LECTURE NOTES ON ELECTRICAL & ELECTRONIC TECHNIQUE file:///D:/ TCBinh_Laptop_Y0809/_COURSEs_Y0809S1/1_Electrica LECTURE NOTES ON ELECTRICAL & ELECTRONIC TECHNIQUE By Nguyen Nhu Phong Electric Circuits Electric Machines Electronic devices & systems Small Signal Amplifiers Power Amplifiers DC Signal amplifiers Sine-wave Oscillators Pulse Circuits Digital Circuits 10 Power Supply Circuits About the Lecture notes of 9/23/2008 11:53 PM Mạch Điện 1/20 KTĐ & ĐT CHƯƠNG MẠCH ĐIỆN • • • • • Khái niệm Cấu trúc mạch điện Các đại lượng Dòng điện hình sin Mạch điện pha GVC ThS Nguyễn Như Phong 1999 KTHTCN - ĐHBK Mạch Điện 2/20 KTĐ & ĐT KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MẠCH ĐIỆN • Các phần tử mạch điện − Nguồn điện: tạo điện − Tải: eg Động cơ, bếp điện − Phần tử trung gian: eg Đường dây, biến áp • Cấu trúc mạch điện − Nhánh − Nút − Vòng − Mắt lưới Các đại lượng bản: • i A B u dq dt − Dòng điện: i= − − Điện áp: Công suất: U = U AB = U A − U B P =U × I − t0 Điện năng: W = ∫ Pdt t GVC ThS Nguyễn Như Phong 1999 KTHTCN - ĐHBK Mạch Điện 3/20 KTĐ & ĐT CÁC PHẦN TỬ MẠCH A e + U R i G B • • • iR uR iL L uL iC C iC − Nguồn áp: e Nguồn dòng: i Điện trở: R (V) (A) (Ω) U R = R × iR U2 P = Rìi = R ã Cuoọn caỷm: L di UL = L× L dt WL = × LiL (H) • Tụ điện: (F) C dU iC = C × C dt WC = × C × U C GVC ThS Nguyễn Như Phong 1999 KTHTCN - ĐHBK Mạch Điện 4/20 KTĐ & ĐT DÒNG ĐIỆN HÌNH SIN • Lý khảo sát − Bản chất hình sin giới − Phân tích mạch dễ dàng − Năng lượng dễ sản xuất, truyền tải, phân phối • Các đại lượng đặc trưng U Um Usin(ωt) π 2π ωt θ Umsin(ωt+θ) U = U M sin(ωt + θ ) = U sin(ωt + θ ) Tần số góc (rad/s) Um : T : Chu kyø (s) T = 2π / ω F : Tần số (Hz) f = / T = ω / 2μ θ : Goùc pha − 180 ≤ θ ≤ 180 GVC ThS Nguyễn Như Phong 1999 KTHTCN - ĐHBK Mạch Điện 5/20 KTĐ & ĐT BIỂU DIỄN MẠCH HÌNH SIN BẰNG VEC TÔ i (t ) = I sin(ωt + α ) ij I I I1 α I = I2 + I2 I2 ij Tổng hàm sin biểu diễn tổng vec tơ tương ứng iR iR UR R iL UL U R = R × iR UR UL di L dt U L = X L × IL UL = L× L +900 XL =ω×L iL iC iC −90 UC duC dt UC = X C × IC iC = C × C UC XC = i UR U UC UL U = UR +UL +UC U =Z×I U Z = UL i GVC ThS Nguyễn Như Phong R2 + X X = XL − XC α UC ωC ϕ = Arctg UR 1999 X R KTHTCN - ĐHBK Mạch Điện 6/20 KTĐ & ĐT CÔNG SUẤT TRONG MẠCH ĐIỆN HÌNH SIN i TAÛI U α>0 i r ur ⎧U = U sin(ω t + ϕ ) ⎪ ϕ = ( I ,U ) ⎨ ⎪i = I sin(ω t ) ⎩ i S α + Vi < − + 7805 7912 GVC ThS Nguyễn Như Phong V0 = +5V + V0 = −12V − + 1999 ĐHBK Nguồn Cấp Điện 10/16 KTĐ & ĐT TRANSISTOR ĐƠN NỐI (Unijunction Transisor) B2 B1 B2 E iB2 iE E p E iB1 = iB2 + iE vE Ip P RB1 IP IV , VV vE VP VV