Giáo trình điện tử thực hành

KS. ĐỖ ĐỨC TRÍ

GT.0000023304

Giáo trình

Dụng cụ và thiết bị đo

Linh kiện điện tử thụ động

■ Linh kiện điện tử tích cực

■ Nguồn cốp điện một chiều

^ NHÀ XUẤT BẠN

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HỒ CHÍ MINH

LỜI GI0I THIỆU■

Điện tử thực hành là môn học cơ bản trong các khoa Điện - Điện tử. Vì

vậy, nắm vững môn Điện tử thực hành là vấn đề cơ bản của học sinh, sinh

viên ngành kỹ thuật.

Giáo trình “Điện tử thực hành” được biên soạn dựa trên cơ sở chương

trình môn học Điện tử thực hành, dùng trong các trường cao đẳng, đại học

khối công nghệ. Nó cung cấp cho sinh viên những kiến thức và kỹ năng cơ

bản nhất của môn học... và còn nhiều hơn thế nữa.

Nội dung chính của giáo trình gồm bốn chương, trong mỗi chương được

chia ra làm nhiều mục:

CHƯƠNG I: DỤNG CỤ VÀ THIẾT Bị ĐO

I. Dụng cụ

II. Thiết bị đo

CHƯƠNG II: LINH KIỆN ĐIỆN TỬ THỤ ĐỘNG

I. Điện trở

II. Tụ điện

III. Cuộn dây

CHƯƠNG III: LINH KIỆN ĐIỆN TỬ TÍCH cực

I. Diode

II. Transistor (Bipolar Juntion Trasistor - Bjt)

III. Linh kiện đặc biệt

CHƯƠNG IV: NGUỒN CẤP ĐIỆN MỘT CHIỂU CHO THIẾT BỊ ĐIỆN TỬ

I. Sơ đổ khối nguồn cấp điện một chiều cho thiết bị điện tử

II. Phân loại chỉnh lưu

lllế Mạch ổn áp

Mặc dù đã rất cố gắng, và là lần xuất bản đầu tiên, nên chắc chắn giáo

trình còn nhiều thiếu sót, rất mong nhận được sự chỉ dẫn, góp ý của độc giả,

nhất là các thầy cô đang trực tiếp giảng dạy môn học Điện tử thực hành tại

các trường đại học, cao đẳng khối công nghế, để những lần tái bản tới, giáo

trình được hoàn thiện hơn.

Chúng tôi trân trọng cảm ơn sự ủng hộ, góp ý của độc giả!

TÁC GIẢ

3

DIỆHTỮ THỰC HAHH CHƯƠNG l: DỤNG cụ VÁ THIẾT n 00

C H Ư dM G I

DỤNG CỤ VÀ THIẾT BỊ ĐO ■ ■ i

I. DỤNG CỤ

1ẽTest Board

aễ Cấu tạo của test board

Hàng 2 H ầ n g 4

I ¡5 Ị I I 5 Ị ỉ l ị Ị

ỉ I I t t t t l t t t t f V t I t t I I H i » ỉ t I t 1 M I I t r H I i t f M I ĩ ỉ l ĩ M I I * 1 m I í H í * I

Hình 1.1.1: cấu tạo của Testboard

s Bốn hàng trên của test board độc lập với nhau, mòi hàng bao gồm 25 lỗ đồng.

S 62 cột của test board độc lập với nhau, mỗi cột gồm 5 lỗ đồng.

Đây là một dụng cụ dùng để kiểm tra các mạch điện tử, người sử dụng

liên kết các linh kiện lại với nhau bằng dây đồng nhỏ tạo nên mạch điện.

bẵ Hưóng dẫn sử dụng

- Liên kết bốn hàng trên lại với nhau và nối với nguồn dương (Vcc).

- Liên kết bốn hàng dưới lại với nhau và nối với Mass (GND).

