Bai 3 transistor Linh kien dien tu

Câu lạc bộ Nghiên cứu khoa học Khoa Điện - Điện tử - PIF Club
Tài liệu học tập SV năm nhất – buổi 3
I.





II.








III.
1.

Nội Dung Chính
Kiến thức cơ bản về Testboard.
Làm chủ được độ sáng của Led.
Công dụng của tụ.
Kiến thức cơ bản về BJT.
Thực hiện mạch dao động da hài.
Dụng cụ và linh kiện
Test board.
Kềm các loại.
Dây cắm testboard (loại 1 lõi).
1 bịch led.

Tụ: 100uF, 10uF, 1000uF (mang càng nhiều càng tốt).
Trở: 100ohm, 560ohm, 1k, 10k, 22k.
4 con BJT C1815 (nên mua nhiều).
Nguồn 4.5V (3 cục pin AA + đế pin 3 viên).
Nội Dung Cụ Thể
Kiến thức cơ bản về Test board

Hình 1: Hình thực tế

Hình 2: Sơ đồ lỗ chân cắm (bên trong)

 Cấu Tạo: Nhìn vào sơ đồ ta thấy, Test board có nhiều lỗ cắm được nối sẵn với nhau nhằm liên kết các
chân linh kiện. Phần nhựa bên trên có nhiệm vụ giữ chặt chân linh kiện, được làm bằng nhựa chịu nhiệt
hoặc sứ, ngoài ra phần nhựa còn được thiết kế có mấu gài nhằm mở rộng vô hạn test board thông qua việc
nối ghép nhiều test board lại với nhau (sẽ giới thiệu trên lớp).
2. Làm chủ độ sáng của led
 Độ sáng của led (sáng mờ hay sáng chói) phụ thuộc vào
dòng đi qua led. Dòng càng lớn thì độ sáng của led càng
tăng (khoảng từ 5mA – 25mA tuỳ loại).
 Áp rơi trên led (điện áp giữa 2 chân LED) tuỳ thuộc vào
màu của led tuy nhiên nó nằm ở tầm khoảng 2V vì vậy
trong quá trình tính toán chúng ta cứ lấy 2V là ok ^^.

Forum trao đổi dành cho sinh viên năm nhất (thắc mắc bất cứ điều gì, K12 hãy lên forum, các anh chị luôn nhiệt tình
giúp đỡ): www.PayItForward.edu.vn  forum  forum  Các khoá học  Dành cho sinh viên năm nhất [K2012]


Câu lạc bộ Nghiên cứu khoa học Khoa Điện - Điện tử - PIF Club

Theo như sơ đồ bên cạnh thì ta có công thức:

Vin= i.R1 + Ud => i=
Trong đó giá trị Ud (áp rơi trên led) chúng ta có là 2v
(như đã giải thích ở trên)
Như vậy khi ta thay đổi giá trị của trở thì tức là thay đổi được
I => thay đổi được độ sáng của Led (quá dễ ).
Hình 2: mạch led đơn giản
3. Tính chất và công dụng của tụ
a. Ngăn dòng điện DC

Công thức tính trở kháng của tụ |

|=

Với là tần số của điện áp đưa vào tụ vì vậy đối với điện áp
DC thì = 0 nên | | sẽ bằng vô cùng vì vậy tụ có tác dụng
ngăn dòng DC (dòng một chiều).
Hình 3: Ký hiệu của tụ

b. Điện áp trên tụ không thay đổi đột ngột
V1

V2

5

4

Nạp tụ

Xả tụ

3

2

1

0

0

0. 2

0. 4

0. 6

0. 8

1

T im e (s)

Hình 4: Quá trình thay đổi áp trên tụ (

áp nguồn

áp trên tụ)

Điện áp trên tụ ko tăng hay giảm đột ngột mà cần có 1 khoảng thời gian để thay đổi trạng thái.

