thiết kế mạch đo tốc độ động cơ hiển thị tốc độ

Đồ án tốt nghiệp Trường Kinh tế Kỉ thuật Phương Đông
ĐỒ ÁN TÔT NGHIỆP
THIẾT KẾ MẠCH ĐO TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ HIỂN THỊ
( N VÒNG/ PHÚT )
Trang : 1
Đồ án tốt nghiệp Trường Kinh tế Kỉ thuật Phương Đông
LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay với những ứng dụng của khoa học kỹ thuật tiên tiến, thế giới đã và đang
ngày một văn minh, hiện đại hơn, sự phát triễn của điện tử đã tạo ra hàng loạt những thiết
bị với các đặc điểm nổi bật như sự chính xác cao, tốc độ nhanh, gọn nhẹ là những yếu tố
rất cần thiết góp phần cho hoạt động của con người đạt hiệu quả cao. Từ nhu cầu trên các
thiết bị điện tử đã du nhập vào thị trường Việt Nam ngày càng nhiều về số lượng cũng như
chất lượng và trở nên phổ biến. Điên tử trở nên một ngành khoa học đa nhiệm vụ đáp ứng
được những đòi hỏi không ngừng ở từng công trường, nhà máy, xí nghiệp cho đến các nhu
cầu cần thiết cho hoạt động đời sống hàng ngày.
Qua thời gian học ngành điện tử tin học , dưới sự chỉ bảo chu đáo và nhiệt tình
giảng dậy của các thầy cô trong suốt thời gian qua . làm đồ án tốt ngiệp không những là cơ
sở giúp chúng em kết thúc khóa học mà còn chứng tỏ khả năng
tiếp thu kiến thức và năng lực của mỗi người .
Sau khi chọn đề tài chúng em cố gắng thực hiện cùng sự hướng dẫn nhiệt tình của thầy
mong sẽ đem lại kết quả tốt đẹp.
Vì thời gian thực hiện đề tài có hạn và điều kiện cũng như năng lực còn nhiều hạn
chế nên đề tài chắc chắn không thể tránh được những thiếu sót. Kính mong sự góp ý của
các thầy và các ban để cho đề tài này được hoàn thiện hơn và ngày càng ứng dụng rộng rãi
trong thực tế.
Đà nẵng, tháng 7 năm 2007
Nhóm sinh viên thực hiện
Lê Huy Quang
Thái Quốc Hưng
Phan Duy Rin
Hồ Ngọc Thảo

Nguyễn Trưởng
Trang : 2
Đồ án tốt nghiệp Trường Kinh tế Kỉ thuật Phương Đông
I/ Đặt vấn đề:
Trong thời đại ngày nay việc sử dụng các mạch điện tử nhằm đáp ứng các nhu cầu
cần thiết trong hoạt động đời sống hàng ngày. Từ nhu cầu cầu trên các thiết bị điện tử
không còn xa lạ đối với chúng ta, ở các thành phố việc sử dụng các mạch điện tử đem lại
hiệu quả trong việc quản lý và điều hành các thiết bị máy móc , động cơ trong các nhà máy
xí nghiệp.
II/Tầm quan trọng:
Về mặt khoa học: Đề tài trình bày những kiến thức cơ bản
Về mặt thực tiễn: Đề tài dễ sử dụng, hữu ích có thể áp dụng rộng rãi.
III/ Giới hạn đề tài:
Do thời gian có hạn cũng như hạn chế về nhiều mặt nên đề tài dược hạn chế trong
những nội dung sau:
-Cấu tạo, nhiệm vụ của các linh kiện điện tử trong mạch.
-Nguyên lý hoạt động của mạch điện
- ứng dụng của mạch trong thực tế .
IV/ Phương án lựa chọn
Trang : 3
Đồ án tốt nghiệp Trường Kinh tế Kỉ thuật Phương Đông
Trong đề tài mạch điện : Đo tốc độ động cơ hiển thị (vòng / phút) hiện nay có nhiều
dạng mạch điều khiển.
- Sử dụng IC số
- Sử dụng vi điều khiển
Trong quá trình nghiên cứu và được sự hướng dẫn của thầy nhóm sinh viên chúng
em lựa chọn phương án dùng IC số .
V/ Mở rộng đề tài:

