Tính toán các thông số để sử dụng Led hợp lý

Một chút tính toán để biết cách dùng Led.

Đặc tính của môn điện tử là "tính tính toán toán". Khi đã nghĩ ra một mạch điện rồi thì phải biết:

* Biết tính toán dòng, áp, công suất tiêu thụ, tính an toàn, độ bền
* Biết tìm linh kiện, làm bo mạch in.
* và phải biết ráp mạch
* và nếu giỏi nữa thì phải biết dùng kiến thức của mình tạo ra kinh tế cho bản thân.

Ở đây tôi trình bày các mạch điện kinh điển dùng Led và một số tính toán có liên quan (để việc tính
toán nhanh và dễ làm tôi dùng phần mềm PSpice của OrCAD).

Do có ý là chỉ dùng các linh kiện dễ tìm, tôi chọn kiểu mạch điều khiển kích sáng chủ yếu dùng
transistor và chỉ dùng thêm một vài loại ic logic thông dụng.

Trước hết là vấn đề kiểm tra các Led mà Bạn có:


Khi dùng Ohm kế để kiểm tra Led Bạn nhớ các điểm sau:

(1) Lấy thang đo Rx1 để có dòng chảy ra trên dây đo lớn, lúc này dòng ngắn mạch (chập 2 dây đo
lại) , dòng chảy trên dây đo sẽ lớn nhật và thường ở thang Rx1 là 150mA (con số này có ghi trên
máy đo).

(2) Do dây đo màu đỏ nối vào cực âm của pin (pin 3V trong máy đo), nên dòng điện tử chảy ra từ
dây đen và do dây màu đỏ nối vào cực dương của pin nên dòng điện tử sẽ bị hút vào ở dây đỏ.

(3) Khi đo Led (hay nói chung là khi Bạn đo các linh kiện có tính phi tuyến như diode, transistor, IC)
Bạn nên xem kết quả trên vạch chia LV, vạch LV cho Bạn biết mức volt hiện có trên vật đo và khi
đọc kết quả trên vạch chia LI, vạch LI cho Bạn biết cường độ dòng điện đang chảy qua vật đo.

Vậy với Led, khi dây đen đặt trên chân Cathode và dây đỏ trên chân Anode, Led sẽ sáng. Đọc kết
quả trên vạch chia LV Bạn biết điện áp có trên 2 chân của Led và đọc trên vạch chia LI, Bạn biết
cường độ dòng điện đang chảy qua Led.

Đảo chiều 2 dây đo Led sẽ không sáng, vì nó bị phân cực ngược, khi mối nối bán dẫn PN bị phân
cực ngược nó sẽ không cho dòng chảy qua.

Tóm tắt cách đo Led bằng hình động sau:


Bạn thấy gì: Khi dây đen đặt trên chân cathode của led và dây đỏ trên anode thì Led sáng (vì Led
được cho phân cực thuận) và khi đảo dây lại thì Led tắt (vì Led bị phân cực nghịch).

Lúc đo theo phân cực thuận, Bạn hãy nhìn kim dừng trên vạch chia LV sẽ biết mức ghim áp của Led.
Các Led chiếu sáng thông thường thường có mức ghim áp khoảng 2V, với loại Led siêu sáng có mức
ghim áp khoảng 3V.

Ghi nhận: Với các VOM kế có lỗ cắm dùng đo hệ số khuếch đại dòng của các transistor, Bạn có thể
cắm Led vào các lỗi này để kiểm tra Led, làm như vậy sẽ nhanh hơn.




Tiếp theo chúng ta sẽ dùng trình PSpice của OrCAD để khảo sát các mạch điện
kinh điển dùng Led.



Thực hành 1: Dùng luật Ohm để tính trị của điện trở hạn dòng R
(Xem sơ đồ mạch thực hành 1).

Trong mạch này dùng 3 chủng loại linh kiện, đó là: Led chiếu sáng, điện trở và nguồn điện năng của
pin.



Trong mạch Bạn luôn phải nhớ dùng điện trở hạn dòng hay còn gọi là điện trở định dòng làm việc
cho Led. Các Led chiếu sáng thường có mức ghim áp là 2V (loại Led siêu sáng có mức ghim áp là
3V) và dòng làm việc lấy 10mA là đủ sáng. Vậy chúng ta có thể dùng luật Ohm để tính được trị của
điện trở R.

