Đang tải... (xem toàn văn)
Tài liệu tham khảo giáo trình Điện tử cơ bản dành cho sinh viên khoa kỹ thuật công nghệ
DKS_GROUP Microcontroller Tranning CenterTHIẾT KẾ MẠCH BẰNG PROTELMỤC LỤCBài 1.Linh kiện điện tử cơ bản 31.Điện trở 32.Biến trở 5DKS_GROUP - 1 - www.EmbestDKS.com DKS_GROUP Microcontroller Tranning Center3.Tụ điện 5 3.1.Phân loại 6 3.2.Tụ hoá 74.Diode7 4.1.Mô tả 5 4.2.Kí hiệu các loại diode 55.Transistor 85.1.Tác dụng 96.Led 7 thanh 97.Bộ cách ly quang 11 7.1.Ứng dụng 117.2.Nguyên lý cấu tạo chung của bộ cách ly 117.3.Phân loại 117.4.Hình vẽ nguyên lý118.Relay 13 8.1.Phân loại138.2.Điều khiển đóng mở relay13B Bài thực hành số 1141.Công cụ 142.Hướng dẫn sử dụng panel14Bài 2:Các IC tích hợp chuyên dụng162.1.Mạch nguồn 162.2.Các mạch số logic192.3.IC lập trình được19Bài 3:Thiết kế mạch nguyên lý bằng PROTEL243.1.Tổng quan253.2.Thiết kế mạch nguyên lý bằng protel 25Bài 4.Vẽ mạch in sử dụng phần mềm PROTEL38 4.1.Tổng quát về vẽ mạch in 38 4.2.Các kĩ thuật khi vẽ mạch in 38Bài 5.Phương pháp làm mạch in 69DKS_GROUP - 2 - www.EmbestDKS.com DKS_GROUP Microcontroller Tranning Center1.Điện trở.Tác dụng: Dùng để hạn chế dòng điện.Chính xác hơn là tạo ra dòng điện có giá trị xác định nhờ định luật Ôm có thể tính được.Phân loại: Trên thị trường có nhiều loại điện trở khác nhau. Tuỳ nhiệm vụ của bạn mà dùng các loại trở khác nhau.Kí hiệu điện trở trong sơ đồ mạch:Hình ảnh của 1 số loại trở.Cách đọc giá trị trở:Đối với trở dán: Đọc theo giá trị ghi trên trở. Ví dụ: 104 = 10x104 =105 Ohm = 100KohmĐối với trở có vạch màu đọc như sau:DKS_GROUP - 3 - www.EmbestDKS.com DKS_GROUP Microcontroller Tranning CenterHai vạch trị số, vạch thứ 3 là số mũ, vạch 4 là sai số. Trị số được qui định theo mầu như sau: Đen 0, Nâu 1, Đỏ 2, Cam 3, Vàng(yellow) 4, Xanh 5, Lục 6, Tím 7 , Xám 8 , Trắng 9. Ví dụ : Điện trở sau : đỏ tím xanh tức là: 2 7 X105=2 700 000 Ohm = 2,7 Mohm.1Mohm = 1000 Kohm = 1000 000 OhmĐối với các điện trở giá trị nhỏ hơn 10 Ohm.Nếu vạch thứ 3 là mầu bạc thì trị số vạch cuối cùng phải chia cho 100, là mầu vàng(gold) thì chia cho 10. Ví dụ : trở có 3 vạch giá trị là đỏ tím vàng(gold) = 2+7/10=2,7 Ohm.Vạch sai số như sau: Nâu 1%, Đỏ 2%, Vàng(Gold) 5%, Bạc 10%.2-Biến trở: Là điện trở mà giá trị của nó thay đổi theo 1 điều kiện nào đó. Loại biến trở phổ biến nhất là khi xoay 1 con vit trên biến trở thì giá trị của nó thay đổi.DKS_GROUP - 4 - www.EmbestDKS.com DKS_GROUP Microcontroller Tranning Center Biến trở còn thay đổi theo nhiệt độ gọi là biến trở nhiệt, biến trở thay đổi theo cường độ ánh sáng rọi vào nó gọi là quang trở.Trong các loại biến trở trên thì loại biến trở dây là loại biến trở mà có độ tinh chỉnh cao nhất, được sử dụng trong các mạch cần có sự tinh chỉnh điện áp.Ngoài ra còn có một loại điện trở nữa gọi là quang điện trở là điện trở mà điện trở của nó thay đổi theo cường độ ánh sáng chiếu vào Hình ảnh của chúng trong thực tế như hình vẽ : 3-Tụ điện Tụ điện là linh kiện cũng được dùng phổ biến như điện trở. Sựkhác nhau giữa tụ điện và điện trở đó là sự cản trở của tụ điện phụ thuộc vàotần số điện áp. Đặc trưng cho tính cản trở của tụ là dung kháng. Tính theocông thức sau:f: tần số điện áp- Hz.C: giá trị của tụ điện- Fara.DKS_GROUP - 5 - www.EmbestDKS.com DKS_GROUP Microcontroller Tranning CenterKý hiệu của tụ điện:Tụ điện phân cực Tụ điện không phân cực. Sự khác nhau giữa tụ phân cực và không phân cực: Tụ không phân cực thì 2cực của tụ có vai trò như nhau, giá trị của tụ không phân cực thường nhỏ(picro Fara. Tụ phân cực thì có 2 cực tính dương và âm không thể dùng lẫnlộn. Giá trị của tụ phân cực thường lớn 1 đến hàng ngàn uF(Micro Fara).3.1.Phân loại: Tụ điện trong thực tế được phân ra làm nhiều loại và theo nhiều cách khác nhau nhưng có thể kể ra là: tụ thường, tụ hóa, tụ xoay, vv Theo chất liệu có tụ giấy, tụ gốm, tụ sứ, vv Bản chất tụ điện là một kho điện nó có khả năng nạp điện và cho tới khi đã bão hòa thì nó sẽ lại phóng điệnSơ đồ nạp – phóng của tụ :Do vậy mà tụ điện được sử dụng đặc biệt trong mạch tạo dao động, tạo xung, mạch lọc vv…Chú ý khi sử dụng tụ hóa do đặc thù nó có chân + và chân – nên khi đấu vào mạch ta cần chú ý chiều của nó. 3.2.Tụ hóa : DKS_GROUP - 6 - www.EmbestDKS.com DKS_GROUP Microcontroller Tranning Center3.3.Cách đoc giá trị tụ điện:Tụ không phân cực, phổ biến là tụ gốm( tụ đất), đọc giống đọc trởdán. Đơn vị là pF.Tụ phân cực( tụ hóa) giá trị và cực tính ghi trên tụ.Tụ xoay:Ngoài loại tụ có giá trị thay đổi bằng cách vặn vít như biến trở.4-Diode4.1.Mô tả: Diode được cấu tạo từ 2 lớp bán dẫn tiếp xúc với nhau. Diode có2 cực Anốt và Katốt. Nó chỉ cho dòng điện đi theo 1 chiều từ Anốt sangKatốt(Chính xác là khả năng cản trở dòng điện theo chiều AK là rất nhỏ,Còn KA là rất lớn). Nó được dùng như van 1 chiều trong mạch điện. 4.2.Kí hiệu của các loại diode:4.3.Phân loại:Theo chức năng có một số loại diode ngoài diode chuẩn. Một số loại diodethường gặp:Diode chuẩn phổ biến: 4007,4004,…+ Led: Diode có khả năng phát sáng+ Diode zener: dùng để ổn định điện áp. Hoạt động ở chế độ phân cựcngược(KA).DKS_GROUP - 7 - www.EmbestDKS.com DKS_GROUP Microcontroller Tranning Center+ Photo diode: Khi không có ánh sáng nó hoạt động như 1 diode thường cònkhi có ánh sáng nó dẫn theo cả 2 hướng (KA,AK)Có 1 loại diode có tác dụng đặc biệt đó là diode zener dùng để ổn áp.Led(Light Emitting Diode) : Là diode có khả năng phát sáng các bảng điện tử mà các bạn nhìn thấy trên phố là tập hợp của rất nhiều led.Tác dụng của led là làm đèn báo.Diode phát laze cũng là 1 loại led.Điều cần ghi nhớ đó là hiệu điện thế giữa 2 đầu của diode khoảng 0,6V5-TransistorKí hiệu transistorGồm 3 miền bán dẫn khác loại(P-N) xếp xen kẽ nhau.DKS_GROUP - 8 - www.EmbestDKS.com DKS_GROUP Microcontroller Tranning CenterVà có tran thuận npn, tran ngược pnpSử dụng các tran ta quan tâm tới tên và các thông số của transistorTrong thực tế tran thuận thường là các tran C vd như : C828 Và các tran ngược bắt đầu với chữ cái A như: A564, A1015, vvv…5.1. Tác dụng của transitor: Trong các mạch điện tử transistor được sử dụng rất nhiều với nhiều chức năng khác nhau cụ thể người ta sử dụng tran như một bộ đệm với chức năng khuếch đại, và đặc biệt trong điện tử số và các IC số transistor được sử dụng trong chế độ khóa.Trong chế độ khóa các tran làm việc như những công tắc hay thường gọi là các Van điện tử để van này hoạt động ta cần đặt vào B một điện áp > Ube trong chế độ bão hòa.Transistor có hai