- trong tương lai đề tài có thể được mỏ rộng ra thành mạch điều khiển, đo và ổn định

tốc độ có hiển thị . đơn vị :( vòng /phút)
Trang : 4
Đồ án tốt nghiệp Trường Kinh tế Kỉ thuật Phương Đông
CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU LINH KIỆN SỬ DỤNG TRONG MẠCH
Giới thiệu sơ lược các dặc điểm chính của một số Linh kiện sử dụng trong mạch:
Điện trở - Tụ điện - Diod chỉnh lưu - biến áp nguồn - Diod ổn áp-Transistor - IC ổn áp -
Vi mạch khuyếch đại thuật toán. – IC 4518 – IC 5411 – IC555 – IC 4093 .
1/ Điện trở :
Cấu tạo, đặc điểm, trị số, ký hiệu, đơn vị đo :
a. Điện trở than :
Đây là loại điện trở mà người ta dùng bột than trộn với một loại keo cách điện theo một
tỉ lệ xác định sau đó ép thành từng thỏi hình trụ tròn hai đầu gắn 2 chân vòng kim loại, sau
đó người ta phủ bên ngoài 1 lớp nhựa tổng hợp có khả năng cách điện và toả nhiệt tốt.
Cuối cùng người ta dùng phẩm màu vẽ lên điện trở các vòng màu, để giúp được người sử
dụng biết được trị số của điện trở.
Hình dạng :
Đặc điểm :
Điện trở than là loại điện trở được sử dụng hầu hết trong các mạch điện, trị số của điện
trở than thường thay đổi trong khoản 0,1Ω - 1,5MΩ và công suất tối đa là 2w. Do công
suất tương đối nhỏ cho nên trong các trường hợp mạch điện yêu cầu điện trở có công suất
lớn thì điện trở than không đáp ứng được nên người ta phải sử dụng điện trở dây quấn có
công suất lớn.
Ký hiệu :
Đơn vị đo : Ohm Ω, kΩ, MΩ
Trị số :
Do điện trở than có kích thước khá nhỏ nên người ta không thể ghi trực tiếp trị số
lên thân của nó, mà người ta kí hiệu bằng các vòng màu và dựa vào các vòng màu ta có thể
Trang : 5
R
Đồ án tốt nghiệp Trường Kinh tế Kỉ thuật Phương Đông

đọc được trị số của nó. Các vòng màu trên thân điện trở than và đựơc quy ước theo 1 mã
màu “color code” quốc tế như sau :

Màu Số Vòng 1 Vòng2 Vòng 3 Vòng4
Đen(Black) 0 0 0 x 10
0
Nâu (Brown) 1 1 1 x

10
1
± 1%
Đỏ(Red) 2 2 2 x 10
2
± 2%
Cam(Orange) 3 3 3 x 10
3
Vàng(Yellow) 4 4 4 x 10
4
Lục (Green) 5 5 5 x 10
5
Dương (Blue) 6 6 6 x 10
6
Tím (Violet) 7 7 7
Xám (Grey) 8 8 8
Trắng(White) 9 9 9
Vàng kim x 10
-1
± 5%
Bạc kim x 10
-2

± 10%
Không màu ± 20%

Đối với điện trở 4 vòng màu : Dưới đây là 1 điện trở ghi trị số theo hệ thống 4 vòng
màu để khỏi nhầm lẫn cần lưu ý thứ tự các vòng A, B, C, D. Vòng A nằm sát 1 đuôi điện
trở và không có màu vòng kim hoặc bạc kim.
Hai vòng đầu (A,B) chỉ trực tiếp 2 số đầu tiên của trị số . Vòng thứ 3 (C) chỉ số zero
theo 2 số đầu .
Đối với điện trở 4 vòng màu thì thứ 4(D) thường chỉ có 2 màu vàng kim hoặc bạc
kim.
b. Điện trở dây quấn :
Đây là loại điện trở mà trong cấu tạo người ta dùng dây hợp kim “Ni-Cr” quấn
nhiều vòng trên một lỏi hình trụ tròn hai đầu nối với 2 chân vòng kim loại. Sau đó người ta
bọc bên ngoài một lớp sứ hoặc xi măng nhằm mục đích để cách điện và toả nhiệt.
Trang : 6
Đồ án tốt nghiệp Trường Kinh tế Kỉ thuật Phương Đông
Đặc điểm : Đây là loại điện trở có công suất khá lớn khoảng vài chục W. Do có
công suất lớn nên kích thước của điện trở dây quấn lớn hơn nhiều so với kích thước của
điện trở than, trị số của điện trở dây quấn có thể thay đổi từ 0,1Ω đến vài MΩ
Trị số : Do điện trở dây quấn có kích thước rất lớn cho nên trị số của nó được ghi
trực tiếp lên thân của nó.
c/. Biến trở (Variable Resistor) :
Đây là loại điện trở có trị số biến đổi được trong một giới hạn xác định. Có cấu tạo
gồm 3 chân trong đó có 2 chân nối với vòng bột than và một chân là chỗi tì và quét lên
vòng bột than đó để cho ta các giá trị điện trở khác nhau, khi ta thay đổi vị trí của chổi
quét.
Kí hiệu :
Trị số : Đối với các biến trở có kích thước lớn thì người ta trực tiếp ghi trị số lên
thân của nó, còn đối với các biến trở có kích thước nhỏ thì người ta kí hiệu bằng 3 chữ số
trong đó 2 chữ số đầu giữ nguyên còn chữ số thứ 3 là luỹ thừa cơ số 10 nhân thêm vào.