Dùng trình PSpice để tính nhanh, từ các trị in ra trong hình, chúng ta thấy với Led có tính ghim áp là
1.18V và trong mạch dùng điện trở hạn dòng R1 là 1K thì dòng chảy qua led sẽ là 10.82mA, lúc này
công suất tiệu thụ trên Led là 12.76mW, rất nhỏ so với công suất làm nóng điện trở R1 là 117.1mW.
Vậy nếu muốn giảm dòng chảy qua Led Bạn cho tăng trị của điện trở R1.

Điều tối kỵ: Không bao giờ, không bao giờ cho Led nối thẳng vào nguồn pin, không có điện trở hạn
dòng, dòng qua Led quá lớn, Led sẽ bị cháy và hư tức khắc (nếu không tin, Bạn có thể làm thử để
lấy kinh nghiệm).



Thực hành 2: Khảo sát các Led mắc nối tiếp.


Chúng ta tạo ra 4 nhánh với số Led tăng dần, và dùng PSpice để tìm kết quả về dòng và áp trên
mạch, chúng ta nhận thấy:

* Điện áp của các Led được cho cộng vào nhau.
* Do điện trở hạn dòng không thay đổi trị số, nên dòng ở các nhành có nhiều Led sẽ giảm.

* Dòng cung cấp của nguồn pin bằng tổng các dòng qua các nhánh cộng lại.

Vậy khi mắc nhiều Led nối tiếp chúng ta phải nhớ điều chỉnh lại trị của điện trở hạn dòng để dòng
qua Led đủ lớn để cho Led sáng mạnh (dòng làm việc của các Led chiếu sáng thường lấy trong
khoảng từ 5mA đến 10mA là đủ).


Thực hành 3: Khảo sát các Led vừa mắc nối tiếp vừa mắc song song.

Bạn mô tả mạch điện muốn ráp trong trình PSpice, và kết quả phân tích của PSpice cho chúng ta số
liệu như hình sau:


Qua các số liệu chúng ta thấy: Dòng qua nhánh 2 Led là 4.87mA, và dòng tồng cộng là 9.74mA.
Nhánh 3 Led không có dòng.

* Các nhánh có Led cùng loại, có số Led bằng nhau mắc song song thì có dòng làm sáng Led.

* Nhánh có số Led nhiều hơn, như nhánh 3 Led, nó cần mức áp cao hơn mức ghim áp của nó, do đó
nhánh này thiếu áp và sẽ không được cấp dòng, nên các Led không sáng.

Tóm lại, Bạn cần nhớ chỉ dùng cùng loại Led cho mắc nối tiếp và rồi mắc song song, số Led trên các
nhánh phải bằng nhau, lúc đó các nhánh này mới có dòng và Led sẽ sáng .


Thực hành 4: Hãy làm quen với tụ điện và mạch RC.

Trong mạch điện tụ điện là kho chứa điện, do vậy khi có một tụ điện Bạn phải biết:

* Điện dung của tụ, đơn vị tính là Faraday, thường dùng ở cấp uF (micro Farad), hay nF (nano

Farad) hay pF (pico Farad).

* Sức chịu áp của tụ, trên tụ thường ghi mức áp làm việc (WV, Working Volt), đừng cho tụ nạp ở
mức áp quá cao, tụ sẽ bị nổ.



Hình vẽ cho thấy hình dạng các loại tụ điện: Thường có 3 nhóm:

(1) Nhóm tụ hóa, loại tụ có dung lượng lớn (chứa được nhiều điện tích), loại tụ này có cực tính, khi
mắc vào mạch dấu dường ghi trên tụ phải cho bên có mức áp cao.

(2) Nhóm tụ thường, loại tụ này có điện dung nhỏ, nhưng sức chịu áp cao. Loại tụ thường không có
cực tính.

(3) Nhóm tụ xoay, loại tụ này có điện dung thay đổi được, nó thường dùng trong các mạch cộng
hưởng dùng làm bẩy sóng.


Để hiểu nguyên lý làm việc của tụ trong mạch, tôi trình bày bằng hình động, trong hình cho thấy 2
quá trình: Quá trình nạp điện và quá trình xả điện.




* Khi S1 đóng và S2 hở, lúc này tụ C1 ở quá trình cho nạp điện, dòng điện tích từ nguồn pin cho
bơm vào tụ, dòng chảy qua điện trở R1 và mức volt trên tụ tăng dần lên cho đến lúc đầy, tụ đầy
được hiểu là mức áp trên tụ đã lên rất gần bằng 12V của nguồn.

