BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ SÀI GÒN KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN THỰC TẬP ĐIỆN TỬ Biên soạn: NGUYỄN HÙNG LƯU HÀNH NỘI BỘ THÁNG 10/2016 Khoa Điện – Điện tử Trang GIỚI THIỆU CHƯƠNG TRÌNH, NỘI QUY VÀ LÀM QUEN VỚI THỰC TẬP XƯỞNG Sinh viên làm quen với tác phong công nghiệp giấc lao động trật tự ngăn nắp, vệ sinh cơng nghiệp, an tồn lao động, phòng cháy chữa cháy, xưởng sản xuất Sinh viên nghiên cứu số nội quy cần thiết trước bước vào nghiên cứu thực thao tác nghề nghiệp người công nhân điện tử lao động có kỹ luật, kỹ thuật suất cao Tác phong nghề nghiệp người cơng nhân hình thành dần thơng qua lao động, người kỹ sư tương lai thấu hiểu hết tác phong, tâm tư, nguyện vọng người cơng nhân Làm để có tiếng nói chung kỹ sư cơng nhân việc phân cơng hài hịa, hiểu biết tôn trọng lẫn nhau, họ gặp công việc chung, hiểu rõ vai trò trách nhiệm nhau, không giẫm lên thực cơng trình khoa học Sinh viên điện tử thực tập tay nghề xưởng với hướng phân tích tay nghề trước thực tay nghề sau Ở mảng hàn lắp, thao tác người công nhân điện tử gồm: Xi hàn chì Nhận dạng linh kiện Hàn mạch Sử dụng bread board Thiết kế mạch in Vẽ sơ đồ nguyên lý từ board mạch in Thực mạch in analog Hàn mạch in analog Thực mạch in digital Hàn mạch in digital Sử dụng máy tính để vẽ mạch in Mỗi thao tác mảng tay nghề lớn triển khai vô số công việc để thực Mỗi sinh viên cho ví dụ (một cơng việc cho mảng) đồng thời có hướng dẫn bước triển khai rộng Lồng vào buổi học thầy hướng dẫn vừa có tay nghề vừa uốn nắn tác phong làm việc (giờ giắc lao động, trật tự ngăn nắp, an toàn lao động, vệ sinh cơng nghiệp ), tạo cho sinh viên có thói quen phản xạ nghề nghiệp nhanh xác có đồng suy nghĩ hành động Các ví dụ thay đổi thường xuyên để phù hợp với công nghệ chế tạo Tài liệu hướng dẫn thực hành điện tử Khoa Điện – Điện tử Trang Bài THỰC TẬP HÀN CHÌ I GIỚI THIỆU Trong trình thực tập (cũng lúc sửa chữa hay lắp ráp) sinh viên cần có tối thiểu số dụng cụ, đồ nghề cá nhân để sử dụng thao tác Dụng cụ chuyên dùng tạo nhiều thuận lợi cho trình thao tác sửa chữa Tuy nhiên phạm vi giáo trình hướng dẫn thực tập đề cập số tối thiểu dụng cụ (không thể thiếu) cho việc thực hành Khi thực tập sinh viên cần rèn luyện số thao tác hàn xi chì dây dẫn chân linh kiện, công việc giúp cho sinh viên luyện tập khéo léo sửa chữa đồng thời tạo mối hàn nối chắn, đẹp lại hao chì II DỤNG CỤ ĐỒ NGHỀ MỎ HÀN ĐIỆN Dùng mỏ hàn điện dùng điện trở để đốt nóng, khơng dùng mỏ hàn đốt nóng theo nguyên lý ngắn mạch thứ cấp biến áp (để tránh ảnh hưởng từ trường lên linh kiện hàn, IC CMOS) Công suất thông thường mỏ hàn khoảng 40W Dùng mỏ hàn có cơng suất lớn 40W gặp phải trở ngại sau:  Nhiệt lượng lớn phát từ mỏ hàn tiếp xúc vào linh kiện gây tình trạng hư hỏng cho linh kiện  Trong trường hợp dùng mỏ hàn có cơng suất lớn, nhiệt lượng phát nhiều lại dễ gây tình trạng ơxy hóa bề mặt dây dẫn đồng lúc hàn, mối hàn lúc lại khó hàn Trường hợp dùng nhựa thơng (chất tẩy nhẹ lớp ơxít mối hàn) nhiệt lượng mối hàn lớn dễ đưa đến kiện nhựa thông cháy bám thành lớp đen mối hàn, làm giảm độ bóng cho mối hàn, tính chất mỹ thuật mối hàn bị giảm sút CHÌ HÀN, NHỰA THƠNG Chì hàn dùng trình lắp ráp mạch điện tử loại chì hàn dễ nóng chảy (ta thường gọi chì nhẹ lửa), nhiệt độ nóng chảy khoảng 60oC đến 80oC (chì có pha 40% đến 60% thiếc) Loại chì hàn thường gặp thị trường Việt nam dạng sợi ruột đặc (cuộn lỏi hình trụ), đường kính sợi chì hàn khoảng 1mm Sợi chì hàn bọc lớp nhựa thơng mặt ngồi (đối với số chì nước ngồi nhựa thơng đặt mặt sợi chì sợi chì hàn