Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động - Mosfet Viết bởi Administrator    Thứ năm, 26 Tháng 2 2009 05:16

1 : Cấu tạo của Mosfet

Khác với BJT, Mosfet có cấu trúc bán dẫn cho phép điều khiển bằng điện áp với dòng điện điều khiển cực nhỏ.

 

Trong đó : G là cực điều khiển được cách lý hoàn toàn với cấu trúc bán dẫn còn lại bởi lớp điện môi cực mỏng nhưng có độ cách điện cực lớn dioxit-silic (Sio2). Hai cực còn lại là cực gốc  (S) và cực máng (D). Cực máng là cực đón các hạt mang điện.

Mosfet có điện trở giữa cực G với cực S và giữa cực G với cực D là vô cùng lớn , còn điện trở giữa cực D và cực S phụ thuộc vào điện áp chênh lệch giữa cực G và cực S ( UGS )

Khi điện áp UGS = 0 thì điện trở RDS rất lớn, khi điện áp UGS > 0 => do hiệu ứng từ trường làm cho điện trở RDS giảm, điện áp UGS càng lớn thì điện trở RDS càng nhỏ.

2 Nguyên lý hoạt động:

Mosfet hoạt động ở 2 chế độ đóng và mở. Do là một phần tử với các hạt mang điện cơ bản nên Mosfet có thể đóng cắt với tần số rất cao. Nhưng mà để đảm bảo thời gian đóng cắt ngắn thì vấn đề điều khiển lại là vẫn đề quan trọng .

 

Mạch điện tương đương của Mosfet . Nhìn vào đó ta thấy cơ chế đóng cắt phụ thuộc vào các tụh điện ký sinh trên nó.

Ở đây tôi không nói rõ chi tiết cấu trúc bán dẫn của nó để nó đóng hoặc mở. Các pác nên hiểu nôn na là :

+ Đối với kênh P : Điện áp điều khiển mở Mosfet là Ugs0. Dòng điện sẽ đi từ S đến D

+ Đối với kênh N : Điện áp điều khiển mở Mosfet là Ugs >0. Điện áp điều khiển đóng là Ugs<=0. Dòng điện sẽ đi từ D xuống S.

Do đảm bảo thời gian đóng cắt là ngắn nhất người ta thường : Đối với Mosfet Kênh N điện áp khóa là Ugs = 0 V còn  Kênh P thì Ugs=~0.

* Thí nghiệm vui về nguyên lý hoạt động của nó!

Mạch thí nghiệm :

 

Cấp nguồn một chiều UD qua một bóng đèn D vào hai cực D và S của Mosfet Q (Phân cực thuận cho Mosfet ngược) ta thấy bóng đèn không sáng nghĩa là không có dòng điện đi qua cực DS khi chân G không được cấp điện.

Khi công tắc K đóng, nguồn UG cấp vào hai cực GS làm điện áp UGS > 0V => đèn Q1 dẫn => bóng đèn D sáng.

Khi công tắc K ngắt, Nguồn cấp vào hai cực GS = 0V nên. Q1 khóa ==>Bóng đèn tắt.

=> Từ thực nghiệm trên ta thấy rằng : điện áp đặt vào chân G không tạo ra dòng GS như trong Transistor thông thường mà điện áp này chỉ tạo ra từ trường => làm cho điện trở RDS giảm xuống

3 : Các thông số thể hiện khả năng đóng cắt của Mosfet.

Thời gian trễ khi mở,khi đóng khóa phụ thuộc giá trị các tụ kí sinh Cgs.Cgd,Cds. Tuy nhiên các thông số này thường được cho dưới dạng trị số tụ Ciss, Crss,Coss. Nhưng dưới điều kiện nhất đinh như là điện áp Ugs và Uds. Ta có thể tính được giá trị các tụ đó (Cái này các pác có thể tham khảo thêm trong sách giáo khoa)  Xác định kiểm tra ứng dụng - Mosfet Viết bởi Administrator    Thứ năm, 26 Tháng 2 2009 05:20 1 : Xác định chân cho Mosfet

 

 

 

Thông thường thì chân của Mosfet nó quy định chung không như Transitor. Chân của Mosfet được quy định :

Nhìn trên hình vẽ thì chân G ở bên trái, chân S ở bên phải còn chân D ở giữa. Hầu như Mosfet nào cũng như vậy.

2 : Kiểm tra Mosfet

Mosfet có thể được kiểm tra bằng đồng hồ vạn năng . Do có cấu tạo hơi khác so với Transitor nên cách kiểm tra Mosfet không giống với Transitor.

Phương thức kiểm tra bằng đồng hồ vạn năng khá là đơn giản các pác chú ý.

* Kiểm tra Mosfet còn tốt:

Là khi đo trở kháng giữa G với S và giữa G với D có điện trở bằng vô cùng ( kim không lên cả hai chiều đo) và khi G đã được thoát điện thì trở kháng giữa D và S phải là vô cùng.

Bước 1 : Chuẩn bị để thang x1KW

Bước 2 : Nạp cho G một điện tích ( để que đen vào G que đỏ vào S hoặc D )

Bước 3 : Sau khi nạp cho G một điện tích ta đo giữa D và S ( que đen vào D que đỏ vào S ) => kim sẽ lên.

Bước 4 : Chập G vào D hoặc G vào S để thoát điện chân G.

Bước 5 : Sau khi đã thoát điện chân G đo lại DS như bước 3 kim không lên.

=> Kết quả như vậy là Mosfet tốt. (Cái này không có hình nhưng các pác có thể tự hình dung ra được)

* Kiểm tra Mosfet chết hay chập:

Bước 1 : Để đồng hồ thang x 1KW

Đo giữa G và S hoặc giữa G và D nếu kim lên = 0 W là chập

Đo giữa D và S mà cả hai chiều đo kim lên = 0 W là chập D S

* Đo kiểm tra Mosfet trong mạch .

