ĐIỆN TỬ CĂN BẢN - CÁC LINH KIỆN - MACH ĐIỆN CƠ BẢN

Nhằm giúp các bạn mới học điện tử nắm được những kiến thức cơ bản nhất về điện tử, bài viết sẽ tóm lược 1 cách tổng quan nhất về các linh kiện, mạch điện.

PHẦN I : CÁC LINH KIỆN CƠ BẢN

Trong bài viết, mình sẻ chỉ giới thiệu khái quát, cấu tạo, cách thức hoạt động và công dụng, nếu các bạn muốn tìm hiểu chi tiết hơn các bạn có thể tham khảo tài liệu được chia sẻ rất nhiều trên mạng :

1: Điện Trở

1.1 Điện trở là gì ?

      Hiểu một cách đơn giản - Điện trở là sự cản trở dòng điện của một vật dẫn điện, nếu một vật dẫn điện tốt thì điện trở nhỏ, vật dẫn điện kém thì điện trở lớn, vật cách điện thì điện trở là vô cùng lớn.

     Do đó, điện trở bản chất là 1 sợi dây dẫn có điện trở rất lớn ( thực ra lớn bé còn tùy thuộc vào giá trị của nó), điện trở không phân cực, tức là không phân biệt âm dương

1.2 Cách đọc giá trị điện trở

Mỗi điện trở có 1 giá trị nhất định, vòng màu in trên điện trở thể hiện giá trị của nó. Thông thường, điện trở có 4 vòng màu. 2 vòng màu đầu là 2 chữ số đầu của giá trị. Vòng thứ 3 thể hiện số chữ số "0" đứng sau. Vòng thứ tư thể hiện sai số.

Có tất cả 12 màu, mỗi màu có 1 giá trị khác nhau

   Xem ảnh và ví dụ cho dễ hiểu

Ví dụ 1 : mình có 1 điện trở có 4 vòng màu : Đỏ Đỏ Nâu Ngân Nhũ

Màu  Đỏ có giá trị là 2. Màu Nâu có giá trị là 1. Ngân Nhũ có sai số là 5%

==> Các số tương ứng với vòng màu là : 2  2  1  5%

Tính giá trị của điện trở bằng cách gép 2 số đầu tiên và thêm vào đằng sau nó 1 số 0 ( số 1 thể hiện thêm vào 1 số 0, tường tự nếu là 2 thì thêm 2 số 0 .... )

Vậy giá trị điện trở là 220 ôm sai số 5%

Ví dụ 2 : điện trở có vòng màu Cam Cam Xanh Lá (không cần xét đên vòng số 4 vì nó là sai số)

      tương ứng : ===>            3       3      5

Giá trị điện trở 3.300.000 ôm

2 : Tụ Điện

Tụ điện là một linh kiện điện tử thụ động rất phổ biến, được cấu tạo bới hai bản cực đặt song song, có tính chất cách điện 1 chiều nhưng cho dòng điện xoay chiều đi qua nhờ nguyên lý phóng nạp.

>> Tìm hiểu thêm về tụ điện Tại Đây

Cấu tạo của tụ điện: bên trong tụ điện là 2 bản cực kim loại được đặt cách điện với nhau, môi trường giữa 2 bản tụ này được gọi là điện môi (môi trường không dẫn điện). Điện môi có thể là: không khí, giấy, mica, dầu nhờn, nhựa, cao su, gốm, thuỷ tinh... Tùy theo lớp cách điện ở giữa hai bản cực là gì thì tụ có tên gọi tương ứng.

KÍ hiệu trong mạch : C

Đơn vị của tụ điện:

  Đơn vị của tụ điện là Fara, 1 Fara có trị số rất lớn và trong thực tế người ta thường dùng các đơn vị nhỏ hơn như:

 1F=10^-6MicroFara = 10^-9 Nano Fara = 10^-12 Pico Fara

Hiểu 1 cách đơn giản, khi câp điện tụ được nạp cho đế khi đầy ( thời gian nạp và dung lượng chứa phụ thuộc vào giá trị của tụ, tụ có giá trị càng lớn thì càng nạp lâu hơn và xả nhiều hơn). Khi có tải, hay điện áp của nguồn tụt xuống thâp, tụ lập tức phóng điện dó đó tụ có thể bù điện áp cho nguồn khi nguồn bị sụt áp hoặc đồ thì biểu diễn điện áp bấp bênh. Đây là chức năng lọc nguồn của tụ)

Cách đọc giá trị của tụ :
Đối với tụ phân cực( có phân biệt âm dương) giá trị của tụ được ghi rõ ràng và cực âm là cực có gạch màu trắng ( cực dương không kí hiệu) hoặc có thể xác định cực bằng chân tụ, chân dài hơn là dương, chân ngắn là âm. ( chỉ áp dụng cho tụ vừa mới mua ^^ )

