ĐỒ ÁN MÔN HỌC MẠCH ĐIỆN TỬ

Đồ án môn học Mạch Điện Tử
Âu

GVHD: Ths. Trần Thái Anh

ĐỒ ÁN MẠCH ĐIỆN TỬ
Họ và tên sinh viên:
105140322

Ngô Minh Việt

Lớp: 14TDH1

MSSV :

I. Mục tiêu
1.1 Mục tiêu chung:
- Sinh viên nắm được quy trình thiết kế mạch điện tử ứng dụng.
- Sinh viên rèn luyện kỹ năng phân tích, thiết kế, thi công mạch điện tử.
1.2 Mục tiêu cụ thể:
- Kiến thức : nắm vững nguyên lý hoạt động của mạch điều khiển
- Kỹ năng : phân tích và thiết kế mạch, mô phỏng mạch bằng các phần miềm mô
phỏng, xây dựng mạch phần cứng.
- Thái độ : lên lớp đúng giờ, hoàn thành các phần đồ án đúng giờ, có thái độ tích
cực chủ động và tinh thần hợp tác khi làm việc nhóm.
II. Nội dung đồ án :

“Thiết kế mạch điều khiển chỉnh lưu cầu 1 pha”

Sản phẩm của đồ án bao gồm bản thuyết minh và mạch thực tế.
Bản thuyết minh gồm các phần sau:

Chương I : Nguyên lý hoạt động của mạch
Chương II : Thiết kế mạch nguyên lý và mô phỏng mạch.
Chương III : Tính chọn linh kiện sử dụng trong mạch.
Chương IV : Chế tạo mạch thực tế.
III. Tài liệu tham khảo
[1] Mạch điện tử. (Trương Văn Tám)
[2] Điện tử công suất. (Lê Văn Doanh)
[3] Tính toán thiết kế thiết bị điện tử công suất (Trần Văn Thịnh).
[4] Giáo trình mạch điện tử (Lê Quốc Huy).
Đà Nẵng, ngày….tháng….năm 2016.
Giáo viên hướng dẫn

Trần Thái Anh Âu
Kiểm tra tiến độ thực hiện đồ án của sinh viên:

Ngô Minh Việt - Lớp 14TDH1


Đồ án môn học Mạch Điện Tử
Âu

GVHD: Ths. Trần Thái Anh

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU

Điện năng là một nguồn năng lượng chiếm vị trí quan trọng trong đời sống
sản suất. Năng lượng này hầu như là năng lượng điện xoay chiều. Trong khi đó
năng lượng điệu một chiều không kém phần quan trọng như:

+ Truyền điện cho động cơ điện một chiều
+ Cung cấp cho các mạch điện tử, sạc acquy..
Vì vậy, cần biến đổi năng lượng điện xoay chiều thành năng lượng điện
một chiều, để làm được điều này, ta dùng các bộ chỉnh lưu.
Chỉnh lưu là biến đổi điện áp xoay chiều thành điện áp một chiều, nghĩa là
biến đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều trên tải. Sự biến đổi đó
được thực hiện nhờ các thiết bị bán dẫn. Chỉ cho dòng điện đi qua theo một
chiều nhất định như: Diod, Thyristor…
Có 2 loại chỉnh lưu:
+ Chỉnh lưu không điều khiển (Diode) : Không thay đổi được điện áp trên tải.
+ Chỉnh lưu có điều khiển (Thyristor) : Thay đổi được điện áp trên tải.

Ngô Minh Việt - Lớp 14TDH1


Đồ án môn học Mạch Điện Tử
Âu

GVHD: Ths. Trần Thái Anh

Ở đây, ta chỉ xét về bộ chỉnh lưu cầu một pha có điều khiển.

CHƯƠNG 1. ỨNG DỤNG VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MẠCH

1.1. ỨNG DỤNG CỦA MẠCH ĐIỀU KHIỂN CHỈNH LƯU CẦU 1 PHA.