- Các cột còn lại được cắm linh kiện như hình vẽ sau:

« • M • • • • • • • • • • • • • • • • "

* • • • • • • • ! • • • • • • • • • • « • • • • ' ¡ • • • • • a •

«•••• •••■• • »•

r

Í

»» ««rVii

• »•••• »• »w ■

«•«»•" m m ! ĩ

*■I • • • •• -

N g u ổ n đ ư ơ n g

Hình 1.1.2: Hướng dẫn sử dụng Testboard

CIMUE I: DHE CB VÀ TMIẾT B| PB M Ệ lrtĩlự C lA B

2.ốnghútchì

Trong quá trình sửa chữa để lấy linh kiện ra thay thế, người sử dụng

thường dùng ống hút chì để thực hiện. Muốn sử dụng có hiệu quả công cụ

này, người sử dụng nên hiểu nguyên lý của dụng cụ hút chì và được thể hiện

qua hình 1.1.3.

a. Cấu tạo của ống hút chì

Đáu ống hút chi Chốt ấn

^ ề . xo vá Píttòng

Hình 1.1.3: cấu tạo ống hút chì

bẾ Những diều chú ý khi sử dụng ống hút chì

Do đầu ống hút chì bằng nhựa nên dễ bị nóng chảy trong thời gian dài.

Vì vậy, để sử dụng được lâu dài đầu ống hút chì nên bọc giáp bởi ống cao su.

Đầu ống cao su này lấy trong Flyback của Tivi hay Monitor vi tính và được

minh họa bởi hình 1.1.4.

Ống cao su cát

gán vâo đẩu

ố rg hút chì

Hình 1.1.4: Ffyback trong Tivi hoặc Monitor vi tính

LƯU ý ; Trong quá trình sử dụng, người sử dụng nên bấm chốt ấn để trả

lò xo trở về vị trí ban đầu. Nếu để quên lâu ngày, lò xo sẽ mất dần độ đàn hồi

và làm cho lực hút sẽ giảm đi.

3. Mỏ hàn diện

a. Câu tạo

Hình trang bên là cấu tạo tổng thể của một mỏ hàn.

6

B IỆ I TỬ TlựG M Ấ il CHƯƠNG I: DỤNG CỤ VÀ THIẾT BỊ ĐO

Bớ phận gia nhiệt

Hình 1.1.5: cấu tạo của mỏ hàn

Bộ phận chính của mỏ hàn là bộ phận "gia nhiệt trên một ống sứ hình trụ

rỗng, mặt ngoài có cấu tạo rãnh theo đường xoắn ốc, trên rãnh người ta đặt

dây điện trở nhiệt. Giữa ruột của ống sứ là đầu mỏ hàn bằng đồng. Đầu dây

ra của điện trở nhiệt được bao phủ các ống sứ nhỏ (dây để chịu nhiệt và cách

điện). Xuyên qua cán mỏ hàn là hai đầu dây điện trở nhiệt được nối vào dây

AC để lấy điện.

b. Những điểu lưu ý khi sử dụng mỏ hàn

Nên kiểm tra thường xuyên độ cách điện ở mỏ hàn (do các ống sứ sử

dụng lâu ngày bị vỡ nên dây điện trở chạm với thân mỏ hàn). Nếu mỏ hàn bị

chạm sẽ gây nguy hiểm cho người-sử dụng. Sau mỗi lần hàn, nên phủ lên

đầu mỏ hàn bằng một lớp chì mỏng để trong quá trình hàn tránh linh kiện bị

quá nhiệt gây ảnh hưởng đến chất lượng của linh kiện. Trong quá trình hàn

linh kiện, người sử dụng nên có bộ phận gác mỏ hàn tránh gây cháy các bộ

phận xung quanh hoặc gây phỏng cho người sử dụng.

Mỏ hàn thường bị đứt dây điện trở gia nhiệt và bị hao mòn đầu mỏ hàn.

