Các mạch điện tử cơ bản

1 - Mạch khuếch đại     1.1 - Khái niệm về mạch khuyếh đại .     Mạch khuyếch đại được sử dụng trong hầu hết các thiết bị điện tử, như mạch khuyếch đại âm tần trong Cassete, Âmply, Khuyếch đại tín hiệu video trong Ti vi mầu  v.v ...     Có ba loại mạch khuyếch đại chính là : Khuyếch đại về điện áp : Là mạch khi ta đưa một tín hiệu có biên độ nhỏ vào, đầu ra ta sẽ thu được một tín hiệu có biên độ lớn hơn nhiều lần. Mạch khuyếch đại về dòng điện : Là mạch khi ta đưa một tín hiệu có cường độ yếu vào, đầu ra ta sẽ thu được một tín hiệu cho cường độ dòng điện mạnh hơn nhiều lần. Mạch khuyếch đại công xuất : Là mạch khi ta đưa một tín hiệu có công xuất yếu vào , đầu ra ta thu được tín hiệu có công xuất mạnh hơn nhiều lần, thực ra mạch khuyếch đại công xuất là kết hợp cả hai mạch khuyếch đại điện áp và khuyếch đại dòng điện làm một.     1.2 -  Các chế độ hoạt động của mạch khuyếch đại.      Các chế độ hoạt động của mạch khuyếch đại  là phụ thuộc vào chế độ phân cực cho Transistor, tuỳ theo mục đích sử dụng mà mạch khuyếch đại được phân cực để KĐ ở chế độ A,  chế độ B , chế độ AB hoặc chế độ C          a) Mạch khuyếch đại ở chế độ A.    Là các mạch khuyếch đại cần lấy ra tín hiệu hoàn toàn giốn với tín hiệu ngõ vào. Mạch khuyếch đại chế độ A  khuyếch đại cả hai bán chu kỳ tín hiệu ngõ vào      *  Để Transistor hoạt động ở chế độ A, ta phải định thiên sao cho  điện áp    UCE  ~  60% ÷ 70% Vcc.     * Mạch khuyếch đại ở chế độ A  được sử dụng trong các mạch trung gian như khuyếch đại cao tần, khuyếch đại trung tần, tiền khuyếch đại v v..       b) Mach khuyếch đại ở chế độ B.    Mạch khuyếch đại chế độ B là mạch chỉ khuyếch đại một nửa chu kỳ của tín hiệu, nếu khuyếch đại bán kỳ dương ta dùng transistor NPN, nếu khuyếch đại bán kỳ âm ta dùng transistor PNP, mạch khuyếch đại ở chế độ B không có định thiên. Mạch khuyếch đại ở chế độ B chỉ khuyếch đại một bán chu kỳ của tín hiệu ngõ vào.      * Mạch khuyếch đại chế độ B thường được sử dụng trong các mạch khuếch đại công xuất đẩy kéo như công xuất âm tần, công xuất mành của Ti vi, trong các mạch công xuất đẩy kéo , người ta dùng hai đèn NPN và PNP mắc nối tiếp , mỗi đèn sẽ khuyếch đại một bán chu kỳ của tín hiệu, hai đèn trong mạch khuyếch đại đẩy kéo phải có các thông số kỹ thuật như nhau :    * Mạch khuyếch đại công xuất kết hợp cả hai chế độ A và B . Mạch khuyếch đại công xuất Âmply có : Q1 khuyếch đại ở chế độ A, Q2 và Q3 khuyếch đại ở chế độ B, Q2 khuyếch đại cho bán chu kỳ dương, Q3 khuyếch đại cho bán chu kỳ âm.    c) Mạch khuyếch đại ở chế độ AB.     Mạch khuyếch đại ở chế độ AB là mạch tương tự khuyếch đại ở chế độ B , nhưng có định thiện sao cho điện áp UBE sấp sỉ 0,6 V, mạch cũng chỉ khuyếch đại một nửa chu kỳ tín hiệu và khắc phục hiện tượng méo giao điểm của mạch khuyếch đại chế độ B, mạch này cũng được sử dụng trong các mạch công xuất đẩy kéo .    