* Khi S2 đóng và S1 hở, lúc này tụ C1 ở quá trình xả điện, dòng điện sẽ chảy qua điện trở R2 và

mức áp trên tụ sẽ giảm dần xuống. Khi mức áp trong tụ bằng 0V, chúng ta nói tụ đã xả hết điện.

Vậy xuất hiện câu hỏi: Khi nào và bao lâu thì tụ C1 mới nạp đầy? Và phải bao lâu thì tụ C1 mới xả
hết điện?

Nhìn vào mạch Bạn cũng thấy, nếu dùng tụ C1 có dung lượng lớn và điện trở R1 làm ống dẫn có sức
cản dòng quá lớn thì thời gian để tụ nạp đầy mức áp của nguồn sẽ rất lâu. Cũng vậy, tụ lớn, điện
trở R2 có trị lớn thời gian để tụ xả hết điện cũng sẽ rất lâu. Người ta đưa ra một định nghĩa về thời
hằng:

Thời hằng của mạch nạp xả của tụ C qua R là thời gian t = RxC. Với thời gian này tụ sẽ nạp được
63% mức điện của nguồn nuôi hay đã xả được 63% lượng điện mà tụ có. Và mội người đều cho là
sau 5t (tức 5xRxC) thì xem như tụ đã nạp đầy hay tụ đã xả hết điện.



Thực hành 5: Bây giờ nói đến linh kiện có tính tích cực đây, đó là transistor.

Transistor là một linh kiện rất quan trọng, nó tạo ra cuộc cách mạng lông trời lỡ đất của ngành điện
tử. Transistor được xếp vào loại linh kiện tích cực vì nó có tính khuếch đại. Ở đây chúng ta chỉ dùng
transistor như những khóa điện bán dẫn đóng mở mạch theo mức áp cao hay thấp. Có 2 loại
transistor, loại NPN và loại PNP.


Mô hình bán dẫn cho thấy người ta sắp xếp các chân bán dẫn loại N, loại P để tạo ra các mối nối EB
cà CB và tạo ra các transistor nhị cực NPN hay PNP.

Trong hình N là chất bán dẫn Silicon pha Phospho (Phospho với 5 điện tử hóa trị tạo nối), nên khi
gắn vào tinh thể Silicon sẽ để dư ra một điện tử tự do, và chính điện tử dư ra này là phần tử dẫn
điện trong chất bán dẫn loại N, khi cho N pha đậm, người ta sẽ ghi là n+ và pha nhạt hơn thì ghi là

n Tương tự chất P là chất bán dẫn Silicon cho pha Indium ( Indium có 3 điện tử nối hóa trị nên
khi gắn vào tinh thể Silicon sẽ có một nối trống vì thiếu điện tử), chính các lỗ trống này tạo ra điều
kiện dẫn điện trong chất bán dẫn loại P.

Bạn thấy chân E có kích thước thu nhỏ, vì sao?. Vì nó là chân dùng cho phun ra các hạt tải điện,
chân C có kích thước rộng là vì nó là chân được dùng để thu gốp các hạt điện phun ra từ chân E.




Trên đây là hình vẽ cấu trúc bán dẫn của một transistor NPN. Trong chất bán dẫn loại N phần tử làm
công việc dẫn điện là các hạt điện tử (dư ra do phospho cho) và trong chất bán dẫn loại P phần tử
dẫn điện là các lỗ trống trên các nối (do Indium tạo ra), các lỗ được cho đồng nghĩa là các hạt tải
điện dương (nên ghi bằng dấu +). Vậy nếu chân E phun ra dòng, dòng này sẽ chảy vượt qua vùng B
và sẽ được thu gốp lại trên chân C.




Nhìn các hình chụp trên Bạn thấy transistor có 3 chân:

* Chân E được pha đậm để có tính dẫn điện tốt, nó là chân phun ra các hạt tải điện. Với chất bán
dẫn loại N thì phun ra các hạt điện tử dư (do chất pha phospho cung cấp) với chất bán dẫn loại P thì
phun ra các lỗ (các nối trống do Indium tạo ra). E là Emitter, nghĩa là chân phát, chân phun ra các
hạt tải điện.

* Chân C được pha vừa, nó có tính dẫn điện khá, nó là chân thu gôm các hạt tải điện phun ra từ
chân E, nghĩa la các hạt tải điện phun ra từ chân E đều được "hút vào" chân C và chảy ra trên chân
C. C là Collector, nghĩa là chân gốp, thu gốp các hạt điện phun ra từ chân E.