1.1.1. Yêu cầu của mạch điều khiển.
Mạch điều khiển là khâu rất quan trọng trong bộ biến đổi thyristor vì nó
đóng vai trò chủ đạo quan trọng trong việc quyết định chất lượng và độ tin cậy
của bộ biến đổi.

Yêu cầu của mạch điều khiển có thế tóm tắt trong 6 điểm chính sau:
−

Độ rộng xung điều khiển

−

Độ lớn xung điều khiển

−

Yêu cầu về độ dốc của răng

−

Sự đối xứng của xung trong các kênh điều khiển

−

Yêu cầu về độ tin cậy.

Điện trở kênh điều khiển phải nhỏ để Thyristor không tự mở khi
dòng rò tăng. Xung điều khiển ít phụ thuộc vào giao động nhiệt độ, dao động
điện áp nguồn. Cần khử được nhiều cảm ứng để tránh mở nhầm.
Yêu cầu về lắp ráp và vận hành:
−

Thiết bị thay thế dễ lắp ráp và điều chỉnh.

−

Mỗi khối có khả năng làm việc độc lập cao.

Ngô Minh Việt - Lớp 14TDH1


Đồ án môn học Mạch Điện Tử
Âu

GVHD: Ths. Trần Thái Anh

1.1.2. Nhiệm vụ của mạch điều khiển.
Mạch điều khiển có nhiệm vụ tạo ra các xung ở vào những thời điểm mong
muốn để mở các van động lực của bộ chỉnh lưu.
Thyristor chỉ mở cho dòng điện chạy qua khi có điện áp dương đặt trên anốt và
có xung áp dương đặt vào cực điều khiển không còn tác dụng gì nữa.

Chức năng của mạch điều khiển:
+ Điều chỉnh được vị trí xung điều khiển trong phạm vi nửa chu kỳ dương của
điện áp đặt trên anot – katot của thyristor.
+ Tạo ra được các xung đủ điều kiện mở thyristor, độ rộng xung
tx < 10µs. Biểu thức độ rộng xung:

Trong đó:

Idt là dòng điện duy trì của thyristor.
di/dt là tốc độ tăng trưởng của dòng tải.

Đối tượng cần điều chỉnh được đặc trưng bởi đại lượng điều khiển là góc .
1.2. NGUYÊN LÝ CHUNG CỦA MẠCH ĐIỀU KHIỂN.

Mạch điều khiển Thyristor có thể phân loại theo nhiều cách. Song các mạch
điều khiển đều dựa theo nguyên lý thay đổi góc pha và theo đó ta có 2 nguyên lý khống
chế ngang và khống chế đứng.
Khống chế ngang là phương pháp tạo góc thay đổi bằng cách dịch chuyển điện
áp sang hình sin theo phương ngang so với điện áp tựa.
− Nhược điểm của phương pháp này là góc phụ thuộc vào dạng điện áp và tần
số lưới, do đó độ chính xác của góc điều khiển thấp.
Ngô Minh Việt - Lớp 14TDH1


Đồ án môn học Mạch Điện Tử
Âu

GVHD: Ths. Trần Thái Anh

− Khống chế đứng là phương pháp tạo góc thay đổi bằng cách dịch chuyển
điện áp chủ đạo theo phương thẳng đứng so với điện áp tựa.
− Phương pháp này có độ chính xác cao và khoảng điều khiển rộng (0-180o)
− Có 2 phương pháp điều khiển thẳng đứng là: tuyến tính và arccos.

 NGUYÊN TẮC ĐIỀU KHIỂN THẲNG ĐỨNG TUYẾN TÍNH:
Theo nguyên tắc này người ta thường dùng hai điện áp:
− Điện áp đồng bộ Us, đồng bộ với điện áp đặt trên anod – catod của thyristor,
thường đặt vào đầu đảo của khâu so sánh.
− Điện áp điều khiển Uđk, là điện áp một chiều , có thể điều chỉnh được biên
độ. Thường đặt vào đầu không đảo của khâu so sánh .

