THIẾT kế và THI CÔNG KIT đo điện TRỞ điện áp DÒNG điện và tần số

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP



Trường CĐ Kỹ thuật Cao Thắng
VIỆT NAM
Khoa Điện tử - Tin học

GVHD: NGUYỄN MINH KHÁNH

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

PHIẾU ĐĂNG KÝ ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP
Niên khóa: 2006 – 2009
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: NGUYỄN MINH KHÁNH
SINH VIÊN THỰC HIỆN:
1. HUỲNH TẤN VŨ
2. VÕ HOÀI ANH

LỚP : CĐĐTVT06A
LỚP : CĐĐTVT06A

TÊN ĐỀ TÀI:

THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG KIT ĐO ĐIỆN TRỞ,
ĐIỆN ÁP, DÒNG ĐIỆN VÀ TẦN SỐ
NỘI DUNG YÊU CẦU CỦA ĐỀ TÀI:
- Mục tiêu ý nghĩa của đề tài: đo được các thông số cơ bản: điện trở, điện
áp, dòng điện và tần số.
- Tìm hiểu lý thuyết về các mạch đo, chuyển đổi tín hiệu tương tự sang

số, các linh kiện điện tử công nghiệp.
- Thiết kế sơ đồ khối của mạch và sơ đồ của từng mạch.
- Lắp ráp và đo thử các mạch, lựa chọn phương án thích hợp.
- Vẽ mạch, thi công mạch và thử nghiệm.
- Viết báo cáo nội dung thực hiện.
Thời gian thực hiện từ ngày: 15/06/2009
Thời gian nộp đề tài ngày: 15 /07/2009
Ý kiến của giáo viên hướng dẫn:
Ý nghĩa đề tài:
- Giúp sinh viên khảo sát về các mạch đo, mạch chuyển đổi tín hiệu tương
tự sang số và các linh kiện điện tử công nghiệp.
- Giúp sinh viên rèn luyện kỹ năng thiết kế và thi công một board mạch
điện tử thông dụng
- Sản phẩm của đề tài sẽ hỗ trợ việc đo các thông số cơ bản của linh kiện và
tín hiệu điện khi sinh viên thực tập điện tử cơ bản, mạch điện tử.
Sản phẩm: báo cáo kit đo các thông số cơ bản của linh kiện và tín hiệu điện.
Giám Hiệu

SVTH: VÕ HOÀI ANH
HUỲNH TẤN VŨ

Khoa Điện tử - Tin học

GV hướng dẫn

-1-


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP



GVHD: NGUYỄN MINH KHÁNH

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
______________________________________________
______________________________________________
______________________________________________
______________________________________________
______________________________________________
______________________________________________
______________________________________________
______________________________________________
______________________________________________
______________________________________________
______________________________________________
______________________________________________
______________________________________________
______________________________________________
______________________________________________
______________________________________________
______________________________________________
______________________________________________
______________________________________________
______________________________________________
______________________________________________
______________________________________________
______________________________________________
______________________________________________
______________________________________________

______________________________________________
______________________________________________
______________________________________________
______________________________________________
SVTH: VÕ HOÀI ANH
HUỲNH TẤN VŨ

-2-


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP



GVHD: NGUYỄN MINH KHÁNH

Tp HCM, Ngày..........Tháng 07 Năm 2009
Ký Tên

NGUYỄN MINH KHÁNH

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
______________________________________________
______________________________________________
______________________________________________
______________________________________________
______________________________________________
______________________________________________
______________________________________________
______________________________________________

______________________________________________
______________________________________________
______________________________________________
______________________________________________
______________________________________________
______________________________________________
______________________________________________
______________________________________________
______________________________________________
______________________________________________
______________________________________________
______________________________________________
______________________________________________
______________________________________________
______________________________________________
______________________________________________
______________________________________________
______________________________________________
______________________________________________
______________________________________________
______________________________________________
______________________________________________
SVTH: VÕ HOÀI ANH
HUỲNH TẤN VŨ

-3-


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP



GVHD: NGUYỄN MINH KHÁNH

Tp HCM, Ngày.........Tháng 07 Năm 2009
Ký Tên

LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay Khoa học – Kỹ thuật phát triển mạnh mẽ, cùng với sự phát
triển không ngừng của các ngành kỹ thuật nói chung và kỹ thuật điện tử nói
riêng. Chúng đã đi sâu vào mọi mặc đời sống hàng ngày của người dân. Đặc
biệt sử dụng thiết bị đo để các thiết bị dân dụng và các thiết bị điện tử công
nghiệp. Nắm được tầm quan trọng đó, nhóm chúng em làm đề tài: KIT ĐO
ĐIỆN TRỞ, ĐIỆN ÁP, DÒNG ĐIỆN VÀ TẦN SỐ để cho các bạn sinh
viên có công cụ học tập và thực hành môn điện tử cơ bản, mạch điện tử.
Những kiến thức và năng lực đạt được trong quá trình học tập tại
trường sẽ được đánh giá qua đợt bảo vệ đồ án tốt nghiệp. Vì chúng em cố
gắng tận dụng tất cả những kiến thức đã học ở trường cùng với sự tìm tòi
nghiên cứu, để có thể hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp này. Những kết quả
những sản phẩm đạt được trong ngày hôm nay tuy không lớn lao nhưng nó
là thành quả của cả quá trình học tập tại trường. Là thành công đầu tiên của
chúng em trước khi ra trường.
Do khoảng thời gian và kiến thức còn hạn hẹp, mặc dù chúng em cố
gắng hoàn thành đồ án tốt nghiệp này đúng thời hạn. Nên không tránh khỏi
những thiếu xót mong Quý thầy cô thông cảm. Chúng em mong nhận được
những ý kiến đóng góp tận tình của quý thầy cô và các bạn. Cuối cùng em
xin chân thành cảm ơn quý thầy cô và các bạn.