d) Mạch khuyếch đại ở chế độ C     Là mạch khuyếch đại  có điện áp UBE được phân cự ngược với mục đích chỉ lấy tín hiệu đầu ra là một phần đỉnh của tín hiệu đầu vào,  mạch này thường sử dụng trong các mạch tách tín hiệu : Thí dụ mạch tách xung đồng bộ trong ti vi mầu. Ứng dụng mạch khuyếch đại chế độ C trong mạch tách xung đồng bộ Ti vi mầu.   2 - Các kiểu mắc của Transistor       2.1 - Transistor mắc theo kiểu E chung.      Mạch mắc theo kiểu E chung có cực E đấu trực tiếp xuống mass hoặc đấu qua tụ xuống mass để thoát thành phần xoay chiều, tín hiệu đưa vào cực B và lấy ra trên cực C,  mạch có sơ đồ như sau : Mạch khuyếch đại điện áp mắc kiểu E chung , Tín hiệu đưa vào cực B và lấy ra trên cực C Rg : là điện trở ghánh , Rđt : Là điện trở định thiên, Rpa : Là điện trở phân áp .       Đặc điểm của mạch khuyếch đại E chung.  Mạch khuyếch đại E chung thường được định thiên sao cho điện áp UCE khoảng 60% ÷ 70 %  Vcc. Biên độ tín hiệu ra thu được lớn hơn biên độ tín hiệu vào nhiều lần, như vậy mạch khuyếch đại về điện áp. Dòng điện tín hiệu ra lớn hơn dòng tín hiệu vào nhưng không đáng kể. Tín hiệu đầu ra ngược pha với tín hiệu đầu vào : vì khi điện áp tín hiệu vào tăng => dòng IBE tăng => dòng ICE tăng => sụt áp trên Rg tăng => kết quả là điện áp chân C giảm , và ngược lại khi điện áp đầu vào giảm thì điện áp chân C lại tăng  => vì vậy điện áp đầu ra ngược pha với tín hiệu đầu vào. Mạch mắc theo kiểu E chung như trên được ứng dụng nhiều nhất trong thiết bị điện tử.     2.2 - Transistor mắc theo kiểu C chung.    Mạch mắc theo kiểu C chung có chân C đấu vào mass hoặc dương nguồn ( Lưu ý : về phương diện xoay chiều thì dương nguồn tương đương với mass ) , Tín hiệu được đưa vào cực B và lấy ra trên cực E , mạch có sơ đồ như sau : Mạch mắc kiểu C chung , tín hiệu đưa vào cực B và lấy ra trên cực E        Đặc điểm của mạch khuyếch đại C chung . Tín hiệu đưa vào cực B và lấy ra trên cực E Biên độ tín hiệu ra bằng biên độ tín hiệu vào : Vì mối BE luôn luôn có giá trị khoảng 0,6V do đó khi điện áp chân B tăng bao nhiêu thì áp chân C cũng tăng bấy nhiêu => vì vậy biên độ tín hiệu ra bằng biên độ tín hiệu vào . Tín hiệu ra cùng pha với tín hiệu vào : Vì khi điện áp vào tăng => thì điện áp ra cũng tăng, điện áp vào giảm thì điện áp ra cũng giảm. Cường độ của tín hiệu ra mạnh hơn cường độ của tín hiệu vào nhiều lần :  Vì khi tín hiệu vào có biên độ tăng => dòng IBE sẽ tăng  => dòng ICE cũng tăng gấp β lần dòng IBE vì       ICE =  β.IBE   giả sử Transistor có hệ số khuyếch đại β = 50 lần thì khi dòng IBE tăng 1mA => dòng ICEsẽ tăng 50mA, dòng ICE chính là dòng của tín hiệu đầu ra, như vậy tín hiệu đầu ra có cường độ dòng điện mạnh hơn nhiều lần so với tín hiệu vào. Mạch trên  được ứng dụng nhiều trong các mạch khuyếch đại đêm (Damper), trước khi chia tín hiệu làm nhiều nhánh , người ta thường dùng mạch Damper để khuyếch đại cho tín hiệu khoẻ hơn . Ngoài ra mạch còn được ứng dụng rất nhiều trong các mạch ổn áp nguồn ( ta sẽ tìm hiểu trong phần sau )       2.3 - Transistor mắc theo kiểu B chung. Mạch mắc theo kiểu B chung có tín hiệu đưa vào chân E và lấy ra trên chân C , chân B được thoát mass thông qua tụ. Mach mắc kiểu B chung rất ít khi được sử dụng trong thực tế. Mạch khuyếch đại kiểu B chung , khuyếch đại về điện áp và không khuyếch đại về dòng điện.  3 - Các kiểu ghép tầng     3.1 - Ghép tầng qua tụ điện.         * Sơ đồ mạch ghép tầng qua tụ điện Mạch khuyếch đại đầu từ - có hai tầng khuyếch đại được ghép với nhau qua tụ điện. Ở trên là sơ đồ mạch khuyếch đại đầu từ trong đài Cassette, mạch gồm hai tầng khuyếch đại mắc theo kiểu E chung, các tầng được ghép tín hiệu thông qua tụ điện, người ta sử dụng các tụ  C1 , C3 , C5  làm tụ nối tầng cho tín hiệu xoay chiều đi qua và ngăn áp một chiều lại, các tụ C2 và C4 có tác dụng thoát thành phần xoay chiều từ chân E xuống mass, C6 là tụ lọc nguồn. Ưu điểm của mạch là đơn giản, dễ lắp do đó mạch được sử dụng rất nhiều trong thiết bị điện tử, nhược điểm là không khai thác được hết khả năng khuyếch đại của Transistor do đó hệ số khuyếch đại không lớn. Ở trên là mạch khuyếch đại âm tần, do đó các tụ nối tầng thường dùng tụ hoá có trị số từ 1µF ÷ 10µF. Trong các mạch khuyếch đại cao tần thì tụ nối tầng có trị số nhỏ khoảng vài nanô Fara.     3.2 - Ghép tầng qua biến áp .    * Sơ đồ mạch trung tần tiếng trong Radio sử dụng biến áp ghép tầng Tầng Trung tần tiếng của Radio sử dụng biến áp ghép tầng. Ở trên là sơ đồ mạch trung tần Radio sử dụng các biến áp ghép tầng, tín hiệu đầu ra của tầng này được ghép qua biến áp để đi vào tầng phía sau. Ưu điểm của mạch là phối hợp được trở kháng giữa các tầng do đó khai thác được tối ưu hệ số khuyếch đại , hơn nữa cuộn sơ cấp biến áp có thể đấu song song với tụ để cộng hưởng khi mạch khuyếch đại ở một tần số cố định. Nhược điểm : nếu mạch hoạt động ở dải tần số rộng thì gây méo tần số, mạch chế tạo phức tạp và chiếm nhiều diện tích.       3.3 - Ghép tầng trực tiếp .    * Kiểu ghép tầng trực tiếp thường được dùng trong các mạch khuyếch đại công xuất âm tần. Mạch khuyếch đại công xuất âm tần có đèn đảo pha Q1 được ghép trực tiếp với hai đèn công xuất Q2 và Q3.  4 - Phương pháp kiểm tra một tầng khuếch đại      4.1 - Trong các mạch khuyếch đại ( chế độ A )  thì phân cực như thế nào là đúng. Mạch khuyếch đại được phân cực đúng. Mạch khuyếch đại ( chế độ A) được phân cực đúng là mạch có  UBE ~ 0,6V  ;   UCE ~ 60%  ÷ 70% Vcc Khi mạch được phân cực đúng ta thấy , tín hiệu ra có biên độ lớn nhất và không bị méo tín hiệu .       4.2 -  Mạch khuyếch đại ( chế độ A ) bị phân cực sai. Mạch khuyếch đại bị phân cực sai, điện áp UCE quá thấp . Mạch khuyếch đại bị phân cực sai, điện áp UCE quá cao . Khi mạch bị phân cực sai ( tức là UCE quá thấp hoặc quá cao ) ta thấy rằng tín hiệu ra bị méo dạng, hệ số khuyếch đại của mạch bị giảm mạnh. Hiện tượng méo dạng trên sẽ gây hiện tượng âm thanh bị rè hay bị nghẹt ở các mạch khuyếch đại âm tần.      Phương pháp kiểm tra một tầng khuyếch đại. Một tầng khuyếch đại nếu ta kiểm tra thấy UCE quá thấp so với nguồn  hoặc quá cao sấp sỉ bằng nguồn => thì tầng khuyếch đại đó có vấn đề. Nếu UCE quá thấp thì có thể do chập CE( hỏng Transistor) , hoặc đứt Rg. Nếu UCE quá cao ~ Vcc thì có thể đứt Rđt hoặc hỏng Transistor. Một tầng khuyếch đại còn tốt thông thường có  :                  UBE ~ 0,6V  ;   UCE ~ 60%  ÷ 70% Vcc

 