* Chân B được làm rất mỏng, nó là chân nền kẹp giữa chân E và chân C, người ta thêm chân B ở
giữa để "control" dòng điện chảy từ E vào C. Nó điều khiển dòng điện đi từ E vào C. Người ta làm
chân B thật mỏng để tránh sự thất thoát của điện tử lúc vượt qua chân này. B là Base, nghĩa là
chân nền, kẹp giữa E và C, dùng kiểm soát cường độ dòng điện chảy từ E vào C.

Nhìn vào cấu trúc bán dẫn của transistor, chúng ta thấy chỉ có thể có 2 loại sắp xếp, đó là NPN hay
PNP. Như vậy dù với kiểu sắp xếp nào trong transistor cũng có 2 mối nối PN, mối nối EB và mối nối
CB, do đó người ta gọi loại transistor này là transistor nhị cực hay transistor BJT (BJT, Bipolar
Junction Transistor).

Trên các sơ đồ mạch điện, chúng ta dùng ký hiệu của transistor để vẽ mạch, với các ký hiệu của các
linh kiện bán dẫn, Bạn nhớ chiều chỉ của mũi tên, mũi tên chỉ vào chân nào chân đó được hiều là
chân có chất bán dẫn loại N.

Transistor là linh kiện thuộc nhóm tích cực (các linh kiện như điện trở, tụ điện, biến áp thuộc nhóm
linh kiện thụ động), có thể dùng transistor để khuếch đại tín hiệu, nghĩa là biến một tín hiệu có công
suất yếu ra một tín hiệu có công suất mạnh hơn, transistor còn có thể dùng làm một khóa điện để
đóng mở mạch theo mức áp. Tuy nhiên muốn dùng transistor để khuếch đại hay làm khóa điện,
trước hết Bạn phải cho phân cực các mối nối trong transistor. Người ta phân ra 4 vùng tùy theo tính
phân cực của 2 mối nối bán dẫn EB và CB.

* Nếu cả 2 mối nối EB và CB đều cho phân cực ngược, người ta nói transistor ở trong vùng ngưng
dẫn (Cut-off), lúc này không có dòng chảy trên các chân của transistor. Nếu xem nó như một khóa
điện, thì transistor ngưng dẫn giống như một khóa điện làm hở mạch.

* Nếu cả 2 mối nối EB và CB đều cho phân cực thuận, người ta nói transistor ở trong vùng bão hòa
(Saturation), lúc này dòng chảy ra ở chân C đã đặt đến mức không thể tăng hơn được nữa. Nếu
xem nó như một khóa điện, thì transistor bão hòa xem như một khóa điện đóng lại, cho dòng chảy
qua.

* Nếu chân EB cho phân cực thuận và chân CB cho phân cực nghịch, người ta nói transistor ở trong
vùng khuếch đại (Action), lúc này chỉ với một tác động điện áp nhỏ trên chân B cũng sẽ kiểm soát
được dòng chảy mạnh yếu ra trên chân C, trạng thái này của transistor được dùng nhiều nhất.

* Nếu chân EB cho phân cực nghịch và chân CB cho phân cực thuận, người ta nói transistor ở trong
vùng khuếch đại ngược (Rev-Action), lúc này chỉ với một tác động điện áp nhỏ trên chân B cũng sẽ
kiểm soát được dòng chảy mạnh yếu ra trên chân E, Bạn thấy người ta đã cho đảo ngược, lấy chân
C làm chân phun hạt tải điện và lấy chân E làm chân gốp. Trạng thái khuếch đại này của transistor
ít được dùng vì nó cho độ lợi nhỏ.


Hãy tìm hiểu các đo các transistor NPN và PNP, loại công suất nhỏ:


Đo transistor nhị cực (BJT transistor):

Transistor nhị cực bên trong có hai mối nối PN, quen gọi là transistor bipolar (BJT). Nó có 2 loại,
transistor NPN và transistor PNP. Bạn có thể dùng một Ohm kế (kim) để kiểm tra các loại transistor
bipolar. Trình tự thường làm là:

(1) Trước hết hãy tìm ra chân B.