SVTH: VÕ HOÀI ANH

HUỲNH TẤN VŨ
SVTH: VÕ HOÀI ANH
HUỲNH TẤN VŨ

-4-


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP



GVHD: NGUYỄN MINH KHÁNH

LỜI CẢM ƠN
Trong suốt khóa học (2006 – 2009 ) tại Trường CĐ
Kỹ Thuật Cao Thắng, với sự giúp đỡ của quý thầy
cô đã hướng dẫn chúng em về mọi mặt nhất là
trong thời gian chúng em thực hiện đề tài này. Chính
vì vậy mà chúng em có thể hoàn thành được đồ
án theo đúng thời gian quy đònh.
Chúng em xin gửi lời cảm ơn đến thầy NGUYỄN
MINH KHÁNH đã hướng dẫn, giúp đỡ chúng em tận
tình và tạo mọi điều kiện tốt cho chúng em thực
hiện đồ án này.
Chúng em xin chân thành cảm ơn đến tất cả
quý Thầy Cô trong khoa Điện Tử – Tin Học đã nhiệt
tình giảng dạy, truyền đạt cho chúng em những kiến
thức chuyên môn làm cơ sở cho việc thực hiện đề
tài tốt nghiệp được hoàn thành tốt cũng như tạo
cho chúng em sự vững tin kiến thức về Điện Tử để

có thể phục vụ cho gia đình và xã hội sau khi chúng
em ra trường.
Ngoài ra, nhóm cũng hết lòng biết ơn các bạn
bè đã nhiệt tình hết lòng giúp đỡø, động viên,
ủng hộ, đóng góp ý kiến, cho chúng em trong
khoảng thời gian thực hiện đồ án.
SVTH: VÕ HỒI ANH
HUỲNH TẤN VŨ

-5-


N TT NGHIP



GVHD: NGUYN MINH KHNH

Chuựng em xin chaõn thaứnh caỷm ụn !

MC LC

PHN A: GII THIU
Nhim v ca ỏn tt nghip....................................................................
Nhn xột ca giỏo viờn hng dn............................................................1
Nhn xột ca giỏo viờn phn bin..............................................................2
Li núi u .................................................................................................3
Li cm n .................................................................................................4
Mc lc........................................................................................................5
Lit kờ cỏc bng..........................................................................................7

Lit kờ cỏc hỡnh...........................................................................................8

PHN B: NI DUNG
CHNG 1: DN NHP
I. t vn .........................................................................................9
II. Gii hn ti..................................................................................9
III. Mc ớch nghiờn cu......................................................................9

CHNG 2: C S Lí THUYT
I.

Nguyờn lý o...........................................................................10

II. Gii thiu mt s linh kin dựng trong quỏ trỡnh thit k mch....10
1. in tr v bin tr......................................................................10
2. T in..........................................................................................12
3. Diode.............................................................................................18
SVTH: Vế HOI ANH
HUNH TN V

-6-


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP



GVHD: NGUYỄN MINH KHÁNH

4. LED 7 đọan...................................................................................20

5. ADC 0809......................................................................................24
6. Tổng quan về vi điều khiển AT89c51..........................................26
7. IC TL082, IC 74HC14, IC 7805, IC 7812, IC7912.....................56

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG
I. Thiết kế...............................................................................................59
1. Sơ đồ khối tổng quát........................................................................60
2. Thiết kế từng khối............................................................................60
2.1 Khối đo điện áp ..........................................................................60
a. Đo điện áp AC .......................................................................60
b. Đo điện áp DC.......................................................................60
2.2 Khối đo dòng điện.......................................................................61
a. Đo dòng AC............................................................................61
b. Đo dòng DC...........................................................................61
2.3 khối đo điện trở...........................................................................62
2.4 khối đo tần số .............................................................................. 62
2.5 khối nguồn...................................................................................63
3. Thiết kế sơ đồ nguyên lý.....................................................................64
3.1 khối đo điện áp AC.......................................................................64
3.2 khối đo điện áp DC......................................................................66
3.3 khối đo dòng AC...........................................................................66
3.4 khối đo dòng DC...........................................................................67
3.5 khối đo điện trở............................................................................69
3.6 khối đo tần số................................................................................70
3.7 sơ đồ nguyên lý mạch đo..............................................................71
3.8 sơ đồ nguyên lý mạch hiển thị.....................................................72
3.9 sơ đồ nguyuên lý mạch nguồn.....................................................73
II. Thi công..............................................................................................74
SVTH: VÕ HOÀI ANH
HUỲNH TẤN VŨ

-7-


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP



GVHD: NGUYỄN MINH KHÁNH

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
I. Kết luận..........................................................................................78
II. Hướng phát triển...........................................................................78

PHỤ LỤC
I.

