿p ¿t, v¿n hành và sÿa chÿa m¿ch xung - sß.

- Kÿ nng: + ßc, o ±ÿc mßt sß linh kißn ißn tÿ. + Sÿ dÿng thành th¿o các dÿng cÿ, thi¿t bß trong l¿p ¿t, kißm tra và sÿa chÿa m¿ch ißn. + L¿p ráp, kißm tra và sÿa chÿa ±ÿc m¿ch ißn theo s¡ ß nguyên lý. - Nng lÿc tÿ chÿ và trách nhißm: Có lòng yêu nghß, say mê tìm hißu các ki¿n thÿc trong l)nh vÿc ißn tÿ; ¿m b¿o an toàn lao ßng, tác phong công nghißp; gßn gàng, ngn n¿p n¡i thÿc t¿p; bi¿t làm vißc theo nhóm và chßu trách nhißm vß s¿n ph¿m cÿa mình.

Nßi dung mô un: Trang: 6 BÀI 1: THþC HÀNH: ÞC, O LINH KIÞN IÞN Tþ GIÞI THIÞU:Trong kÿ thu¿t sÿa chÿa m¿ch ißn thì ißu quang trßng nh¿t ó là ta ph¿i bi¿t cách ßc và o linh kißn ißn tÿ, ß ta có thß thay th¿ các linh kißn h± hoc bß lßi. MþC TIÊU: Sau khi hßc xong bài này ng±ßi hßc có kh¿ nng: - Phân bißt ±ÿc các linh kißn ißn tÿ. - Cung c¿p ki¿n thÿc c¡ b¿n vß c¿u t¿o, tính ch¿t và công dÿng cÿa linh kißn trong m¿ch ißn tÿ. - ßc các thông sß kÿ thu¿t ghi trên thân linh kißn; gi¿i thích s¡ ß chân các IC sß úng theo nhà s¿n xu¿t.

- Xác ßnh úng vß trí các chân trên linh kißn. - ánh giá ch¿t l±ÿng linh kißn b¿ng máy o VOM/DVOM. - Thay th¿/thay t±¡ng ±¡ng linh kißn theo yêu c¿u kÿ thu¿t cÿa m¿ch ißn tÿ. NÞI DUNG CHÍNH 1.

Linh kißn thÿ ßng 1.1 Ký hißu, phân lo¿i, c¿u t¿o 1. Ký hißu:-ißn trß là linh kißn thÿ ßng, dùng ß c¿n trß dòng ißn, t¿o sÿ sÿt áp ß thÿchißn các chÿc nng khác tùy theo vß trí cÿa ißn trß ß trong m¿ch. R Châu Âu Mÿ, Nh¿t Hình 1.1 Ký hißu ißn trß Trang: 8 Bài Gi¿ng Thÿc Hành Môn L¿p Ráp, Sÿa Chÿa M¿ch Xung 3 Sß - ¡n vß là :' (Ohm). - Hình dáng bên ngoài : Vòng 1 Vòng 2 Vòng 4 Vòng 3 Hình 1.2 Hình d¿ng thÿc t¿ ißn trß lo¿i nhß - ¿c tính ißn trß : ißn trß tß lß thu¿n vßi ißn áp U và tß lß nghßch vßi dòng ißn I theo công thÿc : 1.

ißn trß than (Cacbon): ißn trß than là hßn hÿp cÿa bßt than và các ch¿t khác, tùy tßlß pha trßn mà ißn trß có trß sß lßn hay nhß, bên ngòai ±ÿc bßc b¿ng lßp cách ißn. Trß sß ±ÿc ghi b¿ng các vòng màu theo quy ±ßc cÿa Mÿ. Lo¿i ißn trß này có trß sß ißn trß rßng và công su¿t t±¡ng ßi nhß ( 1/16W, 1/8W, 1/4W, 1/2W). ißn trß dây qu¿n: Làm b¿ng hÿp kim NiCr qu¿n trên mßt lõi cách ißn Animng, ¿tnung, sành, sÿ,&.

Bên ngoài phÿ mßt lßp võ nhÿa cÿng và 1 lßp s¡n cách ißn. Lo¿i ißn trß này có trß sß nhß (0,1' 3 10') nh±ng công su¿t lßn ( trên 1W). Trang: 10 Bài Gi¿ng Thÿc Hành Môn L¿p Ráp, Sÿa Chÿa M¿ch Xung 3 Sß 1.2 Cách ßc, o và cách m¿c ißn trß 1. Trß sß ißn trß ghi trÿc ti¿p trên thân ißn trß: là lo¿i th±ßng là ißn trß có công su¿tlßn, ±ÿc nhà s¿n xu¿t ghi giá trß ißn trß và công su¿t tiêu tán trên thân ißn trß.22'; P = 5w; sai sß = 5% * Ghi chú: + Ngoài lo¿i trên thì th±ßng ghi các chÿ R, K, M.

+ N¿u có 3 chÿ sß thì sß thÿ 3 bißu thß liy thÿa cÿa 2 10. + ¿c bißt n¿u chÿ thÿ 3 là sß 0 thì ó là giá trß thÿc cÿa ißn trß. Trß sß ißn trß ±ÿc s¡n b¿ng mã màu: Ph¿n lßn các ißn trß sÿ dÿng trong m¿ch ißn tÿ ßu ±ÿc ghi giá trß theo mã màu. B¿ng qui ±ßc vß mã màu ±ÿc thß hißn nh± sau: Màu Vòng 1 Vòng 2 Vòng 3 Vòng 4 Ghi chú ( Sß thÿ 1) ( Sß thÿ 2 ) ( Sß bßi ) (Sai sß) 0 en 0 0 x10 1 Nâu 1 1 x10 0 2 ß 2 2 x10 00 3 Cam 3 3 x10 000 4 Vàng 4 4 x10 0000 5 Xanh lá 5 5 x10 00000 6 Xanh d±¡ng 6 6 x10 000000 7 Tím 7 7 x10 0000000 8 Xám 8 8 x10 00000000 9 Tr¿ng 9 9 x10 000000000 -1 Vàng kim x10 ± 5% (J) -2 B¿c x10 ± 10% (K) Không màu ± 20% (M) Bài Gi¿ng Thÿc Hành Môn L¿p Ráp, Sÿa Chÿa M¿ch Xung 3 Sß Ví dÿ : 4 ß (2) ß(2) Vàng(10 ) B¿c (± 10%) 4 R = 22.

10 ± 10% = 220K' ± 10% * Ghi chú : - N¿u không có vòng sß 4 (Lo¿i ißn trß có 3 vòng màu ) thì sai sß là ± 20%. - Hißn nay có lo¿i ißn trß than có 5 vòng màu là lo¿i có ß chính xác cao h¡n, lúc ó vòng thÿ 4 là bßi sß, vòng thÿ 5 là sai sß.