d.Điện trở nhiệt (Thermistor):
Đây là loại điện trở có trị số thay đổi theo nhiệt độ, khi nhiệt độ càng tăng thì trị số
càng giảm xuống thì trị số điện trở tăng lên.
Kí hiệu :
e.Điện trở cầu chì (Fusistor) :
Đây là loại điện trở mà khi chế tạo người ta đã giới hạn dòng điện qua nó nếu vì
một lý do nào đó dòng điện qua điện trở cầu chì tăng quá mức giới hạn cho phép thì trị số
của nó sẽ giảm xuống ∞ lúc này điện điện trở bị đứt.
Trang : 7
Đồ án tốt nghiệp Trường Kinh tế Kỉ thuật Phương Đông
Kí hiệu :
2/ Tụ điện (Capacistor) :
Tụ điện có nhiều nhiệm vụ đặc biệt trong mạch điện do đặc tính nạp xả điện của nó.
- Dẫn AC (Tín hiệu), cản DC : cách ly AC/DC
- Điều tiết nguồn DC : Khi cho tụ nạp xả chậm được xem như một bộ ổn áp đơn
giản nhất gọi là tụ lọc
- Phân dòng (bypasscapacitor) vừa cách ly AC/DC vừa phân chia tín hiệu (AC)
thông thường phân dòng đưa tín hiệu AC không mong muốn xuống mass.
Cấu tạo :
Tụ có cấu tạo rất đơn giản gồm 2 bản cực bằng kim loại đặt cách điện với nhau, môi
trường cách điện giữa 2 bản cực gọi lá điện môi.
Điện dung :
Khi đặt vào giữa 2 bản cực của tụ điện 1 nguồn điện DC, thì các điện tích từ nguồn
sẽ chảy vào và tích tụ trên 2 bản cực của tụ và hình thành giữa 2 bản cực này một hiệu điện
áp quá trình này gọi là quá trình nạp điện và tụ sẽ nạp cho đến khi điện áp giữa 2 bản cực
của tụ bằng với điện áp của nguồn DC. Lúc đó tụ được xem như một bình chứa điện hay là
một nguồn điện. Lúc này nếu ta đặt giữa 2 bản cực của tụ một vật dẫn thì tụ sẽ phóng điện
Trang : 8
Đồ án tốt nghiệp Trường Kinh tế Kỉ thuật Phương Đông
từ bản cực dương qua vật dẫn về bản cực âm. Quá trình này gọi là quá trình xả điện áp và

tụ sẽ xả điện cho đến khi điện áp giữa 2 bản cực bằng o. Để đặc trưng cho khả năng nạp và
xả điện của tụ điện người ta dùng một đại lượng gọi là điện dung
Ký hiệu : C Đơn vị của tụ F đọc là Fara
1F = 10
6
µF = 10
9
ηF = 10
12
ρF
* Điện dung của tụ tuỳ thuộc vào 4 thông số sau :
- Bề mặt các bản cực : Bề mặt càng rộng thì điện dung càng lớn
- Khoảng cách giữa 2 bản cực là khoảng cách càng gần thì điện dung càng lớn
- Các lớp bản cực : Càng có nhiều lớp chồng lên nhau thì điện dung càng lớn
- Đặc tính của chất điện môi biểu thị bằng hằng số điện môi (K) với chuẩn K =
1 đối với không khí.
Các loại tụ và trị số :
Được dựa trên cơ sở chất điện môi giữa 2 bản cực và một số đặc điểm chính mà ta có
các loại tụ như sau.
a. Tụ hoá :
Đây là loại tụ có chất điện môi là giấy được tẩm một loại dầu hoá học. Điện dung
của tụ hoá khá lớn được tính bằng đơn vị µF. Trên thân tụ hoá người ta sẽ kí hiệu cực tính
của tụ hoá
Khi sử dụng ta cần lưu ý là điện áp đặc vào cực dương của tụ phải lớn hơn điện áp
đặc vào cực âm. Ngoài ra trên thân tụ hoá nhà sản xuất còn cho biết điện dung, điện áp làm
việc, nhiệt độ bảo quản. Điện áp làm việc là điện áp lớn nhất mà ta đặc vào 2 bản cực.
Ký hiệu :


b. Tụ thường :

Đây là loại tụ có chất điện môi giữa 2 bản cực là giấy, mica, sứ.Còn các bản cực là
những màn kim loại mỏng xen giữa các tấm plastic, giấy cách điện. Những màn kim loại
Trang : 9
Đồ án tốt nghiệp Trường Kinh tế Kỉ thuật Phương Đông
có bề mặt rộng được phân thành khối tròn để tăng điện dung. Điện dung của tụ thường rất
nhỏ được tính bằng đơn vị PF vì có điện dung nhỏ nên ở tụ thường không phân biệt cực
tính. Dù điện dung nhỏ nhưng lại có độ ổn định cao rất thích hợp cho các mạch giao động
và điều hợp cần có tần số chính xác.
Ký hiệu :