CHƯƠNG TRINH ĐIỀU KHIỂN

II.

TÀI LIỆU THAM KHẢO
LIỆT KÊ CÁC BẢNG

Bảng 2.1: bảng qui ước màu........................................................................10
Bảng 2.2: bảng giá trị điện trở.....................................................................12
Bảng 2.3: bảng mã cho LED Anode chung(a là MSB h là LSB)...............21
Bảng 2.4: bảng mã cho LED Anode chung(a là LSB h là MSB)...............22
Bảng 2.5: Bảng mã cho Led Cathode chung (a là MSB, h là LSB)...........23
Bảng 2.6: Bảng mã cho Led Catode chung (a là LSB, h là MSB).............23

Bảng 2.7: bảng trạng thái của ADC............................................................25
Bảng 2.8: Các chức năng chân của Port3...................................................29
Bảng 2.9: Giá trị của các thanh ghi sau khi reset hệ thống.......................30
Bảng 2.10: Tóm tắt thanh ghi PSW.............................................................34
Bảng 2.11: Các thanh ghi của 89C51...........................................................43
Bảng 2.12: Thanh ghi của chế độ định thời................................................44
Bảng 2.13: Các chế độ định thời..................................................................44
Bảng 2.14: Thanh ghi điều khiển định thời TCON....................................45
Bảng2.15: tính tốc độ baud của AT89C51...................................................47
Bảng 2.16: cho phép thanh ghi IE ngắt.......................................................53
Bảng 2.17: Thanh ghi ưu tiên ngắt..............................................................54
Bảng2.18: Các cờ ngắt..................................................................................55

SVTH: VÕ HOÀI ANH
HUỲNH TẤN VŨ

-8-


N TT NGHIP



GVHD: NGUYN MINH KHNH

LIT Kấ CC HèNH
Hỡnh 2.1: t tuyn Volt_Ampere ca Diode.............................................19
Hỡnh 2.2: S chõn ca led 7 on...........................................................20
Hỡnh 2.3: S chõn ca ADC 0809......................................................24
Hỡnh 2.4: Bieồu ủo thụứi gian cuỷa ADC 0809...............26

Hỡnh 2.5 S k.hi.........................................................27
Hỡnh 2.6: S chõn AT89C51...................................................................28
Hỡnh 2.7: Khụng gian nh ca AT89C51....................................................31
Hỡnh 2.8: Cu trỳc b nh RAM bờn trong vi iu khin.........................32
Hỡnh 2.9: úng khung 1 ký t A..............................................................47
Hỡnh 2.10: Cu trỳc thanh ghi SBUF....................................................48
Hỡnh 2.11: S chõn 1 s loi op-amp ho TL08X................................................56

Hinh 2.12: S cu to TL08X.................................................................57
Hỡnh 3.1: s khi tng quỏt
........................................................................................................................
58
Hỡnh 3.2: s khi o in ỏp
........................................................................................................................
59
Hinh 3.3: s khi o in ỏp DC
........................................................................................................................
60
Hỡnh 3.4: s d khi o dũng AC
........................................................................................................................
60
Hỡnh 3.5: s khụi o dũng DC
........................................................................................................................
61
Hỡnh 3.6: s d khi o in tr
........................................................................................................................
61
Hỡnh 3.7: s khi o tn s

SVTH: Vế HOI ANH

HUNH TN V

-9-


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP



GVHD: NGUYỄN MINH KHÁNH

........................................................................................................................
62
Hình 3.8: biểu đồ ti hiệu tần số
........................................................................................................................
62
Hình 3.9: sơ đồ khối nguồn..........................................................................
Hình 3.10: sơ đồ nguyên lý mạch đo điện áp AC........................................
Hình 3.11: sơ đồ nguyên lý mạch đo điện áp DC........................................
Hình 3.12: sơ đồ nguyên lý mạch đo dòng AC............................................
Hình 3.13: sơ đồ nguyên lý mạch đo dòng DC...........................................
Hình 3.14: sơ đồ nguyên lý mạch điện trở
........................................................................................................................
Hình 3.15: sơ đồ nguyên lý mạch đo tần số
........................................................................................................................
Hình 3.16: sơ đồ nguyên lý toàn mạch đo...................................................
Hình 3.17: Sơ đồ nguyên lý mạch hiển thị bằng LED 7 đoạn...................
Hình 3.18: Sơ đồ nguyên lý mạch hiển thị dùng LCD.................................
Hình 3.19: sơ đồ nguyên lý mạch nguồn.....................................................
Hình 3.20: sơ đồ bố trí linh kiện mạch đo...................................................

Hình 3.21: mạch in của mạch đo.................................................................
Hình 3.22: sơ đồ bố trí linh kiện mạch hiển thi LCD.................................
Hình 3.23: mạch in của mạch hiển thị LCD...............................................
Hình 3.24: sơ đồ bố trí linh kiện của mạch nguồn.....................................
Hình 3.25: mạch in của mạc nguồn.............................................................

