Điện Tử Cơ Bản - Khóa Học Tại Đại Học Khoa Học Tự Nhiên TP.HCM

Chuyên khảo kỹ thuật phân tích Điện tử cơ bản nguyễn thành long dhkhtnhcm, đánh giá các khía cạnh quan trọng, đề xuất hướng nghiên cứu tiếp theo.

Người đăng

Ẩn danh

Thể loại

bài giảng

2014

94
1
0

Phí lưu trữ

35 Point

Mục lục chi tiết

1. BÀI 1: TỔNG QUAN

1.1. CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN

1.1.1. Linh kiện thụ động

1.1.2. Linh kiện tích cực

1.1.3. Các khái niệm khác

1.2. CÁC ĐỊNH LUẬT MẠCH ĐIỆN

2. BÀI 2: CHẤT BÁN DẪN VÀ NỐI P-N

2.1. MỨC NĂNG LƯỢNG

2.1.1. Phân loại chất dẫn điện, cách điện và bán dẫn theo phân bố các vùng năng lượng

2.1.2. Chất bán dẫn thuần

2.2. CHẤT BÁN DẪN PHA TẠP

3. BÀI 3: CÁC LOẠI DIOD VÀ MẠCH DIOD

3.1. Chỉnh lưu bán kỳ

3.2. Chỉnh lưu toàn kỳ

3.3. BỘ CẤP ĐIỆN DC

4. BÀI 4: TRANSISTOR NỐI LƯỠNG CỰC (BJT- BIPOLAR JUNCTION TRANSISTOR)

4.1. CẤU TẠO, HOẠT ĐỘNG TRANSISTOR

4.2. Các kiểu hoạt động – phân cực

5. BÀI 5: TRANSISTOR HIỆU ỨNG TRƯỜNG (FET-FIELD EFFECT TRANSISTOR)

5.1. CẤU TẠO, HOẠT ĐỘNG

5.2. MOSFET dạng hiếm

5.3. MOSFET dạng tăng

6. BÀI 6: MẠCH KHUẾCH ĐẠI TÍN HIỆU NHỎ

6.1. TRANSISTOR NỐI LƯỠNG CỰC

6.2. TRANSISTOR HIỆU ỨNG TRƯỜNG

7. BÀI 7: KHUẾCH ĐẠI CÔNG SUẤT VÀ ỔN ÁP

7.1. KHUYẾCH ĐẠI CÔNG SUẤT

7.1.1. KHUẾCH ĐẠI CÔNG SUẤT HẠNG A

7.1.2. KHUẾCH ĐẠI CÔNG SUẤT HẠNG B

7.1.3. KHUẾCH ĐẠI CÔNG SUẤT HẠNG AB

7.2. ỔN ÁP NỐI TIẾP

7.3. ỔN ÁP NỐI TIẾP-HỒI TIẾP

8. BÀI 8: KHUẾCH ĐẠI ĐA TẦNG, KHUẾCH ĐẠI HỒI TIẾP

8.1. KHUẾCH ĐẠI ĐA TẦNG

8.2. Mạch gương dòng

8.3. Mạch khuếch đại vi sai

8.4. KHUẾCH ĐẠI HỒI TIẾP

9. BÀI 9: KHUẾCH ĐẠI THUẬT TOÁN (OP-AMP)

9.1. CẤU TẠO, ĐẶC TÍNH

9.2. MỘT SỐ MẠCH ỨNG DỤNG CƠ BẢN

9.2.1. Khuếch đại đổi dấu (đảo dấu)

9.2.2. Khuếch đại không đổi dấu

9.2.3. Khuếch đại cộng

9.2.4. Mạch khuếch đại trừ

9.2.5. Mạch tích phân

9.2.6. Mạch vi phân

10. BÀI 10: DAO ĐỘNG SÓNG SIN VÀ DAO ĐỘNG SÓNG VUÔNG (ĐA HÀI)

10.1. DAO ĐỘNG SÓNG SIN

10.1.1. Chuẩn cứ Barkhausen

10.1.2. Mạch dao động RC

10.1.3. Mạch dao động LC

10.2. DAO ĐỘNG SÓNG VUÔNG

10.2.1. Dao động đa hài phi ổn (không trạng thái bền)

10.2.2. Dao động đa hài đơn ổn (một trạng thái bền)

10.2.3. Dao động đa hài lưỡng ổn (hai trạng thái bền)

11. BÀI 11: CÁC CỔNG LOGIC THEO TTL VÀ CMOS

11.1. Các cổng logic cơ bản

11.2. MẠCH TÍCH HỢP

11.2.1. Đại số Boole

11.2.2. Một số định luật

11.2.3. Một số IC số

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Trích đoạn nội dung tài liệu

