Hướng Dẫn Thực Tập Điện Tử Ngành Điện: Kiến Thức và Kỹ Năng Cần Thiết

Hướng dẫn thực tập điện tử ngành điện là tài liệu quan trọng giúp sinh viên nắm vững các kiến… 63 trang · Trường Đại Học Công Nghiệp TP. Hồ Chí Minh · 2022.

• Tác giả: Le Ngoc Tuan
• Trường học: Trường Đại Học Công Nghiệp TP. Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Công Nghệ Điện
• Đề tài: Hướng Dẫn Thực Tập Điện Tử Ngành Điện
• Loại tài liệu: sách
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Thành Phố Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI NÓI ĐẦU
• 1. BÀI 1: LINH KIỆN ĐIỆN TỬ THỤ ĐỘNG
• 1.1. Giới thiệu chung
• 1.2. Điện trở than
• 1.3. Một số loại điện trở thường gặp
• 1.4. Kiểm tra tụ hoá bằng đồng hồ vạn năng VOM
• 1.5. Cách đọc giá trị điện dung trên tụ ceramic
• 1.6. Cuộn cảm, máy biến áp
• 2. BÀI 2: DIODE BÁN DẪN
• 2.1. Phân cực thuận diode
• 2.2. Phân cực ngược diode
• 2.3. Đo xác định chân và kiểm tra hư hỏng của diode
• 2.4. Xác định cực tính của diode
• 2.5. Đo và vẽ đặc tuyến diode
• 2.6. Thực hành đo và vẽ đặc tuyến diode
• 2.7. Mạch ứng dụng
• 2.8. Sơ đồ mạch chỉnh lưu cầu một pha không điều khiển
• 2.9. Mạch chỉnh lưu cầu một pha
• 3. BÀI 3: TRANSISTOR LƯỠNG CỰC BJT
• 3.1. Cấu tạo, ký hiệu và hình dạng của transistor BJT
• 3.2. Nguyên lý hoạt động của transistor BJT
• 3.3. Đo xác định chân, kiểm tra transistor BJT
• 3.4. Xác định chân của transistor BJT
• 3.5. Kiểm tra tình trạng của transistor BJT
• 3.6. Đo và vẽ đặc tuyến transistor BJT
• 3.7. Thực hành đo và vẽ đặc tuyến của transistor BJT
• 3.8. Mạch ứng dụng transistor BJT
• 3.9. Mạch dao động đa hài phi ổn
• 3.10. Mạch khuếch đại tín hiệu
• 4. BÀI 4: TRANSISTOR HIỆU ỨNG TRƯỜNG FET
• 4.1. Nguyên lý làm việc của MOSFET
• 4.2. Phương pháp xác định chân và kiểm tra của FET
• 4.3. Đo xác định chân của FET
• 4.4. Đo kiểm tra hư hỏng
• 4.5. Đo và vẽ đặc tuyến FET
• 4.6. Sơ đồ nguyên lí khảo sát đặc tuyến MOSFET
• 4.7. Vẽ đặc tuyến
• 4.8. Mạch ứng dụng FET
• 4.9. Đo xác định chân và kiểm tra hư hỏng
• 4.10. Mạch ứng dụng MOSFET
• 5. BÀI 5: VẼ MẠCH IN ĐƠN GIẢN
• 5.1. Quy tắc thiết kế mạch in
• 5.2. Quy trình thiết kế mạch in trên giấy
• 5.3. Các bước thực hiện một tấm mạch in
• 5.4. Bài tập ứng dụng
• 6. BÀI 6: KỸ THUẬT HÀN CƠ BẢN
• 6.1. Giới thiệu dụng cụ
• 6.2. Xi chì lên dây dẫn
• 6.3. Mối hàn dây cơ bản
• 6.4. Hàn linh kiện lên mạch in
• 6.5. Tháo linh kiện
• 6.6. Các bước thực hiện
• 6.7. Bài tập thực hành
• 7. BÀI 7: MẠCH ỔN ÁP NGUỒN DC
• 7.1. Phân tích mạch mạch
• 7.2. IC ổn áp dương
• 7.3. Thi công, đo kiểm và chạy thử mạch
• 7.4. Thí nghiệm trên mô hình
• 7.5. Mô phỏng, thiết kế mạch in
• 7.6. Mạch ổn áp dùng zener
• 7.7. Mạch ổn áp dùng IC
• 7.8. Sơ đồ bố trí linh kiện và sơ đồ mạch in
• 7.9. Đo thông số thực tế của mạch
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Hướng Dẫn Thực Tập Điện Tử Ngành Điện

Hướng dẫn thực tập điện tử ngành điện là tài liệu quan trọng giúp sinh viên nắm vững các kiến thức và kỹ năng cần thiết trong lĩnh vực điện tử. Tài liệu này không chỉ cung cấp lý thuyết mà còn hướng dẫn thực hành, giúp sinh viên áp dụng kiến thức vào thực tế. Việc thực tập điện tử giúp sinh viên hiểu rõ hơn về các linh kiện điện tử, từ đó nâng cao khả năng thiết kế và sửa chữa mạch điện.

1.1. Mục Đích Của Hướng Dẫn Thực Tập

Mục đích chính của hướng dẫn thực tập điện tử là trang bị cho sinh viên những kiến thức cơ bản về linh kiện điện tử và cách sử dụng chúng trong thực tế. Sinh viên sẽ học cách đọc datasheet và nhận dạng các linh kiện như điện trở, tụ điện, và transistor.