Hình 1.1.6: Hình dạng thực tế của dụng cụ gác mỏ hàn

I

QlijjjllC 1:0ỤH6 cụ VẤTIIÍTBỊĐI MỆI ĩ l ĩiực 1ẢM

II. THIẾT B| ĐO

1ề Đổng hổ vạn năng (VOM - Volt Ohm Milimeter)

Do có nhiều khả năng đo như: Điện áp một chiều (VDC), điện áp xoay

chiều ( V ac), cường độ dòng điện một chiểu (m Aoc) và điện trở (Q). Ngoài ra còn

có một số đồng hồ vạn năng có thể đo được dòng điện xoay chiều (mAAc), công

suất, điện dung, điện cảm... chính vì có nhiều công dụng đồng hồ có tên gọi là

đồng hồ đa năng, tên thông dụng “Đổng hồ đa năng” (VOM).

a. Chỉ tiêu và chất lượng của VOM

- Độ nhạy: Độ nhạy của đồng hồ vạn năng biểu thị dòng điện qua cơ

cấu đo làm kim chỉ thị quay hết thang đo. Dòng điện có trị số càng bé thì

VOM có độ nhạy càng cao.

- Cấp chính xác: Vì VOM được chế tạo để có khả năng đo được điện áp,

dòng điện, điện trở... do vậy linh kiện ỏ trong mạch đo (các điện trỏ phụ,

điện trở Shun...) được tận dụng phối hợp nên VOM có cấp chính xác kém

hơn các Voltmet hay Ampermet riêng lẻ.

- Tính thăng bằng: VOM có tính thăng bằng tốt cho dù VOM đặt ở vị trí

nằm, đứng, nghiêng... kim chỉ thị vẫn ở đúng vị trí Zero. Điều này có nghĩa

là trọng tâm của phần động nằm trên trục quay.

- Khả năng sử dụng: VOM có nhiều khả năng đo, khi đo, tùy trị số cần

đo mà ta chọn thang đo cho thích hợp.

1:Kim chì thị

2: Ngõ ra

3: Nút chỉnh kim về số 0

4:Nút điểu chỉnh Ofì

5: Nút chọn thang đo

6: Lỗ cắm que đo dương

7: Lỗ cắm que đo âm

Hình 1.2.1: Hình dạng thực tế

và chức năng của VOM

b. Giá trị do và những diều chú ý

❖ Giá trị do của đồng hồ YX 360 TRN:

Thang đo điện trở ũ: Đồng hồ VOM YX 360 TRN có năm giai đo ohm

như: X1, X10, X100, X1K, X10K.

B IỆ I TỬ TM ự C IẦ M CIƯ0NGI: DỤNG cụ VẤ THẾT BỊ Dỡ

Để đọc giá trị của điện trở, người sử dụng đọc vị trí dừng của kim đồng

hồ, sau đó nhân với thang đo hiện hữu (vị trí của switch đảo mạch đang ở vị trí

X1, X10, X100, X1K hay X10K).

Ví dụ 1: Đo điện trở có giá trị 1Kfì, Switch đảo mạch ở vị trí X100, kim

đồng hồ dừng ở vị trí là 10. Kết quả đọc được là: 100 X 10 = 1K fì

Sổ' thù nhất

Số thù hai

Số' nhân

ó ng sai số

— ~ C l D D ị -

Hình 1.2.2: Đo điện trở 100KỈỈ

Ví dụ 2: Đo điện trỏ có giá trị 150KQ, Switch đảo mạch ở vị trí X10K,

kim đồng hồ dừng ở vị trí là 15. Kết quả đọc được là: 15 X 10K = 150 KQ.

p

Số thú nhẩt

Số thù hai

f-------Sổ’ nhân

r— VÖ ng sai số

— - O T T T D —

Hình 1.2.3: Đo điện trở 150KÍ2

CIƯ0N61: BỊỊMG CỤ VÀ THIẾT B| DO « É l TỬ Tlực IẢB

• Đo điện áp V ac

Đồng hồ VOM YX 360 TRN có bốn thang đo như: 10V, 50V, 250V, 1000V.

Để đọc giá trị của điện áp xoay chiều, người sử dụng đọc vị trí dừng của kim

đổng hồ kết hợp với thang đo hiện hữu (vị trí của switch đảo mạch đang ở vị trí

10V, 50V, 250V hay 1000V) sau đó chia tỷ lệ để có được kết quả đo.