Khi kiểm tra Mosfet trong mạch , ta chỉ cần để thang x1W và đo giữa D và S => Nếu 1 chiều kim lên đảo chiều đo kim không lên => là Mosfet bình thường, Nếu cả hai chiều kim lên = 0 W là Mosfet bị chập DS

3 : Ứng dụng của Mosfet

Mosfet có khả năng đóng nhanh với dòng điện và điện áp khá lớn nên nó được sử dụng nhiều trong các bộ dao động tạo ra từ trường Vì do đóng cắt nhanh làm cho dòng điện biến thiên.

Nó thường thấy trong các bộ nguồn xung và cách mạch điều khiển điện áp cao.78xx - 79xxLinh kiện ổn áp 78xx - 79xx Hôm nay tôi hướng dẫn các pác qua cách sử dụng qua loại IC ổn áp. mà trong các mạch ta thường hay sử dụng. Đó là loại IC của họ 78 và 79

+ Họ 78xx là họ cho ổn định điện áp đầu ra là dương. Còn xx là giá trị điện áp đầu ra nhứ 5V, 6V...+ Họ 79xx là họ ổn địn điện áp đầu ra là âm. Còn xx là giá trị điện áp đầu ra như : -5V,-6V

Sự kết hợp của hai con này sẽ tạo ra được bộ nguồn đối xứng.

Về mặt nguyên lý nó hoạt động tương đối giống nhau. Bây giờ ta xét từng con xem sao!

78xx

78xx là loại dòng IC dùng để ổn định điện áp dương đầu ra với điều kiện đầu vào luôn luôn lớn hơn đầu ra 3V

Tùy loại IC 78 mà nó ổn áp đầu ra là bao nhiều.

ví dụ : 7806 - 7809...

+ 78xx gồm có 3 chân : 1 : Vin - Chân nguồn đầu vào2 : GND - Chân nối đất3 : Vo - chân nguồn đầu ra.

Như chúng ta đã biết :Mạch ổn áp dùng Diode Zener như trên có ưu điểm là đơn giản nhưng nhược điểm là cho dòng điện nhỏ ( ≤ 20mA ) . Để có thể tạo ra một điện áp cố định nhưng cho dòng điện mạnh hơn nhiều lần người ta mắc thêm Transistor để khuyếch đại về dòng như sơ đồ dưới đây

Ở mạch trên điện áp tại điểm 3 có thể thay đổi và còn gợn xoay chiều nhưng điện áp tại điểm Rt không thay đổi và tương đối phẳng.

Nguyên lý ổn áp : Thông qua điện trở R2 và D1 gim cố định điện áp chân Rt của Transistor Q1, giả sử khi điện áp chân E đèn Q1 giảm => khi đó điện áp UBE tăng => dòng qua đèn Q1 tăng => làm điện áp chân E của đèn tăng , và ngược lại ...

Mạch ổn áp trên đơn giản và hiệu quả nên được sử dụng rất rộng dãi và người ta đã sản xuất các loại IC họ LA78.. để thay thế cho mạch ổn áp trên, IC LA78.. có sơ đồ mạch như phần mạch có mầu xanh của sơ đồ trên

* Những dạng seri của 78XX

LA7805 IC ổn áp 5V

LA7808 IC ổn áp 8V

LA7809 IC ổn áp 9V

LA7812 IC ổn áp 12V

Đây là dòng cho điện áp ra tương ứng với dòng là 1A. Ngoài ra còn các seri khác chịu được dòng78xx +5V --> +24V. Dòng 1A78Lxx Chuyển đổi điện áp dương từ +5V --> +24V. Dòng 0.1A78Mxx Chuyển đổi điện áp dương từ +5V --> +24V. Dòng 0.5A78Sxx Chuyển đổi điện áp dương từ +5V --> +24V. Dòng 0.2A

* Cách xác định chân:

78xx là ic có 3 chân và các seri khác nhau thì nó chung thứ tự chân. Các pác xem dưới đây thì rõ!

Đây là sơ đồ xác định chân

79xx

Cũng như họ 78 thì họ 79 có hoạt động tương tự những điện áp đầu ra là âm (-) trái ngược với họ 78.

cũng có nhiều loại mức ổn áp đầu ra : 7905, 7906... với dòng chụi là 1A và o.1A

Xác định chân thì nó không giống với 78 nó được theo thứ tự như hình sau đây!

Ứng dụng của 78 và 79 vào bộ nguồn

Trong các bộ nguồn thì 78 và 79 được sử dụng rất nhiều trong các mạch nguồn để tạo điện áp đầu ra mong muốn đặc biệt những thiết bị này cần điện áp đầu vào cố định ko thay đổi lên xuống! Đây là mạch nguyên lý của 78 và 79

Chà cũng tường đối vất vả!

trường Việt Nam chủ yếu là loại chân vuông.

Nhìn trên hình 3 ta thấy cấu trức của 555 nó tương đương với hơn 20 transitor , 15 điện trở và 2 diode và còn phụ thuộc vào nhà sản xuất. Trong mạch tương đương trên có : đầu vào kích thích , khối so sánh, khối điều khiển chức năng hay công suất đầu ra.Một số đặc tính nữa của 555 là : Điện áp cung cấp nằm giữa trong khoảng từ 3V đến 18V, dòng cung cấp từ 3 đến 6 mA.

Dòng điện ngưỡng xác định bằng giá trị lớn nhất của R + R . Để điện áp 15V thì điện trở của R + R .phải là 20M Tất cả các IC thời gian đều có 1 tụ điện ngoài để tạo ra 1 thời gian đóng cắt của xung đầu ra. Nó là một chu kì hữu hạn để cho tụ điện (C) nạp điện hay phòng điện thong qua một điện trở R. Thời gian này nó đã được xác định và nó có thể tính được thong qua điện trở R và tụ điện C

Mạch nạp RC cơ bản như trên hình 4B Giả thiết tụ điện ban đầu là phóng điện.Khi mà đóng công tắc thì tụ điện bắt đầu nạp thông qua điện trở. Điện áp qua tụ điện từ giá trị 0 lên đến giá trị định mức vào tụ. Đường cong nạp được thể hiện qua hình 4A.Thời gian đó nó để cho tụ điện nạp đến 63.2% điện áp cung cấp và hiểu thời gian này là 1 hằng số. Giá trị thời gian đó có thể tính bằng công thức đơn giản sau:

t = R.CĐường cong nạp của tụ điện

2 :Chức năng của từng chân của 555

 

IC NE555 N gồm có 8 chân.