1.2. Đối Tượng Sử Dụng Tài Liệu

Tài liệu này chủ yếu dành cho sinh viên ngành điện, đặc biệt là sinh viên năm nhất và năm hai. Nó cũng có thể hữu ích cho những ai đang tìm hiểu về công nghệ điện tử và muốn nâng cao kỹ năng thực hành.

II. Những Thách Thức Trong Thực Tập Điện Tử Ngành Điện

Thực tập điện tử ngành điện không chỉ đơn thuần là việc học lý thuyết mà còn đối mặt với nhiều thách thức. Sinh viên thường gặp khó khăn trong việc áp dụng lý thuyết vào thực hành, đặc biệt là trong việc nhận dạng và sử dụng các linh kiện điện tử. Ngoài ra, việc thiết kế và sửa chữa mạch điện cũng đòi hỏi sự tỉ mỉ và chính xác.

2.1. Khó Khăn Trong Việc Nhận Dạng Linh Kiện

Một trong những khó khăn lớn nhất là việc nhận dạng các linh kiện điện tử. Sinh viên cần phải nắm vững các ký hiệu và chức năng của từng linh kiện để có thể sử dụng chúng hiệu quả trong thực hành.

2.2. Thách Thức Trong Thiết Kế Mạch Điện

Thiết kế mạch điện yêu cầu sinh viên phải có khả năng tư duy logic và sáng tạo. Việc này không chỉ đòi hỏi kiến thức lý thuyết mà còn cần kinh nghiệm thực tế để có thể đưa ra các giải pháp tối ưu.

III. Phương Pháp Học Tập Hiệu Quả Trong Thực Tập Điện Tử

Để vượt qua những thách thức trong thực tập điện tử, sinh viên cần áp dụng các phương pháp học tập hiệu quả. Việc kết hợp giữa lý thuyết và thực hành là rất quan trọng. Sinh viên nên tham gia các buổi thực hành, thảo luận nhóm và tìm hiểu thêm từ các tài liệu tham khảo.

3.1. Kết Hợp Lý Thuyết Và Thực Hành

Việc kết hợp lý thuyết và thực hành giúp sinh viên hiểu rõ hơn về các khái niệm trong điện tử. Thực hành thường xuyên sẽ giúp sinh viên ghi nhớ kiến thức lâu hơn và áp dụng vào thực tế dễ dàng hơn.

3.2. Tham Gia Các Buổi Thực Hành Nhóm

Tham gia các buổi thực hành nhóm không chỉ giúp sinh viên học hỏi từ bạn bè mà còn tạo cơ hội để trao đổi ý tưởng và giải pháp. Điều này rất hữu ích trong việc phát triển kỹ năng làm việc nhóm và giao tiếp.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn Của Kỹ Năng Điện Tử

Kỹ năng điện tử không chỉ hữu ích trong việc học tập mà còn có nhiều ứng dụng thực tiễn trong ngành công nghiệp. Sinh viên có thể áp dụng những gì đã học vào các dự án thực tế, từ việc thiết kế mạch điện đến sửa chữa thiết bị điện tử.

4.1. Thiết Kế Mạch Điện Ứng Dụng

Sinh viên có thể áp dụng kiến thức để thiết kế các mạch điện ứng dụng trong thực tế, như mạch nguồn ổn áp hoặc mạch khuếch đại tín hiệu. Điều này giúp sinh viên phát triển khả năng sáng tạo và tư duy kỹ thuật.

4.2. Sửa Chữa Thiết Bị Điện Tử

Kỹ năng sửa chữa thiết bị điện tử là một trong những ứng dụng quan trọng của thực tập điện tử. Sinh viên sẽ học cách kiểm tra và khắc phục sự cố cho các linh kiện điện tử, từ đó nâng cao khả năng làm việc trong môi trường thực tế.

V. Kết Luận Về Hướng Dẫn Thực Tập Điện Tử Ngành Điện

Hướng dẫn thực tập điện tử ngành điện là một tài liệu quý giá giúp sinh viên trang bị những kiến thức và kỹ năng cần thiết. Việc thực tập không chỉ giúp sinh viên nắm vững lý thuyết mà còn phát triển kỹ năng thực hành, từ đó chuẩn bị tốt cho sự nghiệp trong tương lai.

5.1. Tương Lai Của Ngành Điện Tử

Ngành điện tử đang phát triển mạnh mẽ với nhiều cơ hội việc làm. Sinh viên có kỹ năng thực hành tốt sẽ có lợi thế lớn trong việc tìm kiếm việc làm sau khi tốt nghiệp.

5.2. Khuyến Khích Học Tập Liên Tục

Học tập không bao giờ là đủ. Sinh viên nên tiếp tục tìm hiểu và cập nhật kiến thức mới trong lĩnh vực điện tử để không bị lạc hậu và có thể đáp ứng tốt yêu cầu của thị trường lao động.

Nội dung chính

Tổng Quan Về Giáo Trình

Tài liệu học thuật “Hướng dẫn thực tập điện tử ngành điện” do Lê Ngọc Tuấn làm chủ biên cùng các đồng tác giả ThS. Hoàng Thị Hồng và ThS. Phan Thị Bích Thảo biên soạn, được Nhà xuất bản Đại học Công nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh ấn hành. Giáo trình được xây dựng trực tiếp dựa trên đề cương chi tiết học phần Thực tập điện tử (năm 2022), phục vụ công tác đào tạo sinh viên bậc đại học thuộc Khoa Công nghệ Điện tại Trường Đại học Công nghiệp TP. Hồ Chí Minh.