Do vậy hiệu điện thế đầu vào của khâu so sánh là :
Ud = Uđk – Us
Khi Us = Uđk thì khâu so sánh lật trạng thái, ta nhận được sường xuống của

điện áp đầu ra của khâu so sánh. Sườn xuống này thông qua đa hài một trạng thái
bền ổn định tạo ra xung điều khiển.
Us
Uđk
-Us

-Usm
Uđk
ωt

α

Ngô Minh Việt - Lớp 14TDH1

π

α

2π


Đồ án môn học Mạch Điện Tử
Âu

GVHD: Ths. Trần Thái Anh

Hình 1.1
Như vậy bằng cách làm biến đổi U đk, ta có thể điều chỉnh được thời điểm
xuất hiện xung ra, tức là điều chỉnh góc α.
Giữa α và Uđk có quan hệ sau :

Người ta lấy Uđk max = Us max
 NGUYÊN TẮC ĐIỀU KHIỂN THẲNG ĐỨNG ARCCOS:
Theo nguyên tắc này người ta dùng hai điện áp :
− Điện áp đồng bộ Us vượt trước UAK = Um Sinωt của thyristor một góc

π
2

− Us = Um Cosωt.
− Điện áp điều khiển Uđk là điện áp một chiều, có thể điều chỉnh được biên độ
theo hai chiều dương và âm. Nếu đặt Us vào cổng đảo và Uđk vào cổng không
đảo của khâu so sánh thì :

Khi Us = Uđk , ta sẽ nhận được một xung rất mảnh ở đầu ra của khâu so sánh
khi khâu này lật trạng thái.

Um Cosα = Uđk ;

Do đó α = arcos(

Khi Ucm = Um thì α = 0 ;

Ngô Minh Việt - Lớp 14TDH1

U cm
Um

) ;

Khi Ucm = 0 thì α =

π
2

;

Khi Ucm = - Um thì α = π ;


Đồ án môn học Mạch Điện Tử
Âu

GVHD: Ths. Trần Thái Anh

Hình 1.2
Như vậy , khi điều chỉnh Ucm từ trị Ucm = +Um , đến trị Ucm = -Um ta có thể
điều chỉnh được góc α từ 0 đến α .
Nguyên tắc điều khiển thẳng đứng “arccos” được sử dụng trong các thiết
bị chỉnh lưu đòi hỏi chất lượng cao.


Nên ta chọn phương pháp điều khiển thẳng đứng tuyến tính.

CHƯƠNG 2. THIẾT KẾ MẠCH NGUYÊN LÝ

2.1. MẠCH CHỈNH LƯU CẦU MỘT PHA ĐIỀU KHIỂN ĐỐI XỨNG:

Trong nửa chu kỳ đầu (UAB > 0), điện áp anod của T1 dương (catod T2 âm), nếu có
xung điều khiển cho cả hai van T1, T2 đồng thời, thì các van này sẽ được dẫn đặt điện
áp lưới lên tải. Điện áp tải một chiều trùng với điện áp xoay chiều.

Ngô Minh Việt - Lớp 14TDH1


Đồ án môn học Mạch Điện Tử
Âu

GVHD: Ths. Trần Thái Anh

Đến nửa chu kỳ sau, điện áp đỏi dấu (UAB < 0), anod của T3 dương catod cảu T4 âm,
nếu có xung điều khiển cho cả hai van T3, T4 đồng thời, thì các van này sẽ được dẫn
để đặt điện áp lưới lên tải. Điện áp một chiều trên tải trùng với nửa chu kỳ trước.

Điện áp trước và sau khi chỉnh lưu.
Việc điều khiển đổng thời các Thyristor T1, T2 và T3, T4 có thể được thực hiện bằng
nhiều cách.
2.2. SƠ ĐỒ KHỐI ĐIỀU KHIỂN THYRISTOR
Để thực hiện được ý đồ đã nêu trong phần nguyên lý điều khiển ở trên, mạch
điều khiển bao gồm 3 khâu cơ bản:

Ngô Minh Việt - Lớp 14TDH1


Đồ án môn học Mạch Điện Tử
Âu

GVHD: Ths. Trần Thái Anh

Hình 2.1 Sơ đồ khối điều khiển Thyristor.