VBB RB1 R I E max ( mA ) ⎧ y = = B1 ⎪ RB1 + RB RB ⎨ PD ⎪V = yV + B ⎩ P BB D y − − − − V IV RB B1 B2 − B1 iE VE D Mạch dao động tích thoát (Relaxation Oscilator) vBB RE vE RB vB2 Điều kiện: Chu kỳ: vB1 CE V −V VBB − VP > RE > BB V IP IV T ≈ RE CE ln −η RB1 GVC ThS Nguyễn Như Phong 1999 ĐHBK Nguồn Cấp Điện 11/16 KTÑ & ÑT vE VP VV t VB2 VBB t VB1 t T VD 2N 4947 : y = 0.63, I P = μ A, IV = 4mA, VV = 1.5V : VBB =12V , CE = 0.1μ F → VP = yVBB = 0.63 × 12 = 7.56 (V ) VBB − VP 12 − 7.56 = = 2.2 μΩ IP × 10 −6 1 f = = T R C ln E E 1− μ → f max = 3809.5Hz RE max = f = 4.5Hz GVC ThS Nguyễn Như Phong 1999 ĐHBK Nguồn Cấp Điện 12/16 KTĐ & ĐT SCR (Silicon Controlled Rectifiers) Cấu tạo kí hiệu: Anode • A p n p Gate v AK iG G n vGK K Cathode đặc tuyến, tham số: • I A,avg ,I A,rms iA VBR iG > IH iG = VB0 vGK VB0 ,VBR IH I G = ?÷ 150 ( mA ) vGK = 1.2 ÷ 2.5 (V ) VGK max ,dVAK / dt,tq Mở SCR: VAK > 0,iG > • − VAK ≤ − iA < I H • Tắt SCR: • Mạch chỉnh lưu có điều khiển: vS vL Xung kích TẢI vS Mạch kích SCR tắt vL SCR dẫn α GVC ThS Nguyễn Như Phong 1999 α : góc kích α ĐHBK Nguồn Cấp Điện 13/16 KTĐ & ĐT Mạch kích SCR dùng UJT: vS A • Tải Vm 1N4007 π vL 3.3K, 5W 2π t C RE vS 200Ω 220V ~ E 29 CE F 0.22μ F 47 Ω vCB VZ 100Ω RE ↑→ α ↑→ P ↓ vEB t vFB B t t vL vAK α1 t α2 t GVC ThS Nguyễn Như Phong 1999 ĐHBK Nguồn Cấp Điện • 14/16 KTĐ & ĐT Điều khiển toàn sóng: T1 vS RL T2 ωt vL T4 T1 T3 T2 α vS GVC ThS Nguyeãn Như Phong 1999 ωt ĐHBK Nguồn Cấp Điện 15/16 KTĐ & ĐT HỌ THYRISTOR Diode lớp Shockley: • A A p iA n VBR p VB0 v AK n K K Cấu tạo SCR không cực cổng Dùng mạch dao động kích SCR DIAC: Cấu trúc tương đương Diode lớp mắc ngược đầu dẫn điện xoay chiều i − − • i v −VB0 +VB0 v TRIAC: Linh kiện dẫn điện xoay chiều Cấu trúc tương tự SCR ghép ngược đầu • − − M T2 i M T2 −V B i v G iG Vuøng III IG < M T1 Vuøng I IG > +V B M T1 GVC ThS Nguyễn Như Phong 1999 ĐHBK v Nguồn Cấp Điện 16/16 KTĐ & ĐT ĐIỀU KHIỂN ÁP AC vS Tải ϕt vL Mạch kích ϕt iG ϕt vS VD: vL ωt A Taûi vBC φ R ωt iG vS T B C D vL C vS φ ωt iG vBC α vT φ : goùc leäch pha R ↑→ φ ↑→ α ↑→ P ↓ GVC ThS Nguyễn Như Phong ωt ωt 1999 ĐHBK This lectures notes was composed by Nguyễn Như Phong in 1999 with the of file:///D:/ TCBinh_Laptop_Y0809/_COURSEs_Y0809S1/1_Electrica This lectures notes was composed by Nguyen Nhu Phong in 1999 with the reference to the following materials : Nguyen Kim Dinh - KY THUAT DIEN Le Phi Yen, Luu Phu, Nguyen Nhu Anh - KY THUAT DIEN TU Theodore F Bogart Jr - ELECTRONIC DEVICES & CIRCUITS The lecture notes, so far has been offered to students of the following batches: CK98HT, CK99HT, CK00HT, CK01HT, CK02HT, CK03HT, CK04HT, 9/23/2008 11:54 PM Trường Đại Học Bách Khoa Khoa Cơ Khí Bộ môn Kỹ Thuật Hệ Thống Công Nghiệp GIỚI THIỆU MÔN HỌC Tên môn học : KỸ THUẬT ĐIỆN VÀ ĐIỆN TỬ Số tín :2 Mã số môn học : Nội dung tóm tắt : Môn học nhằm trang bị kiến thức Điện Điện tử cho sinh viên ngành KTHTCN Phần Kỹ thuật điện cung cấp khái niệm mạch điện qua tìm hiểu loại máy điện Phần KT Điện Tử cung cấp khái niệm tín hiệu, linh kiện qua tìm hiểu mạch điện tử mạch khuếch đại , dao động , mạch số , mạch nguồn Tài liệu tham khảo : (1) Kỹ thuật điện – Nguyễn Kim Đính – 1998 (2) Kỹ thuật điện tử – Lê Phi Yến, Lưu Phú, Nguyễn Như Anh (3) Electronic devices and circuits - THEODORE F BOGART Jr Phaân phối tiết học : (2, 1, 4) Lý thuyết : 28 Bài tập :14 Thực hành : 14 Số tín : Các môn học tiên : Các môn học song hành : Không Các môn học trước : Không Hình thức đánh giá : Điểm kiểm tra kỳ : 30% Điểm tập : 20% Điểm kiểm tra cuối kỳ : 50% ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT MÔN HỌC Tuần Nội dung Tài liệu (2) Trang 1-124 Ghi tiết (2) 133-332 tiết Chương TÍN HIỆU, HỆ THỐNG & LINH KIỆN ĐIỆN TỬ 3.1 Tín hiệu 3.2 Các hệ thống điện tử 3.3 Linh kiện điện tử (1) 1-113 tiết Chương (1) 113-225 tiết (1) 225-269 tiết Chương 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 MẠCH ĐIỆN Khái niệm Cấu trúc mạch điện Các đại lượng Các phần tử Dòng điện hình sin Mạch điện pha Chương MÁY ĐIỆN 2.1 Khái niệm 2.2 Các định luật 2.3 Máy biến áp 2.4 Máy điện không đồng 2.5 Máy điện đồng 2.6 Máy điện chiều MẠCH KHUẾCH ĐẠI 4.1 Khái niệm 4.2 Khuếch đại tín hiệu nhỏ 4.3 Khuếch đại công suất 4.4 Khuếch đại vi sai 4.5 Khuếch đại thuật toán Chương MẠCH TẠO SÓNG 5.1 Khái niệm 5.2 Mạch tạo sóng sin 5.3 Mạch tạo sóng vuông 5.4 Mạch tạo sóng tam giác Chương MẠCH SỐ 6.1 Khái niệm 6.2 Đại số Boole 6.3 Các phần tử logic 6.4 Hệ tổ hợp 6.5 Hệ Chương NGUỒN CẤP ĐIỆN 7.1 Khái niệm 7.2 Bộ chỉnh lưu 7.3 Nguồn ổn áp (1) 269-298 tiết (1) 298-330 3tiết ... TCBinh_Laptop_Y0809/_COURSEs_Y0809S1/1_Electrica LECTURE NOTES ON ELECTRICAL & ELECTRONIC TECHNIQUE By Nguyen Nhu Phong Electric Circuits Electric Machines Electronic devices & systems Small Signal Amplifiers... (I t ), N = const , R f = const Iñm GVC ThS Nguyễn Như Phong It ↓ ↓ → E ↑ → IK → φ It Uñm ↓ → Ut ↓ 1999 KTHTCN - ĐHBK Máy Điện 28/35 KTĐ & ĐT MPMC KÍCH TỪ HỖ HP Với MP kích từ song song: It ↑ →... → đổi chiều quay động GVC ThS Nguyễn Như Phong 1999 KTHTCN - ĐHBK Máy Điện 22/35 KTĐ & ĐT − Ctt :Moment làm việc lớn, Mm khoâng cao − Cm & Ctt : Mm & Mlv lớn • Động có vòng ngắn mạch: M Mm n1