                  CHƯƠNG TRÌNH THỰC HÀNH ĐIỆN TỬ NGÀNH ĐIỆN

Về vị trí trong chương trình đào tạo, tài liệu giữ vai trò cầu nối chuyển tiếp giữa khối kiến thức lý thuyết mạch điện tử sang kỹ năng thực hành kỹ thuật phần cứng. Mục tiêu học tập (chuẩn đầu ra) của giáo trình quy định cụ thể:

• Nhận dạng và đọc thông số kỹ thuật (datasheet) của các linh kiện điện tử cơ bản bao gồm: điện trở, tụ điện, cuộn cảm, máy biến áp, diode, transistor lưỡng cực (BJT), transistor hiệu ứng trường (FET/MOSFET), rơ-le và vi mạch (IC) tích hợp.
• Đánh giá chính xác tình trạng kỹ thuật (linh kiện tốt, đứt/hở mạch, ngắn mạch, rò rỉ) bằng thiết bị đo kiểm.
• Đo đạc, khảo sát đường đặc tính kỹ thuật, xác định hư hỏng trên các mạch điện tử ứng dụng.
• Thiết kế mạch in (PCB), thi công lắp ráp, hàn nối và hiệu chỉnh hoàn thiện các mạch điện tử ứng dụng quy mô vừa và nhỏ.

Cấu trúc tài liệu được thiết kế theo phương pháp mô-đun tuần tự gồm 7 bài thực hành chuyên đề. Điểm đặc trưng của giáo trình là tiếp cận từ mức độ linh kiện rời rạc, kỹ thuật công nghệ gia công mạch in và hàn chì, cho đến lắp ráp hoàn chỉnh một hệ thống mạch nguồn DC có độ ổn định cao.

---

Nội Dung Kiến Thức Cốt Lõi

Các Chủ Đề Chính

Nội dung giáo trình gồm 7 bài học thực hành tương ứng với các phân khu kiến thức kỹ thuật:

                          CẤU TRÚC 7 BÀI THỰC HÀNH

• Bài 1: Linh kiện điện tử thụ động
  Tập trung vào cấu tạo, thông số và phương pháp kiểm tra các phần tử không có khả năng tự phát sinh hoặc điều khiển năng lượng. Nội dung bao gồm:

  • Điện trở than và hệ thống bảng mã màu chuẩn quốc tế CEI60757 (1983) cho các loại điện trở 3 vòng màu, 4 vòng màu (sai số phổ biến $\pm 5%$), và 5 vòng màu (sai số nhỏ $\pm 1%$).
  • Các loại điện trở chuyên dụng: điện trở dây quấn chịu công suất, biến trở xoay $270^\circ$ (VR), quang trở Sulfua Cadmium (LDR/CdS), nhiệt trở hệ số dương (PTC) và hệ số âm (NTC).
  • Tụ điện (tụ hóa, tụ gốm/ceramic), quy đổi đơn vị Fara ($1\text{ F} = 10^6\ \mu\text{F} = 10^9\text{ nF} = 10^{12}\text{ pF}$), phương pháp đọc mã số quy ước trên tụ gốm (ví dụ: $103 = 10.000\text{ pF}$, $474\text{K} = 0,47\ \mu\text{F} \pm 10%$).
  • Cuộn cảm lọc tần số, nguyên lý hỗ cảm và cấu tạo mạch từ của máy biến áp một pha.

• Bài 2: Diode bán dẫn
  Khảo sát tiếp giáp p-n, hiện tượng khuếch tán và vùng nghèo (hàng rào điện thế).

  • Phân tích trạng thái phân cực thuận ($V_A > V_K$) và phân cực ngược ($V_K > V_A$).
  • Kỹ thuật xác định cực tính Anode - Cathode và chẩn đoán hư hỏng (đứt, chập, rò) bằng đồng hồ vạn năng kim (VOM) và đồng hồ số (DMM - kiểm tra sụt áp thuận $0,6\text{ V} - 0,7\text{ V}$ với Silicon, $0,25\text{ V} - 0,3\text{ V}$ với Gecmani).
  • Kiểm tra Diode phát quang (LED).
  • Khảo sát mạch chỉnh lưu cầu một pha không điều khiển kết hợp bộ lọc tụ điện.

• Bài 3: Transistor lưỡng cực (BJT)
  Phân tích hoạt động của BJT cấu trúc npn và pnp dựa trên nguyên lý điều khiển dòng điện, thỏa mãn phương trình nút:

  $$I_E = I_B + I_C$$

  • Quy trình 2 bước xác định chân cực B, C, E và nhận diện loại bóng dẫn bằng thang đo $R \times 1\text{k}\Omega$ trên VOM kim.
  • Phân tích hai trạng thái đóng cắt: trạng thái cắt ($I_C = 0$) và trạng thái dẫn bão hòa ($V_{CE} \approx 0$).
  • Mạch ứng dụng: Mạch dao động đa hài phi ổn (tạo xung vuông) và mạch khuếch đại tín hiệu âm tần ghép E chung tải trở $4\ \Omega$.

• Bài 4: Transistor hiệu ứng trường (FET)
  Khảo sát linh kiện điều khiển bằng điện trường (JFET, MOSFET kênh N và kênh P).