CHƯƠNG 1: DẪN NHẬP
I. ĐẶT VẤN ĐỀ:
Ngày nay với sự phát triển của công nghiệp vi điện tử, kỹ thuật số các hệ
thống điều khiển dần được tự động hóa.Với các kỹ thuật tiên tiến như vi xử lý, vi
mạch số…được ứng dụng vào lĩnh vực điều khiển, thì các hệ thống đo lường, với
tốc độ xử lý chậm chạm ít chính xác được thay thế bằng các hệ thống đo lường và
điều khiển tự động với độ chính xác cực cao. Do đó, các sinh viên và học sinh theo
học các ngành kĩ thuật phải có hiểu biết về kỹ thuật đo.
Để có thể học tốt môn thực hành điện tử cơ bản, mạch điện tử chúng ta phải
có thiết bị học tập một trong những thiết bị đó là kit thực tập, và được sự đồng ý
của khoa Điện Tử - Tin Học Trường Cao Đẳng Kỹ Thuật Cao Thắng. Nhóm chúng
em quyết định làm đề tài tốt nghiệp: “KIT ĐO ĐIỆN TRỞ, ĐIỆNÁP, DÒNG
ĐIỆN VÀ TẦN SỐ ”.
II. GIỚI HẠN ĐỀ TÀI:
SVTH: VÕ HOÀI ANH
HUỲNH TẤN VŨ

-10-


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP



GVHD: NGUYỄN MINH KHÁNH

Với trình độ chuyên môn và thời gian thực hiện đề tài có hạn, chúng em đã
cố gắng hết sức để hoàn thành đồ án này nhưng chỉ giải quyết được những vấn đề
sau:
a. Thiết kế mạch đo điện trở.
b. Thiết kế mạch đo dòng điện.
c. Thiết kế mạch đo điện áp.
d. Thiết kế mạch đo tần số.
e. Thiết kế mạch hiển thị dùng led 7 đọan.
III. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU:

Mục đích trước hết khi thực hiện đề tài này là để hoàn tất chương trình môn
học để đủ điều kiện ra trường. Cụ thể khi nghiên cứu đề tài là chúng em muốn
phát huy những thành quả ứng dụng của kit đo để tạo ra những sản phẩm cho các
bạn sinh viên khóa sau. Không những thế nó còn là tập tài liệu cho các bạn sinh
viên tham khảo.
Ngoài ra quá trình thực hiện đề tài là một cơ hội để chúng em tự kiểm tra lại
những kiến thức đã học ở trường. Đồng thời phát huy tính sáng tạo, khả năng giải
quyết một vấn đề theo nhu cầu đặt ra. Và đây cũng là dịp để chúng em khẳng định
mình trước khi ra trường để tham gia vào các hoạt động sản xuất của xã hội.

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
I. NGUYÊN LÝ ĐO
Để đo được các đại lượng Điện Trở, Dòng Điện, Điện Áp..thì phải biến đổi
các đại lượng này thành điện áp một chiều (có giá trị 0 – 5V). thông qua mạch
biến đổi áp DC.
Sau đó điện áp một chiều này được đưa vào bộ chuyển đổi tín hiệu tương tự sang
tín hiệu số (ADC0809).
Tín hiệu sau khi chuyển đổi được đưa vào bộ xử lý (AT89c51) sau đó xuất ra mạch

hiển thị (có thể là LED 7 đoạn hoặc LCD)
Để đo tần số của một tín hiệu bất kỳ thì ta sửa dạng tín hiệu đó thành tín
hiệu xung vuông có cùng tần số rồi đua vao khối xử lý trung tâm để xác định tần
số.
II. MỘT SỐ LINH KIỆN DÙNG TRONG QUÁ TRÌNH THIẾT KẾ MẠCH
1. Điện trở và Biến trở :
1.1. Điện trở:
1.1.1 Caáu Taïo:
SVTH: VÕ HOÀI ANH
HUỲNH TẤN VŨ

-11-


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP



GVHD: NGUYỄN MINH KHÁNH

Lõi được làm bằng vật liệu trở dòng khi có dòng điện qua nó, trên thân
được phủ màng (tạo giá trò), hai đầu có bao mũ đồng, đựơc
hàn chân sơn in lên thân để phân biệt giá trị.
1.1.2. Kí Hiệu:
1.1.3 Đơn Vò: Ω,R KΩ, MΩ
1.1.4 Cách Đọc Giá Trò :
Kí hiệu theo quy luật vòng màu
Bảng 2.1 bảng quy ước màu
Màu Biểu Thò

Trò Số

Số Mũ

Đen
Nâu
Đỏ
Cam
Vàng
Lục (xanh lá)
Lam (xanhdương)
Tím
Xám
Trắng
Nhũ vàng
Nhũ bạc

0
1
2
3
4
5
6
7
8
9

100
101

102
103
104
105
106
107
108
109
10-1
10-2

Sai
Số
± 1%
± 2%

± 5%
± 10
%

1.1.5. Cách đọc :
Điện trở 4 vòng màu:
1,2 là trọng số
3: số mũ
4: sai số
Chú ý: Vòng 3 có thể là nhủ vàng hay nhủ bạc
VD: Nâu, đỏ, nhũ vàng, nhũ bạc ⇒ giá trò R
=12.10-1 ± 10% =1.2 ± 10%(Ω)
Điện trở 5vòng màu:
1,2,3 là trọng số