Quá trình điện áp trên tụ tăng gọi là quá trình nạp, và quá trình áp trên tụ giảm gọi là quá trình xả
tụ. Thông số đặc trưng cho thời gian cần thiết để tụ thay đổi trạng thái, được gọi là thời hằng.
Thời hằng: =
Thời gian cần thiết để tụ thay đổi trạng thái bằng khoảng 3
Vì vậy khi ta tăng 1 trong 2 giá trị R hoặc C thì thời hằng của tụ càng tăng (thời gian nạp xả tụ
càng dài).
* Dựa vào tính chất này mà người ta dùng tụ để lọc nguồn DC, tránh trường hợp nhiễu làm
cho áp cấp cho các linh kiện trong mạch thay đổi 1 cách bất ngờ, làm hư hỏng linh kiện trên
mạch

Forum trao đổi dành cho sinh viên năm nhất (thắc mắc bất cứ điều gì, K12 hãy lên forum, các anh chị luôn nhiệt tình
giúp đỡ): www.PayItForward.edu.vn  forum  forum  Các khoá học  Dành cho sinh viên năm nhất [K2012]


Câu lạc bộ Nghiên cứu khoa học Khoa Điện - Điện tử - PIF Club
4. Kiến thức cơ bản về BJT:
a. Giới thiệu:

Cấu tạo:
* Gồm ba lớp bán dẫn ghép với nhau hình thành hai mối
tiếp giáp P-N.
* Ba lớp bán dẫn được nối ra thành ba cực:
+ Lớp giữa gọi là cực gốc hay cực nền (Base) ký
hiệu là B.
+ Hai lớp bán dẫn bên ngoài được nối ra thành cực
phát (Emitter) ký hiệu là E và cực thu hay cực
góp (Collector) ký hiệu là C.

Ký hiệu và phân loại:
+ Có 2 loại BJT đó là NPN

và PNP với ký hiệu như sau:

Cách phân biệt khi mua BJT: khi mua các em sẽ gặp
các loại sau:
+ Transistor phổ biến: ký hiệu là A..., B..., C..., D... Ví dụ
A564, B733, C828, D1555
 A và B là Transistor thuận PNP,thường có công
suất nhỏ và tần số làm việc cao.
 C và D là Transistor ngược NPN, thường có công
suất lớn và tần số làm việc thấp hơn.
+ Transistor ký hiệu là 2N... ví dụ 2N3055, 2N4073 vv...
* Ngoài ra còn một số loại khác ít phổ biến hơn.

b. Cách đọc chân BJT trên Datasheet:

Mặt trước (phẳng-có chữ)

* Do trên thị trường hiện nay có rất nhiều loại BJT nên để tránh khỏi sự
nhầm lẫn trong việc xác định đúng các chân của BJT, các em cần biết cách
đọc chân BJT trên Datasheet.
* Datasheet là tập hợp toàn bộ các thông tin dữ liệu về một con linh kiện
điện tử cụ thể nào đó (IC, transistor, vi điều khiển,…), nó thường được lưu
dưới dạng file PDF và các em có thể dễ dàng tìm thấy các file này khi
search đúng tên linh kiện đó trên google.
* Đầu tiên, ví dụ các em muốn tìm cách đọc chân của con BJT C1815 thì:
Bước 1/ Vào google, gõ “C1815 Datasheet”, nó sẽ ra một list các trang wed
có Datasheet của con C1815 này.
Bước 2/ Vào một trang nào đó, download file Datasheet xuống (đuôi là
PDF).
Bước 3/ Khi mở file Datasheet của con C1815 lên, các em sẽ thấy có một

phần như hình bên.
Bước 4/ Khi tìm được hình này thì các em chỉ cần cầm con BJT đó lên, đặt
con BJT theo đúng hướng mà trong hình chú thích thì là đọc được thứ tự
chân.