+ Chân số 1(GND): cho nối GND để lấy dòng cấp cho IC hay chân còn gọi là chân chung.+ Chân số 2(TRIGGER): Đây là chân đầu vào thấp hơn điện áp so sánh và được dùng như 1 chân chốt hay ngõ vào của 1 tần so áp.Mạch so sánh ở đây dùng các transitor PNP với mức điện áp chuẩn là 2/3Vcc.+ Chân số 3(OUTPUT): Chân này là chân dùng để lấy tín hiệu ra logic. Trạng thái của tín hiệu ra được xác định theo mức 0 và 1. 1 ở đây là mức cao nó tương ứng với gần bằng Vcc nếu (PWM=100%) và mức 0 tương đương với 0V nhưng mà trong thực tế mức 0 này ko được 0V mà nó trong khoảng từ (0.35 ->0.75V) .+ Chân số 4(RESET): Dùng lập định mức trạng thái ra. Khi chân số 4 nối masse thì ngõ ra ở mức thấp. Còn khi chân 4 nối vào mức áp cao thì trạng thái ngõ ra tùy theo mức áp trên chân 2 và 6.Nhưng mà trong mạch để tạo được dao động thường hay nối chân này lên VCC.+ Chân số 5(CONTROL VOLTAGE): Dùng làm thay đổi mức áp chuẩn trong IC 555 theo các mức biến áp ngoài hay dùng các điện trở ngoài cho nối GND. Chân này có thể không nối cũng được nhưng mà để giảm trừ nhiễu người ta thường nối chân số 5 xuống GND thông qua tụ điện từ 0.01uF đến 0.1uF các tụ này lọc nhiễu và giữ cho điện áp chuẩn được ổn định.+ Chân số 6(THRESHOLD) : là một trong những chân đầu vào so sánh điện áp khác và cũng được dùng như 1 chân chốt.+ Chân số 7(DISCHAGER) : có thể xem chân này như 1 khóa điện tử và chịu điều khiển bỡi tầng logic của chân 3 .Khi chân 3 ở mức áp thấp thì khóa này đóng lại.ngược lại thì nó mở ra. Chân 7 tự nạp xả điện cho 1 mạch R-C lúc IC 555 dùng như 1 tầng dao động .+ Chân số 8 (Vcc): Không cần nói cũng bít đó là chân cung cấp áp và dòng cho IC hoạt động. Không có chân này coi như IC chết. Nó được cấp điện áp từ 2V -->18V (Tùy từng loại 555 nhé thấp nhất là con NE7555)

3: Cấu tạo bên trong và nguyên tắc hoạt động

a) Cấu tạo:

Nhìn trên sơ đồ cấu tạo trên ta thấy cấu trúc của 555 gồm : 2 con OPAM, 3 con điện trở, 1 transitor, 1 FF ( ở đây là FF RS):- 2 OP-amp có tác dụng so sánh điện áp- Transistor để xả điện.- Bên trong gồm 3 điện trở mắc nối tiếp chia điện áp VCC thành 3 phần. Cấu tạo này tạo nên điện áp chuẩn. Điện áp 1/3 VCC nối vào chân dương của Op-amp 1 và điện áp 2/3 VCC nối vào chân âm của Op-amp 2. Khi điện áp ở chân 2 nhỏ hơn 1/3 VCC, chân S = [1] và FF được kích. Khi điện áp ở chân 6 lớn hơn 2/3 VCC, chân R của FF = [1] và FF được reset

b) Nguyên tắc hoạt động:

Ở trên mạch trên ta bít là H là ỏ mức cao và nó gần bằng Vcc và L là mức thấp và nó bằng 0V. Sử dụng pác FF - RSKhi S = [1] thì Q = [1] và = Q- = [ 0].Sau đó, khi S = [0] thì Q = [1] và =Q- = [0].Khi R = [1] thì = [1] và Q = [0].Khi S = [1] thì Q = [1] và khi R = [1] thì Q = [0] bởi vì Q-= [1], transisitor mở dẫn, cực C nối đất. Cho nên điện áp không nạp vào tụ C, điện áp ở chân 6 không vượt quá V2. Do lối ra của Op-amp 2 ở mức 0, FF không reset.Khi mới đóng mạch, tụ C nạp qua Ra, Rb, với thời hằng (Ra+Rb)C.* Tụ C nạp từ điện Áp 0V -> Vcc/3:- Lúc này V+1(V+ của Opamp1) > V-1. Do đó O1 (ngõ ra của Opamp1) có mức logic 1(H).- V+2 < V-2 (V-2 = 2Vcc/3) . Do đó O2 = 0(L).- R = 0, S = 1 --> Q = 1, /Q (Q đảo) = 0.

- Q = 1 --> Ngõ ra = 1.- /Q = 0 --> Transistor hồi tiếp không dẫn.* Tụ C tiếp tụ nạp từ điện áp Vcc/3 -> 2Vcc/3:- Lúc này, V+1 < V-1. Do đó O1 = 0.- V+2 < V-2. Do đó O2 = 0.- R = 0, S = 0 --> Q, /Q sẽ giứ trạng thái trước đó (Q=1, /Q=0).- Transistor vẫn ko dẫn !* Tụ C nạp qua ngưỡng 2Vcc/3:- Lúc này, V+1 < V-1. Do đó O1 = 0.- V+2 > V-2. Do đó O2 = 1.- R = 1, S = 0 --> Q=0, /Q = 1.- Q = 0 --> Ngõ ra đảo trạng thái = 0.- /Q = 1 --> Transistor dẫn, điện áp trên chân 7 xuống 0V !- Tụ C xả qua Rb. Với thời hằng Rb.C- Điện áp trên tụ C giảm xuống do tụ C xả, làm cho điện áp tụ Cnhảy xuống dưới 2Vcc/3.