  • Quy chuẩn ký hiệu mã linh kiện theo hệ thống Nhật Bản (2SK là kênh N, 2SJ là kênh P) và châu Âu/Mỹ (IRF, IRLB; đầu số 9 biểu thị kênh P như IRF9530, không có số 9 là kênh N như IRF3205, IRF640).
  • Kỹ thuật khử điện tích tĩnh điện cổng G trước khi đo kiểm tra cách điện giữa các cực G-S, G-D và thông mạch D-S.
  • Khảo sát đặc tuyến $I_D - V_{DS}$ và ứng dụng MOSFET trong mạch điều khiển đóng cắt tải tự động theo ánh sáng.

• Bài 5: Vẽ mạch in đơn giản
  Nguyên lý cấu tạo vật liệu tấm nền cách điện FR-4 (gỗ fíp) phủ đồng.

  • Quy trình thiết kế layout thủ công trên giấy kẻ ô và trên phần mềm CAD điện tử chuyên dụng (Altium, Proteus, OrCAD, Fritzing).
  • Kỹ thuật chế tạo mạch in thủ công thông qua 6 công đoạn: in layout lên giấy nhiệt/decal $\rightarrow$ ủi nhiệt chuyển mực lên board đồng $\rightarrow$ ngâm ăn mòn bằng dung dịch sắt ba clorua ($\text{FeCl}_3$) $\rightarrow$ rửa dung môi cồn/aceton $\rightarrow$ quét nhựa thông chống oxy hóa $\rightarrow$ khoan lỗ chân linh kiện bằng mũi $0,8\text{ mm} - 1,0\text{ mm}$.
  • Bài tập thiết kế bo mạch chuẩn kích thước $40\text{ mm} \times 60\text{ mm}$.

• Bài 6: Kỹ thuật hàn cơ bản
  Quy chuẩn sử dụng thiết bị và an toàn nhiệt:

  • Mỏ hàn nung (công suất $40\text{ W} - 60\text{ W}$, nhiệt độ làm việc $200^\circ\text{C} - 300^\circ\text{C}$), bảo dưỡng mũi hàn mạ Niken/Crom.
  • Máy hàn khò nhiệt điều chỉnh thông số nhiệt (HEAD) và lưu lượng gió (WIND).
  • Vật liệu hàn: dây chì hàn chứa lõi nhựa thông trợ dung và nhựa thông thô tẩy oxit.
  • Kỹ thuật xi chì, tạo mối hàn bóng tròn trên board mạch in và quy trình hút chì tháo gỡ linh kiện.

• Bài 7: Mạch nguồn ổn áp DC
  Phân tích, thiết kế và lắp ráp hoàn chỉnh khối nguồn một chiều:

  • Mạch ổn áp song song dùng Diode Zener.
  • Mạch ổn áp nối tiếp sử dụng IC chuyên dụng họ 78xx (ổn áp dương).
  • Phương pháp đo đạc thông số gợn sóng, sụt áp và kiểm tra độ ổn định điện áp ngõ ra khi có tải và không tải.

                      BẢNG TỔNG HỢP NỘI DUNG 7 BÀI

---

Kiến Thức Nền Tảng Được Xây Dựng

Giáo trình củng cố các nguyên lý vật lý bán dẫn và lý thuyết mạch thông qua số liệu thực nghiệm:

• Nguyên lý chuyển tiếp p-n: Cơ chế tái hợp hạt tải đa số và thiểu số dưới tác động của điện trường phân cực thuận và nghịch.
• Quy tắc phân cực linh kiện tích cực: Thiết lập các mốc điện thế tĩnh cho BJT ($V_B > V_E, V_B < V_C$ đối với npn) và điều khiển dòng $I_D$ bằng điện áp cổng $V_{GS}$ đối với MOSFET.
• Công thức tính toán chỉnh lưu và lọc nguồn:

  • Tỷ số biến áp:

    $$\frac{V_1}{V_2} = \frac{n_1}{n_2}$$

  • Điện áp một chiều trung bình sau chỉnh lưu cầu:

    $$V_D = 0,9 \cdot V_2$$

  • Điện áp đỉnh trên tụ lọc:

    $$V_C = \sqrt{2} \cdot V_D$$

  • Tính toán điện trở hạn dòng LED:

    $$R_{\text{LED}} = \frac{V_{\text{IN}} - V_{\text{LED}}}{I_{\text{LED}}}$$

---

Kỹ Năng Phát Triển

1. Kỹ năng đo kiểm và chẩn đoán: Thao tác quy chuẩn 0 trên thang đo Ohm của đồng hồ cơ, chọn tầm đo phù hợp với dung lượng tụ điện (thang $\times 100$ cho tụ $10\ \mu\text{F} - 99\ \mu\text{F}$, thang $\times 1$ cho tụ $> 1000\ \mu\text{F}$), sử dụng máy hiện sóng (Oscilloscope) phân tích dạng sóng điện áp.
2. Kỹ năng thiết kế và chế tạo: Phân bố mảng nguồn (Power), mảng nối đất (Ground) và mảng đường truyền tín hiệu để hạn chế nhiễu; gia công hoàn chỉnh tấm mạch in đơn lớp từ board phíp đồng.
3. Kỹ năng lắp ráp cơ khí - điện tử: Vận hành trạm hàn nhiệt, thao tác mối hàn đạt yêu cầu kỹ thuật tiếp xúc điện, tháo gỡ linh kiện nhiều chân không gây bong tróc đường mạch in.