Trị số :
Do kích thước của tụ thường rất nhỏ nên người ta không thể ghi trực tiếp lên thân tụ
mà người ta thường ký hiệu bằng các chữ số và cách đọc như sau : Nếu trên thân tụ có ghi
3 chữ số thì hai chữ số đầu giữ nguyên, chữ số thứ 3 là luỹ thừa cơ số 10 nhân thêm vào
đơn vị ρF.
c. Tụ xoay (Varialbe Capacistor) :
Đây là loại tụ mà các bản cực kim loại được ghắn xen kẻ nhau lên đế cố định và trục
xoay. Khi ta điều chỉnh trục xoay thì một số bản cực sẽ thay đổi vị trí làm cho diện tích
tiếp xúc giữa 2 bản cực thay đổi làm điện dung của tụ thay đổi. Tụ xoay dùng để chọn đài
trong máy thu thanh, có chất điện môi là không khí. Khi xoay tụ chọn đài điện dung của tụ
thay đổi làm thay đổi tần số thu. Điện dung của tụ khoảng vài trăm PF Được dùng nhiều
trong các mạch điều hưởng chọn tần số hoặc trong các mạch dao động cũ để thay đổi tần
số.
Ký hiệu :
3/ Biến áp :
Cấu tạo :
Gồm 2 hay nhiều cuộn dây quấn trên cùng một lõi sắt, các vòng dây được quấn cách
điện với nhau.
Trang : 10
Đồ án tốt nghiệp Trường Kinh tế Kỉ thuật Phương Đông

Đặc điểm :
Biến áp hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ là hiện tượng sinh ra dòng điện
khi đặt vào 2 đầu cuộn dây sơ cấp một điện áp xoay chiều thì sẽ xuất hiện dòng điện và
cuộn dây, cuộn dây sinh ra từ trường. Vì chiều dòng điện biến đổi cho nên từ trường do
cuộn sơ cấp gâp ra cũng biến đổi từ cuộn sơ cấp sang cuộn thứ cấp và lúc này có thể xem
như từ trường qua cuộn thứ cấp đã biến đổi, trong cuộn thứ cấp xuất hiện dòng điện.
Biến áp có nhiều loại :
a. Theo cấu tạo :
- Biến áp tự ngẫu
- Biến áp cách ly
b. Theo công dụng :
- Biến áp nguồn
- Biến áp đảo pha
- Biến áp xuất âm
c. Theo đặc điểm :
- Biến áp tăng áp
- Biến áp hạ áp
Hoạt động của biến thế là chuyển đổi từ điện năng ở sơ cấp qua từ năng tập trung vào lõi
sắt rồi chuyển từ năng ở lõi sắt thành điện năng trở lại bên thứ cấp. Dòng AC vào sơ cấp
tạo ra từ trường luôn biến đổi tập trung vào lõi sắt để đưa vào thứ cấp cho ra dòng AC để
sử dụng
Mối quan hệ giữa các đại lượng trong biến áp :
Gọi U
1
; I
1
;

n
1

lần lượt là hiệu điện áp, cường độ dòng điện, số vòng dây sơ cấp.
U
2
; I
2
; n
2
lần lượt là hiệu điện áp, cường độ dòng điện, số vòng dây thứ cấp.
Ta có :
2
1
U
U
=
2
1
n
n
=
1
2
I
I
Trang : 11
Đồ án tốt nghiệp Trường Kinh tế Kỉ thuật Phương Đông

2
1
U
U

=
1
2
I
I

Hiệu điện áp 2 đầu cuộn dây tỷ lệ thuận với số vòng dây và tỷ lệ nghịch với cường độ
dòng điện qua cuộn dây.
4.Diode
Cấu tạo :
Diode bán dẫn có cấu tạo gồm 2 miền bán dẫn P - N tiếp xúc với nhau và nối với 2
điện cực đưa ra bên ngoài.
Điên cực nối với miền P gọi là Anode, Ký hiệu là A
Điên cực nối với miền N gọi là Cathode, Ký hiệu là K

Các loại Diode bán dẫn :
a. Diode chỉnh lưu :