* Tụ C tiếp tục "XẢ" từ điện áp 2Vcc/3 --> Vcc/3:- Lúc này, V+1 < V-1. Do đó O1 = 0.- V+2 < V-2. Do đó O2 = 0.- R = 0, S = 0 --> Q, /Q sẽ giứ trạng thái trước đó (Q=0, /Q=1).- Transistor vẫn dẫn !* Tụ C xả qua ngưỡng Vcc/3:- Lúc này V+1 > V-1. Do đó O1 = 1.- V+2 < V-2 (V-2 = 2Vcc/3) . Do đó O2 = 0.- R = 0, S = 1 --> Q = 1, /Q (Q đảo) = 0.- Q = 1 --> Ngõ ra = 1.- /Q = 0 --> Transistor không dẫn -> chân 7 không = 0V nữa vàtụ C lại được nạp điện với điện áp ban đầu là Vcc/3.

Chỗ này tham khảo mà khó hiểu quá! Nói tóm lại các pác cứ nên hiểu là :

Trong quá trình hoạt động bình thường của 555, điện áp trên tụ C chỉ dao động quanh điện áp Vcc/3 -> 2Vcc/3. (Xem dường đặc tính tụ điện phóng nạp ở trên)- Khi nạp điện, tụ C nạp điện với điện áp ban đầu là Vcc/3, và kết thúc nạp ở thời điểm điện áp trên C bằng 2Vcc/3.Nạp điện với thời hằng là (Ra+Rb)C.- Khi xả điện, tụ C xả điện với điện áp ban đầu là 2Vcc/3, và kết thúc xả ở thời điểm điện áp trên C bằng Vcc/3. Xả điện với thời hằng là Rb.C.- Thời gian mức 1 ở ngõ ra chính là thời gian nạp điện, mức 0 là xả điện.

3 ) Công thức tính tần số điều chế độ rộng xung của 555

Nhìn vào sơ đồ mạch trên ta có công thức tính tần số , độ rộng xung.

+ Tần số của tín hiệu đầu ra là : f = 1/(ln2.C.(R1 + 2R2))

+ Chu kì của tín hiệu đầu ra : t = 1/f

+ Thời gian xung ở mức H (1) trong một chu kì : t1 = ln2 .(R1 + R2).C

+ Thời gian xung ở mức L (0) trong 1 chu kì : t2 = ln2.R2.C

NHư vậy trên là công thức tổng quát của 555. Tôi lấy 1 ví dụ nhỏ là : để tạo được xung dao động là f = 1.5Hz . Đầu tiên tôi cứ chọn hai giá trị đặc trưng là R1 và C2 sau đó ta tính được R1. Theo cách tính toán trên thì ta chọn : C = 10nF, R1 =33k --> R2 = 33k (Tính toán theo công thức)Đồng hồ vạn năng cái tên mà chúng ta hay được nghe tới đến đối với dân điện và là một công cụ không thể thiếu cho nhưng ai làm về điện và điện tử. Đó là đồng hồ đo điện. Một thiết bị hỗ trợ khá đắc lực cho các thợ điện và kỹ sư điện trong việc kiểm tra mạch, đo thông số linh kiện...Trong 1 đồng hồ đo nào cũng có mấy phần đo cơ bản sau :+ Đo điện áp 1 chiều và điện áp xoay chiều+ Đo dòng điện 1 chiều+ Đo điện trở , diode, thông mạch, kiểm tra transitor

Ngoài ra còn có các chức năng khác đối với những đồng hồ cao cấp hơn như là đo tụ điện, đo hệ số khuếch đại transitor, đo tần số....Trong đây tôi sẽ hướng dẫn các pác sử dụng đồng hồ số (Digital) Cách sử dụng đồng hồ và cách đo nó trong mạch điện.Với cách này nó áp dụng cho tất cả các đồng hồ số khác. Nếu đồng hồ số xịn thì nó có nhiểu chức năng hơn như tôi nói ở trên.

Đây là hình dạng của đồng hồ số tôi muốn trình bày :

Như trên là đồng hồ khá là thông dụng với các thang đo thông dụng mà ta hay dùng như : Điện áp 1 chiều, điện áp xoay chiều, điện trở, dòng điện 1 chiều, kiểm tra transitorĐồng hồ số có một số ưu điểm hơn so với đồng hồ cơ (Dùng kim chỉ) là độ chính xác cao và có trở kháng đầu vào lớn do đó không gây sụt áp khi dòng điện yếu nhưng nó cũng có những nhược điểm là không nhìn thấy kết quả nhanh nên nó ko đo được tụ điện, Với lại mạch điện tử trong đồng hồ rất nhanh hỏng. Hiện này mọi người đều dùng đồng hồ số nhiều hơn

1 : Đo điện áp 1 chiều

Điện áp 1 chiều là điện áp được hiểu như là có tần số bằng vô cùng và được tạo bởi thành 2 cực là dương và âm. Cho nên đồng hồ số là ta đo hiệu điện thế giữa 2 cực đó .Còn trong đo điện áp của 1 tải nào đó thì phải mắc song song với tải cần đo. Phương pháp đo nó như sau :a) Chọn thang đo điện áp 1 chiều có trên đồng hồ

Nhìn trên đồng hồ thì thang này được kí hiệu bởi V--.Ở đây thang đo điện áp 1 chiều có nhiều giải đo như là : 200mV, 2V, 20V, 200V, 600V. Như vậy đồng hồ này đo được điện áp 1 chiều lớn nhất là 600V. Tùy vào điện áp cần đo mà ta chọn giải đo cho phù hợp như thế tránh được sai số. Ví dụ đo điện áp 1 chiều trong khoảng từ 3V cho đến 20V chả hạn như vậy đối với đồng hồ trên ta chọn giải đo là 20V. Không được chọn giải đo là 2V và 200mV như thế là ta ko đo được. Và không nên chọn giải đo là 200V, 600V như thế kết quả đo của chúng ta không chính xác!

b) Cách đo điện áp 1 chiều bằng đồng hồ số

Tôi lấy luôn đo cục pin như trên hình vẽ chả hạn. Cục pin này tôi không biết là điện áp nó bao nhiêu? Khi đó tôi chọn thang đo 1 chiều và giải đo là 20V. + vặn núm về thang đo 1 chiều và tôi chọn để ở giải đo là 20V