Forum trao đổi dành cho sinh viên năm nhất (thắc mắc bất cứ điều gì, K12 hãy lên forum, các anh chị luôn nhiệt tình
giúp đỡ): www.PayItForward.edu.vn  forum  forum  Các khoá học  Dành cho sinh viên năm nhất [K2012]


Câu lạc bộ Nghiên cứu khoa học Khoa Điện - Điện tử - PIF Club
c. Phân cực cho BJT:
* BJT thường có nhiều chế độ phân cực
(hay còn gọi là nhiều mode hoạt động).
* Trong phần này ta chỉ tập trung vào việc
phân cực cho BJT ở chế độ ON-OFF (hay
còn gọi là chế độ bão hòa – tương đương
chức năng một công tắc điện tử - Switch)
→ Thường dùng nhất
(các chế độ hoạt động khác sẽ được học
trong các môn học trên trường sau này)

Kiến thức cần biết:
* VBE = 0.5 ~ 0.7V (điện áp mối nối B-E khi
được phân cực)
* VCesat = 0.1 ~ 0.3V (xem như 0V - đây là
điện áp trên mối nối C-E khi BJT ở trạng thái bão hòa)
* IC = βDC * IB  IB = IC /βDC
Trong đó:
IC là dòng trên cực C, IB là dòng trên cực B
IE là dòng trên cực E

βDC là hệ số khuếch đại DC của BJT (thông số có trong
datasheet linh kiện).

Trong chế độ ON-OFF này, BJT sẽ có 2 giai đoạn: 1 giai đoạn
ON và 1 giai đoạn OFF. Để thuận tiện, ta xét mạch như hình
bên:

* Giai đoạn OFF (tức là BJT hở mạch
hay nói rõ hơn là mối nối C-E hở mạch):
→ Điều kiện để xảy ra giai đoạn này là
IB = 0  Vi = 0V.
→ Các em chỉ cần để hở mạch, không
cấp gì vào chân B tức là BJT đã ở chế
độ OFF.

* Giai đoạn ON:
→ Khi ở giai đoạn này, BJT sẽ dẫn bão hòa hay nói rõ
hơn là mối nối C-E ngắn mạch  VCE = VCEsat ≈ 0V.
Do đó điện trở mối nối C-E sẽ là R ≈ 0 Ohm. Dòng IC
sẽ đạt cực đại và bằng ICsat trong giai đoạn này.
→ Điều kiện để xảy ra giai đoạn này là: IB > ICsat / βDC

** Hướng dẫn cách chọn điện trở RC và RB để phân cực cho BJT ở chế độ bão hòa:
Ví dụ: Để cấp dòng cho LED sáng thì ta cần từ 4mA - 10mA (ta mắc LED ở chân C), ở đây ta chọn
IC = 5mA cho dễ tính toán (sử dụng hình 2.12 phía trên để tính toán).
* Xét vòng A, ta có công thức sau: RC = (VCC - VCE)/IC = 1k (Với VCE = 0V, VCC = 5V).
→ IB > IC / βDC = 40 uA = IBmin (Điều kiện để BJT bão hòa).
* Xét vòng B, ta có công thức sau: RB = (Vi - VBE)/ IB < (Vi - VBE)/ IBmin = 107,5k.
→ Các em chỉ cần chọn giá trị RB nhỏ một chút, khoảng từ 1k - 10k là BJT đã hoạt động ở
chế độ bão hòa.

d. Game:
Thực hiện một mạch tạo dòng 10mA cho LED trên Test Board sử dụng chế độ ON-OFF của BJT.

Forum trao đổi dành cho sinh viên năm nhất (thắc mắc bất cứ điều gì, K12 hãy lên forum, các anh chị luôn nhiệt tình
giúp đỡ): www.PayItForward.edu.vn  forum  forum  Các khoá học  Dành cho sinh viên năm nhất [K2012]


Câu lạc bộ Nghiên cứu khoa học Khoa Điện - Điện tử - PIF Club
5. Thực hiện mạch dao động đa hài
a. Công dụng mạch dao động đa hài
- Mạch dao động đa hài cũng là một mạch cơ bản, nó dùng nhiều trong
hầu hết các thiết bị kỹ thuật số, trong máy thu hình, đầu đĩa, máy tính, trò
chơi, đồng hồ hay các thiết bị quảng cáo trang trí…
- Công dụng: tạo sóng vuông.
b. Nguyên lý hoạt động
Mạch dao động đa hài là một mạch cơ bản có cấu tạo rất đơn giản,
chỉ cần ghép nối vài linh kiện là mạch có thể hoạt động được ngay,
nhưng mạch cơ bản này là một trong những mạch có nguyên lý
hoạt động phức tạp nhất.

