MỞ ĐẦU PHẦN 2: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CHƢƠNG 1: KHÁI QUÁT VỀ LINH KIỆN ĐIỆN TỬ CHƢƠNG 2: TÌM HIỂU VỀ TRANSISTOR C1815 VÀ CÁC DẠNG MẠCH ỨNG DỤNG CỦA NÓ CHƢƠNG 3: MÔ PHỎNG MẠCH TỰ ĐỘNG BÁO ĐỘNG NƢỚC LŨ TRÀN VÀO NHÀ BẰNG PHẦN MỀM VÀ LẮP RÁP MẠCH THỰC TẾ PHẦN 3: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ PHẦN 4: TÀI LIỆU THAM KHẢO 3 PHẦN 2: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CHƢƠNG 1: KHÁI QUÁT VỀ LINH KIỆN ĐIỆN TỬ 1. Linh kiện điện tử thụ động 1. Điện trở Khái niệm: Điện trở là sự cản trở dòng điện của một vật dẫn điện, nếu một vật dẫn điện tốt thì điện trở nhỏ, vật dẫn điện kém thì điện trở lớn, vật cách điện thì điện trở vô cùng lớn. Ký hiệu, phân loại, cấu tạo a.
Điện trở của dây dẫn: Điện trở của dây dẫn phụ thuộc vào vật liệu, độ dài và tiết diện của dây đƣợc tính theo công thức sau: L R S Trong đó: ρ là điện trở xuất phụ thuộc vào chất liệu (Ωm) L là chiều dài dây dẫn (m) S là tiết diện dây dẫn (m2) R là điện trở đơn vị là (Ω-Ohm) b. Điện trở trong thiết bị điện tử: Điện trở đƣợc làm từ các hợp chất kim loại, tùy theo tỉ lệ pha trộn mà ngƣời ta tạo ra đƣợc các loại điện trở có trị số khác nhau. R1trên các sơR2 - Kí hiệu: Ký hiệu của điện trở đồ nguyên l nhƣ sau: 1k 1k Hình 1.1: Ký hiệu điện trở - Đơn vị: Ω trong đó: 1KΩ = 1000Ω; 1MΩ = 1000000Ω. - Phân loại: các loại điện trở trong các mạch điện tử có thể phân loại theo công suất, theo độ chính xác, theo vật liệu chế tạo, theo hình dáng.
Nếu phân loại theo công suất thì có các loại nhƣ sau: + Loại 1: Các điện trở công suất lớn hơn 2W trở lên. Ví dụ nhƣ các điện trở công suất, điện trở sứ.là các điện trở đƣợc sử dụng trong mạch điện tử có dòng 4 điện lớn đi qua. Các điện trở này khi hoạt động sẽ sinh ra một nhiệt năng khá lớn. Chính vì thế chúng đƣợc cấu tạo từ các vật liệu chịu nhiệt.2: Hình dáng thực của một điện trở công suất + Loại 2: Điện trở thƣờng là các điện trở có công suất nhỏ từ 0,125W đến 0,5W.
Là loại điện trở có công suất trung bình và nhỏ, chỉ cho các dòng điện có cƣờng độ nhỏ đi qua.3: Hình dạng thực của loại điện trở 4 vạch màu + Loại 3: Các điện trở có công suất và kích thƣớc rất nhỏ (loại điện trở dán SMD) Là loại điện trở đƣợc làm theo công nghệ dán bề mặt, tức là dán trực tiếp lên bảng mạch in. Khi đó ngƣời ta có thể thu nhỏ kích thƣớc mạch rất nhiều. Kích thƣớc của điện trở loại này có thể nhỏ tới 0,6mm x 0,3mm.4: Cách ghi ký hiệu giá trị trên điện trở SMD 1. Cách đọc, đo và cách mắc điện trở a.
Đọc giá trị - Loại1: Thì trị số điện trở/công suất thƣờng đƣợc ghi trực tiếp trên thân. - Loại 2: Điện trở thƣờng đƣợc ký hiệu bằng 4 vòng màu, điện trở chính xác thì ký hiệu bằng 5 vòng màu. Giá trị điện trở đƣợc tính theo quy ƣớc quốc tế. Bảng quy ƣớc màu điện trở Giá trị hàng Màu Số nhân Sai số tr -chục-đơn vị Đen 0 100 20% 5 Nâu 1 101 1% Đỏ 2 102 2% Cam 3 103 - Vàng 4 104 - Lục 5 105 - Lam 6 106 - Tím 7 107 - Xám 8 108 - Trắng 9 109 - Vàng kim - 10-1 5% Bạch kim - 10-2 10% Không màu - 20% - Đối với loại 4 vòng màu thì: vòng 1 là số hàng chục, vòng 2 là số hàng đơn vị, vòng 3 là số nhân và vòng 4 là sai số.
