CHƯƠNG 2 LÝ THUYẾT CƠ SỞ

CHƯƠNG 2: LÝ THUYẾT CƠ SỞ

Từ hình vẽ ta thấy:

•



Từ chân 1,2,3,4,5,6,7,9,10,11 tương ứng với 10 xung đầu ra của IC 4017 .

các chân này được xuất ra mức 1 khi số xung được đếm tương ứng với thứ tự



các chân đầu ra.

• Chân 15 là chân reset. Khi chân này tác động ở mức 1 thì đếm sẽ được reset

về đầu.

• Chân 14 là chân xung đầu vào và đếm ở sườn dương.

• Chân 13 là chân xung đầu vào và đếm ở sườn âm.

• Chân 12 là chân xung báo hiệu là đã đếm xong 1 chu kì đếm ( có nghĩa là khi

4017 đếm từ 1 tới 5 thì chân 12 ở mức 1 và 4017 đếm từ 6 đến 10 thì chân

12 ở mức 0).

• Chân 8 và chân 16 là chân nguồn.

 Xung clock và sơ đồ nguyên lý làm việc của 4017



Hình 2.1.3 Cổng logic sử dụng trong 4017

4017 cấu tạo gồm các fliplop D và các cổng logic



GVHD: LƯU VĂN ĐẠI



Trang 11



CHƯƠNG 2: LÝ THUYẾT CƠ SỞ



Hình 2.1.4 xung ngõ ra 4017

IC 4017 có 10 ngõ ở mức cao liên tục như hình 2.4

Nguyên lý làm việc:

Chỉ có một ngõ ra được kích mức cao tại một thời điểm.

Có thể thấy ngõ ra ÷10 output sẽ mức cao cho lượt đếm 0->4 và ở mức thấp khi

đếm 5->9.

Khi xung đầu vào đang ở mức dương thì xung đầu tiên được đếm và khi

xung đầu vào ở mức âm thì chân 1 vẫn giữ ở mức 1. Khi xung đầu vào đấm sườn

dương thứ 2 thì ngay lập tức thì xung thứ 2 được đếm và xung đầu tiên bị mất trạng

thái và xuống mức âm. Và cứ thế nó đếm đến 10 là kết thúc 1 chu kì đếm và quay

trở lại 1 chu kỳ mới.

Chú ý: 4017 có thể đếm được 2 mức: đếm sườn âm và sườn dương:

•

•



Nếu đếm sườn dương: clock chân 14 và chân 13 nối đất.

Nếu đếm sườn âm: clock chân 14 và chân 13 nối Vcc.



GVHD: LƯU VĂN ĐẠI



Trang 12



CHƯƠNG 2: LÝ THUYẾT CƠ SỞ



•

•

•

•

•



 Một số ứng dụng của 4017



Điều khiển tự động.

Công cụ âm nhạc.

Điện tử y sinh

Hệ thống cảnh báo

Thiết bị đo từ xa…



2.2 SƠ LƯỢC VỀ TRANSISTOR

 Giới thiệu BJT



Transistor có nhiều loại, ở đây chúng ta nói đến loại transistor 2 mối nối,

quen gọi là Bi-Junction Transistor, hay BJT. Trong transistor này có 2 mối nối

NP+PN hay PN+NP, hay NPN và PNP. Transistor có 3 chân:

* Chân E (Emitter) là chân dùng để phun ra các hạt mang điện. Với transistor NPN,

chân E phun ra dòng điện tử và với transistor PNP chân E phun ra dòng lỗ (dòng lỗ

là chuyển động biểu kiến của các hạt điện tử chuyển dời trên các nối trống).

* Chân C (Collector) là chân dùng để thu gôm các hạt điện phun ra từ chân E. Với

transistor NPN, nó thu gôm các hạt điện tử và với transistor PNP nó thu gôm các hạt

lỗ.

* Chân B (Base) là chân dùng để điều khiển dòng điện chảy trong transistor, chảy từ

chân E vào chân C.

Khi dùng transistor làm linh kiện khuếch đại tín hiệu, chúng ta cho phân cực thuận

mối nối B-E và phân cực nghịch mối nối B-C. Lúc này tín hiệu đưa vào là mức áp

tăng giảm trên chân B, nó sẽ tác động vào dòng chảy trong transistor, tín hiệu lấy ra

có thể trên chân E hay trên chân C. Hình 2.5 dưới đây cho thấy ký hiệu của

transistor, với loại transistor NPN, mũi tên trên chân E chỉ ra và với loại PNP mũi

tên trên chân B chỉ vào.



GVHD: LƯU VĂN ĐẠI



Trang 13



CHƯƠNG 2: LÝ THUYẾT CƠ SỞ



Hình 2.2.1 Kí hiệu transistor

 Một vài cách phân chia BJT



Transistor BJT cũng có nhiều chủng loại, có nhiều kiểu chân. Khi cằm một

transistor, chúng ta phải biết:

* Nó là transistor cao tần hay âm tần.

* Transistor khuếch đại analog hay transistor đóng mở digital hay transistor khóa

switching

* Transistor công suất nhỏ hay công suất trung bình hay transistor công suất lớn.

* Transistor có độ lợi dòng lớn hay nhỏ.

* Transistor có mức áp bão hoà nhỏ hay bình thường...

Có thể xem một transistor như 2 diode (nhưng không thể dùng 2 diode ghép lại để

tạo ra một transistor). Do vậy khi kiểm tra một transistor, chúng ta thường dùng

Ohm kế đo tính thuật nghịch của 2 diode này. Chúng ta còn biết: Diode ở mối nối

BE có tính chịu áp nghịch thấp thường khoảng dưới 10V, diode ở mối nối CB

thường có tính chịu áp nghịch cao, thường trên 60V đến vài ngàn volt.



GVHD: LƯU VĂN ĐẠI



Trang 14



CHƯƠNG 2: LÝ THUYẾT CƠ SỞ



Hình 2.2.2 transistor tương đương 2 điode

 Ghép các transistor lại để đạt hiệu quả hơn



Hình 2.2.3 ghép BJT kiểu darlington

Chúng ta biết, trong chế tạo, một transistor cho độ lợi dòng lớn thì công suất

không lớn, một transistor công suất lớn thì hệ số khuếch đại dòng nhỏ. Vậy để có

các transistor vừa có công suất lớn, vừa có độ lợi dòng lớn, người ta dùng cách ghép

phức hợp còn gọi là cách ghép Darlington.Transistor

Transistor phức hợp sẽ cho hệ số khuếch đai dòng rất lớn và có công suất lớn.

2.3 SƠ LƯỢC VỀ ĐIODE

 Giới thiệu điode



Điode là chất bán dẫn, khi đã có được hai chất bán dẫn là P và N , nếu ghép

hai chất bán dẫn theo một tiếp giáp P - N ta được một Diode, tiếp giáp P -N có đặc

GVHD: LƯU VĂN ĐẠI



Trang 15



CHƯƠNG 2: LÝ THUYẾT CƠ SỞ

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

vùng bán dẫn P để lấp vào các lỗ trống => tạo thành một lớp Ion trung hoà về điện

=> lớp Ion này tạo thành miền cách điện giữa hai chất bán dẫn.



Hình 2.3.1 Mối tiếp xúc P - N => Cấu tạo của Diode .

* Ở hình trên là mối tiếp xúc P - N và cũng chính là cấu tạo của Diode bán dẫn.



Hình 2.3.2 Ký hiệu và hình dáng của Diode bán dẫn.

 Phân cực thuận cho điode



Khi ta cấp điện áp dương (+) vào Anôt ( vùng bán dẫn P ) và điện áp âm (-)

vào Katôt ( vùng bán dẫn N ) , khi đó dưới tác dụng tương tác của điện

áp, miền cách điện thu hẹp lại, khi điện áp chênh lệch giữ hai cực đạt

0,6V ( với Diode loại Si ) hoặc 0,2V ( với Diode loại Ge ) thì diện

tích miền cách điện giảm bằng không => Diode bắt đầu dẫn điện. Nếu

tiếp tục tăng điện áp nguồn thì dòng qua Diode tăng nhanh nhưng chênh

lệch điện áp giữa hai cực của Diode không tăng (vẫn giữ ở mức 0,6V )



Hình 2.3.4 Diode (Si) phân cực thuận - Khi Dode dẫn

điện áp thuận đựơc gim ở mức 0,6V

GVHD: LƯU VĂN ĐẠI



Trang 16



CHƯƠNG 2: LÝ THUYẾT CƠ SỞ



Hình 2.3.5 Đường đặc tuyến của điện áp thuận qua Diode

* Kết luận :

Khi Diode (loại Si) được phân cực thuận, nếu điện áp phân cực thuận < 0,6V

thì chưa có dòng đi qua Diode, Nếu áp phân cực thuận đạt = 0,6V thì có dòng đi qua

Diode sau đó dòng điện qua Diode tăng nhanh nhưng sụt áp thuận vẫn giữ ở giá trị

0,6V .

 Phân cực ngược cho Diode



Khi phân cực ngược cho Diode tức là cấp nguồn (+) vào Katôt (bán

dẫn N), nguồn (-) vào Anôt (bán dẫn P), dưới sự tương tác của điện áp

ngược, miền cách điện càng rộng ra và ngăn cản dòng điện đi qua

mối



tiếp



giáp,



Diode



có



thể



chiu



được



điện



áp



ngược



rất



lớn



khoảng 1000V thì diode mới bị đánh thủng.



Hình 2.3.6 Diode chỉ bị cháy khi áp phân cực ngựơc tăng > = 1000V

 Phương pháp đo kiểm tra Diode



GVHD: LƯU VĂN ĐẠI



Trang 17



CHƯƠNG 2: LÝ THUYẾT CƠ SỞ



Hình 2.3.7 Đo kiểm tra Diode

•



Đặt đồng hồ ở thang x 1Ω , đặt hai que đo vào hai đầu Diode, nếu :



•



Đo chiều thuận que đen vào Anôt, que đỏ vào Katôt => kim lên, đảo chiều đo

kim không lên là => Diode tốt



•



Nếu đo cả hai chiều kim lên = 0Ω => là Diode bị chập.