Bạn lấy thang đo Rx1, lần lượt tìm đo trên hai chân của transistor, đo chiều này kim không lên, đảo
dây đo, kim cũng không lên, vậy đó là hai chân E (Emitter) và C (Collector) của transistor. Như vậy
có thể nói chân còn lại sẽ chính là chân B của transistor.

(2) Hãy kiểm tra 2 diode tạo bởi mối nối B-E và mối nối B-C.

Bạn có thể xem transistor tương tự như 2 diode (2 mối nối PN), nên việc kiểm tra một transistor
tốt/xấu trở thành kiểm tra 2 diode (diode B-E và diode B-C). Với transistor NPN, nếu dây đen (chân
hút dòng, vì bên trong máy đo nó nối vào cực dương của pin) đặt trên chân B, dây đỏ (nơi dòng điện
tử chảy ra) đặt trên chân C, lúc này kim phải lên do diode được cho phân cực thuận và dây đỏ dời
qua chân E kim cũng phải lên (vì cũng được phân cực thuận). Ngược lại, đặt dây đỏ trên chân B,
dây đen trên chân C rồi qua chân E, cả 2 lần đo này kim đều không lên, vì cả 2 diode đều bị phân
cực nghịch.

Chú ý: với các transistor loại PNP thì kết quả đo sẽ ngược lại. Nghĩa là dây đỏ trên chân B, dây đen
trên chân E, rồi trên chân C, kim sẽ lên là do 2 diode phân cực thuận và dây đen trên chân B, dây đỏ
trên chân C, rồi trên chân E, kim không lên vì 2 diode bị phân cực nghịch.



Hình vẽ cho thấy, dây đen trên chân B (cho hút dòng điện tử ra trên chân B), dây đỏ trên chân E
(cho bơm dòng điện tử vào chân E), kim phải lên là vì lúc này diode B-E đang phân cực thuận.

Nếu đặt dây đỏ trên chân B, lấy dây đen đặt lên chân E, diode phân cực nghịch, kim không lên và
dây đen trên chân C, kim cũng phải không lên.

(3) Hãy xác định chân E và chân C.

Chúng ta biết, mối nối bán dẫn B-C chịu volt nghịch cao (thường trên 60V), trong khi đó mối nối B-E
chịu volt nghịch thấp (thường khoảng 9V).


Do đó, Bạn hãy đặt thang đo Ohm ở vị trí Rx10K, lúc này trên hai dây đo sẽ có 12V (mức volt DC
của nguồn pin trong máy đo), dùng mức áp này đo nghịch trên mối nối B-C (kim sẽ không lên) và khi
đo nghịch trên mối nối B-E, kim sẽ lên, vì sao? vì mối nối B-E chịu áp nghịch có 9V và nó đã bị đánh
thủng với mức áp 12V của máy đo. Qua dấu hiệu này Bạn dễ dàng xác định được chân C và chân

E.

Đến đây Bạn đã biết được chân B, chân C và chân E của transistor rồi.

(4) Hãy xác định độ lợi dòng điện (gọi là hệ số beta) của transistor.

Bạn lấy thang đo Ohm Rx10, cho chập hai đầu dây đo lại, chỉnh kim về vạch 0 Ohm.


Cắm transistor 2SC1815 vào đúng chân C, B, E của 3 lỗ cắm NPN trên máy đo. Chờ kim lên, Bạn
đọc kết quả trên vạch chia HEF. Kim chỉ vị trí 200, có nghĩa là độ lợi dòng điện (beta) của transistor
2SC1815 là 200 lần. Nnó có nghĩa là dòng điện I
C
(chảy ra trên chân C) lớn hơn dòng điện I
B
(chảy
ra trên chân B) là 200 lần. Tham số beta còn gọi là hệ số HFE của transistor.

Với transistor PNP cũng làm tương tự, cắm transistor vào đúng 3 chân C, B, E của bộ chân cắm
PNP và đọc kết quả trên vạch chia HFE, Bạn sẽ biết được độ lợi dòng điện (HFE) của transistor.

Hình chụp sau đây cho thấy cách đo hệ số khuếch đại dòng HFE trên một VOM có chân cắm
transistor.




Sau đây là hình vẽ cho thấy 4 vùng làm việc của một transistor NPN.

Khi transistor làm việc qua lại nhanh giữa vùng ngưng dẫn và vùng bão hòa, người ta nói lúc này
transistor làm việc như một khóa điện bán dẫn, ngưng dẫn tương tự như một khóa điện hở và bão
hòa tương đương với một khóa điện đóng kín.