loại hình trụ ruột rỗng giữa) Cơng dụng lớp nhựa thơng bọc sợi chì dùng làm chất tẩy q trình nóng chảy chì điểm cần hàn Đối với loại chì hàn có bọc sẵn nhựa thơng, nhìn vào sợi chì ta cảm nhận độ sáng óng ánh kim loại, với loại chì hàn khác (thí dụ chì hàn cho loại cọc bình accu, chì hàn nối dây dẫn cáp điện truyền tải) loại chì hàn nóng chảy nhiệt độ cao thường không pha trộn với nhựa thông chế tạo, loại chì thường có màu sáng khơng có độ sáng óng ánh kim loại quan sát mắt Tài liệu hướng dẫn thực hành điện tử Khoa Điện – Điện tử Trang Nhựa thông (thường có tên gọi chloro-phyll, loại diệp lục tố lấy từ thông), thường dạng rắn, màu vàng nhạt (khi không chứa tạp chất) Khi hàn nên chứa nhựa thơng vào hộp để tránh tình trạng vỡ vụn Trong trình hàn ta thường dùng thêm nhựa thông để tăng cường chất tẩy lớp nhựa thông bọc chì hàn khơng đủ sử dụng, trường hợp phải dùng thêm nhựa thơng bên ngồi thường gặp xi chì dây dẫn, xi chì lên đầu mỏ hàn điện trước sử dụng Ngồi nhựa thơng cịn pha với hỗn hợp xăng dầu lửa (dầu hôi) để tạo thành dung dịch sơn phủ bề mặt cho lớp đồng mạch in, tránh oxit hóa đồng đồng thời dễ hàn dín (sơn phủ để bảo vệ bề mặt trước hàn lắp ráp linh kiện lên mạch in) III PHƯƠNG PHÁP XI CHÌ VÀ HÀN NỐI PHƯƠNG PHÁP XI CHÌ TRÊN DÂY ĐỒNG Trình tự thực hao tác xi chì tiến hành trình tự theo bước sau đây:  Dùng dao hay giấy nhám đánh lớp oxít hay lớp men bọc quanh dây (trường hợp dùng dây đồng tráng émail) Dây xem ửng lớp đồng (màu hồng nhạt) bóng quanh vị trí vừa làm Điều quan trọng cần ý sau làm ta phải thực biện pháp xi chì ngay, để lâu thời gian dài, lớp oxít hóa phát sinh lại Tuy nhiên, vị trí vừa làm lớp oxít hóa, ta dùng mỏ hàn có cơng suất q lớn (phát sinh nhiều nhiệt lượng) để hàn phát sinh lại lớp oxít hóa điểm hàn tác dụng nhiệt  Muốn xi chì , đầu tiến phải làm nóng dây dẫn cần xi, ta đặt mỏ hàn bên dây cần xi để truyền nhiệt (dây dẫn mỏ hàn đặt vuông gốc 90o) Khi truyền nhiệt, quan sát màu hồng dây, màu hồng sậm dần nhiệt độ gia tăng, quan sát ta đưa chì hàn (có bọc nhựa thơng) tiếp xúc dây dẫn, chì hàn đặt khác phía với đầu mỏ hàn  Khi điểm cần xi chì đủ nhiệt, chì hàn chảy bọc quanh dây điểm cần xi, chì loang từ mặt xuống phía (đi phía nguồn nhiệt, tức đầu mỏ hàn) Thực thao tác này, ta nhựa thơng có sẵn chì tan trước tẩy điểm xi, tránh oxy hóa, đồng thời sau chì nóng chảy bám lên dây Tuy nhiên đưa nhiều chì vào điểm xi (quá mức yêu cầu), lớp xi dày bị bám màu nâu nhựa thông chảy bám lên điểm xi  Dây đồng tiếp xúc với đầu mỏ hàn thực liên tục theo nguyên tắc tiến hai bước lùi bước xoay tròn dây đồng, bước khoảng 2mm Điều quan trọng cần nhớ (khi thực điểm xi nhau), lớp tiếp giáp hai khoảng xi phải thực cho khơng có tích tụ chì thành lớp dày CHÚ Ý: Trong q trình xi chì, ta tránh thực động tác sau:  Không dùng đầu mỏ hàn kéo rê chì dây cần xi, thực động tác làm cho lớp chì khơng bám hồn tồn dây dẫn, đồng thời lớp chì bị đánh sọc theo đường kéo rê đầu mỏ hàn, nhược điểm động tác chì xi khơng bóng mà ngã màu xám thiếu nhiệt nhựa thông  Không đặt dây cần xi miếng nhựa thông, dùng dầu mỏ hàn đặt tiếp xúc lên dây (làm nóng chảy nhựa thơng nóng dây), sau đưa chì hàn lên đầu mỏ hàn làm chảy chì bám vào dây Thực động tác ta tránh oxy hóa bề mặt dây dẫn trình xi chì, dễ làm chì bám lên dây, nhiên lượng nhựa thông Tài liệu hướng dẫn thực hành điện tử Khoa Điện – Điện tử Trang chảy nhiều bám lên bề mặt dây sau xi làm dây không bóng nhựa thơng cháy dễ bám thành lớp đen bề mặt xi chì dây  Sau xi chì xong, khơng nên sửa điểm xi chưa hoàn chỉnh cách dùng đầu mỏ hàn rê qua lại điểm