+ Que đỏ ta cho vào cực dương của Pin và que đen ta cho vào cực âm của pin. (hình vẽ)+ Kết quả của nó được hiện thị lên màn hình và kết quả của tôi đo được  sẽ là :

Như vậy đồng hồ hiện thị là 3.98. Chứng tỏ cục pin này có điện áp 3.98V. Thế là Ok* Chú ý : Đồng hồ số có sự khác bit với đồng hồ cơ là có thể que đo đảo chiều được và kết quả hiện thị khi đảo que đo (Dương --> âm ) sẽ là giá trị âm. Ví dụ như là -3.98V. Nhưng mà đồng hồ cơ thì không được như thế. Nếu mà ta làm như thế nhiều lần sẽ hỏng đồng hồ.Nếu không có điện áp đồng hồ chỉ số 0

2 : Đo dòng điện 1 chiều.

Khác với đo điện áp 1 chiều thì đo dòng điện 1 chiều là đo dòng điện qua tải nên đó phải được mắc nối tiếp với tải. Điều quan trọng là phải xác định được chiều của dòng điện.Nghiêm cấm không được mắc song song như điện áp nên cần phải chú ý cái này. Phương pháp của nó như sau:a) Chọn thang đo dòng điện 1 chiều có trên đồng hồ số

Nhìn trên đồng hồ ta thấy được thang đo dòng điện 1 chiều được kí hiệu bởi A--. Trong đó thang đo dòng điện 1 chiều này cũng có các giải đo khác nhau : 0.2mA, 2mA, 20mA, 200mA, 10A. Như vậy nó giải đo lớn nhất là 10A. Cũng giống như đo điện áp ta cũng phải chọn giải đo phù hợp để cho kết quả chính xác. Chọn thấp thì không đo được còn chọn cao thì kết quả ko chính xác.

b) Cách đo dòng điện 1 chiều bằng đồng hồ số.

Tôi lấy ví dụ là đo dòng điện qua con LED chả hạn xem nào dòng điện qua nó là bao nhiêu.

Để đo dòng điện qua tải thì phải mắc nối tiếp như trên hình vẽ. Và chú ý đến chiều của dòng điện. Bắt đầu đo.+ Chọn thang đo dòng điện và giải đo cho phù hợp và ở đây tôi chọn giải đo là 200mA.+ Đặt que đo nối tiếp với tải cần đo. Ở đây tôi mắc như trên hình vẽ.+ Sao đó xem kết quả đo trên màn hình. Và kết quả của tôi đo được là:

Như vậy là kết quả đo của tôi hiện lên màn hình sẽ là 6.3. Vậy dòng điện qua con LED là 6.3mA. Thế là Ok!* Chú ý : Không giống như đo điện áp Khi đảo que đo thì không đo được dòng điện 1 chiều.Tức là bị ngược cực tính. Nếu không có dòng điện qua tải thì giá trị màn hình bằng 0.

3 : Đo điện trở

Đo điện trở là đo mà ta cấp 1 nguồn điện vào 2 đầu con điện trở. Để xác định được dòng qua con điện trở đó. Đo điện trở ta ko quan trọng đến cực tính. Phương pháp đo như sau :a) Chọn thang đo điện trở trên đồng hồ.

Nhìn trên thang đo điện trở có trên đồng hồ và được kí hiệu bởi : Ω. Và nó cũng có nhiều dải đo khác nhau trong đây có các giải đo như là : 200, 2k, 20k, 200k, 2M. Và giải đo lớn nhất là 2M. Và ta cũng phải chọn giải đo phù hợp để cho kết quả chính xác.

b) Cách đo điện trở bằng đồng hồ số.

Đo 1 điện trở bất kì chả hạn. Xem nào điện trở của nó là bao  nhiêu

Đo 1 điện trở bất kì. Cách như sau+ Chọn thang điện trở và giải đo phù hợp . Ở đây tôi chọn giải đo là 20K+ Gắn hai que đo vào điện trở không cần quan tâm đến cực tính. Như trên hình vẽ+ Nhìn kết quả đo trên màn hình và kết quả của tôi đo được là :

Kết quả của màn hình là 2.49. Như vậy kết quả đo được và giá trị điện trở là : 2.49K. Thế là OK* Chú ý : Đo điện trở là dễ nhất. Nếu không có điện trở thì giá trị màn hình bằng 0.Đo điện trở thường có sai số tương đối là do : Đồng hồ cũng sai số và linh kiện chúng ta cũng sai số. Nên khi đo sai số cũng tương đối.

4 ) Đo điện áp xoay chiều

Thực chất là đồng hồ không đo được điện áp xoay chiều! Để đo được điện áp xoay chiều thì ta cần phải chỉnh lưu điện áp xoay chiều và tiến hành đo như điện áp 1 chiều. Trong đồng hồ nó đã tích hợp sẵn rồi ta chỉ cần vặn về thang đo xoay chiều và chỉ cần cho que đỏ vào điện áp xoay chiều là OK!a) Chọn thang đo điện áp xoay chiều.Nhìn ở hình sau:

Trên đồng hồ đo thì thang đo điện áp xoay chiều được kí hiệu là V~.Đối với đồng hồ này nó cũng có 2 giải đo là 200V và 600V. Giải đo lớn nhất là 600V. Ta cần chọn giải đo cho nó phù hợp với điện áp cần đo cho kết quả đo được chính xác.b) Cách đo Do dòng điện xoay chiều khi vào đồng hồ nó được chỉnh lưu nên ta chả cần để ý đến chiều của dòng điện xoay chiều.

+ Các pác chọn giải đo điện áp xoay chiều. Ở đây tôi chọn thang đo 600V để đo điện áp lưới.+ Cắm 2 que đo vào hai cực của 2 pha (Nóng và lạnh ) Như trên hình vẽ. Không quan tâm đến que đỏ hay đen được cắm vào chỗ nào. Que nào cũng như nhau.+ Nhìn kết quả đo trên mà hình. Và đây là kết quả đo của tôi!