Khi transistor làm việc trong vùng khuếch thuận người ta nói nó biến một tín hiệu nhỏ yếu ra một tín
hiệu lón mạnh.

Khi muốn có mạch khuếch đại ít bị ảnh hưởng của nhiệt, người ta cũng có dùng đến kiểu khuếch đại
nghịch (tuy nhiên kiểu khuếch đại này rất ít thấy dùng đến).


Hình vẽ sau đây cho thấy cách phân cực mối nối EB và CB để transistor loại PNP làm việc trong 4
vùng: Ngưng dẫn, bão hòa, khuếch đại thuận, khuếch đại nghịch.



Bạn làm quen với các kiểu mạch khuếch đại dùng transistor
(phần thí dụ, dùng transistor NPN 2SC1815)

Muốn dùng 1 transistor làm tầng khuếch đại, Bạn chia nó ra làm 3 lớp trong 3 bước:

Bước 1: Lớp phân cực DC, dùng các điện trở để cấp áp DC cho các mối nối EB và CB để transistor
làm việc trong vùng khuếch đại.

Bước 2: Lớp Khuếch đại, sau khi đã lấy đúng phân cực, chúng ta sẽ cho tín hiệu vào và khảo sát
tính khuếch đại của mạch, như tính độ lợi, xem méo

Bước 3: Lớp ổn định, chúng ta sẽ dùng kỹ thuật hồi tiếp để cải thiện mạch khuếch đại, giữ cho nó
ổn định hơn, khuếch đại tín hiệu ít bị méo hơn.

Phần thực hành.

Bước 1: Bạn xem hình, các kiểu mạch phân cực DC kinh điển thường dùng để transistor làm việc
trong vùng khuếch đại:


Khi phân cực DC, Bạn dùng các điện trở để cấp mức áp DC trên các chân B, chân E chân C, sao cho
mối nối EB phân cực thuận để chân E phun ra dòng hạt tải và sao cho mối nối CB phân cực nghịch
để chân C hút gần hết dòng phun ra từ chân E. Chúng ta dùng trình PSpice để tính các mức áp phân
cực cho mạch điện trên, với các mức áp như hình vẽ, các transistor đã lấy đúng phân cực.

Chúng ta hãy xem dòng làm việc chảy qua các transistor (Bạn xem hình).



Khi dùng các transistor cho làm việc với các tín hiệu nhỏ, dòng làm việc của các transistor lấy trong
khoảng 300uA đến 2mA là được. Dòng Ic lấy càng nhỏ transistor khuếch đại ít ồn (ít tiếng sôi)
nhưng cho độ lợi nhỏ, nếu lấy dòng Ic lớn, độ lợi sẽ lớn, nhưng tiếng ồn cũng lớn theo (tiếng ồn
được hiểu là tiếng sôi phát ra từ dòng chảy). Muốn điều chỉnh cường độ dòng điện Ic, Bạn thay đổi
mức áp phân cực trên chân B hay thay đổi trị của điện trở định dòng trên chân E.

Qua phần trình bày trên, Bạn thấy với tất cả các sơ đồ mạch điện, trình PSpice sẽ tính ra mức áp
trên các đường mạch và tính ra cường độ dòng điện chảy vào chảy ra trên các chân của
các linh kiện. Như vậy khi kiểm tra trạng thái phân cực DC của một mạch điện, công việc của Bạn
là dùng VOM kế, đo áp trên các đường mạch và đo dòng trên các chân của các linh kiện, từ kết quả
đo được sẽ biết được mạch bị hư hỏng ở phần nào, đó là công việc cơ bản của người chuyên viên
điện tử.


Bước 2: Khảo sát mạch khuếch đại với nguồn tín hiệu dạng sin.

Trước hết Bạn hãy gắn vào các tụ liên lạc và dùng một nguồn tín hiệu dạng sin đặt tín hiệu qua tụ
liên lạc C2 vào chân B, dùng tụ liên lạc C1 dẫn tín hiệu ra tải, với điện trở R3 (50K). Và trình PSpice
cho chúng ta kết quả phân tích như hình sau:

Kết quả tín hiệu ngả vào và ngả ra đều có dạng Sin, biên độ tín hiệu ngả ra lớn hơn ngả vào, chúng
ta có độ lợi và tín hiệu ngả vào ngả ra có tính đảo pha.



Khi tăng biên độ tín hiệu ngả vào lên 200mV thì tín hiệu ngả ra không còn dạng sin nữa, chúng ta
nói mạch khuếch đại đã làm méo tín hiệu.