 NHIỆM VỤ CỦA CÁC KHÂU TRONG HÌNH TRÊN NHƯ SAU:

 Khâu đồng pha:
Tạo điện áp tựa URC (thường gặp là điện áp dạng răng cưa tuyến tính) trùng pha
với điện áp anod của Thyristor.
 Khâu so sánh:
So sánh giữa điện áp tựa URC với điện áp điều khiển Uđk, tìm thời điểm hai điện
áp này bằng nhau thì phát xung ở đầu ra để gửi sang tầng khuếch đại.
Ngô Minh Việt - Lớp 14TDH1


Đồ án môn học Mạch Điện Tử
Âu

GVHD: Ths. Trần Thái Anh

 Khâu tạo xung:
Tạo xung phù hợp để mở thyristor. Xung để mở thyristor có yêu cầu: sườn trước
dốc thẳng đứng để đảm bảo yêu cầu thyristor mở tức thời khi có xung điều khiển
(thường gặp loại xung này là xung kim hoặc xung chữ nhật), đủ độ rộng với độ rộng
xung lớn hơn thời gian mở của thyristor, đủ công suất, cách ly giữa mạch điều khiển
với mạch động lực (nếu điện áp động lực quá lớn).
2.3. NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA TỪNG KHÂU TRONG MẠCH.
.3.1.

Khâu đồng pha:
Một số loại sơ đồ khâu đồng pha thường gặp
 Khâu đồng pha dùng điốt và tụ điện:

-

Ưu điểm: đơn giản, dễ thực hiện, số linh kiện ít.

Nhược điểm: chất lượn điện áp tự không tốt

 Khâu đồng pha dùng Transistor và dùng linh kiện ghép quang:

Ngô Minh Việt - Lớp 14TDH1


Đồ án môn học Mạch Điện Tử
Âu

Khâu đồng pha dùng Transistor.

GVHD: Ths. Trần Thái Anh

Khâu đồng pha dùng bộ ghép quang.

Hai loại khâu đồng pha này cho cùng dạng điện áp tự như sau:

Hai loại khâu đồng pha này khắc phục được nhược điểm về dải điều chỉnh của khâu
đồng pha dùng điốt và tụ điện nhưng chúng có chung nhược điểm là việc mở, khóa các
Transistor trong vùng điện áp lân cận 0 thiếu chính xác làm cho việc nạp, xả tụ trong
vùng điện áp lân cận 0 không được như ý muốn.
 Khâu đồng pha dùng khuếch đại thuật toán (KĐTT): (Op-Amp)

Ngày nay các vi mạch được chế tạo ngày càng nhiều, chất lượng ngày càng cao, kích
thước ngày càng gọn, ứng dụng các vi mạch (cụ thể là KĐTT) vào thiết kế mạch đồng
pha có thể cho chất lượn điện áp tựa tốt.
 Vì những ưu điểm trên nên ta chọn loại mạch này trong thiết kế bộ điều

khiển.

Ngô Minh Việt - Lớp 14TDH1


Đồ án môn học Mạch Điện Tử
Âu

Sơ đồ khâu đồng pha dùng KĐTT.

GVHD: Ths. Trần Thái Anh

Dạng của điện áp tựa.

Điện áp vào tại điểm A (UA) có dạng hình sin , trùng pha với anôt của thyristor , qua
khếch đại thuật toán A1 cho ta chuổi xung chữ nhật đối xứng UB . Phần điện áp dương
của điện áp chữ nhật UB qua điôt D1 tới A2 tích phân thành điện áp tựa Urc . Phần áp âm
của điện áp UB làm mở thông Tranzitor Tr1 , kết quả là A2 bị ngắn mạch ( Urc=0 )
Với Urc = 0 trong vùng UB âm . Trên đầu ra của A2 ta có chuổi điện áp răng cưa Urc
gián đoạn .