4 số mũ
5 là sai số

SVTH: VÕ HỒI ANH
HUỲNH TẤN VŨ

-12-


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: NGUYỄN MINH KHÁNH



VD : xanh dương, xám, đỏ, nâu, nhũ bạc ⇒ giá trò R
=6820± 5%(Ω)
Ý nghóa các vòng màu:
-Vòng 1 : chỉ sai số thứ nhất
-Vòng 1 : chỉ sai số thứ nhất
-Vòng 2: chỉ sai số thứ hai
- Vòng 3 chỉ con số 0 (zero) phải thêm vào sau 2
số trên
- Vòng 4 : sai số (dung sai)
+ Vàng kim (kim nhũ) ± 5%
+ Bạc ± 10%
+ Không có vòng 4: ± 25%
Ghi chú:
Nếu vòng 3 là màu đen thì không có số 0 thêm
vào

Nếu vòng 3 là màu vàng kim thì hai số trên chia
cho 10
Nếu vòng 3 là màu bạc thì hai số trên chia cho
100
 Một số cách ghép điện trở:
p dụng đònh luật Ohm cho điện trở : U = I.R

-Ghép nối tiếp :
song:
R 1

R 2

- Ghép song
R 1

R n

...
Rtd = R1 + R2 + … + Rn
-Ghép hỗn hợp:

Rn

R 2

R 1
R 2

1.2 . Biến trở:

R 3
Là điện trở thay đổi giá trò được nhờ 1 cây văn.
SVTH: VÕ HỒI ANH
HUỲNH TẤN VŨ

-13-


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Kí hiệu:

GVHD: NGUYỄN MINH KHÁNH



A
R E S IS T O R V A R
B

C
AB giá trò điện
trở : AC + CB = AB
Bảng 2.2 Bảng giá trị điện trở

Cách Ghi
103→10.10

Giá trò
thực

10KΩ

3

502→50.
102
401→40.
101
100→100

5 KΩ
400 Ω
100 Ω

2. Tụ điện :
Phân Loại Tụ Điện Và Cách Đọc Tụ Điện
Tụ điện theo đúng tên gọi chính là linh kiện có chức năng tích tụ năng lượng
điện, nói một cách nơm na. Chúng thường được dùng kết hợp với các điện trở
trong các mạch định thời bởi khả năng tích tụ năng lượng điện trong một khoảng
thời gian nhất định. Đồng thời tụ điện cũng được sử dụng trong các nguồn điện với
chức năng làm giảm độ gợn sóng của nguồn trong các nguồn xoay chiều, hay
trong các mạch lọc bởi chức năng của tụ nói một cách đơn giản đó là tụ ngắn mạch
(cho dòng điện đi qua) đối với dòng điện xoay chiều và hở mạch đối với dòng điện
1 chiều.
Trong một số các mạch điện đơn giản, để đơn giản hóa trong q trình tính
tốn hay thay thế tương đương thì chúng ta thường thay thế một tụ điện bằng một
dây dẫn khi có dòng xoay chiều đi qua hay tháo tụ ra khỏi mạch khi có dòng một
chiều trong mạch. Điều này khá là cần thiết khi thực hiện tính tốn hay xác định
các sơ đồ mạch tương đương cho các mạch điện tử thơng thường.

SVTH: VÕ HỒI ANH
HUỲNH TẤN VŨ

-14-


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP



GVHD: NGUYỄN MINH KHÁNH

Hiện nay, trên thế giới có rất nhiều loại tụ điện khác nhau nhưng về cơ bản,
chúng ta có thể chia tụ điện thành hai loại: Tụ có phân cực (có cực xác định) và tụ
điện không phân cực (không xác định cực dương âm cụ thể).
Để đặc trưng cho khả năng tích trữ năng lượng điện của tụ điện, người ta đưa
ra khái niệm là điện dung của tụ điện. Điện dung càng cao thì khả năng tích trữ
năng lượng của tụ điện càng lớn và ngược lại. Giá trị điện dung được đo bằng đơn
vị Fara (kí hiệu là F). Giá trị F là rất lớn nên thông thường trong các mạch điện tử,
các giá trị tụ chỉ đo bằng các giá trị nhỏ hơn như micro fara (μF), nano Fara (nF)
hay picro Fara (pF).
1F = 106μF = 109nF = 1012pF
2.1. Tụ Hoá