5 - Mạch chỉnh lưu điện xoay chiều    5.1 -  Bộ nguồn  trong các mạch điện tử .      Trong các mạch điện tử của các thiết bị như Radio -Cassette, Âmlpy, Ti vi mầu,  Đầu VCD v v... chúng sử dụng nguồn một chiều DC ở các mức điện áp khác nhau, nhưng ở ngoài zắc cắm của các thiết bị này lại cắm trực tiếp vào nguồn điện AC 220V 50Hz , như vậy các thiết bị điện tử cần có một bộ phận để chuyển đổi từ nguồn xoay chiều ra điện áp một chiều , cung cấp cho các mạch trên, bộ phận chuyển đổi bao gồm : Biến áp nguồn :  Hạ thế từ 220V xuống các điện áp thấp hơn như 6V, 9V, 12V, 24V v v ... Mạch chỉnh lưu : Đổi điện AC thành DC. Mạch lọc  Lọc gợn xoay chiều sau chỉnh lưu cho nguồn DC phẳng hơn. Mạch ổn áp : Giữ một điện áp cố định cung cấp cho tải tiêu thụ Sơ đồ tổng quát của mạch cấp nguồn.     5.2 - Mạch chỉnh lưu bán chu kỳ .    Mạch chỉnh lưu bán chu kỳ sử dụng một  Diode mắc nối tiếp với tải tiêu thụ, ở chu kỳ dương => Diode được phân cực thuận do đó có dòng điện đi qua diode và đi qua tải, ở chu kỳ âm , Diode bị phân cực ngược do đó không có dòng qua tải. Dạng điện áp đầu ra của mạch chỉnh lưu bán chu kỳ.     5.3 Mạch chỉnh lưu cả chu kỳ       Mạch chỉnh lưu cả chu kỳ thường dùng 4 Diode mắc theo hình cầu (còn gọi là mạch chỉnh lưu cầu) như hình dưới. Mạch chỉnh lưu cả chu kỳ . Ở chu kỳ dương ( đầu dây phía trên dương, phía dưới âm) dòng điện đi qua diode D1 => qua Rtải => qua diode D4 về đầu dây âm Ở chu kỳ âm, điện áp trên cuộn thứ cấp đảo chiều ( đầu dây ở trên âm, ở dưới dương) dòng điện đi qua D2 => qua Rtải => qua D3 về đầu dây âm. Như vậy cả hai chu kỳ đều có dòng điện chạy qua tải. 6 - Mạch lọc và mạch chỉnh lưu bội áp    6.1 - Mạch lọc dùng tụ điện.      Sau khi chỉnh lưu ta thu được điện áp một chiều nhấp nhô, nếu không có tụ lọc thì điện áp nhấp nhô này chưa thể dùng được vào các mạch điện tử , do đó trong các mạch nguồn, ta phải lắp thêm các tụ lọc có trị số từ vài trăm µF đến vài ngàn  µF vào sau cầu Diode chỉnh lưu. Dạng điện áp DC của mạch chỉnh lưu trong hai trường hợp có tụ và không có tụ Sơ đồ trên minh hoạ các trường hợp mạch nguồn có tụ lọc và không có tụ lọc. Khi công tắc K mở, mạch chỉnh lưu không có tụ lọc tham gia , vì vậy điện áp thu được có dạng nhấp nhô. Khi công tắc K đóng, mạch chỉnh lưu có tụ C1 tham gia lọc nguồn , kết quả là điện áp đầu ra được lọc tương đối phẳng, nếu tụ C1 có điện dung càng lớn thì điện áp ở đầu ra càng bằng phẳng, tụ C1 trong các bộ nguồn thường có trị số khoảng vài ngàn µF . Minh hoạ : Điện dụng của tụ lọc càng lớn thì điện áp đầu ra càng bằng phẳng. Trong