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Đại Học Khoa Học Tự Nhiên Khoa Điện Tử- Viễn Thông ĐIỆN TỬ CĂN BẢN Biên soạn: GVC. Nguyễn Thành Long Ths. Trần Xuân Tân Bài giảng chƣơng trình CDIO CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt ĐIỆN TỬ CĂN BẢN Ấn bản 2014 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt MỤC LỤC 1 • MỤC LỤC • MỤC LỤC . 5 BÀI 1: TỔNG QUAN .1 CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN .1 Linh kiện thụ động .2 Linh kiện tích cực .3 Các khái niệm khác .2 CÁC ĐỊNH LUẬT MẠCH ĐIỆN . 11 • CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP . 12 BÀI 2: CHẤT BÁN DẪN VÀ NỐI P-N .1 MỨC NĂNG LƢỢNG .1 Phân loại chất dẫn điện, cách điện và bán dẫn theo phân bố các vùng năng lượng .2 Chất bán dẫn thuần .2 CHẤT BÁN DẪN PHA TẠP . 19 • CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP . 20 BÀI 3: CÁC LOẠI DIOD VÀ MẠCH DIOD .2 Chỉnh lưu toàn kỳ .3 BỘ CẤP ĐIỆN DC . 26 • CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP .com https://fb.com/tailieudientucntt 2 BÀI 4: TRANSISTOR NỐI LƢỠNG CỰC (BJT- BIPOLAR JUNCTION TRANSISTOR) .1 CẤU TẠO, HOẠT ĐỘNG TRANSISTOR .2 Các kiểu hoạt động – phân cực .36 • CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP .37 BÀI 5: TRANSISTOR HIỆU ỨNG TRƢỜNG (FET-FIELD EFFECT TRANSISTOR) .1 CẤU TẠO, HOẠT ĐỘNG .2 MOSFET dạng hiếm .3 MOSFET dạng tăng .2 MOSFET dạng tăng .42 • CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP .43 BÀI 6: MẠCH KHUẾCH ĐẠI TÍN HIỆU NHỎ .1 TRANSISTOR NỐI LƢỠNG CỰC .2 TRANSISTOR HIỆU ỨNG TRƢỜNG .48 • CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP .49 BÀI 7: KHUẾCH ĐẠI CÔNG SUẤT VÀ ỔN ÁP .1 KHUYẾCH ĐẠI CÔNG SUẤT .1 KHUẾCH ĐẠI CÔNG SUẤT HẠNG A .2 KHUẾCH ĐẠI CÔNG SUẤT HẠNG B .3 KHUẾCH ĐẠI CÔNG SUẤT HẠNG AB .1 ỔN ÁP NỐI TIẾP .2 ỔN ÁP NỐI TIẾP-HỒI TIẾP .56 • CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP .com https://fb.com/tailieudientucntt MỤC LỤC 3 BÀI 8: KHUẾCH ĐẠI ĐA TẦNG, KHUẾCH ĐẠI HỒI TIẾP .1 KHUẾCH ĐẠI ĐA TẦNG .2 Mạch gương dòng .3 Mạch khuếch đại vi sai .2 KHUẾCH ĐẠI HỒI TIẾP . 64 • CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP . 65 BÀI 9: KHUẾCH ĐẠI THUẬT TOÁN (OP-AMP) .1 CẤU TẠO, ĐẶC TÍNH .2 MỘT SỐ MẠCH ỨNG DỤNG CƠ BẢN .1 Khuếch đại đổi dấu (đảo dấu) .2 Khuếch đại không đổi dấu .3 Khuếch đại cộng.4 Mạch khuếch đại trừ .5 Mạch tích phân .6 Mạch vi phân . 71 • CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP . 72 BÀI 10: DAO ĐỘNG SÓNG SIN VÀ DAO ĐỘNG SÓNG VUÔNG (ĐA HÀI) .1 DAO ĐỘNG SÓNG SIN .1 Chuẩn cứ Barkhausen .2 Mạch dao động RC .3 Mạch dao động LC .2 DAO ĐỘNG SÓNG VUÔNG .1 Dao động đa hài phi ổn (không trạng thái bền) .2 Dao động đa hài đơn ổn (một trạng thái bền) .3 Dao động đa hài lưỡng ổn (hai trạng thái bền) . 81 • CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP . 82 BÀI 11: CÁC CỔNG LOGIC THEO TTL VÀ CMOS .com https://fb.3 Các cổng logic cơ bản .2 MẠCH TÍCH HỢP.1 Đại số Boole .2 Một số định luật .3 Một số IC số .89 • CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP .90 • TÀI LIỆU THAM KHẢO .com https://fb.com/tailieudientucntt HƢỚNG DẪN 5 • HƢỚNG DẪN MÔ TẢ MÔN HỌC Môn học này nhằm cung cấp cho sinh viên một cái nhìn tổng quát về lĩnh vực Điện tử-Viễn thông và phần cứng máy tính: - Có kiến thức nền tảng về các linh kiện bán dẫn nhƣ nối pn, Diod, transistor nối lƣỡng cực (BJT), transistor hiệu ứng trƣờng (FET) và kiến thức cơ bản về vi mạch (IC). - Có kiến thức và sự hiểu biết về cách hoạt động phân tích và thiết kế mạch điện tử đơn giản nhƣ: mạch chỉnh lƣu và lọc, mạch khuếch đại tín hiệu nhỏ, mạch khuếch đại công suất và ổn áp, mạch khuếch đại tƣơng tự, mạch logic, mạch dao động tạo sóng sin và sóng vuông. Môn học cũng giúp xây dựng kiến thức nền tảng cho chuyên ngành Điện tử -Viễn thông, Máy tính và hệ thống nhúng nhằm tạo sự sẵn sàng cho các môn học chuyên sâu hơn ở các năm sau. NỘI DUNG MÔN HỌC Bài 1: TỔNG QUAN. Giới thiệu các khái niệm cơ bản liên quan Điện tử. Bài 2: CÁC BÁN DẪN VÀ NỐI P-N. Giới thiệu về chất bán dẫn, bán dẫn p và n Bài 3: LOẠI DIOD VÀ MẠCH DIOD. Bài 4: CÁC TRANSISTOR NỐI LƢỠNG CỰC(BJT) BÀI 5: TRANSISTOR HIỆU ỨNG TRƢỜNG (FET) BÀI 6: MẠCH KHUẾCH ĐẠI TÍN HIỆU NHỎ BÀI 7: KHUẾCH ĐẠI CÔNG SUẤT VÀ ỔN ÁP BÀI 8: KHUẾCH ĐẠI ĐA TẦNG, KHUẾCH ĐẠI HỒI TIẾP BÀI 9: KHUẾCH ĐẠI THUẬT TOÁN (Op_Amp) CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 6 BÀI 10: DAO ĐỘNG SONG SIN VÀ DAO ĐỘNG SÓNG VUÔNG (ĐA HÀI) BÀI 11: CÁC CỔNG LOGIC THEO TTL VÀ CMOS KIẾN THỨC TIỀN ĐỀ Sinh viên có kiến thức khái quát về điện tử. YÊU CẦU MÔN HỌC Ngƣời học phải dự học đầy đủ các buổi lên lớp và làm bài tập đầy đủ ở nhà. CÁCH TIẾP NHẬN NỘI DUNG MÔN HỌC Để học tốt môn này, ngƣời học cần đọc trƣớc các nội dung chƣa đƣợc học trên lớp; tham gia đều đặn và tích cực trên lớp; hiểu các khái niệm, tính chất và ví dụ tại lớp học. Sau khi học xong, cần ôn lại bài đã học, làm các bài tập và câu hỏi. Tìm đọc thêm các tài liệu khác liên quan đến bài học và làm thêm bài tập. PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ MÔN HỌC Môn học đƣợc đánh giá gồm: Điểm bài tập tại lớp 15%. Hình thức và nội dung do GV quyết định, phù hợp với quy chế đào tạo và tình hình thực tế tại nơi tổ chức học tập. Điểm bài tập về nhà 20%. Hình thức và nội dung do GV quyết định, phù hợp với quy chế đào tạo. Điểm kiểm tra giữa kỳ 20%. Hình thức bài thi tự luận trong 60 phút, đƣợc mang tài liệu vào phòng thi. Nội dung gồm các câu hỏi và bài tập tƣơng tự nhƣ các câu hỏi và bài tập về nhà. Điểm thi lý thuyết: 45%. Hình thức bài thi tự luận trong 90 phút, đƣợc mang tài liệu vào phòng thi. Nội dung gồm các câu hỏi và bài tập tƣơng tự nhƣ các câu hỏi và bài tập về nhà.com https://fb.com/tailieudientucntt 7 BÀI 1: TỔNG QUAN Sau khi học xong bài này, sinh viên có thể: Nắm được cách đọc, tính các giá trị điện trở, tụ. Nắm được một số định luật được sử dụng trong môn học này.1 CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN 1.1 Linh kiện thụ động Bao gồm điện trở R, tụ điện C, cuộn cảm L. Điện trở Trên thân điện trở thƣờng ghi các tham số đặc trƣng cho điện trở nhƣ: trị số của điện trở và sai số (%), công suất tiêu tán. Ngƣời ta có thể ghi trực tiếp hoặc ghi theo nhiều qui ƣớc khác nhau. Ghi trực tiếp: Cách ghi trực tiếp là cách ghi đầy đủ các tham số chính và đơn vị đo của chúng. Cách ghi này thƣờng dùng đối với các điện trở có kích thƣớc tƣơng đối lớn. Ghi theo qui ƣớc: Cách ghi theo quy ƣớc có rất nhiều các quy ƣớc khác nhau. + Quy ƣớc màu: Thông thƣờng ngƣời ta sử dụng 4 vòng màu, đôi khi dùng 5 vòng màu (đối với