---

Phương Pháp Giảng Dạy Và Học Tập

Tiếp Cận Sư Phạm Thực Hành

Giáo trình triển khai theo mô hình sư phạm 4 bước:

Sinh viên trước hết phải giải thích được nguyên lý cấu tạo, tiếp đó thực hiện các bước đo kiểm trên bàn thí nghiệm để kiểm chứng hiện tượng vật lý, và cuối cùng tiến hành chế tạo sản phẩm mạch phần cứng hoàn chỉnh.

Hệ Thống Bài Tập Và Mẫu Biểu Thu Thập Số Liệu

Mỗi bài học được chuẩn hóa thông qua hệ thống bảng biểu ghi nhận kết quả đo thực tế, ví dụ:

• Bảng 1.3: Đối chiếu giá trị điện trở đọc theo vòng màu so với giá trị đo thực tế bằng đồng hồ VOM trên 20 mẫu linh kiện.
• Bảng 2.2: Ghi nhận tọa độ điện áp - dòng điện ($V - I$) để vẽ đặc tuyến Diode trong hai trường hợp phân cực thuận và phân cực nghịch.
• Bảng 4.1: Khảo sát sự biến thiên của dòng máng $I_D$ theo điện áp $V_{DS}$ tại các mức điện áp cổng $V_{GS} = 2\text{ V}$ và $V_{GS} = 2,5\text{ V}$.

Phương Pháp Đánh Giá Và Hướng Dẫn Tự Học

• Đánh giá định lượng: Dựa trên độ chính xác của bảng thông số đo đạc, khả năng giải thích nguyên nhân sai lệch giữa số liệu lý thuyết và kết quả thực nghiệm (ví dụ giải thích độ sụt áp trên diode thực tế và ảnh hưởng của điện trở trong).
• Đánh giá sản phẩm: Đánh giá độ thẩm mỹ của đường mạch in, độ bền cơ học của mối hàn và khả năng vận hành ổn định của các mạch ứng dụng: mạch chỉnh lưu ổn áp $12\text{ VDC}$, mạch dao động đa hài, mạch tự động đóng cắt đèn bằng quang trở LDR.
• Nguyên tắc tự học: Trước khi thực hiện thao tác hàn hoặc đo kiểm, sinh viên bắt buộc phải tự tra cứu sơ đồ chân linh kiện qua tài liệu kỹ thuật (datasheet) và tuân thủ các quy định về an toàn nhiệt và hóa chất ăn mòn.

---

Điểm Nổi Bật Và Cập Nhật Của Giáo Trình

• Bám sát khung chương trình đào tạo 2022: Nội dung được hiệu chỉnh theo đề cương môn học mới của Khoa Công nghệ Điện (Trường Đại học Công nghiệp TP. Hồ Chí Minh), đáp ứng các tiêu chuẩn đánh giá chất lượng giáo dục đại học.
• Chuẩn hóa thông số theo tiêu chuẩn quốc tế: Tài liệu tích hợp các chuẩn quy ước quốc tế như tiêu chuẩn mã màu điện trở CEI60757 (1983), hệ thống phân loại linh kiện bán dẫn theo mã công nghiệp Nhật Bản (JIS) và chuẩn công nghiệp châu Âu/Bắc Mỹ.
• Kết hợp phương pháp gia công cổ điển và công nghệ phần mềm: Song song với việc giảng dạy kỹ thuật chế tạo mạch in thủ công bằng phương pháp ủi nhiệt và ăn mòn hóa học $\text{FeCl}_3$, giáo trình định hướng cho sinh viên sử dụng các công cụ phần mềm CAD điện tử (Altium Designer, Proteus, OrCAD, Fritzing) để chuẩn bị cho giai đoạn thiết kế vi mạch phức tạp.
• Tính ứng dụng kỹ thuật thực tế: Toàn bộ các mạch thí nghiệm (khuếch đại âm tần dùng BJT ghép E chung, mạch ổn áp 78xx, mạch công tắc quang dùng MOSFET) đều sử dụng các linh kiện thông dụng ngoài thị trường, giúp sinh viên có khả năng tự sửa chữa và triển khai phần cứng trong thực tế.

---

Đối Tượng Sử Dụng Giáo Trình

                        ĐỐI TƯỢNG SỬ DỤNG GIÁO TRÌNH

• Sinh viên bậc đại học: Dành cho sinh viên năm thứ hai hoặc năm thứ ba các ngành Công nghệ Kỹ thuật Điện, Điện tử, Tự động hóa và Cơ điện tử.
• Điều kiện tiên quyết: Người học cần hoàn thành học phần lý thuyết Mạch điện tử hoặc Kỹ thuật điện tử cơ bản để nắm vững lý thuyết về mạch điện, định luật Kirchhoff và vật lý chất bán dẫn.
• Giảng viên chuyên ngành: Sử dụng làm tài liệu giảng dạy chuẩn trên các trạm thực hành xưởng và phòng thí nghiệm, làm căn cứ để ra bài tập và đánh giá tay nghề sinh viên.
• Kỹ thuật viên xưởng và người tự nghiên cứu: Dùng làm tài liệu tra cứu các quy trình chuẩn về đo kiểm, xác định chân linh kiện BJT/FET và quy trình an toàn khi gia công bo mạch in PCB.