.3.2.

Khâu so sánh:
 Khâu so sánh bằng Transistor:

Tại thời điểm Urc = Udk ở đầu vào, Transistor lật trạng thái từ khóa sang mở (hoặc
ngược lại) làm cho điện áp ra cũng bị lật trạng thái, tại đó xác định được thời điểm mở
Thyristor.
Loại mạch này tuy đơn giản, dễ thực hiện nhưng việc đóng, mở Transistor không có
độ chính xác cao làm cho việc mở Thyristor không được như mong muốn.

 Khâu so sánh dùng KĐTT:

Ngô Minh Việt - Lớp 14TDH1


Đồ án môn học Mạch Điện Tử
Âu

Cộng một cổng đảo của KĐTT.

GVHD: Ths. Trần Thái Anh

Hai cổng KĐTT.

KĐTT có hệ sô khuếch đại vô cùng lớn, chỉ cần một tín hiệu rất nhỏ (cỡ μV) ở đầu
vào, đầu ra đã có điện áp nguồn nuôi. Việc ứng dụng KĐTT làm khâu so sánh là hợp
lý.
 Trong phần thiết kế bộ điều khiển này, ta chọn khâu so sánh cộng một cổng

đảo của KĐTT.
Vì điện áp tựa có giá trị âm nên khâu so sánh cộng một cổng đảo của KĐTT sẽ
thuận tiện trong việc tính toán hơn.
Điện áp Urc được so sánh với điện áp điều khiển Udk tại đầu vào của A1 . Tổng đại số
Urc + Udk quyết định dấu điện áp đầu ra của khếch đại thuật toán A3 . Trong khoảng thời
gian ứng với Udk > Urc , điện áp Ura âm . Trong khoảng thời gian tiếp theo, điện áp Udk

và Urc đổi ngược lại , làm cho Ura lật lên dương . Các khoảng thời gian tiếp theo giải
thích điện áp Ura tương tự .

.3.3.

Khâu khuếch đại:

Ngô Minh Việt - Lớp 14TDH1


Đồ án môn học Mạch Điện Tử
Âu

GVHD: Ths. Trần Thái Anh

Để có xung dạng kim gửi tới Thyristor, ta dùng biến áp xung (BAX), điốt D để bảo
về Transistor và cuộn dây sơ cấp cảu biến áp xung khi Transistor khóa đột ngột.
Các dạng khâu khuếch đại phổ biến:
 Khâu khuếch đại dùng Transistor công suất:

Mặc dù có ưu điểm đơn giản, nhưng
sơ đồ này không được dùng rộng rãi, vì
hệ sô khuếch đại của Transistor loại này
nhiều khi không đủ lớn để khuếch đại
được tín hiệu từ khâu so sánh đưa sang.

 Khâu khuếch đại dùng Transistor mắc theo kiểu Darlington:

Loại sơ đồ này thường hay được
dùng trong thực tế vì có khả năng
đáp ứng được yêu cầu khuếch đại
công suất khi hệ số khuếch đại
được nhân lên theo thông số của

Transistor.

 Khâu khuếch đại có tụ nối tần:

Sơ đồ có tụ nối tần có thể giảm nhỏ công
suất tỏa nhiệt của Transistor và kích thước
dây quấn sơ cấp BAX. Tuy nhiên
Transistor chỉ mở trong thời khoảng thời
gian nạp tụ, nên dòng điện hiệu dụng của
chugs bè hơn rất nhiều lần.
Ngô Minh Việt - Lớp 14TDH1


Đồ án môn học Mạch Điện Tử
Âu

GVHD: Ths. Trần Thái Anh

 Với những ưu nhược điểm như đã nêu, ta chọn sơ đồ khâu khuếch đại bằng

Transistor mắc theo kiểu Darlington.

Tạo xung chùm điều khiển:

.3.4.