•



Nếu đo thuận chiều mà kim không lên => là Diode bị đứt.



•



Ở phép đo trên thì Diode D1 tốt , Diode D2 bị chập và D3 bị đứt



•



Nếu để thang 1KΩ mà đo ngược vào Diode kim vẫn lên một chút là Diode bị

dò.

 Ứng dụng của Diode bán dẫn



Do tính chất dẫn điện một chiều nên Diode thường được sử dụng trong các

mạch chỉnh lưu nguồn xoay chiều thành một chiều, các mạch tách sóng, mạch gim

áp phân cực cho transistor hoạt động . trong mạch chỉnh lưu Diode có thể được tích

hợp thành Diode cầu có dạng .



GVHD: LƯU VĂN ĐẠI



Trang 18



CHƯƠNG 2: LÝ THUYẾT CƠ SỞ



Hình 2.3.7 Diode cầu trong mạch chỉnh lưu điện xoay chiều .

•

•

•

•

•

•

•



 Các loại Diode

Diode Zener

Diode Thu quang. ( Photo Diode )

Diode Phát quang ( Light Emiting Diode : LED )

Diode Varicap ( Diode biến dung )

Diode xung

Diode tách sóng.

Diode nắn điện.



2.4 SƠ LƯỢC VỀ TỤ ĐIỆN

 Giới thiệu



Tụ điện là một linh kiện điện tử thụ động tạo bởi hai bề mặt dẫn điện được

ngăn cách bởi điện môi. Khi có chênh lệch điện thế tại hai bề mặt, tại các bề mặt sẽ

xuất hiện điện tích cùng cường độ, nhưng trái dấu. Những định nghĩa thì thật là khó

hiểu, một cách đơn giản là linh kiện có khả năng giữa điện và phóng điện.

Tụ hóa



Tụ gốm



Hình 3.4.1 Hình tụ thật

 Phân loại



Theo tính chất lý hóa và ứng dụng:

•



Tụ điện phân cực : là loại tụ điện có hai đầu (-) và (+) rõ ràng, không thể mắc

ngược đầu trong mạng điện DC. Chúng thường là tụ hóa học và tụ tantalium.



•



Tụ điện không phân cực : Là tụ không qui định cực tính, đấu nối "thoải mái"

vào mạng AC lẫn DC.

GVHD: LƯU VĂN ĐẠI



Trang 19



CHƯƠNG 2: LÝ THUYẾT CƠ SỞ

•



Tụ điện hạ (thấp) áp và cao áp : Do điện áp làm việc mà có phân biệt "tương

đối" này.



•



Tụ lọc (nguồn) và tụ liên lạc (liên tầng) : Tụ điện dùng vào mục tiêu cụ thể

thì gọi tên theo ứng dụng, và đây cũng là phân biệt "tương đối".



•



Tụ điện tĩnh và tụ điện động (điều chỉnh được) : Đa số tụ điện có một trị số

điện dung "danh định" nhưng cũng có các loại tụ điện cần điều chỉnh trị số

cho phù hợp yêu cầu của mạch điện, như tụ điện trong mạch cộng hưởng hay

dao động chẳng hạn.



Theo cấu tạo và dạng thức:

•



Tụ điện gốm (tụ đất) : Gọi tên như thế là do chúng được làm bằng ceramic,

bên ngoải bọc keo hay nhuộm màu. Gốm điện môi được dùng là COG, X7R,

Z5U v.v...



•



Tụ gốm đa lớp Là loại tụ gốm có nhiều lớp bản cực cách điện bằng gốm. Tụ

này đáp ứng cao tần và điện áp cao hơn loại tụ gốm "thường" khoảng 4 --> 5

lần.



•



Tụ giấy : Là tụ điện có bản cực là các lá nhôm hoặc thiếc cách nhau bằng lớp

giấy tẩm dầu cách điện làm dung môi.



•



Tụ mica màng mỏng : cấu tạo với các lớp điện môi là mica nhân tạo hay

nhựa có cầu tạo màng mỏng (thin film) như Mylar, Polycarbonate, Polyester,

Polystyrene (ổn định nhiệt 150 ppm / C).



•



Tụ bạc - mica : là loại tụ điện mica có bàn cực bằng bạc, khá nặng. Điện

dung từ vài pF đến vài nF, độ ồn nhiệt rất bé. Tụ này dùng cho cao tần là ...

hết biết.



•



Tụ hóa học : Là tụ giấy có dung môi hóa học đặc hiệu --> tạo điện dung cao

và rất cao cho tụ điện. Nếu bên ngoài có vỏ nhôm bọc nhựa thì còn gọi là tụ

nhôm.



•



Tụ siêu hóa (Super Chimical Capacitance) : dùng dung môi đất hiếm, tụ này

nặng hơn tụ nhôm hóa học và có trị số cực lớn, có thể đến hàng Farad. Tụ có

thể dùng như một nguồn pin cấp cho vi xử lý hay các mạch đồng hồ (clock)

cần cấp điện liên tục.

GVHD: LƯU VĂN ĐẠI



Trang 20