các mạch chỉnh lưu, nếu có tụ lọc mà không có tải hoặc tải tiêu thụ một công xuất không đáng kể so với công xuất của biến áp thì điện áp DC thu được là   DC = 1,4.AC      6.2 -  Mạch chỉnh lưu nhân 2 . Sơ đồ mạch nguồn chỉnh lưu nhân 2 Để trở thành mạch chỉnh lưu nhân 2 ta  phải dùng hai tụ hoá cùng trị số mắc nối tiếp, sau đó đấu 1 đầu của điện áp xoau chiều vào điểm giữa hai tụ  => ta sẽ thu được điện áp tăng gấp 2 lần. Ở mạch trên, khi công tắc K mở, mạch trở về dạng chỉnh lưu thông thường . Khi công tắc K đóng, mạch trở thành mạch chỉnh lưu nhân 2, và kết quả là ta thu được điện áp ra tăng gấp 2 lần.  7 - Mạch ổn áp cố định      7.1 - Mạch ổn áp cố định dùng Diode Zener. . Mạch ổn áp tạo áp 33V cố định cung cấp cho mạch dò kênh trong Ti vi mầu Từ nguồn 110V không cố định thông qua điện trở hạn dòng R1 và gim trên  Dz 33V để lấy ra một điện áp cố định cung cấp cho mạch dò kệnh Khi thiết kế một mạch ổn áp như trên ta cần tính toán điện trở hạn dòng sao cho dòng điện ngược cực đại qua Dz phải nhỏ hơn dòng mà Dz chịu được, dòng cực đại qua Dz là khi dòng qua R2 = 0 Như sơ đồ trên thì dòng cực đại qua Dz bằng sụt áp trên R1 chia cho giá trị R1 , gọi dòng điện này là I1 ta có I1 = (110 - 33 ) / 7500 = 77 / 7500  ~ 10mA Thông thường ta nên để dòng ngược qua Dz  ≤ 25 mA     7.2 -  Mạch ổn áp cố định dùng Transistor, IC ổn áp .    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. Mạch ổn áp có Transistor khuyếch đại Ở mạch trên điện áp tại điểm A có thể thay đổi và còn gợn xoay chiều nhưng điện áp tại điểm B không thay đổi và tương đối phẳng. Nguyên lý ổn áp : Thông qua điện trở  R1 và Dz gim cố định điện áp chân B 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.          IC ổn áp họ LA78..                             IC ổn áp LA7805 LA7805                 IC ổn áp 5V LA7808                 IC ổn áp 8V LA7809                 IC ổn áp 9V LA7812                 IC ổn áp 12V     Lưu ý : Họ IC78.. chỉ cho dòng tiêu thụ khoảng 1A trở xuống, khi ráp IC trong mạch thì  U in > Uout từ 3 đến 5V khi đó IC mới phát huy tác dụng.      7.3 - Ứng dụng của IC ổn áp họ 78..   IC ổn áp họ 78.. được dùng rộng rãi trong các bộ nguồn , như Bộ nguồn của đầu VCD, trong Ti vi mầu, trong máy tính v v... Ứng dụng của IC ổn áp LA7805 và LA7808 trong bộ nguồn đầu VCD   8 - Mạch ổn áp tuyến tính (có hồi tiếp)      8.1 - Sơ đồ khối của mạch ổn áp có hồi tiếp . Sơ đồ khối của mạch ổn áp có hồi tiếp .       *  Một số đặc điểm của mạch ổn áp có hồi tiếp : Cung cấp điện áp một chiều ở đầu ra không đổi trong hai trường hợp điện áp đầu vào thay đổi hoặc dòng tiêu thụ của tải thay đổi , tuy nhiên sự thay đổi này phải có giới hạn. Cho điện áp một chiều đầu ra có chất lượng cao, giảm thiểu được hiện tượng gợn xoay chiều.     *   Nguyên tắc hoạt động của mạch. Mạch lấy mẫu sẽ theo dõi điện áp đầu ra thông qua một cầu phân áp tạo ra ( Ulm : áp lấy mẫu) Mạch tạo áp chuẩn => gim lấy một mức điện áp cố định (Uc : áp chuẩn ) Mạch so sánh sẽ so sánh hai điện áp lấy mẫu Ulm và áp chuẩn Uc để tạo thành điện áp điều khiển. Mạch khuếch đại sửa sai sẽ khuếch đại áp điều khiển, sau đó đưa về điều chỉnh sự hoạt động của đèn công xuất theo hướng ngược lại, nếu điện áp ra tăng => thông qua mạch hồi tiếp điều chỉnh => đèn công xuất dẫn giảm =>điện áp ra giảm xuống . Ngược lại nếu điện áp ra giảm => thông qua mạch hồi tiếp điều chỉnh => đèn công xuất lại dẫn tăng => và điện áp ra tăng lên   =>> kết quả điện áp đầu ra không thay đổi.      8.2 - Phân tích hoạt động của mạch nguồn có hồi tiếp trong Ti vi đen trắng Samsung Điện áp đầu vào còn gợn xoay chiều       Điện áp đầu ra bằng phẳng Mạch ổn áp tuyến tính trong Ti vi Samsung đen trắng .        * Ý nghĩa các linh kiện trên sơ đồ. Tụ 2200µF là tụ lọc nguồn chính, lọc điện áp sau chỉnh lưu 18V , đây cũng là điện áp đầu vào của mạch ổn áp, điện áp này có thể tăng giảm khoảng 15%. Q1 là đèn công xuất nguồn cung cấp dòng điện chính cho tải , điện áp đầu ra của mạc ổn áp lấy từ chân C đèn Q1 và có giá trị 12V cố định . R1 là trở phân dòng có công xuất lớn ghánh bớt một phần dòng điện đi qua đèn công xuất. Cầu phân áp R5, VR1 và R6 tạo ra áp lấy mẫu đưa vào chân B đèn Q2 . Diode zener Dz và R4  tạo một điện áp chuẩn cố định so với điện áp ra. Q2 là đèn so sánh và khuyếch đại điện áp sai lệch => đưa về điều khiển sự hoạt động của đèn công xuất Q1. R3 liên lạc giữa Q1 và Q2, R2 phân áp cho Q1       *  Nguyên lý hoạt động . Điện áp đầu ra sẽ có xu hướng thay đổi khi Điện áp đầu vào thay đổi, hoặc dòng tiêu thụ thay đổi. Giả sử : Khi điện áp vào tăng => điện áp ra tăng => điện áp chân E đèn Q2 tăng nhiều hơn chân B ( do có Dz gim từ chân E đèn Q2 lên Ura, còn Ulm chỉ lấy một phần Ura ) do đó UBE giảm => đèn Q2 dẫn giảm => đèn Q1 dẫn giảm => điện áp ra giảm xuống. Tương tự khi Uvào giảm, thông qua mạch điều chỉnh => ta lại thu được Ura tăng.  Thời gian điều chỉnh của vòng hồi tiếp rất nhanh khoảng vài µ giây và được các tụ lọc đầu ra loại bỏ, không làm ảnh hưởng đến chất lượng của điện áp một chiều => kết quả là điện áp đầu ra tương đối phẳng. Khi điều chỉnh biến trở VR1 , điện áp lấy mẫu thay đổi, độ dẫn đèn Q2 thay đổi , độ dẫn đèn Q1 thay đổi => kết quả là điện áp ra thay đổi, VR1 dùng để điều chỉnh điẹn áp ra theo ý muốn .      8.3 - Mạch nguồn Ti vi nội địa nhật. Sơ đồ mạch nguồn ổn áp tuyến tính trong Ti vi mầu nội địa Nhật . C1 là tụ lọc nguồn chính sau cầu Diode chỉnh lưu. C2 là tụ lọc đầu ra của mạch nguồn tuyến tính. Cầu phân áp R4, VR1, R5 tạo ra điện áp lấy mẫu  ULM R2 và Dz tạo ra áp chuẩn Uc R3 liên lạc giữa Q3 và Q2, R1 định thiên cho đèn công xuất Q1 R6 là điện trở phân dòng, là điện trở công xuất lớn . Q3 là đèn so sánh và khuếch đại áp dò sai Khuếch đại điện áp dò sai Q1 đèn công xuất nguồn => Nguồn làm việc trong dải điện áp vào có thể thay đổi 10%, điện áp ra luôn luôn cố định . Bài tập : Bạn đọc hãy phân tích nguyên lý hoạt động của mạch nguồn trên.