Kết quả thực = (Tẩm đo * giá trị dọc)/(giá trị lớn nhất của thang chia)

Ví dụ 3: Đo điện áp của lưới điện xoay chiều 220V, Switch đảo mạch ở

vị trí 250V, dựa vào thang đo tỷ lệ kết quả đọc được là: 220V ac￾Hình 1.2.4: Đo điện áp xoay chiểu (AC) từ lưới điện

Ví dụ 4: Đo điện áp của biến áp có ngõ ra là 12V, Switch đảo mạch ở vị

trí 50V, dựa vào thang đo tỷ lệ kết quả đọc được là: 12VAC.

10

ĐIỆU Tử THỰC HÂM CHƯƠNG I: DỤNG cụ VÀ THIẾT BỊ ĐO

Chú ý: Khi không biết điện áp cần đo là bao nhiêu, người sử dụng nên

để đồng hồ ở thang đo cao nhất sau đó thay đổi switch đảo mạch về vị trí

thích hợp để kết quả đọc được chính xác hơn.

• Đo diện áp VDC

Đồng hổ VOM YX 360 TRN có năm giai đo như: 2,5V,10V, 50V, 250V,

1000V. Để đọc giá trị của điện áp một chiều, người sử dụng đọc vị trí dừng

của kim đồng hồ kết hợp với thang đo hiện hữu (vị trí của switch đảo mạch

đang ở vị trí 2,5V, 10V, 50V, 250V hay 1000V) sau đó chia tỷ lệ để có được

kết quả đo.

Kết quả thực = (Tầm do * giá trị đọc)/(giá trị lớn nhất của thang chia)

Ví dụ 5: Đo

điện áp của nguồn

pin 9V, Switch đảo

mạch ở vị trí 10V,

dựa vào thang đo tỷ

lệ kết quả đọc được

là: Kim đạt ở vị trí là

9Vdc.

Hình 1ễ2ễ6: Đo điện áp một chiều (VDc) từ nguồn Pin

Ví dụ 6: Đo điện áp một chiều của nguồn chỉnh lưu đối xứng B+chưa ổn

trong Ampli, Switch đảo mạch ở vị trí 250V, kết hợp giữa kim chỉ thị và thang

đo tỷ lệ kết quả đọc được # 80Vdc.

Hình 1.2.7: Đo điện áp một chiều (DC) từ bộ chỉnh lưu

11

ClưltlG I: BỊỊHB Cf VÀ THẾT BỊ Đ I B Ệ I TỬ Tlực IẤB

• Đo dòng điện một chiều ImADC

Đồng hổ VOM YX 360 TRN có năm giai đo như: 50mA, 2.5mA, 25mA,

2.5A. Để đo cường độ dòng điện một chiều, người sử dụng nối tiếp VOM với

vật cần đo. Kết quả của dòng điện một chiều đọc được bởi vị trí dừng của kim

đồng hồ kết hợp với thang đo hiện hữu (Vị trí của switch đảo mạch đang ở vị

trí 50|xA, 2.5mA, 25mA hay 2.5A) sau đó chia tỷ lệ để có được kết quả đo.

Kết quả thực = (Tầm đo * giá trị đọc)/(giá trị lổn nhất của thang chia)

Ví dụ 7: Đo cường độ dòng điện lc của hình vẽ sau:

Hình 1.2.8: Đo dòng điện lc từ mạch khuếch đại

Hở mạch điện trở Rc và cực c sau đó nối tiếp VOM vào như hình vẽ

Hình 1.2.8. Switch đảo mạch ở vị trí 2.5mA, giả sử kim dừng ở vị trí 150.

kết quả đọc được 150/100 = 1.5mA (Chia 100 do người sử dụng đọc ở

cung chỉ thị 250).

❖ Những điều chú ý khi sử dụng VOM

- Trước khi sử dụng VOM, người sử dụng phải hiểu phương pháp sử

dụng và đặc tính kỹ thuật. Đặt VOM đúng tư thế qui định (Thường nằm

ngang), chỉnh kim về vị trí Zero.