Trong phần này ta chọn bộ tạo xung chùm sử dụng KĐTT.
Giả sử:
Lúc này
Ta có:

Tụ C được nạp, điện thế trên tụ tăng dần, hay tăng dần cho đến khi

Lúc này
Tụ C xả, giảm dần cho đến khi
Hay
Suy ra:
Và quá trình cứ thế lặp đi lặp lại tạo nên xung chùm ta cần tạo.

Ngô Minh Việt - Lớp 14TDH1


Đồ án môn học Mạch Điện Tử
Âu

GVHD: Ths. Trần Thái Anh

2.4. SƠ ĐỒ MẠCH ĐIỀU KHIỂN.


Từ các khâu đã giới thiệu ở trên ta có sơ đồ mạch điều khiển như sau:

Ngô Minh Việt - Lớp 14TDH1


Đồ án môn học Mạch Điện Tử
Âu

GVHD: Ths. Trần Thái Anh

Hoạt động của mạch điều khiển ở hình vẽ được giải thích như sau:
Ngô Minh Việt - Lớp 14TDH1


Đồ án môn học Mạch Điện Tử
Âu

GVHD: Ths. Trần Thái Anh

Điện áp vào tại điểm A (U A) có dạng hình sin, trùng pha với anod của thyristor,
qua khuếch đại thuật toán A1 cho ta chuổi xung chữ nhật đối xứng U B. Phần điện áp
dương của điện áp chữ nhật UB qua điode D1 tới A2 tích phân thành điện áp tựa U rc.
Phần áp âm của điện áp UB làm mở thông Tranzitor Tr1, kết quả là A2 bị ngắn mạch
( Với Urc = 0 ) trong vùng UB âm. Trên đầu ra của A2 ta có chuổi điện áp răng cưa Urc
gián đoạn.
Điện áp Urc được so sánh với điện áp điều khiển U đk tại đầu vào của A3. Tổng
đại số Urc + Uđk quyết định dấu điện áp đầu ra của khếch đại thuật toán A 3. Trong
khoảng thời gian từ 0 → t1 với Uđk > Urc , điện áp UD âm. Trong khoảng t1 → t2, điện áp
Uđk và Urc đổi ngược lại, làm cho U D lật lên dương. Các khoảng thời gian tiếp theo giải
thích điện áp UD tương tự.
Mạch đa hài tạo xung chùm A4 cho ta chuổi xung tần số cao, với điện áp U E trên
hình vẽ. Dao động đa hài có tần số hàng chục kHz, ở đây chỉ mô tả định tính.
Hai tín hiệu UD và UE cùng được đưa tới khâu “AND ” hai cổng vào. Khi đồng
thời có cả hai tín hiệu dương UD , UE (Trong các khoảng t1 → t2 , t4 → t5) ta sẽ có xung
UF làm mở thông các Tranzitor, kết quả là ta nhận được chuổi xung nhọn X dk trên biến
áp xung, để đưa tới mở thyristor T.
Điện áp Ud sẽ suất hiện trên tải từ thời điểm có xung điều khiển đầu tiên, tại các
thời điểm t2 , t4 trong chuổi xung điều khiển, của mổi chu kỳ điện áp nguồn cấp, cho tới
cuối bán kỳ điện áp dương anôt.
Hiện nay đã có nhiều hãng chế tạo các vi xử lý chuyên dụng để điều khiển các

thyristor rất tiện lợi. Tuy nhiên những linh kiện loại này chưa được phổ biến trên thị
trường.

Ngô Minh Việt - Lớp 14TDH1


Đồ án môn học Mạch Điện Tử
Âu

GVHD: Ths. Trần Thái Anh

Giản đồ các đường cong mạch điều khiển.

Ngô Minh Việt - Lớp 14TDH1


Đồ án môn học Mạch Điện Tử
Âu

GVHD: Ths. Trần Thái Anh

CHƯƠNG 3. TÍNH CHỌN LINH KIỆN SỬ DỤNG TRONG MẠCH
3.1. GIỚI THIỆU CÁC LINH KIỆN TRONG MẠCH.