Kí hiệu tụ hoá và hình dạng tụ hoá
Tụ hóa là một loại tụ có phân cực. Chính vì thế khi sử dụng tụ hóa yêu cầu
người sử dụng phải cắm đúng chân của tụ điện với điện áp cung cấp. Thông
thường, các loại tụ hóa thường có kí hiệu chân cụ thể cho người sử dụng bằng các
ký hiệu + hoặc = tương ứng với chân tụ.
Có hai dạng tụ hóa thông thường đó là tụ hóa có chân tại hai đầu trụ tròn của

tụ (tụ có ghi 220μF trên hình a) và loại tụ hóa có 2 chân nối ra cùng 1 đầu trụ tròn
(tụ có ghi giá trị 10μF trên hình a). Đồng thời trên các tụ hóa, người ta thường ghi
kèm giá trị điện áp cực đại mà tụ có thể chịu được. Nếu trường hợp điện áp lớn
hơn so với giá trị điện áp trên tụ thì tụ sẽ bị phồng hoặc nổ tụ tùy thuộc vào giá trị
điện áp cung cấp. Thông thường, khi chọn các loại tụ hóa này người ta thường
chọn các loại tụ có giá trị điện áp lớn hơn các giá trị điện áp đi qua tụ để đảm bảo
tụ hoạt động tốt và đảm bảo tuổi thọ của tụ hóa.
2.2. Tụ Tantali

SVTH: VÕ HOÀI ANH
HUỲNH TẤN VŨ

-15-


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP



GVHD: NGUYỄN MINH KHÁNH

Tụ Tantali
Tụ Tantali cũng là loại tụ hóa nhưng có điện áp thấp hơn so với tụ hóa.
Chúng khá đắt nhưng nhỏ và chúng được dùng khi yêu cầu về tụ dung lớn nhưng
kích thước nhỏ.
Các loại tụ Tantali hiện nay thường ghi rõ trên nó giá trị tụ, điện áp cũng như
cực của tụ. Các loại tụ Tantali ngày xưa sử dụng mã màu để phân biệt. Chúng
thường có 3 cột màu (biểu diễn giá trị tụ, một cột biểu diễn giá trị điện áp) và một
chấm màu đặc trưng cho số các số không sau dấu phẩy tính theo giá trị μF. Chúng
cũng dùng mã màu chuẩn cho việc định nghĩa các giá trị nhưng đối với các điểm

màu thì điểm màu xám có nghĩa là giá trị tụ nhân với 0,01; trắng nhân 0,1 và đen
là nhân 1. Cột màu định nghĩa giá trị điện áp thường nằm ở gần chân của tụ và có
các giá trị như sau:

Tụ thường và kí hiệu
Vàng = 6,3V
Đen = 10V
Xanh lá cây = 16V
Xanh da trời = 20V
Xám = 25V
Trắng = 30V
Hồng = 35V
SVTH: VÕ HOÀI ANH
HUỲNH TẤN VŨ

-16-


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP



GVHD: NGUYỄN MINH KHÁNH

2.3. Tụ Không Phân Cực :

Tụ thường
Các loại tụ nhỏ thường không phân cực. Các loại tụ này thường chịu được
các điện áp cao mà thông thường là khoảng 50V hay 250V. Các loại tụ không phân
cực này có rất nhiều loại và có rất nhiều các hệ thống chuẩn đọc giá trị khác nhau.

Rất nhiều các loại tụ có giá trị nhỏ được ghi thẳng ra ngoài mà không cần có
hệ số nhân nào, nhưng cũng có các loại tụ có thêm các giá trị cho hệ số nhân. Ví
dụ có các tụ ghi 0.1 có nghĩa giá trị của nó là 0,1μF=100nF hay có các tụ ghi là
4n7 thì có nghĩa giá trị của tụ đó chính là 4,7nF
2.4. Các Loại Tụ Có Dùng Mã:

Tụ thường
Mã số thường được dùng cho các loại tụ có giá trị nhỏ trong đó các giá trị
được định nghĩa lần lượt như sau:
- Giá trị thứ 1 là số hàng chục
- Giá trị thứ 2 là số hàng đơn vị
- Giá trị thứ 3 là số số không nối tiếp theo giá trị của số đã tạo từ giá trị 1 và 2.
Giá trị của tụ được đọc theo chuẩn là giá trị picro Fara (pF)
- Chữ số đi kèm sau cùng đó là chỉ giá trị sai số của tụ.
Ví dụ: Tụ ghi giá trị 102 thì có nghĩa là 10 và thêm 2 số 0 đằng sau = 1000pF =
1nF chứ không phải 102pF
SVTH: VÕ HOÀI ANH
HUỲNH TẤN VŨ

-17-


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP



GVHD: NGUYỄN MINH KHÁNH

Hoặc ví dụ tụ 272J thì có nghĩa là 2700pF=2,7nF và sai số là 5%
2.5. Tụ Có Dùng Mã Màu

Tụ dùng mã màu
Sử dụng chủ yếu trên các tụ loại polyester trong rất nhiều năm. Hiện nay các
loại tụ này đã không còn bán trên thị trường nữa nhưng chúng vẫn tồn tại trong
khá nhiều các mạch điện tử cũ. Màu được định nghĩa cũng tương tự như đối với
màu trên điện trở. 3 màu trên cùng lần lượt chỉ giá trị tụ tính theo pF, màu thứ 4 là
chỉ dung sai và màu thứ 5 chỉ ra giá trị điện áp.
Ví dụ : Tụ có màu nâu/đen/cam có nghĩa là 10000pF= 10nF= 0.01uF.
Chú ý rằng ko có khoảng trống nào giữa các màu nên thực tế khi có 2 màu
cạnh nhau giống nhau thì nó tạo ra một mảng màu rộng. Ví dụ Dải đỏ rộng/vàng=
220nF=0.22uF
2.6. Tụ Polyester
Ngày nay, loại tụ này cũng hiếm khi được sử dụng. Giá trị của các loại tụ này
thường được in ngay trên tụ theo giá trị pF. Tụ này có một nhược điểm là dễ bị
hỏng do nhiệt hàn nóng. Chính vì thế khi hàn các loại tụ này người ta thường có
các kỹ thuật riêng để thực hiện hàn, tránh làm hỏng tụ.