Đây là loại diode được chế tạo chủ yếu là phục vụ cho mạch chỉnh lưu điện áp. Diode chỉnh lưu
thường được cấu tạo tiếp mặt cho nên khả năng chịu đựng dòng điện và điện áp khá lớn. Bán dẫn
làm ra diode chỉnh lưu thường là silic.
b. Diode ổ : áp (diode Zener) :
Trang : 12
Đồ án tốt nghiệp Trường Kinh tế Kỉ thuật Phương Đông
Đây là loại diode mà khi chế tạo người ta ứng dụng hiệu ứng đánh thủng làm cho
Diode có khả năng ổn áp, trên thân của diode có ghi mức điện áp mà nó ổn áp. Điều cần
lưu ý dể thực hiện chức năng ổn áp diode Zener phải được đặt ở chế độ phân cực nghịch.
c. Diode phát quang (Led):
Diode phát quang (Led) : Đây là loại diode mà khi có dòng điện qua nó thì nó sẽ
phát ra ánh sáng. Diode phát quang, hện nay với công nghệ bán dẫn phát triển thì led có

nhiều màu sắc khác nhau như : Đỏ, xanh, trắng,vàng…với mức điện áp phân cực cũng
khác nhau như : 1,5
v
, 2,5
v
, 3
v
…
5. transistor : Có nhiều loại Transistor
Loại mối nối PN (BJT : Bipola junction Transistor) , thông thường là PNP và NPN, loại
đơn nối UJT (Unjunction Transistor), loại hiệu ứng điện trường (Fet : Field Effect
Transistor), loại hiệu ứng điện trường Oxide kim loại (Mos Fet : metal Oxide Field Effect
Transistor). Trước hết là loại căn bản và loại công dụng nhất là BJT.
a .transistor lưỡng cực bjt ( bipotar junction transistor) :
. Cấu tạo : Transistor lưỡng cực BJT là cấu trúc gồm 3
khối bán dẫn hoặc P-N-P hoặc N-P-N ghép sen kẽ nhau và
hình thành 2 miền bán dẫn P-N có tác dụng tương hổ
lẫn nhau.
Miền E (Emiter) Cực phát : Đây là miền bán dẫn có nồng độ tạp chất cao
nhất, khả năng phát sinh ra các hạt mang điện.
Miền C (Colector) Cực thu : Đây là miền bán dẫn nó nồng độ tạp chất trung bình.
Miền B (Bazơ) Cực khiển : Đây là miền có nồng độ tạp chất nhỏ nhất và bề dày rất
mỏng.
Trang : 13
Đồ án tốt nghiệp Trường Kinh tế Kỉ thuật Phương Đông
Xếp về mặt cấu trúc thì Transistor giống như 2 Diode mắc ngược chiều nhau,
tuy nhiên ta không thể dùng 2 diode dùng cho một Transistor. Bởi vì ở Transistor nồng độ
tạp chất ở các miền bán dẫn khác nhau.
. Đặc điểm hoạt động :
- Khi chưa có điện trường :

Tại miền tiếp giáp PN giữa cực B và E (S
1
) và miền tiếp
giáp PN giữa cực B và C (S
2
) sẽ xuất hiện các hàng rào ngăn
cảng sự chuyển động khuếch tán của các hạt mang điện.
Vì vậy sẽ không có dòng điện chạy trong Transistor.
- Khi có điện trường ngoài đặt vào các cực của Transistor :
Đặt vào giữa 2 cực B và E của Transistor một điện
áp VBE sao cho miền tiếp giáp giữa 2 cực B và E được phân cực thuận. Lúc này các lỗ
hỗng mang điện tích dương tại miền E sẽ bị đẩy trần sang miền B tại đây chúng sẽ kết hợp
với các Electron của miền B để tạo ra dòng điện phân cực Ib. Vì miền B là miền có nồng
độ tạp chất thấp cho nên giá trị dòng Ib rất nhỏ. Do số lượng lỗ hổng mang điện dương tại
miền E rất lớn bề dày của miền B rất mỏng cho nên sau khi tràn qua miền tiếp giáp S
1
các
lỗ hổng dư thừa sẽ tập trung tại miền tiếp giáp S
2
. Bây giờ nếu ta đặt giữa cực B và cực C
một điện áp sao cho miền tiếp giáp S
2
được phân cực nghịch thì lúc này các lỗ hổng dư
thừa của miền E sẽ bị điện trường gia tốc đẩy tràn sang miền C và tạo thành dòng điện I
C
.
Vì số lượng loå hổng dư thừa rất lớn cho nên dòng I
C
có giá trị rất lớn. Khi dòng I
C

đã xuất
hiện thì có nghĩa là Transistor đã hoạt động.
Như vậy để cho một Transistor hoạt động thì cần phải có 2 điều kiện :
- Phân cực thuận cho miền tiếp giáp để tạo ra dòng phân cực Ib.
- Phân cực nghịch cho miền tiếp giáp
B-C để tạo ra dòng I
C.