Tụ không phân cực :

Cách đọc y hệt như điện trở nhé ^^ đơn vị là pico nha (ví cmn dụ tụ nâu bên trên có ghi 103 tức là giá trị của nó là 10.000 pF) Do không phân cực nên mắc âm dương sao cũng ok hết 

3 : DIODE

Thôi khỏi định nghĩa làm gì cho đau đầu

Như các bạn biết dòng điện chạy từ dương sang âm,  khi phân cực thuận, nghĩa là cấp điện dương vào cực dương của diode thì diode không khác gì 1 sợi dây dẫn điện bình thường, nhưng khi phân cực ngươc, cấp điện dương vào cực âm của diode thì diode trở thành 1 khúc gỗ không dẫn điện. 

Đèn sáng do phân cực đúng (diode cho phép điện dương đi qua)

Còn khi phân cực sai đèn sẽ tắt(diode k cho điên dương đi qua)

Ngoài ra còn 1 loại diode khi phân cưc sai vẫn cho phép điên áp đi qua gọi là diode zener ( mình sẽ tìm hiểu nó sau)

4: Transistor

Đây là linh kiện vô cùng quan trọng và và cơ bản, mình sẽ giới thiệu với các bạn công dụng và cách hoạt động của nó. Không nhất thiêt phải hiệu rõ tí một về nó ( loạn đầu ^^)

Transisto có bản chất là 1 cái công tăc mà hằng ngày các bạn vẫn nhấn. TUY NHIÊN có 1 số điểm khác biệt với cái công tắc mà các bạn biết :
1 : transisto không dùng tay để đóng mở mà dùng dòng điện để kích mở hoặc tắt

2: transisto có thể đóng ngắt cực nhanh

3: nó còn có khả năng khuyếch đại dòng điện đi qua

4: transisto rất nhỏ( có thể nhỏ bằng 1 tế bào máu )

Phân Loại :

Transistor có 3 loại :

• Transistor lưỡng cực ( kí hiệu bjt)
•      Transistor hiệu ứng trường (fet)  
•      Transistor mối đơn cực

Ở bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu về transistor BJT

Gồm 2 loại PNP(hay còn gọi là thuận) NPN (nghịch)

Transistor gồm 3 chân. E C B . EC là hai chân phân cực. Chân B là chân điều khiển hai mối E C.

Chiều của mũi tên chính là chiều của dòng điện đi từ dương đến âm. Do đó, các bạn có thể thấy với tran NPN cực dương là C và âm là E, với tran PNP thì ngược lại 

(hãy hình dùng transistor như 1 công tắc, E và C là hai mối nối của công tắc thông thường)

Cách điều khiển transistor :
Đối với tran thuận PNP : khi chân B có điện, (nối chân B lên dương nguồn, tran không dẫn ( tức là chưa bật công tắc) khi chân B được nối xuống mass ( âm nguồn) thì tran sẽ dẫn ( công tắc được bật)

Đối với tran ngược NPN thì ngược lại . tran sẽ dẫn khi chân B được cấp điện. và ngưng dẫn khi chân B được nối với âm nguồn

 Tìm hiểu về transistor trên thị trường

  Các tran có kí hiệu đầu A B C D là transistor của Nhật . Thông thường khi nhìn vào mặt có chữ của các tran có mở đầu  là A C và đếm lần lượt từ trái qua phải ta sẽ có thứ tự chân E C B (Em Có Bầu ^^)  còn các tran công suất lớn thì B C E ( vì nó có gắn tản nhiệt)

VD : tran A1013 có sơ đồ chân như trên hình từ trái qua phải là ECB

Đối với tran khác thì các bạn nên tra sơ đồ chân trên google

5 : IC

 Vi mạch tích hợp, hay vi mạch, hay mạch tích hợp (integrated circuit, gọi tắt IC, còn gọi là chip theo thuật ngữ tiếng Anh) là các mạch điện chứa các linh kiện bán dẫn (như transistor) và linh kiện điện tử thụ động (như điện trở) được kết nối với nhau, kích thước cỡ micrômét (hoặc nhỏ hơn) chế tạo bởi công nghệ silicon cho lĩnh vực điện tử học.

IC có bản chật như một mạch điện tử thu nhỏ gói gọn trong 1 hộp nhựa bé xíu và chúng ta có thể ứng dụng rất nhiều từ nó

Một vài IC cơ bản thường gặp

1 : opam - ic khuếch đại thuật toán

Nguyên lí so sánh của opam :

Khi điện áp ở cổng + lớn hơn ở cổng - thì out ra sẽ là mức dương

Khi áp ở cổng + bé hơn cổng - thì out ra mức âm

Ứng dụng : xe dò đường, cảm biến ánh sáng, chống trộm ....