---

Câu Hỏi Thường Gặp (FAQ)

1. Giáo trình này phù hợp nhất với những ai?

Tài liệu được biên soạn phục vụ trực tiếp cho sinh viên hệ đại học thuộc Khoa Công nghệ Điện - Trường Đại học Công nghiệp TP. Hồ Chí Minh đang theo học môn Thực tập điện tử, đồng thời phù hợp với sinh viên các trường kỹ thuật khối ngành Điện - Điện tử cần rèn luyện kỹ năng phần cứng.

2. Cần trang bị những kiến thức nền tảng nào trước khi học?

Người học cần nắm vững lý thuyết mạch điện, các định luật cơ bản (Ohm, Kirchhoff), hiểu rõ khái niệm về điện áp xoay chiều, một chiều và đã học qua học phần lý thuyết Mạch điện tử.

3. Điểm khác biệt của giáo trình này so với sách lý thuyết điện tử là gì?

Khác với các tài liệu thuần lý thuyết chỉ tập trung vào phân tích mạch trừu tượng, giáo trình này tập trung vào kỹ năng thực nghiệm: các bước đặt que đo VOM, phương pháp chẩn đoán linh kiện bị hỏng (đứt, ngắn mạch, rò rỉ), quy trình công nghệ ủi mạch in và kỹ thuật vận hành mỏ hàn/máy khò nhiệt.

4. Làm sao để tự học và thực hành hiệu quả theo tài liệu?

Người học cần thực hiện tuần tự theo từng bài: đầu tiên đọc lý thuyết và quy tắc an toàn, tiếp theo chuẩn bị linh kiện theo danh mục, thực hiện đo kiểm ghi vào các bảng số liệu mẫu, sau đó tiến hành chạy thử mạch trên phần mềm mô phỏng (Proteus, Altium) trước khi thi công hàn trực tiếp lên board mạch in.

5. Tài liệu có hướng dẫn sử dụng phần mềm bổ trợ nào không?

Giáo trình có phần hướng dẫn thiết kế mạch in và mô phỏng trên các phần mềm chuyên dụng như OrCAD, Altium Designer, Proteus và Fritzing, đồng thời kết nối việc xuất dữ liệu thiết kế ra định dạng PDF để phục vụ gia công in mạch nhiệt.

---

Kết Luận

Giáo trình “Hướng dẫn thực tập điện tử ngành điện” của nhóm tác giả Lê Ngọc Tuấn, Hoàng Thị Hồng và Phan Thị Bích Thảo là tài liệu đào tạo thực hành chuẩn xác, có tính hệ thống cao dành cho sinh viên ngành Điện. Bằng việc phân chia kiến thức thành 7 bài học rõ ràng từ đo kiểm linh kiện thụ động, linh kiện bán dẫn (Diode, BJT, FET) cho đến quy trình chế tạo mạch in và lắp ráp nguồn ổn áp, giáo trình cung cấp đầy đủ các quy chuẩn thao tác kỹ thuật cần thiết. Đây là nền tảng giúp người học chuyển hóa kiến thức lý thuyết thành năng lực thi công, sửa chữa và thiết kế mạch điện tử trong thực tế.

Trích đoạn nội dung tài liệu

LE NGQC TUAN (Chu bien) ThS. HOANG THJ HONG ThS. PHAN THJ BICH THAO sAcH HUONG DAN THUC • TAP • • DIEN • TU NGANHDIEN • NHA XUAT BAN D,;.I HQC CONG NGHitP THANH PHO HO CHI MINH 2 LỜI NÓI ĐÀU Sách “Hướng dẫn thực tập điện tử ngành điện ” được biên soạn theo đề cương môn học Thực tập điện tử năm 2022, dùng làm tài liệu cho sinh viên hệ đại học Khoa Công nghệ Điện - Trường đại học Công nghiệp TP. Hồ Chí Minh.

Tài liệu cung cấp cho sinh viên những kiến thức và kỹ năng để hoàn thành bài thực hành. Chuẩn đầu ra của môn học là: - Áp dụng được các kiến thức của học phần mạch điện tử để nhận dạng các linh kiện điện tử cơ bản: Điện trở, tụ điện, cuộn cảm, diode, BJT, FET, Relay, ĨC tích hợp. - Đánh giá được tình trạng các linh kiện điện từ cơ bản: Điện trở, tụ điện, cuộn cảm, diode, BJT, FET, relay, ĨC tích hợp. Thiết kế, thi công, đo, kiểm tra, sửa chữa được các mạch điện tử ứng dụng cơ bản.

Yêu cầu của sinh viên sau khi học môn học này phải có khả năng: - Đọc datasheet, nhận dạng được các linh kiện cơ bản. - Đo, kiểm tra hư hỏng các mạch điện tử ứng dụng. - Thiết kế, thi công, sửa chữa các mạch điện tử ứng dụng đơn giản. Sách "Hướng dẫn thực tập điện tử ngành điện ’’được biên soạn gồm 7 bài: Bài 1: Linh kiện thụ động; Bài 2: Diode bán dẫn; Bài 3: Transistor lưỡng cực (BJT); Bài 4: Transistor hiệu ứng trường (FET); Bài 5: Vẽ mạch in đơn giản; Bài 6: Kỹ thuật hàn cơ bản; Bài 7: Mạch nguồn ổn áp.

Xin trân trọng cảm ơn những ý kiến đóng góp của các giảng viên trong Bộ môn cơ sở về nội dung và phương pháp. Trong quá trình biên soạn, mặc dù đã cố gắng nhưng không thể tránh khỏi thiếu sót. Mọi ý kiến đóng góp luôn được đón nhận nhàm hoàn thiện nội dung tài liệu và đáp ứng được nhu cầu của người dạy và người học. Nhóm tác giả xin được nhận ý kiến đóng góp gửi về theo địa chỉ Bộ môn cơ sở, khoa Công nghệ Điện, trường Đại học Công nghiệp TP.