Điện áp VBE được gọi là điện áp phân
cực .
Điện áp VCE gọi là điện áp tiếp tế để thoả mãn điều kiện phân cực nghịch cho miền
tiếp giáp thì lVCEl > lVBEl .
Khi ta thay đổi dòng Ib thì dòng I
C
sẽ thay đổi theo nhưng với số lượng lớn hơn chính vì
vậy người ta gọi Transistor là bán dẫn có khả năng khuếch đại để biểu diễn mức độ khuếch
Trang : 14
Đồ án tốt nghiệp Trường Kinh tế Kỉ thuật Phương Đông
đại của Transistor người ta dùng hệ số khuếch đại βvà giá trị này có thể biểu diễn theo
công thức sau : I
C
= β.Ib
Hệ số khuếch đại của Transistor được nhà sản xuất qui định và đây là hệ số khuếch đại
lớn nhất mà Transistor có thể khuếch đại
Vì dòng Ib và dòng I
C
đều xuất phát từ cực E của Transistor cho nên ta có Công thức : I
E
= Ib + I
C

Vì dòng I
C
có giá trị rất lớn so với Ib cho nêm trong một số trường hợp ta có thể xem
như I
C
≈ I
E

Trong thực tế ngoài các dòng điện Ib; I
C
; I
E
Trong Transistor còn có một dòng điện rất
nhỏ gọi là dòng rỉ. Ở điều kiện bình thường thì dòng rỉ xem như không đáng kể. Tuy nhiên
khi nhiệt dộ Transistor tăng lên thì dòng rỉ sẽ tăng lên rất nhanh gây mất ổn định cho hoạt
động của Transistor. Vì vậy khi sử dụng Transistor người ta thường thiết kế các mạch ổn
định nhiệt độ nhằm mục đích hạn chế tối đa dòng rỉ.
. Phân cực và ổn định nhiệt độ :
Phân cực là cách dùng điện trở ghép từ nguồn cực C để cách cho cực B thay thế nguồn
Vb. Còn ổn định nhiệt là cách làm cho Transistor không nóng thêm khi nhiệt độ tăng.
Nguyên tắc ổn định nhiệt là phải nối mạch phân cực Transistor sao cho khi nhiệt độ tăng
lên thì phân cực giảm để kéo theo dòng I
C
(Dòng I
C
giảm thì Transistor không còn nóng
thêm nữa).
. Đặc tuyến của
Transistor :
a. Đặc tuyến truyền

đạt :
Trang : 15
Đồ án tốt nghiệp Trường Kinh tế Kỉ thuật Phương Đông
Đặc tuyến truyền đạt của Transistor là đồ thị nói lên mối quan hệ giữa điện áp ngõ
vào VBE và dòng ngỏ ra IC. Từ đặc tuyến này ta có thể chia hoạt động của Transistor làm
3 vùng :
- Vùng ngưng dẫn : Đây là lúc điện áp VBE còn quá nhỏ dòng Ib xem như bằng 0, dòng
I
C
xem như bằng 0 Transistor không dẫn điện.
- Vùng khuếch đại : Là lúc điện áp VBE đã đủ
lớn để làm xuất hiện dòng Ib, dòng I
C
bắt đầu xuất
hiện và thay đổi tuyến tính với dòng Ib. Trong vùng
này nếu thay đổi dòng Ib một lượng nhỏ thì dòng
I
C
sẽ thay đổi theo nhưng số lượng lớn hơn rất
nhiều. Vì vậy ta gọi đây là vùng khuếch đại.
- Vùng bão hoà : Đây là lúc dòng I
C
đã đạt giá trị cực đại. Trong vùng này nếu ta tăng
dòng Ib thì dòng I
C
vẫn không thay đổi. Khi Transistor dẫn bảo hoà thì cực C và cực E xem
như bị nối tắc.
b. Đặc tuyến ngỏ ra :
Đặc tuyến ngỏ ra là đồ thị nói lên mối
quan hệ giữa điện áp ngỏ ra VCE và dòng

điện ngỏ ra I
C
. Tuy đặc tuyến ngỏ ra có vô số
nhánh, nhưng trong quá trình sử dụng tại một thời
điểm bất kì ta chỉ chọn được một trong vô số nhánh đó.
Từ đồ thị mỗi nhánh ta thấy dòng I
C
chỉ xuất hiện khi điện áp ngỏ ra VCE >0 và dòng I
C
phụ thuộc vào điện áp VCE
trong một khoảng thời gian rất ngắn sau đó dòng I
C
hầu như không thay đổi theo
điện áp VCE.
- Vùng đánh thủng : Đây là lớp điện áp VDS đạt giá trị quá lớn kênh dẫn bị đánh
thủng do dòng điện quá lớn.