Có Bạn hỏi: Đến đây có Bạn dừng tôi lại và hỏi. Tín hiệu là gì? Trong đời thường cứ nghe nói đến
tín hiệu luôn, vậy tín hiệu là gì?

Trả lời: Tín hiệu có 2 mặt. Mặt vật lý và mặt thông tin. Chúng ta nhận thấy:

Tín hiệu thường là các biến đổi vật lý, như trời có nhiều mây thì nghĩ đến mưa, sờ trán thấy nóng thì
nghĩ đến bệnh. Ông Bác sĩ cố tìm các dấu hiệu vật lý trên người bệnh để nhận ra bệnh. Còn đối với
dân điện tử thì tín hiệu là các biến đổi của mức volt trên các đường mạch, hay sự biến đổi của dòng
điện trên các chân của linh kiện. Sự biến đổi này có 3 thành tố, đó là:

* Biên độ của tín hiệu, cho cho thấy sự biến đổi mạnh yếu, cao thấp và thường đo theo Vp-p (hay
Ip-p).
* Tần số của tín hiệu, cho thấy sự biến đổi nhanh hay chậm, thường đo theo Hertz.
* Dạng sóng của tín hiệu, cho biết nét biến đổi lên xuống ra sao, theo hình dạng gì.

Về mặt thông tin, một tin hiệu thường mang trong nó một lượng thông tin. Thông tin là sự nhận biết

của con người. Nhìn sự biến đổi trên mạch, người thợ có thể biết đó là tín hiệu âm thanh, hay tín
hiệu hình ảnh Các tín hiệu mà hiện tại chúng ta không nhận biết thường qui cho là ồn hay nhiễu.

Tóm lại có thể hiểu tín hiệu một cách đơn giản. Tín hiệu trước hết là sự biến đổi vật lý và trong nó
có mang theo thông tin. Trong ngành điện người ta đặt tên tín hiệu theo dạng sóng, lúc đó chúng ta
có tín hiệu dạng sin, dạng răng cưa, dạng xung vuông, dạng xung nhọn Nếu đặt tên theo tần số,
chúng ta có tín hiệu tần thấp, tần cao, tần siêu cao Nếu đặt tên theo tính năng, chúng ta có tính
hiệu đồng bộ, tín hiệu quét ngang quét dọc, tín hiệu hình, tín hiệu âm thanh

Trong ngành điện tử, người ta chế tạo máy hiện sóng (OscilloScope) và dùng nó để xem các tín hiệu
trên một bo mạch. Có thể nói máy hiện sóng chính là con mắt thứ ba của người thợ điện tử dùng để
nhìn thấy tín hiệu trên một mạch điện và làm nghề điện tử là nghề gia công tín hiệu.


Bây giờ trở lại nói tiếp về mạch khuếch đại dùng transistor

* Nhìn vào dạng sóng làm sao biết là tầng khuếch đại này có tính đảo pha, rất đơn giản, Bạn thấy
khi mức volt trên chân B giảm xuống thì lúc này mức volt trên chân C lại tăng lên và ngược lại, khi
mức volt trên chân B tăng lên thì mức volt trên chân C lại giảm xuống. Dạng sóng sin ngả vào và
ngả ra đã nói lên tầng khuếch đại này có tính làm đảo pha tín hiệu.

* Nhìn vào dạng sóng làm sao biết tầng khuếch đại này có độ lợi điện áp là bao nhiêu, rất đơn
giản, Bạn lấy biên độ tín hiệu đo theo volt ở ngả ra và chia cho biên độ tín hiệu ở ngả vào thì sẽ nói
được độ lợi của tầng khuếch đại này.

Bước 3: Vấn đề ổn định tầng khuếch đại và cải thiện các tính năng của tầng khuếch đại

Trước hết chúng ta sẽ khảo sát dãy tần làm việc của tầng khuếch đại này. Ban xem hình. Trong hình
chn1g ta cho một nguồn tín hiệu dạng sin có biên độ không đổi và lần lượt cho thay đổi tần số và đo
biên độ ở ngả ra, tiếp tục làm với nhiều tần số khác nhau, chúng ta vẽ ra được đường cong biên

tần. Nhìn đường cong này, chúng ta có thể nói: Tầng khuếch đại cho độ lợi 60 lần và có dãy tần làm
việc rất rộng.