PHƯƠNG PHÁP HÀN NỐI CÁC DÂY DẪN Trong trình thực tập hay sửa chữa, ta thường sử dụng đến dạng hàn nối dây dẫn sau:  Hàn đâu đầu hai dây dẫn: Phương pháp hàn gọi phương pháp hàn ghép đỉnh, ta thường dùng phương pháp hàn ghép muốn tạo đoạn dây dẫn thành hình đa giác nối dài hai dây dẫn ngắn Tuy nhiên, mối hàn khó thực có độ bền mối hàn ghép dạng khác Mối hàn ghép đỉnh Chì bám nhiều quanh mối hàn Mối hàn ghép không song song Khi thực tập sinh viên cố gắng không để mối hàn rơi trạng thái không đạt yêu cầu  Hàn ghép hai dây song song: Phương pháp hàn ghép thường dùng nối hai dây dẫn lại với nhau, tương tự phương pháp ghép nối đỉnh, nhiên mối hàn ghép này, khoảng giao hai dây thường chọn tùy theo yêu cầu Trong trình tập hàn ban đầu, khoảng cách giao ngắn nên chọn khoảng 5mm Khi khoảng giao dài, dây nối dễ bị võng cong, khó xếp song song hồn tồn hàn Trong hình ta hình dung dạng chì bám phủ quanh mối hàn dạng mối hàn ghép song song không đạt yêu cầu  Mối hàn ghép đặt vuông gốc: Đây phương pháp hàn nối có độ bền tương đối tốt, thực hành ta thường hay sử dụng mối hàn nhiều Một mối hàn vuông gốc đạt yêu cầu phải tạo chì bám phủ đủ bốn khoảng không gian quanh điểm đặt hai dây vuông gốc Chì bám khoảng khơng gian khơng mơ dày lên mà lại có dạng cong lõm bên IV PHẦN THỰC HÀNH Nội dung phần thực hành, xi chì dây dẫn, thực mối hàn nối dây (ứng dụng lý thuyết vừa trình bày đề mục trên), hướng dẫn cụ thể buổi thực tập Tài liệu hướng dẫn thực hành điện tử Khoa Điện – Điện tử Trang Bài NHẬN DẠNG LINH KIỆN Trong này, nắm lại phương pháp nhận dạng số linh kiện điện tử thơng dụng hình dạng, kích thước, màu sắc đặc tính nhiều loại khác thuộc nhiều hãng khác Các linh kiện bao gồm:  Điện trở than hay vạch màu  Tụ điện gốm hay tụ ceramic  Transistor, loại, vị trí chân tùy theo kiểu vỏ linh kiện  IC opamp, IC ổn áp, IC cổng logic, IC số, Nội dung phần vừa nêu khảo sát theo đề mục sau PHƯƠNG PHÁP NHẬN DẠNG ĐIỆN TRỞ Theo tiêu chuẩn E.I.A, điện trở than thường ký hiệu giá trị vạch màu tiêu chuẩn, đồng thời độ lớn kích thước điện trở tỷ lệ với cơng suất tiêu thụ nhiệt trình làm việc Hình dạng điện trở than vị trí vạch màu (hoặc vịng màu) mơ tả hình vẽ ABC D ABCE D Điện trở vạch màu Điện trở vạch màu Các dạng điện trở vạch màu Trong thực tế dạng thường gặp vạch màu, vạch màu thứ (vịng D) bố trí thân theo hai dạng nêu Khi xác định giá trị điện trở theo vạch màu, ta thực quy tắc đọc sau đây:  Vạch A, vạch B xác định số hạng có giá trị điện trở  Vạch C xác định số nhân cho giá trị điện trở, hệ số nhân thay đổi từ 0.01=10-2 đến 1.000.000.000=109 tùy theo màu vạch C  Vạch D xác định phần trăm sai số điện trở Quy ước giá trị vạch A,B,C,D theo màu tóm tắt bảng sau đây: BẢNG GIÁ TRỊ TIÊU CHUẨN QUY ƯỚC MÀU QUY ƯỚC MÀU Vạch A Vạch B Vạch C Vạch D Bạc (Silver) 0,01 10% Nhủ (Golden) 0,1 5% Đen Nâu 1 10 1% Đỏ 2 100 2% Tài liệu hướng dẫn thực hành điện tử Khoa Điện – Điện tử Trang Cam 3 1.000 3% Vàng 4 10.000 4% Lục (xanh Green) 5 100.000 Lam (xanh Blue) 6 1.000.000 Tím 7 10.000.000 Xám 8 100.000.000 Trắng 9 1.000.000.000 Khơng màu 20% Tóm lại với tiêu chuẩn vừa trình bày, ta thành lập quan hệ xác định giá trị điện trở sau: Giá trị điện trở (R)= ((AB)xC)D Ví dụ: Với điện trở có vạch màu ghi nhận sau: Vạch A: Đỏ, vạch B: Tím, vạch C: Cam, vạch D: Nhũ; Giá trị điện trở ghi nhận sau: R=((27)x1.000)5%=27k5% Với phương pháp xác định giá trị điện trở vừa trình bày, việc cần nhớ mối quan hệ trị số theo màu cho vạch A vạch B, muốn xác định nhanh giá trị điện trở ta cần thuộc nhớ quan hệ sau vạch C DÃY GIÁ TRỊ ĐIỆN TRỞ R Vạch màu C 0.1  