Hồ Chí Minh. Xin chân thành cảm ơn! Các tác giả 1 MỤC LỤC LỜI NÓI ĐÀU. 3 BÀI 1: LINH KIỆN ĐIỆN TỬ THỤ ĐỘNG. Giới thiệu chung.

Điện trở than. Một số loại điện trở thường gặp. Kiểm tra tụ hoá bằng đồng hồ vạn năng VOM. Cách đọc giá trị điện dung trên tụ ceramic.

Cuộn cảm, máy biến áp. 19 BÀI 2: DIODE BÁN DẢN. Phân cực thuận diode. Phân cực ngược diode.

Đo xác định chân và kiểm tra hư hỏng của diode. Xác định cực tính của diode. Đo và vẽ đặc tuyến diode.2 Thực hành đo và vẽ đặc tuyến diode. Mạch ứng dụng.1 Sơ đồ mạch chỉnh lưu cầu một pha không điềukhiển.

Đo xác định chân và kiểm tra hư hỏng của diode. Đo và vẽ đường đặc tuyến của diode. Mạch chỉnh lưu cầu một pha. 26 BÀI 3: TRANSISTOR LƯỠNG cực BJT.1 Cấu tạo, ký hiệu và hình dạng của transistor BJT.2 Nguyên lý hoạt động của transistor BJT.

Đo xác định chân, kiểm tra transistor BJT.1 Xác định chân của transistor BJT.1 Kiểm tra tình trạng của transistor BJT. Đo và vẽ đặc tuyến transistor BJT. Thực hành đo và vẽ đặc tuyến của transistor BJT. Mạch ứng dụng fransistor BJT.

Mạch dao động đa hài phi ổn. Mạch khuếch đại tín hiệu. 34 Bài 4: TRASISTOR HIỆU ÚNG TRƯỜNG FET. Nguyên lý làm việc của MOSFET.

Phương pháp xác định chân và kiểm tra của FET. Đo xác định chân của FET. Đo kiểm tra hư hỏng. Đo và vẽ đặc tuyến FET.

Sơ đồ nguyên lí khảo sát dặc tuyến MOSFET. Vẽ đặc tuyến. Mạch ứng dụng FET. Đo xác định chân và kiểm tra hư hỏng.

Mạch ứng dụng MOSFET. 42 Bài 5: VẼ MẠCH IN ĐƠN GIẢN. Quy tắc thiết kế mạch in. Quy trình thiết kế mạch in trên giấy.

Các bước thực hiện một tấm mạch in. Bài tập ứng dụng. 46 Bài 6: KỸ THUẬT HÀN cơ BẢN. Giới thiệu dụng cụ.

Xi chì lên dây dẫn. Mối hàn dây cơ bản. Hàn linh kiện lên mạch in. Tháo linh kiện.2 Các bước thực hiện.

Bài tập thực hành. 53 4 BÀI 7: MẠCH ỒN ÁP NGUỒN DC. Phân tích mạch mạch. IC ổn áp dương.

Thi công, đo kiểm và chạy thử mạch. Thí nghiệm trên mô hình. Mô phỏng, thiết kế mạch in. Căn cứ cơ sở lý thuyết, tính:.

Mạch ổn áp dùng zener. Mạch ổn áp dùng IC. Sơ đồ bố trí linh kiện và sơ đồ mạch in. Đo thông số thực tế của mạch.

61 TÀI LIỆU THAM KHẢO. 62 5 BÀI 1: LINH KIỆN ĐIỆN TỦ THỤ ĐỘNG 1. Giới thiệu chung Các linh kiện điện tử thụ động là những linh kiện không có khả năng điều khiển dòng điện bằng tín hiệu điện khác, về cơ bản, các linh kiện điện tử thụ động hoạt động từ điện hoặc năng lượng đã có trong mạch mà nó đang bật, vì chúng không thể tạo ra năng lượng và chúng không phải là nguồn năng lượng. Một linh kiện điện tử thụ động không tạo ra năng lượng, mà thay vào đó, tiêu tan, lưu trữ và/hoặc giải phóng năng lượng.

Ví dụ như máy biến áp, được phân loại là thụ động, có thể tăng điện áp, nhưng vì chúng không tăng hoặc giảm công suất hoặc năng lượng nên chúng được phân loại là phần tử thụ động. Tương tự, các tụ điện hạn chế sự tương tác của điện vì chỉ lưu trữ chứ không cung cấp điện. Đa số các linh kiện điện tử thụ động có hai chân như điện trở, tụ điện, cuộn cảm, cảm biến. ỉ Linh kiện điện tử thụ động STT Tên linh kiện Kí hiệu Hình dạng 1 Điện trở than -r—1- -A/W- R R 2 Biến trở VR VR ** 3 Quang trở -FT- —w\r- LDR LDR // 4 Nhiệt trở 5 Tụ hoá c c 6 Tụ gốm c 7 1.