3.1.1. Điện trở
−

Khái niệm:
+ Điện trở là sự cản trở dòng điện của một vật dẫn điện, nếu có vật dẫn
điện tốt thì điện trở nhỏ và ngược lại, vật cách điện có điện trở cực lớn .

+ Điện trở dây dẫn là sự phụ thuộc vào chất liệu và tiết diện của dây dẫn
được tính theo công thức:

Trong đó: R là điện trở có đơn vị là Omh (Ω)
L là chiều dài của dây
S là tiết diện của dây dẫn
− Điện trở thực tế và trong các mạch điện tử:
Hình dáng và kí hiệu: Trong thực tế điện trở là một loại linh kiện điện tử
không phân cực nó là một linh kiện quan trọng trong các mạch điện tử , chúng được
làm từ hợp chất của cacbon và kim loại và được pha theo tỉ lệ mà tạo ra các con điện
trở có điện dung khác nhau.

Ngô Minh Việt - Lớp 14TDH1


Đồ án môn học Mạch Điện Tử
Âu

GVHD: Ths. Trần Thái Anh

Hình 3.1 Hình dạng của điên trở trong mạch điện tử

Hình 3.2 Ký hiệu điện trở

3.1.2. Biến trở
Biến trở là điện trở có thể thay đổi được các giá trị và có kí hiệu là VR có
hình dạng

Hình 3.3 Hình dạng và kí hiệu biến trở

3.1.3. Tụ điện
Tụ điện là một linh kiện thụ động và được sử dụng rất rộng rãi trong các mạch
điện tử, được sử dụng trong các mạch lọc nguồn, lọc nhiểu, mạch truyền tín hiệu, mạch
xoay chiều, mạch dao động …
Khái niệm: Tụ điện là linh kiện cản trở và phóng nạp khi cần thiết và được đặc
trưng bởi dung kháng phụ thuộc vào tần số điện áp:
XC =
Kí hiệu của tụ ddien trong sơ đồ nguyên lí là:

Hình 3.4 Ký hiệu tụ điện
Ngô Minh Việt - Lớp 14TDH1


Đồ án môn học Mạch Điện Tử
Âu

GVHD: Ths. Trần Thái Anh

3.1.4. Diode
Diode được cấu tạo từ 2 lớp bán dẫn tiếp xúc với nhau . Diode có 2 cực là Anot
và Ktot . Nó chỉ cho dòng điện đi theo một chiều từ Anot (A) sang Ktot (K) và nó
được coi như là van môt chiều trong mạch điện và được ứng dụng rộng rãi trong các
máy thu thanh truyền hình, mạch chỉnh lưu, ổn định điện áp .
− Tiếp giáp P - N và Cấu tạo của Diode bán dẫn.
+ Khi đã có được hai chất bán dẫn là P và N, nếu ghép hai chất bán dẫn
theo
một tiếp giáp P - N ta được một Diode, tiếp giáp P -N có đặc điểm :
+

Tại bề mặt tiếp xúc, các điện tử dư thừa trong bán dẫn N khuyếch

tán sang vùng bán dẫn P để lấp vào các lỗ trống => tạo thành một lớp Ion
trung hoà về điện => lớp Ion này tạo thành miền cách điện giữa
hai chất bán dẫn.

Hình 3.5 Cấu tạo diode bán dẫn

Hình 3.6 Ký hiệu và hình dáng của Diode bán dẫn
Ngô Minh Việt - Lớp 14TDH1


Đồ án môn học Mạch Điện Tử
Âu

GVHD: Ths. Trần Thái Anh

 Ứng dụng của Diode bán dẫn.
Do tính chất dẫn điện một chiều nên Diode thường được sử dụng trong các
mạch chỉnh lưu nguồn xoay chiều thành một chiều, các mạch tách sóng, mạch gim áp
phân cực cho transistor hoạt động. trong mạch chỉnh lưu Diode có thể được tích hợp
thành Diode cầu.