0.99 Bạc (1/10) 1  9.9 Nhũ () 10  99 Đen (Chục ) 100  999 Nâu (Trăm ) 1k  9.9k Đỏ (k) 10k  99k Cam (Chục k) 100k  999k Vàng (Trăm k) 1M  9.9M Lục (M) 10M  99M Lam (Chục M) 100M  999M Tím (Trăm M) 1G  9.9G Xám (G) 10G  99G Trắng (Chục G) Như với điện trở có vạch màu nêu ví dụ trên, vào vạch C (màu cam) ta biết điện trở có giá trị chục k, sau ta đọc nhanh kết vạch A, B để tìm giá trị 27k Tóm lại, muốn đọc nhanh giá trị điện trở loại vạch màu, ta vào vạch C để định nhanh khoảng giá trị điện trở, kết xác tùy thuộc giá trị định hai vạch A,B, cuối dựa vào giá trị vạch D suy phần trăm sai số điện trở Trường hợp điện trở sử dụng vạch màu, ta xem vạch D vạch khơng màu (loại điện trở có mức sai số lớn đến 20%), cách thức đọc giá trị cho điện trở dạng cách áp dụng phương pháp nêu cho vạch A,B,C lại Chú ý: Trong số điện trở vạch màu, ta gặp vạch D lại dùng màu đen, trường hợp ta xem điện trở có si số 20% Như điện trở vạch màu với vòng D màu đen, xem giống điện trở có vạch màu Tài liệu hướng dẫn thực hành điện tử Khoa Điện – Điện tử Trang Với phương pháp đọc trị số trình bày, ta áp dụng cho trường hợp điện trở hay vạch màu Riêng điện trở vạch màu, phương pháp đọc có khác trình bày sau:  Vạch A,B,E xác định giá trị số hạng đầu điện trở  Vạch C xác định hệ số nhân cho giá trị điện trở (tương tự trường hợp điện trở hay vạch màu)  Vạch D xác định phần trăm sai số Đối với điện trở vạch màu, vạch sai số D khơng phải có màu nhũ hay bạc mà cịn có thêm màu: nâu, đỏ, cam, vàng tương ứng với bậc sai số 1%, 2%, 3%, 4% Ví dụ: Với điện trở có vạch màu sau: A: Đỏ, B: Tím, E: Đỏ, C: Nâu, D: Đỏ Trị số điện trở đọc sau: Điện trở = 272 x 10  2% = 2720  2% Tuy nhiên, điện trở than chế tạo tuân theo dãy số danh định (để dễ dàng cho việc thiết kế), giá trị cho bảng số sau: (xem bảng dưới) Nhìn bảng tiêu chuẩn ta nắm tính chất sau đây, thí dụ: điện trở có giá trị 11, 13, 16, 20, 24, 30, 36, 43, 51, 62, 75, 91 (, k, ), có sai số 5%, với điện trở có giá trị 10 (, k, ) sai số 20%, 10% hay 5% Ngoài điện trở than vừa trình bày, ta cịn có loại điện trở khác dùng dây quấn, điện trở có giá trị đặc chế riêng tùy trường hợp sử dụng theo yêu cầu riêng Giá trị chúng ghi rõ thân Với biến trở dùng thay đổi giá trị điện trở mạch, tùy theo cơng suất sử dụng ta có kích cỡ khác Thơng thường ta có biến trở than biến trở dây quấn, dạng biến trở than có giá trị điện trở thay đổi không phụ thuộc vào góc quay núm chỉnh (ta thường gọi biến trở loga), dạng biến trở dây quấn có giá trị điện trở thay đổi tỉ lệ tuyến tính theo góc quay núm chỉnh Với loại biến trở tuyến tính ta phân làm hai loại: dạng chỉnh tinh (quay nhiều vòng núm chỉnh, trị số điện trở thay đổi) ta gọi Trimmer pot, loại thơng thường quay hết gần vịng giá trị điện trở thay đổi từ đến mức tối đa (hoặc ngược lại) DÃY GIÁ TRỊ TIÊU CHUẨN ĐIỆN TRỞ THEO GIÁ TRỊ SAI SỐ CHẾ TẠO Sai số 20% 10 Sai số 10% 10 12 15 15 18 22 22 Sai số 5% 10 11 12 13 15 16 18 20 22 24 Tài liệu hướng dẫn thực hành điện tử Khoa Điện – Điện tử Trang 27 33 27 30 33 36 39 43 47 51 56 62 68 75 82 91 33 39 47 47 56 68 68 82 PHƯƠNG PHÁP NHẬN DIỆN TỤ ĐIỆN: Các dạng tụ điện dùng mạch điện tử phân thành loại sau:  Tụ có giá trị xác, với điện mơi gốm, sứ, mica, thủy tinh hay polystyrel, sai số loại tụ thấp điện áp làm việc tụ lên đến 2000V, nhiên điện dung loại tụ không lớn 10 F  Tụ bán xác, với điện mơi màng chất dẻo tổng hợp, điện áp làm việc loại tụ lên đến 1000V, độ lớn điện dung lên đến 100 F  Tụ phân cực, cịn gọi tụ hóa học, điện mơi tụ oxit tantan, oxit nhôm, oxit tantalun, điện dung tụ lớn lên đến 106 