Giá trị R xác định nhƣ sau: R = (vòng 1)(vòng 2) * 10(vòng 3) (vòng 4) - Đối với loại 5 vòng màu thì: vòng 1 là số hàng trăm, vòng 2 là số hàng chục, vòng 3 là số hàng đơn vị, vòng 4 là số nhân và vòng 5 là sai số. Giá trị R xác định nhƣ sau: R = (vòng 1)(vòng 2)(vòng 3) * 10(vòng 4) (vòng 5) - Loại 3: điện trở dán SMD có giá trị là: 47*103 = 47000Ω = 47KΩ có giá trị là: 473*102 = 47300Ω =47.5: Cách đọc giá trị điện trở SMD 6 b. Cách mắc điện trở - Mắc kiểu nối tiếp 2 điện trở R1 và R2 đƣợc một điện trở tƣơng đƣơng R: R = R1+R2 R1 R2 180R 180R Hình 1.6: (a) Điện trở mắc nối tiếp - Mắc kiểu song song 2 điện trở đƣợc một điện trở tƣơng đƣơng R: 1 1 1 = + R R1 R 2 R3 10k R4 10k Hình 1.6: (b) Điện trở mắc song song c. Công suất của điện trở Khi mắc điện trở vào một đoạn mạch, bản thân điện trở tiêu thụ một công suất P tính đƣợc theo công thức : U2 P UI I 2R R - Theo công thức trên ta thấy, công suất tiêu thụ của điện trở phụ thuộc vào dòng điện đi qua điện trở hoặc phụ thuộc vào điện áp trên hai đầu điện trở.
- Công suất tiêu thụ của điện trở là hoàn toàn tính đƣợc trƣớc khi lắp điện trở vào mạch. - Nếu đem một điện trở có công suất danh định nhỏ hơn công suất nó sẽ tiêu thụ thì điện trở sẽ bị cháy. - Thông thƣờng ngƣời ta lắp điện trở vào mạch có công suất danh định ≥ 2 lần công suất mà nó sẽ tiêu thụ. Các linh kiện khác cùng nhóm và ứng dụng a.
Biến trở Là điện trở có thể chỉnh để thay đổi giá trị, có ký hiệu là VR chúng có hình dạng nhƣ sau : Hình 1.7: Ký hiệu và hình ảnh thực của biến trở b. Điện trở gói (thanh) Nhiều điện trở đƣợc đóng gói thành chung một khối. Mỗi điện trở bên trong có giá trị bằng nhau và bằng giá trị ghi trên gói. Kí hiệu trên sơ đồ nguyên l nhƣ sau: R1 R2 1k 1k R4 R3 1k 1k Hình 1.8: Ký hiệu và một hình ảnh thực của điện trở thanh c.
Ứng dụng của điện trở Điện trở có mặt ở mọi nơi trong thiết bị điện tử và nhƣ vậy điện trở là linh kiện quan trọng không thể thiếu đƣợc, trong mạch điện, điện trở có những tác dụng sau : 8 - Khống chế dòng điện qua tải cho phù hợp. - Mắc điện trở thành cầu phân áp để có đƣợc một điện áp theo ý muốn từ một điện áp cho trƣớc. Tụ điện Khái niệm: Tụ điện là linh kiện điện tử thụ động đƣợc sử dụng rất rộng rãi trong các mạch điện tử, chúng đƣợc sử dụng trong các mạch lọc nguồn, lọc nhiễu, mạch truyền tín hiệu xoay chiều, mạch tạo dao động. Ký hiệu, phân loại, cấu tạo a.