Nguyên lý: Khi nối nguồn, dòng điện đi qua điện trở Rb1 và Rb2 vào các cực B1 và B2. Hai transistor Q1 và Q2
đều dẫn điện, 2 tụ C1 và C2 được nạp. Nhưng trên thực tế hai transistor không thể cùng dẫn một lúc mà phải có
một con dẫn trước, một con dẫn sau (do sai số tụ điện, điện trở, transistor không giống nhau hoàn toàn…).
Giả sử con Q1 dẫn trước làm điện áp UCq1 ở cực CQ1 giảm nghĩa là điện trở giữa 2 chân CQ1 và EQ1 giảm, tụ C1
phóng điện từ cực + vào C Q1 sang EQ1.
Vì điện trở giữa 2 chân CQ1 và EQ1 giảm nhỏ nên điện áp 2 má tụ đặt cả vào lớp tiếp giáp EQ2 BQ2 của Q2 khiến Q2
ngừng dẫn, dòng qua D2 bằng 0, UCq2 tăng bằng gần bằng điện áp nguồn nạp cho tụ C2 đến giá trị max, UCq1 giảm
xuống cực tiểu.
Khi tụ C1 phóng hết điện tích, có dòng từ nguồn đi qua Rb2 vào cực BQ2 của Q2. Q2 lập tức dẫn. Khi đó Q1 ngưng

dẫn, UCq2 lại giảm, UCq1 lại tăng, tụ C1 lại nạp và tụ C2 lại phóng điện.
Quá trình được tiếp tục lặp lại với sự dẫn của Q1.
Như vậy, thời gian dẫn và ngắt của Q1, Q2 gần như phụ thuộc hoàn toàn vào thời gian phóng điện của các tụ C1 và
C2. Q2 bắt đầu dẫn khi tụ C1 phóng điện xong, và ngừng dẫn khi tụ C2 phóng điện xong. Q1 bắt đầu dẫn khi tụ C2
phóng điện xong và ngừng dẫn khi tụ C1 phóng điện xong.

Thời gian phóng của tụ C1 và C2 lại gần như phụ thuộc vào trị số của tụ và điện trở Rb. Nếu giá trị điện dung của tụ
càng lớn thời gian phóng điện của tụ càng lâu.

Kết luận: Nói tóm lại, với sự dẫn và ngắt thay phiên của Q1 và Q2, các led trên mạch sẽ nhấp nháy liên tục. Các tụ
điện có giá trị càng lớn thì thời gian led nhấp nháy càng dài.

Forum trao đổi dành cho sinh viên năm nhất (thắc mắc bất cứ điều gì, K12 hãy lên forum, các anh chị luôn nhiệt tình
giúp đỡ): www.PayItForward.edu.vn  forum  forum  Các khoá học  Dành cho sinh viên năm nhất [K2012]


Câu lạc bộ Nghiên cứu khoa học Khoa Điện - Điện tử - PIF Club
c. Chú ý khi thi công mạch
- Chọn giá trị tụ điện và điện trở thích hợp.
- Cách cắm linh kiện, chú ý cực tính các linh kiện.
- Tính toán dòng áp qua led.
d. Bài tập về nhà
- Phát triển mạch, tăng số lượng led (ghép nối tiếp, song
song,…).
- Thay transistor C1815 bằng A1015 (chú ý cực tính).
- Tham khảo mạch đa hài 3 nhịp (hình bên).
e. Một số mạch nên xem thêm

Mạch đa hài thay đổi được nhịp chớp tắt

Thay đổi vị trí LED

Mạch đa hài dùng transistor loại PNP
Đèn sáng “vĩnh cửu”

Forum trao đổi dành cho sinh viên năm nhất (thắc mắc bất cứ điều gì, K12 hãy lên forum, các anh chị luôn nhiệt tình
giúp đỡ): www.PayItForward.edu.vn  forum  forum  Các khoá học  Dành cho sinh viên năm nhất [K2012]