F, điện làm việc tụ từ vài chục đến vài trăm volt DC Hình dạng bên ngồi loại tụ mica ceramic mô tả hình sau 2200F 2200F Cực âm 16V Cực âm 16V Cực dương Cực dương Hình dạng số loại tụ phân cực Cách ghi trị số, sai số cấp nhiệt độ loại tụ ký hiệu vạch hay vòng màu, tương tự trường hợp điện trở than Ngày nay, ta thường gặp loại tụ này, để dễ sử dụng trị số ghi sẵn tụ mã ký tự riêng Tài liệu hướng dẫn thực hành điện tử Khoa Điện – Điện tử Trang Đầu tiên khảo sát phương pháp đọc vạch màu cho loại tụ điện ceramic mica (theo tiêu chuẩn EIA) sau:  Vạch A, vạch B xác định hai giá trị cho hai số hạng đầu điện dung  Vạch C xác định hệ số nhân giá trị điện dung  Vạch D xác định sai số cho giá trị điện dung Bảng tiêu chuẩn mã màu xác định trang sau: Phương pháp đọc giá trị điện dung thực tương tự thực đọc điện trở Theo tiêu chuẩn EIA, tụ mica có vịng màu, vịng bên trái hàng ln ln có màu trắng Với tụ có vịng màu vạch A, B, C, D vạch thứ xác định dãy nhiệt độ tụ Trường hợp tụ có giá trị, ký hiệu mà chữ số tận chữ cái, đơn vị đo tính pF (pico Fara), phương pháp xác định giá trị thực sau: Hai số đầu trị số cho điện dung tụ Số thứ ba xác định hệ số nhân Chữ cuối xác định sai số CÁC CHỮ XÁC ĐỊNH SAI SỐ TUÂN THEO QUI ƯỚC SAU ĐÂY: F G J K M 1% 2% 5% 10% 20% BẢNG TIÊU CHUẨN MÃ MÀU CHO GIÁ TRỊ ĐIỆN DUNG VẠCH A VẠCH B Đen 0 20% Nâu 1 10 1% Đỏ 2 100 2% Cam 3 Vàng 4 Lục 5 Lam 6 Tím 7 Xám 8 Trắng 9 MÀU VẠCH C VẠCH D 1.000 2.5% hay 3% 10.000 5% 10% Nhũ (Gold) 0,1 Bạc (Silver) 0,01 10% Tài liệu hướng dẫn thực hành điện tử Khoa Điện – Điện tử Trang 13 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG Khi cấp điện vào cho mạch, giả sử hai transistor Q1 hay Q2 có transistor dẫn trước, ta giả sử Q1 dẫn trước, mức điện áp ngõ Vout1=VCesat=0.2v, điện áp đầu tụ điện C1 thay đổi đột biến tức thì, điện áp phân cực VBE2 có giá trị âm làm Q2 ngưng dẫn, mức điện áp ngã Vout  VCC Quá trình xảy đồng thời với trình nạp điện tích tụ C1 (VCCRC2C1VBE1) q trình xả điện tích tụ C2 (VCCRb2C2VCE1) Khi C2 nạp điện từ VCC đạt đến 0.6V Q2 dẫn đạt đến trạng thái bảo hịa, lúc Vout2 0.2v, điện áp tụ C1 không bị đột biến nên cực B Q1 sụt xuống hiệu điện –VCC làm cho Q1 ngưng dẫn ngay, Vout1  VCC, lúc C2 nạp điện tích, C1 xả điện tích, mạch lặp lại quy trình Tài liệu hướng dẫn thực hành điện tử Khoa Điện – Điện tử Trang 14 Các tín hiệu Vout1, Vout2 ngỏ có dạng xung vng tần số dao động, biên độ tức thời ngược (một tín hiệu mức cao, tín hiệu cịn lại mức thấp ngược lại) Chu kỳ xung phụ thuộc vào thời gian dẫn tắt transistor, chu kỳ phụ thuộc giá trị điện dung điện trở Rb Khi giá trị tụ C1, C2 Rb1, Rb2 không giống nhau, ta có: T = T1 + T2 = 0.693.(Rb1.C1 + Rb2.C2) Khi mạch có tính đối xứng, ta có: Rb1 = Rb2 = R.C1 = C2 = C T = 1.38.R.C Ngồi tần số dao động cịn phụ thuộc vào giá trị điện áp DC nguồn VCC cung cấp, trường hợp thay đấu điện trở Rb1 Rb2 nguồn VCC, ta lại đấu nhúng vào nguồn khác có giá trị V (so với điểm mass chuẩn), lúc mạch đối xứng, tần số dao động tính theo quan hệ sau: T = 2.RC.ln(1+VCC/V) Tần số dao động xác định theo quan hệ f=1/T Tài liệu hướng dẫn thực hành điện tử Khoa Điện – Điện tử Trang 15 Bài HÀN MẠCH NỔI MẠCH DAO ĐỘNG ĐA HÀI TRÊN BOARD ĐA NĂNG SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ: GIỚI THIỆU LINH KIỆN VÀ DỤNG CỤ THỰC HÀNH Các linh kiện sử dụng board đa Dụng cụ dùng lắp ráp, xếp cố định linh kiện board đa sau tiến hành hàn Mục đích việc xếp linh kiện trước để có sai sót cắm lại cách dễ dàng chưa hàn chì Board đa bakelite, mặt làm sẵn đường mạch in hình chữ I, dùng để hàn linh kiện Mặt cịn lại