loại có sai số nhỏ khoảng 1%). Loại 4 vòng màu đƣợc qui ƣớc: - Hai vòng màu đầu tiên là chỉ số có nghĩa thực của nó - Vòng màu thứ 3 là chỉ số số 0 cần thêm vào (hay gọi là số nhân). - Vòng màu thứ 4 chỉ phần trăm sai số (%). Loại 5 vạch màu đƣợc qui ƣớc: - Ba vòng màu đầu chỉ các số có nghĩa thực - Vòng màu thứ tƣ là số nhân để chỉ số số 0 cần thêm vào - Vòng màu thứ 5 chỉ % dung sai.com https://fb.com/tailieudientucntt 8 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 9 + Quy ƣớc theo mã: Mã này gồm các chữ số và một chữ cái để chỉ sai số (%) . Trong các chữ số thì chữ số cuối cùng chỉ số số 0 cần thêm vào. Các chữ cái chỉ sai số sai qui ƣớc gồm: F = 1 %, G = 2 %, J = 5 %, K = 10 %, M = 20 %. Giá trị của điện trở có thể ghi dƣới dạng mã gần giống với quy ƣớc màu nhƣng không dùng các vạch màu mà sử dụng các con số. Ví dụ sử dụng 3 con số để biểu diễn giá trị trong đó: 2 con số thứ nhất là giá trị và số thứ 3 là cho biết số mũ cơ số 10. Một điện trở có quy ƣớc giá trị theo mã là: 222 thì giá trị tƣơng ứng là 22x102 =2. Tụ điện Tùy từng loại, tụ có các ký hiệu khác nhau, các ký hiệu thƣờng dùng cho tụ điện nhƣ sau: Tùy từng chất liệu, độ chính xác và các thông số khác mà tụ có cấu tạo khá khá nhau nhƣ: - Chính xác: Tụ mica, thủy tinh, gốm, polystylen - Ít chính xác: màng chất dẻo, giấy Cách ghi trị số tụ: - Ghi trực tiếp: là cách ghi đầy đủ các tham số và đơn vị đo của chúng. Cách này chỉ dùng cho các loại tụ điện có kích thƣớc lớn. - Ghi gián tiếp theo quy ƣớc: + Quy ƣớc số: thƣờng gặp trên các tụ polystylen. Ví dụ, 47/630 có nghĩa là tụ có giá trị điện dung là 47pF, điện áp là 630VDC. + Quy ƣớc theo mã: tƣơng tự nhƣ điện trở. + Quy ƣớc màu: tƣơng tự nhƣ điện trở. Cuộn cảm CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 10 Cuộn dây, còn gọi là cuộn tự cảm, là cấu kiện điện tử dùng để tạo thành phần cảm kháng trong mạch. Trong các mạch điện, cuộn cảm đƣợc ký hiệu bằng chữ cái L.2 Linh kiện tích cực Các linh kiện tích cực chính là những thành phần cấu tạo chủ chốt. Trong môn học này, chúng ta sẽ lần lƣợt nghiên cứu các linh kiện bán dẫn và các vi mạch tích hợp.3 Các khái niệm khác - Nguồn điện thế, nguồn dòng, nút điện, lƣới điện, nhánh.2 CÁC ĐỊNH LUẬT MẠCH ĐIỆN - Định luật Ohm: V = IR, trong đó R là giá trị điện trở I là dòng điện qua điện trở V là hiệu điện thế ở hai đầu điện trở - Định luật Kirchhoff: bao gồm định luật theo nút điện và theo lƣới điện - Nguyên lý chồng chập: Giá trị dòng điện trên một nhánh hoặc hiệu điện thế ở hai đầu nhánh là tổng đại số của tất cả các dòng điện thành phần trên nhánh hoặc hiệu điện thế thành phần ở hai đầu nhánh. Mỗi dòng điện hoặc hiệu điện thế thành phần ứng với mạch chỉ có một nguồn (dòng điện hoặc điện thế) duy nhất - Định luật Thévenin: định luật về nguồn điện thế tƣơng đƣơng CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 11 • TÓM TẮT Các khái niệm cơ bản Linh kiện thụ động và tích cực, quy tắc xác định nguồn điện thế Các định luật mạch điện Định luật Ohm, định luật Kirchhoff, nguyên lý chồng chập, định luật Thévenin sẽ đƣợc sử dụng trong môn học này CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 12 • CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP 1.

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