Tụ polyester
2.7. Tụ điện biến đổi
SVTH: VÕ HOÀI ANH
HUỲNH TẤN VŨ

-18-


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP



GVHD: NGUYỄN MINH KHÁNH

Tụ điện biến đổi thường được sử dụng trong các mạch điều chỉnh radio và
chúng thường được gọi là tụ xoay. Chúng thường có các giá trị rất nhỏ, thông
thường nằm trong khoảng từ 100pF đến 500pF.

Kí hiệu và hình dạng của tụ xoay
Rất nhiều các tụ xoay có vòng xoay ngắn nên chúng không phù hợp cho các
dải biến đổi rộng như là điện trở hoặc các chuyển mạch xoay. Chính vì thế trong
nhiều ứng dụng, đặc biệt là trong các mạch định thời hay các mạch điều chỉnh thời
gian thì người ta thường thay các tụ xoay bằng các điện trở xoay và kết hợp với 1
giá trị tụ điện xác định.
2.8. Tụ chặn
Tụ chặn là các tụ xoay có giá trị rất nhỏ. Chúng thường được gắn trực tiếp
lên bản mạch điẹn tử và điều chỉnh sau khi mạch đã được chế tạo xong. Tương tự
các biến trở hiện này thì khi điều chỉnh các tụ chặn này người ta cũng dùng các
tuốc nơ vít loại nhỏ để điều chỉnh. Tuy nhiên do giá trị các tụ này khá nhỏ nên khi
điều chỉnh, người ta thường phải rất cẩn thận và kiên trì vì trong quá trình điều
chỉnh có sự ảnh hưởng của tay và tuốc nơ vít tới giá trị tụ.

Kí hiệu và hình dạng của tụ chặn
Các tụ chặn này thường có giá trị rất nhỏ, thông thường nhỏ hơn khoảng
100pF. Có điều đặc biệt là không thể giảm nhỏ được các giá trị tụ chặn về 0 nên
chúng thường được chỉ định với các giá trị tụ điện tối thiểu, khoảng từ 2 tới 10 pF.
SVTH: VÕ HOÀI ANH
HUỲNH TẤN VŨ

-19-


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: NGUYỄN MINH KHÁNH



3. DIODE:
3.1 Diode:
3.1.1 Giôùi thieäu veà Diode:
Diode là loại linh kiện bán dẫn 2 cực có cấu tạo dựa trên chuyển tiếp P-N.Điện
cực nối với khối bán dẫn P gọi là Anot, điện cực nối với khối bán dẫn N gọi là
Catot.Dựa vào các đặt tính của chuyển tiếp P-N người ta chế tạo :diode chỉnh lưu,
diode tách sóng,diode pshát quang.
3.1.2 Diode chỉnh lưu:
3.1.3
P
N
Cấu tạo: A
K
Kí hiệu:

A(+)

K(-)

Đặt tuyến Volt_Ampere:
Đặt tuyến Volt_Ampe là đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa dòng điện
chạy qua Diode và hiệu điện thế giữa hai đầu Diode.

ID(mA)

VBR

0
0.7V(Si)

VD(V)

Hình 2.1: Đặt tuyến Volt_Ampere của Diode.
3.1.4 Phân loại:
Diode nắn điện:có chữ số bắt đầu là 1N. Trên thân có vòng màu trắng là
Catot.
SVTH: VÕ HOÀI ANH
HUỲNH TẤN VŨ

-20-


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP



GVHD: NGUYỄN MINH KHÁNH

Diode tách sóng có thân là thủy tinh, trên thân diode có chữ số bắt đầu là
1N. Trên thân có vòng màu đen là Catot.
Ứng dụng của Diode: chỉnh lưu, tách sóng…
Công dụng của diode: dùng để nắn dòng xoay
chiều thành dòng 1 chiều và để tách sóng.
3.2 Diode Zenner:
Cấu tạo cũng gồm chuyển tiếp P-N.