- Trước khi đưa que đo vào nơi cần đo, phải đảo switch đảo mạch về

đúng nhiẹm vụ cần đo (Đo VAC, VDC, Q, hay đo mADC). Cắm que đo

vào VOM đúng vị trí. Cần lưu ý, nếu cắm nhầm lẫn khi đảo mạch xác

định nhiệm vụ đo hoặc cắm sai que đo, khi đó sẽ làm hỏng VOM.

12

ĐIỆU Tử THỰC HAW» CHƯƠNG I: ĐỤHB cự VÀ THlểĩ BỊ ĐB

- Khi đo điện áp cao hay dòng điện cao, người sử dụng đặc biệt chú ý

đến trị số điện áp hoặc dòng điện cần đo để chọn thang đo cho thích

hợp. Cắm que đo đúng lỗ cắm của VOM. Chuyển switch đảo mạch từ

thang đo cao nhất sau đó giảm dần xuống thang đo thấp hơn, khi kim

chỉ thị lên ít nhất 2/3 thang đo thì giá trị đo được có giá trị sai số chấp

nhận được.

- Khi đo điện trở người sử dụng nên chập hai que đo với nhau và điều

Chĩnh kim chỉ thị về vị trí Zero. Ngắt nguồn ở mạch cần đo điện trở rồi

mới tiến hành đo. Nếu thang X1 không thể chỉnh vể vị trí Zero có

nghĩa là Pin 3V trong VOM đã yếu, cần thay Pin mới.

- Sau mỗi lần đo nên chuyển switch đảo mạch về vị trí OFF hay vể

thang đo điện áp AC cao nhất. Nếu không sử dụng VOM trong thời

gian khá lâu nên tháo Pin ra khỏi VOM tránh Pin có thể chảy làm hỏng

các tiếp xúc với Pin.

2. Đồng hồ số (DMM - Digital Multimeter)

vt

a. Hình dạng thực tế và chức năng của DMM

• Hình dạng thực tế

2: Hiển thị

Hình 1.2.9: Các chức năng của đổng hổ

13

CIƯÍIG I: MU Cl VA T IIÍĨ B| 01 ■ỆITlTlựCIẦB

• Chức năng:

- Select button: Khi ấn nút này các chế độ đo sẽ thay đổi như sau:

+ Trường hợp đo V, mA thay đổi chức năng DC và AC

+ Trường hợp đo fì, —OH— , •■)). Thay đổi chức năng Q => - O f - =>

H \ - =>•»).

- Range hold button: Khi ấn nút này giới hạn đo sẽ được thay đổi như sau:

+ Trường hợp đo Q thì dãy đo sẽ thay đổi

320Í2—»3.2KQ—»32KQ—»320KQ—»3.2MQ—»32MQ—»320Q

+ Trường hợp đo V thì dãy đo sẽ thay đổi

320mV-»3.2V—»32V—>320V-»600V

- D Hold: Khi ấn nút này giá trị đạt được trên màn hình sẽ được chụp cố

định (Khi đo, giá trị luôn luôn dao động nên người sử dụng rất khó đọc

nên nút D Hold này sẽ khắc phục khuyết điểm trên).

- Power switch and Function switch: Switch đảo mạch này vừa giữ

chức năng công tắc nguồn vừa làm đảo chức năng đo.

So về tính năng DMM có nhiều ưu điểm hơn VOM bởi vì:

+ DMM chống đảo cực khi đo nhầm que đo.

+ DMM không bị ảnh hưởng nội trở khi đo trong mạch.

+ DMM đọc giá trị một cách nhanh chóng...

b. Giá trị đo và những điều chú ý

• Đo Điện trở (Q)

- Bước 1: Chuyển switch chọn chức năng đo về vị trí Q —I |—,

—DH— , *!)) sau*bó chọn chế độ đo Q bởi nút Selẹct button.

- Bước 2: Đặt 2 que đo đồng hồ vào 2 đầu Điện trở.

- Bước 3: Đọc giá trị điện trở trên màn hình hiển thị sô'ỗ

- Bước 4: Lấy hai que đo ra khỏi điện trở.

14