Lớp sửa chữa Tivi LCD tại TRUNG TÂM ĐÀO TẠO CÔNG NGHỆ CAO BÁCH KHOA

9 - Mạch tạo dao động      9.1 - Khái niệm về mạch dao động.    Mạch dao động được ứng dụng rất nhiều trong các thiết bị điện tử, như mạch dao động nội trong khối RF Radio, trong bộ kênh Ti vi mầu,  Mạch dao động tạo xung dòng , xung mành trong Ti vi , tạo sóng hình sin cho IC Vi xử lý hoạt động v v... Mạch dao động hình Sin Mạch dao động đa hài Mạch dao động nghẹt Mạch dao động dùng IC      9.2 - Mạch dao động hình Sin      Người ta có thể tạo dao động hình Sin từ các linh kiện L - C hoặc từ thạch anh.     * Mạch dao động hình Sin dùng L - C Mạch dao động hình Sin dùng L - C Mach dao động trên có tụ C1 // L1 tạo thành mạch dao động L -C Để duy trì sự dao động này thì tín hiệu dao động được đưa vào chân B của Transistor, R1 là trở định thiên cho Transistor, R2 là trở gánh để lấy ra tín hiệu dao động ra ,  cuộn dây đấu từ chân E  Transistor xuống mass có tác dụng lấy hồi tiếp để duy trì dao động. Tần số dao động của mạch phụ thuộc vào C1 và L1 theo công thức f = 1 / 2.p.( L1.C1 )1/2        *  Mạch dao động hình sin dùng thạch anh. Mạch tạo dao động bằng thạch anh . X1 : là thạch anh tạo dao động , tần số dao động được ghi trên thân của thach anh,  khi thạch anh được cấp điện thì nó tự dao động ra sóng hình sin.thạch anh thường có tần số dao động từ vài trăm KHz đến vài chục MHz. Đèn Q1 khuyếch đại tín hiệu dao động từ thạch anh và cuối cùng tín hiệu được lấy ra ở chân C. R1 vừa là điện trở cấp nguồn cho thạch anh vừa định thiên cho đèn Q1 R2 là trở ghánh tạo ra sụt áp để lấy ra tín hiệu . Thạch anh dao động trong Tivi mầu, máy tính       9.3 - Mạch dao động đa hài.    Mạch dao động đa hài tạo xung vuông    *  Bạn có thể tự lắp sơ đồ trên với các thông số như sau : R1 = R4 = 1 KW   R2 = R3 = 100KW  C1 = C2 = 10µF/16V Q1 = Q2 = đèn C828 Hai đèn Led Nguồn Vcc là 6V DC Tổng giá thành lịnh kiện hết khoảng 4.000 VNĐ    *  Giải thích nguyên lý hoạt động : Khi cấp nguồn , giả sử đèn Q1 dẫn trước, áp Uc đèn Q1 giảm => thông qua C1 làm áp Ub đèn Q2 giảm => Q2 tắt => áp Uc đèn Q2 tăng => thông qua C2 làm áp Ub đèn Q1 tăng => xác lập trạng thái Q1 dẫn bão hoà và Q2 tắt , sau khoảng thời gian t , dòng nạp qua R3 vào tụ C1 khi điện áp này > 0,6V thì đèn Q2 dẫn => áp Uc đèn Q2 giảm => tiếp tục như vậy cho đến khi Q2 dẫn bão hoà và Q1 tắt, trạng thái lặp đi lặp lại và tạo thành dao động, chu kỳ dao động phụ thuộc vào C1, C2 và R2, R3.     10 - Thiết kế mạch dao động bằng IC        IC tạo dao động  XX555  ;  XX có thể là TA hoặc LA  v v ...  Mạch dao động tạo xung bằng IC  555 Bạn hãy mua một IC họ 555 và tự lắp cho mình một mạch tạo dao động theo sơ đồ nguyên lý như trên. Vcc cung cấp cho IC có thể sử dụng từ 4,5V đến 15V , đường mạch mầu đỏ là dương nguồn, mạch mầu đen dưới cùng là âm nguồn. Tụ 103 (10nF) từ chân 5 xuống mass là cố định và bạn có thể bỏ qua ( không lắp cũng được ) Khi thay đổi các điện trở R1, R2 và giá trị tụ C1 bạn sẽ thu được dao động có tần số và độ rộng xung theo ý muốn theo công thức. T = 0.7 × (R1 + 2R2) × C1   và   f =            1.4           (R1 + 2R2) × C1     T   =  Thời gian của một chu kỳ toàn phần  tính bằng (s)     f    = Tần số dao động tính bằng (Hz)     R1 = Điện trở tính bằng ohm (W )     R2 = Điện trở tính bằng ohm ( W )     C1 = Tụ điện tính bằng Fara ( W )       T = Tm + Ts                                T : chu kỳ toàn phần       Tm = 0,7 x ( R1 + R2 ) x C1      Tm : thời gian điện mức cao       Ts = 0,7 x R2 x C1                     Ts : thời gian điện mức thấp Chu kỳ toàn phần T bao gồm thời gian có điện mức cao Tm và thời gian có điện mức thấp Ts Từ các công thức trên ta có thể tạo ra một dao động xung vuông có độ rộng Tm và Ts bất kỳ. Sau khi đã tạo ra xung có Tm và Ts ta có  T = Tm + Ts và f = 1/ T     * Thí dụ bạn thiết kế mạch tạo xung như hình dưới đây. Mạch tạo xung có Tm = 0,1s , Ts = 1s    Bài tập :   Lắp mạch dao động trên với các thông số :   C1 = 10µF = 10 x 10-6   = 10-5  F  R1 = R2 = 100KW   = 100 x 103 W    Tính Ts và Tm = ?   