khơng tráng đồng, dùng để gắn linh kiện Đường kính lỗ khoảng 0.056inch, khoảng cách lỗ 0.1 inch Hình dạng Board đa Trong trình thực tập, sinh viên tự xếp linh kiện phía board, chân linh kiện cắm xuyên qua lỗ board Độ dài chân linh kiện cắm ló qua bên mặt hàn linh kiện khoảng từ 1.5mm  2mm Sau sinh viên dùng mỏ hàn để hàn chân linh kiện lớp đồng Những chân xa khơng tới sinh viên phải dùng dây đồng để nối tới cho mạch khép kín hồn chỉnh Tài liệu hướng dẫn thực hành điện tử Khoa Điện – Điện tử Trang 16 Khi hàn liên kết chân linh kiện, sinh viên khơng dùng dụng cụ để cắt ngắn chân linh kiện (phần chân ló khỏi lỗ phía hàn linh kiện) Sau thực hành xong, sinh viên phải rã tất mối hàn hoàn trả lại cho xưởng toàn linh kiện ban đầu trước lắp ráp CÁC THAO TÁC TRONG Q TRÌNH THỰC TẬP Trình tự thực bước trình thực tập tiến hành sau: Làm dây nối: Cạo dây đồng dao hay giấy nhám Bố trí linh kiện board Hàn chân linh kiện với mạch in Nối dây đến chân chưa nối với mạch theo sơ đồ nguyên lý Kiểm tra độ bền độ bám chân linh kiện mạch in mối hàn Cấp nguồn 12V vào mạch cho vận hành thử Mạch gọi chạy tốt hai bóng đèn LED luân phiên chớp tắt Nếu mạch vận hành tốt, sinh viên suy nghĩ tìm cách đo dòng điện I b, Ic transistor để suy hệ số khuếch đại hfe Tài liệu hướng dẫn thực hành điện tử Khoa Điện – Điện tử Trang 17 Bài LẮP RÁP MẠCH TỰ ĐỘNG BẬT ĐÈN KHI TRỜI TỐI SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ MẠCH TỰ ĐỘNG BẬT ĐÈN KHI TRỜI TỐI DÙNG OPAMP SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ MẠCH TỰ ĐỘNG BẬT ĐÈN KHI TRỜI TỐI DÙNG TRANSISTOR Tài liệu hướng dẫn thực hành điện tử Khoa Điện – Điện tử Trang 18 Bài LẮP RÁP MẠCH ỔN ÁP DÙNG TRANSISTOR SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ MẠCH ỔN ÁP DÙNG TRANSISTOR CĨ BẢO VỆ Q DỊNG SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ MẠCH ỔN ÁP DÙNG TRANSISTOR KHÔNG CĨ BẢO VỆ Q DỊNG Tài liệu hướng dẫn thực hành điện tử Khoa Điện – Điện tử Trang 19 Bài LẮP RÁP MẠCH ỔN ÁP DÙNG IC LM741 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ MẠCH ỔN ÁP DÙNG IC741 CÓ BẢO VỆ QUÁ DÒNG SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ MẠCH ỔN ÁP DÙNG IC741 KHƠNG CĨ BẢO VỆ Q DỊNG Tài liệu hướng dẫn thực hành điện tử Khoa Điện – Điện tử Trang 20 Bài VẼ SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ TỪ SƠ ĐỒ MẠCH IN CHO TRƯỚC NHIỆM VỤ THỰC HIỆN Bài thực hành thực động tác vẽ lại sơ đồ nguyên lý từ board mạch in với đường mạch linh kiện có sẵn board, phần tử liên kết Tác dụng thực hành giúp sinh viên kỹ quan sát board mạch cách kết nối đường mạch in với chân linh kiện, để tìm hiểu vẽ lại sơ đồ mạch số trường hợp cần thiết, lúc sửa chữa Phương pháp thực tiến hành theo bước sau đây: Bước 1: Vẽ lại giấy vị trí linh kiện bố trí board mạch Vị trí kích thước linh kiện vẽ giấy giống kích thước thực thuận lợi Bước 2: Dựa vào dường mạch mạch in, vẽ lại giấy (vừa vẽ linh kiện) đường mạch Bước 3: Căn theo mạch vừa vẽ giấy, ta vẽ lại sơ đồ nguyên lý cho mạch điện tử board Động tác tiến hành bước bước nhằm tạo hình vẽ nhìn thấy rõ tất hai mặt board lúc Trong trình thực hành, sinh viên vẽ lại sơ đồ mạch điện cho hai board mạch: Một board dạng mạch in mặt board dạng mạch in hai mặt Tài liệu hướng dẫn thực hành điện tử Khoa Điện – Điện tử Trang 21 Bài LẮP RÁP MẠCH CÒI HỤ DÙNG TRANSISTOR VÀ MẠCH CẢNH BÁO DÙNG QUANG TRỞ Sinh viên hiểu nắm nguyên lý hoạt động mạch Xác định giá trị điện trở quang trở chiếu sáng che tối Tìm hiểu IC LM555 Sơ đồ nguyên lý mạch còi hụ dùng Transistor Sơ đồ nguyên lý mạch cảnh báo dùng quang trở Tài liệu hướng dẫn