Kết quả của tôi là 232. Tức là điện áp xoay chiều là 232VAC. Cái này sai số đôi chút.* Chú ý : Do đây là điện lưới nên trong quá trình đo nên cần thận.

5) Kiểm tra Diode.

Diode được cấu tạo bởi tiếp giáp P-N nên giữa tiếp giáp đó có điện trở rất nhỏ và ta chỉ cần đo điện trở đó. Trên đồng hồ nó cũng thang đo Diode và nó được nằm trên giải thang đo điện trở. Thông thường có 2 loại Diode có điện trở khác nhau : loại Diode Si và Ge.Hai loai Diode này có điện trở khác nhau.a) Chọn thang đo Diode trên đồng hồ

Trên đồng hồ này trong thang đo điện trở thì có mỗi 1 giải đo dùng cho Diode và nó được kí hiệu luôn trên đồng hồ (Kí hiệu bằng con Diode). Và giải đo của nó là 2K và chỉ dùng giải đo này mới chính xác.b) Cách đo.Xem hình vẽ mình họa sau đây.

Tuy là đo điện trở giữa tiếp giáp PN nhưng ta phải phân cực thuận cho diode tức là như sau :+ Chọn thang đo điện trở và vặn núm về đo Diode+ Que đỏ cho vào A (Anot) và Que đen cho vào K (Katot). Nhìn trên hình vẽ+ NHìn kết quả trên màn hình. Và kết quả đo của tôi.

Trên màn hình hiện thị giá trị là 0.506. Như vậy là Diode vẫn còn sống.* Chú ý : Nếu ta phân cực nghịch cho Diode thì giá trị điện trở là vô cùng. Còn nếu mà điện trở bằng 0 thì Diode bị hỏng (Hỏng tiếp giáp PN). Cái này cứ hiểu nguyên lý của Diode là có thể xác định được.

5 ) Kiểm tra Transitor và xác định chân cho Transitor

Có những cách khác nhau  cách để xác định chân của cho Transitor và kiểm tra sống chết của Transitor như là kiểm tra sống chết của Transitor ta đo điện trở của BE và BC và CE. Trong đồng hồ này nó đã tích hợp luôn chức năng đo kiểm tra transitor và xác định chân.a) Chọn thang do trên đồng hồ.Trên đồng hồ có một thang đo chuyên dùng cho đo Transitor.

Nhìn trên hình vẽ thì thang này có mỗi 1 giải đo và dùng cho Transitor và nó được kí hiệu hFE. Đồng thời có

các lỗ để cắm các Transitor vào để đo. Các lỗ này được bố trí các B,C,E sao cho phù hợp với tất cả các BJT (NPN và PNP)b) Cách đo.Các đo đơn giản của nó như sau :+ Chọn thang đo cho Transitor ở đây là HeF.+ Cắm các Transitor PNP hay NPN và các lỗ bên cạnh nó. Các lỗ này nó được thiết kế cho ta cắm đủ các loại Transitor có thứ tự chân khác nhau của các hãng khác nhau.+ nếu cắm đùng NPN hay PNP thì khi đó trên màn hình sẽ hiện thị giá trị hệ số khuếch đại của Transitor. Đồng thời nhìn dưới lỗ cắm chân thì ta xác định được chân nào là B , C, E. và kết quả của tôi như sau :

Cái giá trị 164 là giá trị ta đo được kết hợp với lỗ cắm ta xác định được chân cho Transitor và sống chết của Transitor.* Chú ý : Nếu chưa bit xác định được đó là Tran thuận hay ngược thì ta phải thư cả 2 hàng lỗ dành cho PNP hay NPN nếu cái nào đồng hộ hiện thị thì Tran đó sống và biết được các chân. CÒn nếu cắm hết cả các thứ tự lỗ rồi mà ko thấy gì thì Tran đó đã chết. Đây là công cụ khá hữu ích và nhanh cho việc xác định Transitor không như cách thủ công ngày trước.Led 7 đoạn

Trước hết hãy xem qua cấu trúc và loại đèn led 7 đoạn của một số đèn được cấu tạo bởi 7

đoạn led có chung anode (AC) hay cathode (KC); được sắp xếp hình số 8 vuông (như hình

trên) ngoài ra còn có 1 led con được đặt làm dấu phẩy thập phân cho số hiện thị; nó được

điều khiển riêng biệt không qua mạch giải mã. Các chân ra của led được sắp xếp thành 2

hàng chân ở giữa mỗi hàng chân là A chung hay K chung. Thứ tự sắp xếp cho 2 loại như trình

bày ở dưới đây.

                 

Hình 2.1.12 Cấu trúc và chân ra của 1 dạng led 7 đoạn

 

Hình 2.1.13 Led 7 đoạn loại anode chung và cathod chung

cùng với mạch thúc giải mã

 

Để đèn led hiển thị 1 số nào thì các thanh led tương ứng phải sáng lên, do đó, các thanh led

đều phải được phân cực bởi các điện trở khoảng 180 đến 390 ohm với nguồn cấp chuẩn

thường là 5V. IC giải mã sẽ có nhiệm vụ nối các chân a, b,.. g của led xuống mass hay lên

nguồn (tuỳ A chung hay K chung)

IC giải mã thúc loại CMOS

Họ CMOS cũng có các IC giải mã thúc led 7 đoạn tương ứng, ở đây giới thiệu qua về 4511

4511 có khả năng thúc, giải mã và chốt dữ liệu

cùng 1 lúc. Các ngõ ra như đã thấy ở trên đều

tác động mức cao nên  4511 dùng cho giải mã

  

led 7 đoạn loại K chung. Các chân BI,  LT cũng

có chức năng tương tự như bên 74LS47. Đặc

biệt chân LE cho phép chốt dữ liệu lại khi nó ở

cao. Vì cấu trúc có sẵn mạch thúc 8421 trong

nó nên 4511 còn có thể thức trực tiếp thúc hay

thúc được tải lớn hơn như đèn khí nóng sáng,

tinh thể lỏng, huỳnh quang chân không

 

Hình 2.1.18 Kí hiệu khối và chân ra của  4511

… Những ứng dụng chính của nó là mạch thúc hiển thị trong các bộ đếm, đồng hồ DVM…,

thúc hiển thị tính toán máy tính, thúc giải mã trong các bộ định thời, đồng hồ khác nhau

Bảng hoạt động của 4511 như dưới đây, chi tiết về nó bạn có thể xem trong phần datasheet.