Kí hiệu: A(-)

K(+)

Diode Zenner có thân là thủy tinh,trên thân có ghi số Volt làm việc của Diode
Zenner.
Ứng dụng của Diode Zenner là tạo ra điện áp chuẩn ổn định tại hai chân AK.
3.3 Kiểm Tra:
3.3.1 Diode:
Đo hai lần: một lần kim chỉ ít Ohm và một lần kim chỉ nhiều Ohm (khơng
lên): Diode tốt.
Nếu cả hai lần đo Ohm kế chỉ 0 Ω : Diode bị nối tắt.
Nếu cả hai lần Ohm kế chỉ ∞ : Diode bị đứt.
Lưu ý: Do cấu tạo bên trong của đồng hồ nên đa số:
- Que đen ở vị trí (-) được nối với dương pin.
- Que đỏ ở vị trí (+) được nối với âm pin.
- Ta xác định tên chân của Diode căn cứ vào lần đo kim lên ít
Ohm(Diode phân cực thuận ).
+ Chân ở que đen là Anot.
+ Chân ở que đỏ là Catot.
3.3.2 Diode Zenner:
Để thang đo Rx10K, đo hai lần:
Một lần kim lên nhiều (ít Ohm)
Là Diode Zenner
Một lần kim lên ít(nhiều Ohm)
Loại từ 12V trở xuống
3.4 Một số loại diode :
- Diode biến dung : (còn gọi là diode varicap) được
dùng như một tụ điện thay đổi.
Kí hiệu:

- Diode quang (led): Led đơn cũng là một diode khi
có dòng điện thuận chạy qua thì nó phát sáng ,
công dụng hiển thò, khi sữ dụng thường mắc 1 R nối
SVTH: VÕ HỒI ANH
HUỲNH TẤN VŨ

-21-


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: NGUYỄN MINH KHÁNH



tiếp để hạn dòng , dòng chạy qua led từ 5 mA →
20mA. Khi tính toán chọn 10 mA, điện áp rơi ngang qua
Led từ 1,7→2,4V (tùy màu . Khi tính toán chọn VLed =2V.
Kí hiệu:
Led 7 đọan : cấu tạo từ 7 led đơn, ứng dụng trong
các mạch quang báo.
Có 2 loại :
+ Loại Anot chung : Tất cả các anot nối chung lại
với nhau và nối lên Vcc, các điện trở hạn dòng
mắc bên ngoài, tính như Led đơn.
+ Loại Catot chung : Tất cả các catot nối chung lại
với nhau bên trong Led và nối xuống Mass, khi sữ
dụng các điện trở hạn dòng mắc bên ngoài.
4. LED 7 Đoạn :
4.1 Kí hiệu và hình dạng:

L5

6LED 6
VC C

6LED 5

VC C

6LED 4

Q 6
A1015

VC C

6LED 3

Q 5
A1015

VC C

6LED 2

L6

Q 4
A1015

VC C

h
g
f
e
d
c
b
a

6LED 1

VC C

16
15
14
13
12
11
10
9

6
5
4
3
2
1

L4

Q 3
A1015

VC C

L
L
L
L
L
L

Q 2
A1015

VC C

12
11
10
9
8
7

VC C

1

2
3
4
5
6

VC C

6
5
4
3
2
1

Q 1
A1015

VC C

VC C

L1

L3

VC C

L2

a b c d e f

g h

A
B
C
D
E
F
G
H

a b c d e f g h

A
B
C
D
E
F
G
H

a b c d e f g h

A
B
C
D

E
F
G
H

330

A
B
C
D
E
F
G
H

1
2
3
4
5
6
7
8

A
B
C
D
E

F
G
H

8
7
6
5
4
3
2
1

A
B
C
D
E
F
G
H

2K2

a b c d e f g h

a b c d e f g h

a b c d e f g h

Hình 2.2 Sơ đồ chân của led 7 đoạn.
4.2. Phân loại :
Có 2 loại:
-

Loại Anode chung :

D 1

a

D 2

b

COM

D 3

c

D 4

d

D 5

e

D 6

f

D 7

g

D 8

h

Đối với dạng Led anode chung, chân COM phải có mức logic 1 và muốn
sáng Led thì tương ứng các chân a – f, h sẽ ở mức logic 0.
SVTH: VÕ HỒI ANH
HUỲNH TẤN VŨ

-22-


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP



GVHD: NGUYỄN MINH KHÁNH

Bảng 2.3: Bảng mã cho Led Anode chung (a là MSB, h là LSB):

Bảng 2.4: Bảng mã cho Led Anode chung (a là LSB,h là MSB):

SVTH: VÕ HOÀI ANH

HUỲNH TẤN VŨ

-23-


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

-

GVHD: NGUYỄN MINH KHÁNH



Loại Cathode chung :
a

b
D 1

c
D 2

d
D 3

e
D 4

f
D 5

g

h

D 6

D 8
D 7

COM

Đối với dạng Led Cathode chung, chân COM phải có mức logic 0 và
muốn sáng Led thì tương ứng các chân a – f, h sẽ ở mức logic 1.

Bảng 2.5: Bảng mã cho Led Cathode chung (a là MSB, h là LSB):

SVTH: VÕ HOÀI ANH
HUỲNH TẤN VŨ

-24-


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP



GVHD: NGUYỄN MINH KHÁNH

Bảng 2.6: Bảng mã cho Led Anode chung (a là LSB, h là MSB)

 Cách xác định chân :
Dùng VOM ở thang đo R x 1 cần xác định :
SVTH: VÕ HOÀI ANH
HUỲNH TẤN VŨ

-25-