thực hành điện tử Khoa Điện – Điện tử Trang 22 Bài 10 THIẾT KẾ MẠCH IN TỪ SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ CHO TRƯỚC I BƯỚC CHUẨN ĐỂ VẼ MẠCH IN NGUYÊN TẮC THỰC HIỆN Trong tập này, sinh viên thực động tác vẽ mạch in để liên kết linh kiện, phần tử mạch theo sơ đồ nguyên lý cho trước Hiện nay, với điều kiện phát triển máy tính, có nhiều phần mềm dùng thực nhanh chống việc vẽ mạch in (PCB) từ sơ đồ mạch nguyên lý (Schematic) cho trước phần mềm là: OrCAD, Protel, EAGLE, Tuy nhiên trình thực tập, sinh viên cần phải tập vẽ phương pháp thủ công, để hiểu biện pháp thực hành cách thấu đáo trước thực công cụ nhanh xác CÁC BƯỚC TIẾN HÀNH Bước 1: Đọc kỹ sơ đồ mạch nguyên lý, xác định số lượng linh kiện hay phần tử mạch dùng sơ đồ Động tác quan trọng cần thực giai đoạn bao gồm: Nhận diện vị trí chân linh kiện dùng sơ đồ Kích thước điện trở (tùy theo công suất điện trở), kích thước tụ điện (tùy theo điện dung điện áp tụ) Chú ý đến linh kiện cơng suất có cần đến tản nhiệt (heatsink) hay khơng Bước 2: Dùng viết chì giấy học trị xếp vị trí linh kiện nằm mặt phẳng theo vị trí tự chọn sinh viên nghĩ Một vị trí tối ưu vừa có tính chất thẩm mỹ lại có số đường liên kết (dường mạch in) ngắn Mục đích việc dùng viết chì có sai sót hay dường mạch chưa hợp lý, tẩy xóa vẽ lại dường khác cho hoàn chỉnh Bước 3: Sau xếp vị trí linh kiện phần tử hợp lý, dựa theo sơ đồ mạch nguyên lý để vẽ đường mạch in liên kết cho phần tử Khi hoàn chỉnh, phải dò kỹ lại đường mạch để sửa chữa sai sót (nếu có), cuối ta thực mạch in cụ thể II THỰC HIỆN MẠCH IN CỤ THỂ PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN MẠCH IN Sau vẽ hoàn chỉnh sơ đồ mạch in giấy, bước qua giai đoạn thực mạch in Trình tự thực tiến hành theo bước sau: Bước 1: Dùng giấy nhám nhuyễn đánh lớp oxy hóa bám mạch in (phía có tráng lớp đồng) trước vẽ đường mạch Tài liệu hướng dẫn thực hành điện tử Khoa Điện – Điện tử Trang 23 Cắt rập giấy có hình đường mạch (vừa vẽ xong giấy) chụp lên mạch in (chưa tẩy lớp đồng) Dùng mũi pointou nhọn đánh dấu điểm nút hay điểm chân linh kiện lên mạch in (phía có tráng lớp đồng) Bước 2: Dùng viết long dầu có dung mơi acetone để vẽ nối đường mạch mặt đồng (dựa theo điểm piontou vừa định vị sơ đồ mạch vẽ trước giấy) Trong vẽ ta ý, có hai phương pháp để vẽ điểm pad hàn (nơi để hàn chân linh kiện) trên mạch in điểm pad hàn vẽ theo hình trịn hình vng Thơng thường điểm pad trịn dễ thực thẩm mỹ só với pad vng Muốn thực điểm pad vng, ta dùng viết tơ rộng (quanh vị trí cần tạo điểm pad vng), sau dùng đầu mũi dao nhọn thước kẻ tỉa bớt mực để trì vùng mực hình vng cho điểm pad cần thực Cơng việc địi hỏi nhiều thời gian, cơng phu tỉ mỉ thực Sau vẽ xong bút lông acetone đầy đủ đường mạch mặt đồng mạch in, , ta quan sát xem có vị trí bị vẽ khơng liền nét, độ đậm đường phải nhau, đồng thời không bỏ sót đường Trong trường hợp cần thiết, sinh viên chờ cho mực khô hẵn đồ lại lần Điều ý sử dụng bút lông acetone là: Khi không vẽ phải dậy nắp viết lại để tránh tình trạng mực bị khơ, vẽ làm bong đường vẽ cũ ban đầu Không dùng dao bén hay dao lam để gọt nhọn đầu viết, làm dễ đưa đến tình trạng đầu viết lông bị loe sử dụng tiếp tục Khi dùng viết đồ lại đường vẽ, sinh viên cần thử viết giấy trước vẽ lên mặt đồng, thao tác nhằm thực việc làm tươm mực lên phía đầu viết Khi vẽ sinh viên nên xoay tròn viết để tạo mực nét vẽ Bước 3: Sau vẽ hoàn chỉnh, sinh viên phải chờ khô mực mang mạch in nhúng vào thuốc tẩy Hóa chất tẩy ăn mịn lớp đồng vị trí khơng bám mực để nguyên lớp đồng vị trí bao phủ đường vẽ mực Khi nhúng mạch in thuốc