Điện trở Điện trở là loại linh kiện được sử dụng rất rộng rãi trong các mạch điện tử. Tính chất của nó là cản trở dòng điện đi qua và trực tiếp biến đổi năng lượng thành nhiệt năng. Nó có chức năng điều chỉnh hoặc phân phối năng lượng điện trong mạch điện. Điện trở than Điện trở than là loại xuất hiện nhiều nhất trong các mạch điện tử, nó có cấu tạo từ bột than (carbon) và một số họp chất, tuỳ theo tỷ lệ pha trộn mà có giá trị khác nhau.

Giá trị điện trở được ký hiệu bởi các vòng màu sơn trên thân, được quy ước theo chuẩn quốc tế CEI60757 (1983).2 Bảng quy ước vòng màu điện trở theo tiêu chuẩn quốc tế CEI60757 (1983) Vòng Màu Vòng A Vòng B VòngC Vòng D Đen (black) 0 10° (± 20% với không màu) Nâu (brown) 1 1 10' ± 1% Đỏ (red) 2 2 102 ±2% Cam (orange) 3 3 103 Vàng (yellow) 4 4 104 Xanh lục (green) 5 5 105 ± 0. Cấu tạo của điện trở than Điện trở than có cấu tạo từ hồn hợp bột than (carbon) hoặc bột graphite, tuỳ theo tỉ lệ pha trộn mà có giá trị khác nhau, bên ngoài là lớp vỏ bọc cách điện, hai chân lấy ra ở hai đầu như hình 1. Vòng màu / Thành phần điện trở Hình ỉ. ỉ Cấu tạo của điện trở than b.

Cách đọc vòng màu điện trở Cách đọc điện trở ba vòng màu Là loại điện trở có giá trị nhỏ, công suất lớn và sai số lớn.1) A : Số hàng chục (Số thứ nhất) B: Số hàng dơn vị (Số thứ hai) C: Bội số (số nhân) Do không có vòng màu D nên sai số mặc định của điện trở này là ± 20%.1: Điện trở 3 vòng màu như trong hình 1.2 Điện trở 3 vòng màu - Vòng A (số thứ nhất, số hàng chục): Màu nâu, tra bảng quy ước tương ứng với so 1. - Vòng B (số thứ hai, số hàng đơn vị): Màu đen, tra bảng quy ước tương ứng với số 0. - Vòng c (bội số): Màu đỏ, tra bảng quy ước tương ứng với 102. - Sai số mặc định của điện trở 3 vòng màu là ± 20%.

Vậy giá trị điện trở là: R = 10 X 102 Í2 ± 20% = 1000 Í1 ± 20% = 1 kíì ± 20%. Giá trị điện trở sau khi tra bảng được là: R= 12.10' ±20% (Q) R=120n±20% Vỉ dụ /3; A: Vàng; B: Tím; C: Bạc. Giá trị điện trở sau khi tra bảng được là: R = 47.10'2± 20% (Q) R = 0,47 n ± 20% Cách đọc điện trở bốn vòng màu: Là loại điện trở khá phổ biến trong các mạch điện tử thông dụng.2) A: Số hàng chục (Số thứ nhất) B: Số hàng đon vị (Số thứ hai) C: Bội số (số nhân) D: Sai số (sai số thông thường của điện trở bốn vòng màu là ± 5%).4: Điện trở 4 vòng màu như trong hình 1. - Vòng A (số thứ nhất, số hàng chục); Màu xanh lục, tra bảng quy ước tưong ứng với số 5.

- Vòng B (số thứ hai, số hàng đon vị); Màu xanh lam, tra bảng quy ước tương ứng với số 6. - Vòng c (bội số): Màu cam, tra bảng tương ứng với 103. - Vòng D (sai số): Màu vàng kim, tra bảng quy ước tương ứng là ± 5%. Vậy giá trị điện trở là: R = 56 X 103 íì ± 5% = 56000 Q ± 5% = 56 kQ ± 5%.3 Điện trở 4 vòng màu Vỉ dụ 1.5: Vòng A: Xám; B: Đỏ; C: Cam; D: Vàng kim.

Giá trị điện trở sau khi tra bảng được là: R- 82.103±5%(Q) R = 82000 Q ± 5% R = 82 kQ ± 5% Vi dụ 1.6: Vòng A: Xanh lục; B: Xanh lam; C: Vàng kim; D: Vàng kim. Giá trị điện trở sau khi tra bảng được là: R = 56.10’1 ± 5% (íì) R = 5,6 Q ± 5% 10 Cách đọc điện trở năm vòng màu: Là loại điện trở có giá trị nhỏ, công suất nhỏ và sai số nhỏ.3) A: Số hàng chục (Số thứ nhất) B\ Số hàng đơn vị (Số thứ hai) C: Số thứ ba D: Bội số E: Sai số (sai số thông thường của điện trở bốn vòng màu là ±1%). 7: Điện trở 5 vòng màu như trong hình 1.4 Điện trở 5 vòng màu - Vòng A (số thứ nhất, số hàng trăm): Màu cam, tra bảng quy ước tương ứng với số 3. - Vòng B (số thứ hai, số hàng chục): Màu cam, tra bảng quy ước tương ứng với số 3.

- Vòng c (số thứ 3, hàng đơn vị); Màu trắng, tra bảng tương ứng với 9. - Vòng D (bội số): Màu cam, tra bảng tương ứng với 10°. - Vòng E (sai số); Màu nâu, tra bảng quy ước tương ứng là ± 1%. Vậy giá trị điện trở là: R = 339 X 10° ft ± 1% = 339 ft ± 1%.8: Vòng A: Cam; B: Trắng; C: Đen; D: Nâu; E: Nâu.