Ký hiệu Tụ điện có ký hiệu là C (Capacitor). Thông thƣờng nếu là tụ có cực tính thì trên ký hiệu sẽ có sự khác nhau giữa hai bản tụ. Ngƣợc lại, tụ không có cực tính thì trên ký hiệu hai bản tụ giống nhau.9: (a) Ký hiệu của tụ không phân cực + Hình 1.9: (b) Ký hiệu của tụ có cực b. Cấu tạo của tụ điện - Cấu tạo của tụ điện gồm hai bản cực đặt song song, ở giữa có một lớp cách điện gọi là điện môi.
- Ngƣời ta thƣờng dùng giấy, gốm, mica, giấy tẩm hoá chất làm chất điện môi và tụ điện cũng đƣợc phân loại theo tên gọi của các chất điện môi này nhƣ tụ giấy, tụ gốm, tụ hoá.10: (a) Cấu tạo của tụ điện gốm Hình 1.10: (b) Cấu tạo của tụ hoá Hình 1.11: Hình ảnh thực của tụ gốm Hình 1.12: Hình dạng và kích thƣớc của tụ hoá 1. Cách đọc, đo và cách mắc tụ điện. Đọc giá trị 10 - Điện dung: Là đại lƣợng nói lên khả năng tích điện trên hai bản cực của tụ điện, điện dung của tụ điện phụ thuộc vào diện tích bản cực, vật liệu làm chất điện môi và khoảng cách giữ hai bản cực theo công thức C=ξ.S/d Trong đó: C : là điện dung tụ điện , đơn vị là Fara (F) ξ: Là hằng số điện môi của lớp cách điện. d : là chiều dày của lớp cách điện.
S : là diện tích bản cực của tụ điện. Đơn vị điện dung của tụ: Đơn vị là Fara (F) , 1Fara là rất lớn do đó trong thực tế thƣờng dùng các đơn vị nhỏ hơn nhƣ MicroFara (μF), NanoFara (nF), PicoFara (pF). 1 F = 1000 mF 1 mF = 1000 uF 1 uF = 1000 nF 1 nF = 1000pF - Với tụ hoá: Giá trị điện dung của tụ hoá đƣợc ghi trực tiếp trên thân tụ .13: Hình tụ hoá ghi điện dung là 185uF/điện áp 320V - Với tụ giấy, tụ gốm: Tụ giấy và tụ gốm có trị số ghi bằng ký hiệu Hình 1.14: Hình tụ gốm và trị số bằng ký hiệu Cách đọc: Lấy hai chữ số đầu nhân với 10(Mũ số thứ 3 ) 11 Chữ K hoặc J ở cuối là chỉ sai số 5% hay 10% của tụ điện. - Tụ giấy và tụ gốm còn có một cách ghi trị số khác là ghi theo số thập phân và lấy đơn vị là MicroFara Hình 1.15: Cách đọc giá trị tụ * Ý nghĩa của giá trị điện áp ghi trên thân tụ: - Ta thấy rằng bất kể tụ điện nào cũng đƣợc ghi trị số điện áp ngay sau giá trị điện dung, đây chính là giá trị điện áp cực đại mà tụ chịu đƣợc, quá điện áp này tụ sẽ bị nổ.
- Khi lắp tụ vào trong một mạch điện có điện áp là U thì bao giờ ngƣời ta cũng lắp tụ điện có giá trị điện áp cực đại ghi trên thân tụ cao gấp khoảng 1,4 lần. * Phân loại: Tụ điện có nhiều loại nhƣ tụ giấy, tụ gốm, tụ mi ca, tụ hoá nhƣng về tính chất thì ta phân tụ là hai loại chính là tụ không phân cực và tụ phân cực. - Tụ giấy, tụ gốm, tụ mica (tụ không phân cực ). Các loại tụ này không phân biệt cực tính âm dƣơng của chân tụ và thƣờng có điện dung nhỏ từ 0,47 μF trở xuống, các tụ này thƣờng đƣợc sử dụng trong các mạch điện có tần số cao hoặc mạch lọc nhiễu, mạch dao động.16: Vài loại tụ gốm - Tụ hoá (tụ có phân cực).
12 Tụ hoá là tụ có phân cực âm dƣơng, tụ hoá có trị số lớn hơn và giá trị từ 0,47μF đến khoảng 4.700 μF, tụ hoá thƣờng đƣợc sử dụng trong các mạch có tần số thấp hoặc dùng để lọc nguồn, tụ hoá luôn luôn có hình trụ. Có ký hiệu dấu “–“ bên chân âm Hình 1.17: Tụ hoá có phân cực âm dƣơng b.