. Vài dạng transistor thực tế :
Dạng vỏ như hình vẽ thường thấy, dạng này
cũng dùng cho 2 loại transistor Jfet và Mosfet bằng
cách thay đổi mật độ các chất pha trộn và thể tích khối
các cực : C,B,E sẽ cho ra những Transistor có các đặc tính khác nhau có loaïi cho độ
Trang : 16
Đồ án tốt nghiệp Trường Kinh tế Kỉ thuật Phương Đông
khuếch đại lớn hơn gấp 800 lần. Có loại thích hợp với điệnn thế cao nhưng loại phổ biến và
nhiều công dụng thường có dòng cực thu tối đa chỉ vài trăm mA . Với Transistor khuếch
đại công suất dòng cực thu có thể lên 30A. Ngoài ra còn có lõi Transistor được chế tạo đặc
biệt dùng với cao tần hoặc dùng như loại contact điện tử đóng mở đột ngột (dạng số).
Transistor Darlingtor : Đây là một cặp Transistor NPN được ghép
lại với nhau để tăng cường hệ số khuếch đại và công suất.

6.IC ổn áp:
Họ IC 78XX cung cấp điện áp ra cố định từ +5V đến +24V. Ký hiệu XX để chỉ điện
áp ra. Ví dụ 7805 là ổn áp 5V, 7824 là ổn áp 24V . Sơ đồ mắc mạch trong thực tế:
+ +
C 2

C 1
U v
L M 7 8 1 2
1
2
3
V I
G N D
V O
U r
Trong đó :
-Chân1 được nối với điện áp ngõ vào
-Chân2 được nối với mass
-Chân3 được nối với tải
-Tụ C=0,1uF để cải thiện quá trình quá độ và lọc nhiễu tần số cao
Dòng điện đưa ra của họ 78XX thường < 1A
Họ 79XX tương tự như họ 78XX nhưng cho điện áp cố định từ -5V đến -24V
7.Khuếch đại thuật toán (Op-Amp)
a) kí hiệu và các thông số cơ bản
Khuếch đại thuật toán là mạch khuếch đại tổ hợp có hệ số khuếch đại rất lớn, trở kháng
vào lớn và trở kháng ra nhỏ.
Trang : 17
Đồ án tốt nghiệp Trường Kinh tế Kỉ thuật Phương Đông
Khuếch đại thuật toán đóng vai trò quan trọng và được sử dụng rộng rãi trong kỹ thuật

khuếch đại, tạo tín hiệu sin, xung, trong bộ ổn áp và bộ lọc…Kí hiệu của Op-Amp như
hình (7.1).
Hình 7.1: Ký hiệu của Op-Amp.
Ta có điện áp ngõ ra của Op-Amp là: U
r
= K
d
.U
d
Trong đó: - K
d
: hệ số khuếch đại của Op-Amp.
- U
d
= U
P
- U
N
o Nếu U
N
= 0 thì U
r
= K
d
.U
P
nên U
r
đồng pha với tín hiệu vào U
P

, vì vậy đầu vào P
được gọi là đầu vào không đảo và ký hiệu bởi dấu (+).
o Nếu U
P
= 0 thì U
r
= -K
d
.U
N
nên U
r
ngược pha với tín hiệu vào U
N
, vì vậy đầu vào N
được gọi là đầu vào đảo và ký hiệu bởi dấu (-).
Op-Amp có thể cấp nguồn đối xứng hoặc có thể cấp nguồn đơn.
Một bộ khuếch đại thuật toán lý tưởng có các tính chất sau:
− Trở kháng vào Z
V
= ∞.
− Trở kháng ra Z
r
= 0.
− Hệ số khuếch đại K
d
= ∞.
b.Đặc tuyến truyền đạt:
Đặc tuyến quan trọng nhất của KĐTT là đặc tuyến truyền đạt, Theo đặc tuyến này
Ur chỉ tỉ lệ với Uv trong dải điện áp (Umin-Umax) nào đó. Dãi điện áp này gọi là dãi biến

đổi điện áp ra của KĐTT (hay miền tuyến tính). Ngoài dãi này, điện áp ra không thay đổi
và được xác định bằng các trị số Ur min, Ur max gọi là điện áp bão hoà, giá trị điện áp này
không phụ thuộc vào điện áp vào và gần bằng trị số nguồn cung cấp (điện áp bão hoà này
thường thấp hơn trị số nguồn từ 1V đến 3V về giá trị)

Trang : 18
-
+
U
N
U
P
U
r
Miền
tuyến tính
Miền bão
hoà
Miền bão
hoà
Đầu vào
đảo
Đầu vào
không đảo
Ur max
Ur min
Ủr
Ủv
Ec
-

Ec
Đồ án tốt nghiệp Trường Kinh tế Kỉ thuật Phương Đông
8 .IC4518 :
a/ kí hiệu và cấu tạo ::