Tính tần số f  = ?     Bài làm :  Ta có Ts = 0,7 x R2 x C1  =  0,7 x 100.103 x 10-5  = 0,7 s             Tm  =   0,7 x ( R1 + R2 ) x C1  =                   = 0,7 x 200.103  x 105  = 1,4 s => T = Tm + Ts = 1,4s + 0,7s = 2,1s => f =1 / T = 1/2,1 ~ 0,5 Hz  11 - Mạch dao động nghẹt    Mạch dao động nghẹt ( Blocking OSC )   Mạh dao động nghẹt có nguyên tắc hoạt động khá đơn giản, mạch được sử dụng rộng rãi trong các bộ nguồn xung ( switching ), mạch có cấu tạo như sau : Mạch dao động nghẹt     Mạch dao động nghẹt bao gồm : Biến áp : Gồm cuộn sơ cấp 1-2 và cuộn hồi tiếp 3-4, cuộn thứ cấp 5-6 Transistor Q tham gia dao động và đóng vai trò là đèn công xuất ngắt mở tạo ra dòng điện biến thiên qua cuộn sơ cấp. Trở định thiên R1 ( là điện trở mồi ) R2, C2 là điện trở và tụ điện hồi tiếp      Có hai kiểu mắc hồi tiếp là hồi tiếp dương và hồi tiếp âm, ta xét cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của từng mạch.    * Mạch dao động nghẹt hồi tiếp âm . Mạch hồi tiếp âm có cuộn hồi tiếp 3-4 quấn ngược chiều với cuộn sơ cấp 1-2 , và điện trở mồi R1 có trị số nhỏ khoảng 100KW  , mạch thường được sử dụng trong các bộ nguồn công xuất nhỏ khoảng 20W trở xuống Nguyên tắc hoạt động : Khi cấp nguồn, dòng định thiên qua R1 kích cho đèn Q1 dẫn khá mạnh, dòng qua cuộn sơ cấp 1-2 tăng nhanh tạo ra từ trường biến thiên => cảm ứng sang cuộn hồi tiếp, chiều âm của cuộn hồi tiếp được đưa về chân B đèn Q thông qua R2, C2 làm điện áp chân B đèn Q giảm  < 0V => đèn Q lập tức chuyển sang trạng thái ngắt, sau khoảng thời gian t dòng điện qua R1 nạp vào tụ C2 làm áp chân B đèn Q tăng => đèn Q dẫn lặp lại chu kỳ thứ hai => tạo thành dao động . Mạch dao động nghẹt hồi tiếp âm có ưu điểm là dao động nhanh, nhưng có nhược điểm dễ bị xốc điện làm hỏng đèn Q do đó mạch thường không sử dụng trong các bộ nguồn công xuất lớn.    * Mạch dao động nghẹt hồi tiếp dương . Mạch dao động nghẹt hồi tiếp dương có cuộn hồi tiếp 3-4 quấn thuận chiều với cuộn sơ cấp 1-2, điện trở mồi R1 có trị số lớn khoảng 470KW  Vì R1 có trị số lớn,  lên dòng định thiên qua R1 ban đầu nhỏ => đèn Q dẫn tăng dần => sinh ra từ trường biến thiên cảm ứng lên cuộn hồi tiếp => điện áp hồi tiếp lấy chiều dương hồi tiếp qua R2, C2  làm đèn Q dẫn tăng => và tiếp tục cho đến khi đèn Q dẫn bão hoà, Khi đèn Q dẫn bão hoà, dòng điện qua cuộn 1-2 không đổi => mất điện áp hồi tiếp => áp chân B đèn Q giảm nhanh và đèn Q lập tức chuyển sang trạng thái ngắt, chu kỳ thứ hai lặp lại như trạng thái ban đầu và tạo thành dao động. Mạch này có ưu điểm là rất an toàn dao động từ từ không bị xốc điện,  và được sử dụng trong các mạch nguồn công xuất lớn như nguồn Ti vi mầu.    * Xem lại lý thuyế về cảm ứng điện từ : Thí nghiệm về hiện tượng cảm ứng điện từ trong biến áp.      Ở thí nghiệm trên ta thấy rằng , bóng đèn chỉ loé sáng trong thời điểm công tắc đóng hoặc ngắt , nghĩa là khi dòng điện chạy qua cuộn sơ cấp biến đổi, trong trường hợp có dòng điện chạy qua cuộn sơ cấp nhưng không đổi cũng không tạo ra điện áp cảm trên cuộn thứ cấp