 

Trang 1

MẠCH ĐẾM

 

*Đếm 1 chữ số:

Xét mạch đếm 1 chữ số với sơ đồ mạch như sau:

Các linh kiện dùng trong mạch:

1.IC đếm 4518:

Sơ đồ cổng logic:

IC này có 2 ngõ vào xung clock và 8 ngõ ra điều khiển được 2 IC giải mã BCD ra LED 7 đoạn.

IC này sẽ đếm khi chân xung clock ( chân 1 hoặc chân 9) được kích 1 xung clock.

2. IC giải mã BCD hiển thị LED 7 đoạn 4511:

Sơ đồ chân:

Bảng sự thật:

3. Nguyên lí hoạt động:

Khi nhấn nút nhấn Count 1xung clock sẽ được truyền vào chân số 1 của IC đếm 4518 . Ngõ ra ( các chân từ chân 3 đến chân 6) của IC này sẽ truyền tín hiệu vào IC giải mã 4511. Con số tương ứng sẽ được hiển thị trên LED 7 đoạn.

Cứ mỗi lần ta nhấn nút nhấn Count thì sẽ có 1 xung clock được kích vào chân xung clock của IC 4518 ( chân số 2 ), IC này sẽ đếm và LED hiển thị được cộng thêm 1 đơn vị.

* Đếm 2 chữ số:

IC 4518 cho phép ta sử dụng để đếm đến 2 chữ số nếu ta sử dụng luôn các chân từ chân 9 đến chân 15. Vì vậy ta hoàn toàn có thể dùng thêm 1 IC giải mã 4511 để tạo thành mạch đếm 2 chữ số.

Sơ đồ mạch đếm 2 chữ số như sau:

Khi chữ số hàng đơn vị đếm đến 9 , chữ số hàng chục sẽ đếm lên và chân số 6 của IC đếm ở mức cao chân xung clock (chân 9) sẽ ở mức thấp.

Mạch sẽ được Reset bất kì lúc nào nếu ta nhấn vào nút nhấn Reset

Sử dụng đồng hồ vạn năng

Bài 1 : Hướng dẫn sử dụng đồng hồ vạn năng

1. Giới thiệu về đồng hồ vạn năng ( VOM)

Đồng hồ vạn năng ( VOM ) là thiết bị đo không thể thiếu được với bất kỳ một kỹ thuật viên điện tử nào, đồng hồ vạn năng có 4 chức năng chính là Đo điện trở, đo điện áp DC, đo điện áp AC và đo dòng điện.

Ưu điểm của đồng hồ là đo nhanh, kiểm tra được nhiều loại linh kiện, thấy được sự phóng nạp của tụ điện , tuy nhiên đồng hồ này có hạn chế về độ chính xác và có trở kháng thấp khoảng 20K/Vol do vây khi đo vào các mạch cho dòng thấp chúng bị sụt áp.

2. Hướng dẫn đo điện áp xoay chiều.

Sử dụng đồng hồ vạn năng đo áp AC

Khi đo điện áp xoay chiều ta chuyển thang đo về các thang AC, để thang AC cao hơn điện áp cần đo một nấc, Ví dụ nếu đo điện áp AC220V ta để thang AC 250V, nếu ta để thang thấp hơn điện áp cần đo thì đồng hồ báo kịch kim, nếu để thanh quá cao thì kim báo thiếu chính xác.

* Chú ý – chú ý :

Tuyết đối không để thang đo điện trở hay thang đo dòng điện khi đo vào điện áp xoay chiều => Nếu nhầm đồng hồ sẽ bị hỏng ngay lập tức !

Để nhầm thang đo dòng điện, đo vàonguồn AC => sẽ hỏng đồng hồ

Để nhầm thang đo điện trở, đo vào nguồn AC=> sẽ hỏng các điện trở trong đồng hồ

* Nếu để thang đo áp DC mà đo vào nguồn AC thì kim đồng hồ không báo , nhưng đồng hồ không ảnh hưởng .

Để thang DC đo áp AC đồng hồ không lên kimtuy nhiên đồng hồ không hỏng

Bài 2 : Hướng dẫn đo điện áp một chiều (DC)

1. Hướng dẫn đo điện áp một chiều DC bằng đồng hồ vạn năng.

Khi đo điện áp một chiều DC, ta nhớ chuyển thang đo về thang DC, khi đo ta đặt que đỏ vào cực dương (+) nguồn, que đen vào cực âm (-) nguồn, để thang đo cao hơn điện áp cần đo một nấc. Ví dụ nếu đo áp DC 110V ta để thang DC 250V, trường hợp để thang đo thấp hơn điện áp cần đo => kim báo kịch kim, trường hợp để thang quá cao => kim báo thiếu chính xác.

Dùng đồng hồ vạn năng đo điện áp một chiều DC

* Trường hợp để sai thang đo :

Nếu ta để sai thang đo, đo áp một chiều nhưng ta để đồng hồ thang xoay chiều thì đồng hồ sẽ báo sai, thông thường giá trị báo sai cao gấp 2 lần giá trị thực của điện áp DC, tuy nhiên đồng hồ cũng không bị hỏng .

Để sai thang đo khi đo điện áp một chiều => báo sai giá trị.

* Trường hợp để nhầm thang đo

Chú ý – chú ý : Tuyệt đối không để nhầm đồng hồ vào thang đo dòng điện hoặc thang đo điện trở khi ta đo điện áp một chiều (DC) , nếu nhầm đồng hồ sẽ bị hỏng ngay !!

Trường hợp để nhầm thang đo dòng điệnkhi đo điện áp DC => đồng hồ sẽ bị hỏng !

Trường hợp để nhầm thang đo điện trở khi đo điệnáp DC => đồng hồ sẽ bị hỏng các điện trở bên trong!