C L K
9
E N
1 0
R S T
1 5
Q 0
1 1
Q 1
1 2
Q 2
1 3
Q 3
1 4
v c c
1 6
U 1 B
4 5 1 8
C L K
1
E N
2
R S T
7
Q 0

3
Q 1
4
Q 2
5
Q 3
6
V S S
8
Trang : 19
Đồ án tốt nghiệp Trường Kinh tế Kỉ thuật Phương Đông

6 Q 3
1
2
3
U 5
J
1
C L K
2
K
3
R
4
Q
5
Q
6
G N D

8
V C C
7
U6
J
1
C L K
2
K
3
R
4
Q
5
Q
6
G N D
8
V C C
7
U7
J
1
C L K
2
K
3
R
4
Q

5
Q
6
G N D
8
V C C
7
U8
J
1
C L K
2
K
3
R
4
Q
5
Q
6
G N D
8
V C C
7
U9
1 6 V C C
1 C K
7 R I S E R
8 G N D8 G N D
5 Q 24 Q 13 Q 0

 Là IC giải mã nhị phân sang mã BCD .
 trong vi mạch 4518 chứa 2 bộ giải mã BCD
 chân 3,4,5,6,11,12,13,14, là các chân ngõ ra của mã BCD.
 Chân 1,9 là chân ngõ vào của xung ck tác động ơ sườn xuống
 Chân 2,10 ……………………………………………sươn lên
 Chân 7,15 lá chân riset .
 Chân 8 mass
 Chân 16 nguồn
b. bảng trạng thái::
Trang : 20
Đồ án tốt nghiệp Trường Kinh tế Kỉ thuật Phương Đông


9/. IC 4511 :
: a. kí hiệu :
- là IC giải mã BCD sang mã thập phân ( led 7 đoạn)

Trang : 21
Ck Q3 Q2 Q1 Q0
0 0 0 0 0
1 0 0 0 1
2 0 0 1 0
3 0 0 1 1
4 0 1 0 0
5 0 1 0 1
6 0 1 1 0
7 0 1 1 1
8 1 0 0 0
9 1 0 0 1
10 0 0 0 0

4511
Đồ án tốt nghiệp Trường Kinh tế Kỉ thuật Phương Đông
 các chân 13,12, 11,10,9,14,15 là các ngõ ra của mã thập phân ( led 7 đoạn)
 các chân 7,1,2,6,8, là các ngõ vào của mã BCD .
 chân số 5 là chân chốt .
 chân 8 mass
 chân 16 nguồn .
 chân 4,5
b .bảng trạng thái:
Trang : 22
Đồ án tốt nghiệp Trường Kinh tế Kỉ thuật Phương Đông
10 / IC 555 ::
a .kí hiệu :


-chân 1 :GND
-chân 8: Vcc
-chân 2:(trigger) , chân 6 :( threshold) , là ngõ vào của tầng so áp
-chân 7 :(discharge) được xem như là một công tất điện đóng mở , khi chân 3 ở mức thấp
thì các chân nay đóng lại và khi chân 3 ở mức cao thì nó mở ra. tạo sự nạp xả điện cho
mạch R-C .
Chân 5 : (control) dung dể thây đổi mức áp chuẩn trong IC .
Trang : 23
Đồ án tốt nghiệp Trường Kinh tế Kỉ thuật Phương Đông
Chân 3 : (out put) ngõ ra của xung.
Chân 4 :( riset) tác động mức thấp .
vi mạch này làm việc như một bộ định thời gian kiểu 1 xung (one shot time) hoặc một bộ
đa hài phiến định (aactable multivibrator).
b. sơ đồ cấu tạo bên trong vi mạch :
+

-
O U T
J
1
C L K
2
K
3
Q
4
Q
5
U 2
Q 1
Q 2
R 1
R 2
R 3
66
55
2
88
44
3
+
-
O U T
4
8888
33

77
11
:
11. led 7 đoạn:
- có 2 loại: + anode chung
+ catode chung
-Thông thường chân 3,8 là 2 chân chung .
a.kí hiêu:
Trang : 24
Đồ án tốt nghiệp Trường Kinh tế Kỉ thuật Phương Đơng
1 0
6
74
1
2
3 8
9
5
D 1
T I L 3 0 9

b. bảng trạng thái::
a = 0 + 2 +3 + 5 + 6 + 7 + 8 + 9
b = 1 + 2 + 3 + 4 + 7 + 8 + 9
c = 0 + 1 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7 + 8 + 9
d = 0 + 2 + 3 + 5 +6 + 8 +9
e = 0 + 2 + 6 + 8
f = 0 + 4 + 5 + 6 + 8 + 9
g = 2 + 5 + 6 + 8 + 9
Một trong các số chỉ báo thông dụng là LED 7đoạn. Đèn gồm 7 đoạn mang

tên a, b, c, d, e, f, g được sắp xếp theo hình số 8. Xem ( Hình III.4.2 a), bên dưới
mặt 7 đoạn là một số đèn led ( thường là 7 ) và hệ thống phản chiếu ánh
sáng lên mặt.Tuỳ tổ hợp các đoạn sáng mà ta có các số và các chữ số
khác nhau
Trang : 25
a
b
c
f
e
d
g