3.1.5. Transistor
Là linh kiện điện tử được cấu tạo từ các chất bán dẫn dùng để khuếch đại tín
hiệu
Cấu tạo: Gồm 3 lớp bán dẫn ghép với nhau hình thành hai mối tiếp giáp P-N.
Nếu ghép thep thứ tự PNP ta có tran si trỏ thuân,nếu ghép theo thứ tự NPN ta có
Transitor nghịch. Về phương diện cấu tạo transitor tương đương với hai Diode có dấu
ngược chiều nhau.

Hình 3.7 Cấu tạo Transistor

Ngô Minh Việt - Lớp 14TDH1


Đồ án môn học Mạch Điện Tử
Âu

GVHD: Ths. Trần Thái Anh

Ba lớp đó được chia thành 3 cực: lớp giữa gọi là cực gốc kí hiệu là B (Base),
còn hai lớp bên ngoài nối thành cực phát Evà cực thu là C .Cực B rất mỏng và có nồng
độ tạp chất thấp, còn vùng bán dẫn E và C có bán dẫn xùng loại (N hay P) nhưng có
nồng độ tạp chất khác nhau nên ko thể hoán vị được. Transitor hoạt động như là một
khóa điện tử trong đó B là cực điều khiển. Dòng EC phụ thuộc hoàn toàn vào điện áp
đưa vào B.
Kí hiệu trong các sơ đồ nguyên lý:

Hình 3.7 Hình dạng và kí hiệu của Transitor

Trong các mạch điện tử thì có hình dạng sau:

Hình 3.8 Hình dạng transitor

3.1.6. OPAMP
Đây là một vi mạch tương tự rất thông dụng do trong Op-Amps được tích hợp
một số ưu điểm sau:
Hai ngõ vào đảo và không đảo cho phép Op-Amps khuếch đại được nguồn tín
hiệu có tính đối xứng (các nguồn phát tín hiệu biến thiên chậm như nhiệt độ, ánh sáng,
độ ẩm, mực chất lỏng, phản ứng hoá-điện, dòng điện sinh học ... thường là nguồn có
tính đối xứng)

Ngô Minh Việt - Lớp 14TDH1


Đồ án môn học Mạch Điện Tử
Âu

GVHD: Ths. Trần Thái Anh

Ngõ ra chỉ khuếch đại sự sai lệch giữa hai tín hiệu ngõ vào nên Op-Amps có độ
miễn nhiễu rất cao vì khi tín hiệu nhiễu đến hai ngõ vào cùng lúc sẽ không thể xuất
hiện ở ngõ ra. Cũng vì lý do này Op-Amps có khả năng khuếch đại tín hiệu có tần số
rất thấp, xem như tín hiệu một chiều.
Hệ số khuếch đại của Op-Amps rất lớn do đó cho phép Op-Amps khuếch đại cả
những tín hiệu với biên độ chỉ vài chục mico Volt.
Do các mạch khuếch đại vi sai trong Op-Amps được chế tạo trên cùng một
phiến do đó độ ổn định nhiệt rất cao.
Điện áp phân cực ngõ vào và ngõ ra bằng không khi không có tín hiệu, do đó dễ
dàng trong việc chuẩn hoá khi lắp ghép giữa các khối (module hoá).
Tổng trở ngõ vào của Op-Amps rất lớn, cho phép mạch khuếch đại những
nguồn tín hiệu có công suất bé.
Tổng trở ngõ ra thấp, cho phép Op-Amps cung cấp dòng tốt cho phụ tải.
Băng thông rất rộng, cho phép Op-Amps làm việc tốt với nhiều dạng nguồn tín
hiệu khác nhau . . . Tuy nhiên cũng như các vi mạch khác, Op-Amps không thể làm
việc ổn định khi làm việc với tần số và công suất cao.
 Hình dạng và kí hiệu của Op-Amp:
Trong sơ đồ mạch điện:

Hình 3.9 ki hiệu Op- Amp

Trong các mạch điện tử thì nó có hình dạng sau:

Hình 3.10 Hình dạng Op- Amp
Ngô Minh Việt - Lớp 14TDH1