Bài 3 : Hướng dẫn sử dụng thang đo điện trở

1. Hướng dẫn đo điện trở và trở kháng.

Với thang đo điện trở của đồng hồ vạn năng ta có thể đo được rất nhiều thứ.

Đo kiểm tra giá trị của điện trở Đo kiểm tra sự thông mạch của một đoạn dây dẫn Đo kiểm tra sự thông mạch của một đoạn mạch in Đo kiểm tra các cuộn dây biến áp có thông mạch không Đo kiểm tra sự phóng nạp của tụ điện Đo kiểm tra xem tụ có bị dò, bị chập không. Đo kiểm tra trở kháng của một mạch điện Đo kiểm tra đi ốt và bóng bán dẫn.

* Để sử dụng được các thang đo này đồng hồ phải được lắp 2 Pịn tiểu 1,5V bên trong, để xử dụng các thang đo 1Kohm hoặc 10Kohm ta phải lắp Pin 9V.

Đo điện trở :

Đo kiểm tra điện trở bằng đồng hồ vạn năng

Để đo tri số điện trở ta thực hiện theo các bước sau :

Bước 1 : Để thang đồng hồ về các thang đo trở, nếu điện trở nhỏ thì để thang x1 ohm hoặc x10 ohm, nếu điện trở lớn thì để thang x1Kohm hoặc 10Kohm. => sau đó chập hai que đo và chỉnh triết áo để kim đồng hồ báo vị trí 0 ohm.

Bước 2 : Chuẩn bị đo .

Bước 3 : Đặt que đo vào hai đầu điện trở, đọc trị số trên thang đo , Giá trị đo được = chỉ số thang đo X thang đoVí dụ : nếu để thang x 100 ohm và chỉ số báo là 27 thì giá trị là = 100 x 27 = 2700 ohm = 2,7 K ohm

Bước 4 : Nếu ta để thang đo quá cao thì kim chỉ lên một chút , như vậy đọc trị số sẽ không chính xác.

Bước 5 : Nếu ta để thang đo quá thấp , kim lên quá nhiều, và đọc trị số cũng không chính xác.

Khi đo điện trở ta chọn thang đo sao cho kim báo gần vị trí giữa vạch chỉ số sẽ cho độ chính xác cao nhất.

Dùng thang điện trở để đo kiểm tra tụ điện

Ta có thể dùng thang điện trở để kiểm tra độ phóng nạp và hư hỏng của tụ điện , khi đo tụ điện , nếu là tụ gốm ta dùng thang đo x1K ohm hoặc 10K ohm, nếu là tụ hoá ta dùng thang x 1 ohm hoặc x 10 ohm.

Dùng thang x 1K ohm để kiểm tra tụ gốm

Phép đo tụ gốm trên cho ta biết :

Tụ C1 còn tốt => kim phóng nạp khi ta đo Tụ C2 bị dò => lên kim nhưng không trở về vị trí cũ

Tụ C3 bị chập => kim đồng hồ lên = 0 ohm và không trở về.

Dùng thang x 10 ohm để kiểm tra tụ hoá

Ở trên là phép đo kiểm tra các tụ hoá, tụ hoá rất ít khi bị dò hoặc chập mà chủ yếu là bị khô ( giảm điện dung) khi đo tụ hoá để biết chính xác mức độ hỏng của tụ ta cần đo so sánh với một tụ mới có cùng điện dung.

Ở trên là phép đo so sánh hai tụ hoá cùng điện dung, trong đó tụ C1 là tụ mới còn C2 là tụ cũ, ta thấy tụ C2 có độ phóng nạp yếu hơn tụ C1 => chứng tỏ tụ C2 bị khô ( giảm điện dung )

Chú ý khi đo tụ phóng nạp, ta phải đảo chiều que đo vài lần để xem độ phóng nạp.

Bài 4 : Hướng dẫn đo dòng điện và đọc chỉ số

Hướng dẫn đo dòng điện bằng đồng hồ vạn năng.

Cách 1 : Dùng thang đo dòng

Để đo dòng điện bằng đồng hồ vạn năng, ta đo đồng hồ nối tiếp với tải tiêu thụ và chú ý là chỉ đo được dòng điện nhỏ hơn giá trị của thang đo cho phép, ta thực hiện theo các bước sau

Bươc 1 : Đặt đồng hồ vào thang đo dòng cao nhất . Bước 2: Đặt que đồng hồ nối tiếp với tải, que đỏ về chiều dương, que đen về chiều âm . Nếu kim lên thấp quá thì giảm thang đo Nếu kim lên kịch kim thì tăng thang đo, nếu thang đo đã để thang cao nhất thì đồng hồ không

đo được dòng điện này. Chỉ số kim báo sẽ cho ta biết giá trị dòng điện .

Cách 2 : Dùng thang đo áp DC

Ta có thể đo dòng điện qua tải bằng cách đo sụt áp trên điện trở hạn dòng mắc nối với tải, điện áp đo được chia cho giá trị trở hạn dòng sẽ cho biết giá trị dòng điện, phương pháp này có thể đo được các dòng điện lớn hơn khả năng cho phép của đồng hồ và đồng hồ cũmg an toàn hơn.

Cách đọc trị số dòng điện và điện áp khi đo như thế nào ?

* Đọc giá trị điện áp AC và DCKhi đo điện áp DC thì ta đọc giá trị trên vạch chỉ số DCV.A

Nếu ta để thang đo 250V thì ta đọc trên vạch có giá trị cao nhất là 250, tương tự để thang 10V thì đọc trên vạch có giá trị cao nhất là 10. trường hợp để thang 1000V nhưng không có vạch nào ghi cho giá trị 1000 thì đọc trên vạch giá trị Max = 10, giá trị đo được nhân với 100 lần

Khi đo điện áp AC thì đọc giá trị cũng tương tự. đọc trên vạch AC.10V, nếu đo ở thang có giá trị khác thì ta tính theo tỷ lệ. Ví dụ nếu để thang 250V thì mỗi chỉ số của vạch 10 số tương đương với 25V.

Khi đo dòng điện thì đọc giá trị tương tự đọc giá trị khi đo điện áp