tẩy, muốn phản ứng hóa học xảy nhanh, sinh viên cần thực thao tác sau để tăng tốc độ phản ứng: Úp mặt đồng hướng xuống phía đáy chậu chứa thuốc tẩy Khi tẩy nên lắc mạch in chậu thuốc Nên đặt chậu thuốc tẩy nơi có ánh sáng mặt trời để tăng cường tốc độ phản ứng nhờ hiệu ứng quang Nếu thuốc tẩy nung nóng khoảng 50oC thời gian tẩy nhanh thuốc tẩy có nhiệt độ thấp (bằng nhiệt độ môi trường) Bước 4: Sau tẩy xong phần đồng không cần thiết, sinh viên nên rữa thuốc tẩy nước lã sau dùng cồn 90o để tẩy mực vẽ trước Sau tẩy ngâm mạch vào nước lã dùng giấy nhám nhuyễn chà đồng Công việc chấm dứt đường mạch đánh bóng sáng Trước dùng nhựa thông lỏng phủ để bảo vệ lớp đồng, ta dùng khoan (đường kính mũi khoan khoảng 0.8mm  1mm) để khoan lỗ ghim linh kiện Trong vài trường Tài liệu hướng dẫn thực hành điện tử Khoa Điện – Điện tử Trang 24 hợp, ta dùng máy dập bấm lỗ thay khoan Tuy nhiên, lỗ dập khơng trịn dập dễ làm mẻ lớp bakelite, tốc độ thi công nhanh dễ phương pháp khoan Bước 5: Sau khoan (hay dập) lỗ xong, sinh viên cần đánh sơ lại lần mạch in (phía có đường mạch in) giấy nhám nhuyễn, làm lớp oxy hóa lần cuối quét lên mạch lớp nhựa thông thật mỏng Nhựa thông pha với xăng dầu lửa Khi quét xong mạch, để nơi phẳng phơi khô lớp nhựa thông phủ hàn linh kiện lên mạch Sau ví dụ vẽ mạch in mạch dao động đa hài dùng Transistor Sơ đồ nguyên lý mạch dao động đa hài Sơ đồ mạch in tổng thể - Sơ đồ bố trí linh kiện - Sơ đồ gồm đường mạch in pad hàn Tài liệu hướng dẫn thực hành điện tử Khoa Điện – Điện tử Trang 25 Bài 10 THỰC HIỆN LẮP RÁP VÀ HÀN MẠCH TỪ MẠCH IN ĐÃ THIẾT KẾ Trong này, sinh viên thực lắp ráp hoàn chỉnh board mạch thực trước Khi thực tập hàn lắp sinh viên ý đến số lượng linh kiện tập Cách hàn chân linh kiện cho chì bám quanh chân linh kiện tạo mối chì nhơ lên giống hình nón Cịn giống hình giọt nước chưa đạt yêu cầu lúc chì bám zung quanh Pad đồng mà chưa bám chân linh kiện LẮP RÁP MẠCH ỔN ÁP CỐ ĐỊNH VÀ ỔN ÁP ĐIỀU CHỈNH ĐƯỢC (DÙNG IC LM 7805 VÀ IC LM317) 7805 OUT IN + 12V DC - GND + 5V DC - 47uF 100uF 470 LM317 IN + 24V DC - C1 100uF OUT ADJUST R1 220 C2 47uF VR 5K + Điện áp thay đổi theo VR R2 1K Tài liệu hướng dẫn thực hành điện tử Khoa Điện – Điện tử Trang 26 THIẾT KẾ MẠCH IN MẠCH ỔN ÁP 5V Sơ đồ nguyên lý 7805 12VAC IN 2200uF 104 7805 7805 + 5VDC OUT- 47uF 470 3 0.1 0.1 0.15 0.15 INCH INCH Sơ đồ mạch in a Loại dùng Diode đơn 7cm 5cm 7cm 5cm b Loại dùng Diode cầu 7cm 5cm 7cm 5cm Khoảng cách số chân linh kiện gợi ý (Lưu ý: đơn vị tính inch) Tài liệu hướng dẫn thực hành điện tử Khoa Điện – Điện tử Trang 27 a Pinhead : 0.2 b 1N4007 : 0.2 c Tụ 2200uF : 0.2 d Tụ 104 : 0.3 e 7805 : 0.15 f Trở 470 : 0.4 g Tụ 47uF : 0.1 h LED : 0.2 Quy trình làm mạch in: a Vẽ mạch b Ngâm mạch (ăn mòn) c Vệ sinh mạch (rửa mực, đánh bóng mặt đồng miếng rửa chén) d Khoan lỗ e Qt nhựa thơng (có thể qt nhựa thơng trước khoan lỗ) f Gắn linh kiện hàn g Cấp điện, thử mạch, đo điện áp 5V không h Viết báo cáo Tài liệu hướng dẫn thực hành điện tử ... thông dụng LM555, LM741 NỘI DUNG THỰC TẬP Nội dung thực tập cụ thể yêu cầu thực tập nêu rõ phòng thực tập Tài liệu hướng dẫn thực hành điện tử Khoa Điện – Điện tử Trang 11 Bài LẮP RÁP MẠCH DAO... thường xuyên để phù hợp với công nghệ chế tạo Tài liệu hướng dẫn thực hành điện tử Khoa Điện – Điện tử Trang Bài THỰC TẬP HÀN CHÌ I GIỚI THIỆU Trong q trình thực tập (cũng lúc sửa chữa hay lắp... PHẦN THỰC HÀNH Nội dung phần thực hành, xi chì dây dẫn, thực mối hàn nối dây (ứng dụng lý thuyết vừa trình bày đề mục trên), hướng dẫn cụ thể buổi thực tập Tài liệu hướng dẫn thực hành điện tử