dòng là dòng TTL và dòng CMOS Các tran CMOS là các bóng hoạt động sử dụng nguyên lý điện từ , nên công suất tổn hao nhỏ, được sử dụng như các van có tần số đóng cắt lớn Điều lưu ý khi sử dụng các tran CMOS khi lắp các tran này vào mạch và vận hành với nguồn đầy đủ thì không được hở cực GATE. Vì khi đó bóng sẽ sèo luôn . Đó cũng là lý do mà tại sao làm mạch và hàn mạch cần thật tốt không để hở các chân linh kiện nếu không để hở G thi tran sẽ cháy ngay.6.LED 7 thanh (7_seg )Là một linh kiện được sử dụng rộng rãi trong các mạch, các modul, các thiết bị… Led 7 thanh dùng để hiện thị các thông tin dạng số liệu, và trên thực tế để vừa có thể hiển thj số liệu và các thông tin khác dạng kí tự thì người ta sử dụng một loại linh kiện tương tự là led 12 thanh, hay nhiều thanh trên. Phân loại: có nhiều cách phân loại chúng nhưng phổ biến là theo 2 loại là: LED 7 thanh Anot chung và LED 7 thanh katot chung Và trong các loại đó lại phân ra thành các loại như: LED đơn, LED kép, LED gồm 4 led đơn,… Tùy theo sự tiện ích và mục tiêu các thiết kế mà ta có thể lựa chọn chúng.Nguyên lý chung của các loại led trên như hình vẽ:DKS_GROUP - 9 - www.EmbestDKS.com DKS_GROUP Microcontroller Tranning CenterNhư vậy led 7 thanh là các led phát quang ở các thanh. Việc phối hợp các led ở mỗi thanh sáng sẽ tạo ra các chữ số. Dưới đây là hình vẽ của các loại led 7 thanh và sơ đồ chân của chúng: Trong đó 1,2,3,4 là các chân Anot hoặc Katot chung của 4 led đơn trong bộ led.7-Các bộ cách ly quang7.1.Ứng dụng Bộ cách ly là linh kiện sử dụng trong các ứng dụng điều khiển đóng cắt các mạch điện ( đặc biệt là mạch công suất ) phía sau bộ điều khiển, việc cách ly này thực hiện bằng ánh sáng.7.2.Nguyên lý cấu tạo chung của các bộ cách ly: Bao gồm một bên phát ánh sáng ( thường là LED ) và một bên thu ( thường là photodiot, phototransistor, phototiristor, )7.3.Phân loại:Bộ cách ly được phân loại theo nhiều cách khác nhau, như: bộ cách ly đơn, kép,…DKS_GROUP - 10 - www.EmbestDKS.com [...]... về thiết kế mạch nguyên lý. Trong các hệ thống thì phần điện tử là một khâu hết sức quan trọng. Việc thực hiện các mạch điện tử trước tiên phải thiết kế mạch điện nguyên lý. Thiết kế mạch nguyên lý là một bước rất quan trọng vì thơng qua mạch ngun lý người thiết kế có thể test mạch thơng qua một số chức năng mô phỏng của phần mềm. Và đặc biệt từ mạch nguyên lý người thiết kế sẽ dễ chuyển sang mạch. .. khi đã thiết kế mạch in từ đó sẽ thiết kế ra mạch điện. Trong thực tế thiết kế người ta có thể sử dụng rất nhiều phần mềm thiết kế mạch cũng như rất nhiều các phần mềm mô phỏng như : protel, orcard, spice, vv…. Tuy vậy tùy theo thói quen và mức chuyên dụng mà người thiết kế tự lựa chọn các phần mềm khác nhau. Trong đây khóa dạy sẽ hướng dẫn các bạn sử dụng và làm chủ một phần mềm thiết kế mạch rất... trong thiết kế ta tiến hành thiết kế một mạch điện tử nguyên lý . Khi sử dụng phần mềm ta có thể quan sát thiết kế theo nhiều kiểu khác nhau ( zoom ) bằng các nút chức năng từ bàn phím là - phóng to : Page up - thu nhỏ : Page down DKS_GROUP - 36 - www.EmbestDKS.com Cưa sỉ chän th viƯn ta dïng tkÕ Cưa sỉ thiÕt kÕ DKS_GROUP Microcontroller Tranning Center Ký hiệu của tụ điện: Tụ điện phân cực Tụ điện. .. Tranning Center Ta được một giao diện thiết kế như hình vẽ dưới chúng ta sẽ tìm hiểu các bước thiết kế theo hdẫn trong hình vẽ và thực hành trên máy. DKS_GROUP - 31 - www.EmbestDKS.com DKS_GROUP Microcontroller Tranning Center Sau khi đã thiết kế thư viện song ta sẽ đi sử dụng chúng trong thiết kế của mình Vẽ mạch nguyên lý Ta bật phần mềm thiết kế và bật cửa sổ thiết kế mạch nguyên lý theo hdẫn ở trên... trọng được áp dụng trong việc thiết kế thư viện linh kiện hay hiệu chỉnh lại trong quá trình vẽ mạch in. Và luôn nhớ khoảng cách chuẩn giữa hai chân linh kiện bất kỳ là 2,54 mm - Kĩ thuật lựa chọn (select) và sao chép đối tượng DKS_GROUP - 39 - www.EmbestDKS.com DKS_GROUP Microcontroller Tranning Center THIẾT KẾ MẠCH BẰNG PROTEL MỤC LỤC Bài 1.Linh kiện điện tử cơ bản 3 1 .Điện trở 3 2.Biến trở 5 DKS_GROUP... hv : DKS_GROUP - 43 - www.EmbestDKS.com DKS_GROUP Microcontroller Tranning Center - hoàn toàn thiết k : ấn nút Z và chữ A Và nút chuột trái là dùng để lấy lkiện, đặt lkiện, thay đổi một số thông số về linh kiện…. Còn nút chuột phải dùng : hủy bỏ lựa chọn, kết thúc công việc hiện hành,… Công việc thiết kế mạch của chúng ta bây giờ chỉ là lựa chọn các linh kiện cần thiết kế và bỏ ra cửa sổ thiết kế. .. ra và đặt đối tượng vào vị trí cần thiết. Sau đó ta loại bỏ việc lựa chọn. 4.3 .Thiết kế mạch in Việc thiết kế mạch in chúng ta cũng phải sử dụng thư viện mạch in Trong phần mềm cũng đã có sẵn các thư viện pcb của nhiều hãng sản xuất. Và khi thiết kế người thiết kế có thể sử dụng các thư viện có sẵn Sau đây tơi sẽ hướng dẫn các bạn đưa thư viện có sẵn ra phần mềm protel DKS_GROUP - 41 - www.EmbestDKS.com Th... mềm cấp cao hơn nữa. 3.2 .Thiết kế mạch nguyên lý sử dụng phần mềm protel 3.2.1.Cách sử dụng thư viện thiết kế mạch nguyên lý của phần mềm protel Trong bản thân phần mềm đã có sẵn các thư viện bao gồm rất nhiều các loại linh kiện của nhiều hãng sản xuất linh kiện khác nhau. Vậy câu hỏi đặt ra thư viện đó nằm ở đầu, đưa ra phần mềm như thế nào , và sử dụng nó trong thiết kế mạch nguyên lý như thế nào... Center 1 .Điện trở. Tác dụng: Dùng để hạn chế dịng điện. Chính xác hơn là tạo ra dịng điện có giá trị xác định nhờ định luật Ơm có thể tính được. Phân loại: Trên thị trường có nhiều loại điện trở khác nhau. Tuỳ nhiệm vụ của bạn mà dùng các loại trở khác nhau. Kí hiệu điện trở trong sơ đồ mạch: Hình ảnh của 1 số loại trở. Cách đọc giá trị tr : Đối với trở dán: Đọc theo giá trị ghi trên trở. Ví d : 104... tụ giấy, tụ gốm, tụ sứ, vv Bản chất tụ điện là một kho điện nó có khả năng nạp điện và cho tới khi đã bão hịa thì nó sẽ lại phóng điện Sơ đồ nạp – phóng của tụ : Do vậy mà tụ điện được sử dụng đặc biệt trong mạch tạo dao động, tạo xung, mạch lọc vv… Chú ý khi sử dụng tụ hóa do đặc thù nó có chân + và chân – nên khi đấu vào mạch ta cần chú ý chiều của nó. 3.2.Tụ hóa : DKS_GROUP - 6 - www.EmbestDKS.com . DKS_GROUP Microcontroller Tranning CenterTHIẾT KẾ MẠCH BẰNG PROTELMỤC LỤCBài 1.Linh kiện điện tử cơ bản 31 .Điện trở 32.Biến trở 5DKS_GROUP - 1 - www.EmbestDKS.com DKS_GROUP. panel14Bài 2:Các IC tích hợp chuyên dụng162.1 .Mạch nguồn 162.2.Các mạch số logic192.3.IC lập trình được19Bài 3 :Thiết kế mạch nguyên lý bằng PROTEL2 43.1.Tổng