2 : OPTO

Hay còn gọi là ic cách li quang. bên trong có 1 con led và 1 photo diode. khi led sáng làm diode dẫn điện

Ứng dụng : làm cách mạch điều khiển công suất lớn mà không làm hư hại khối điều khiển chỉ sự dụng điện áp nhỏ

6. Cuộn cảm

Cuộn cảm (hay cuộn từ, cuộn từ cảm) là một loại linh kiện điện tử thụ động tạo từ một dây dẫn điện với vài vòng quấn, sinh ra từ trường khi có dòng điện chạy qua. Cuộn cảm có một độ tự cảm (hay từ dung) L đo bằng đơn vị Henry (H).

Một trong những ứng dụng cơ bản được sử dụng của cuộn cảm đó là dẫn điện 1 chiều, chặn dòng điện cao tần. Ngoài ra cuộn cảm còn được dùng để tạo ra mạch cộng hưởng khi ghép nối tiếp hoặc song song chúng với tụ điện.

Phân loại: lõi không khí, lõi sắt bụi, lõi sắt lá

Đối với dòng điện một chiều (DC), dòng điện có cường độ và chiều không đổi (tần số bằng 0), cuộn dây hoạt động như một điện trở có điện kháng gần bằng không hay nói khác hơn cuộn dây nối đoản mạch. Dòng điện trên cuộn dây sinh ra một từ trường, B, có cường độ và chiều không đổi.

Khi mắc điện xoay chiều (AC) với cuộn dây, dòng điện trên cuộn dây sinh ra một từ trường, B, biến thiên và một điện trường, E, biến thiên nhưng luôn vuông góc với từ trường. Cảm kháng của cuộn từ lệ thuộc vào tần số của dòng xoay chiều.

Cuộn cảm L có đặc tính lọc nhiễu tốt cho các mạch nguồn DC có lẫn tạp nhiễu ở các tần số khác nhau tùy vào đặc tính cụ thể của từng cuộn cảm, giúp ổn định dòng, ứng dụng trong các mạch lọc tần số.

Đối với dòng điện một chiều (DC), dòng điện có cường độ và chiều không đổi (tần số bằng 0), cuộn dây hoạt động như một điện trở có điện kháng gần bằng không hay nói khác hơn cuộn dây nối đoản mạch. Dòng điện trên cuộn dây sinh ra một từ trường, B, có cường độ và chiều không đổi.

Khi mắc điện xoay chiều (AC) với cuộn dây, dòng điện trên cuộn dây sinh ra một từ trường, B, biến thiên và một điện trường, E, biến thiên nhưng luôn vuông góc với từ trường. Cảm kháng của cuộn từ lệ thuộc vào tần số của dòng xoay chiều.

Cuộn cảm L có đặc tính lọc nhiễu tốt cho các mạch nguồn DC có lẫn tạp nhiễu ở các tần số khác nhau tùy vào đặc tính cụ thể của từng cuộn cảm, giúp ổn định dòng, ứng dụng trong các mạch lọc tần số.

7. Ăng ten

Ăng ten (bắt nguồn từ từ tiếng Pháp antenne /ɑ̃tεn/), tên tiếng Anh: antenna, là một linh kiện điện tử có thể bức xạ hoặc thu nhận sóng điện từ. Có nhiều loại ăngten: ăngten lưỡng cực, ăngten mảng, ăngten đẳng hướng, ăngten định hướng…

rong một hệ thống thông tin vô tuyến, ăng-ten có hai chức năng cơ bản. Chức năng chính là để bức xạ các tín hiệu RF từ máy phát dưới dạng sóng vô tuyến hoặc để chuyển đổi sóng vô tuyến thành tín hiệu RF để xử lý ở máy thu.

Chức năng khác của ăngten là để hướng năng lượng bức xạ theo một hay nhiều hướng mong muốn, hoặc “cảm nhận” tín hiệu thu từ một hay nhiều hướng mong muốn còn các hướng còn lại thường bị khóa lại. Về mặt đặc trưng hướng của ăngten thì có nghĩa là sự nén lại của sự phát xạ theo các hướng không mong muốn hoặc là sự loại bỏ sự thu từ các hướng không mong muốn. Ví dụ như Anten được sử dụng tại Kosko Việt nam.

Các đặc trưng hướng của một ăng-ten là nền tảng để hiểu ăng-ten được sử dụng như thế nào trong hệ thống thông tin vô tuyến. Các đặc trưng có liên hệ với nhau này bao gồm Tăng ích, tính định hướng, mẫu bức xạ (ăng-ten), và phân cực.

Các đặc trưng khác như búp sóng, độ dài hiệu dụng, góc mở hiệu dụng được suy ra từ bốn đặc trưng cơ bản trên. Trở kháng đầu cuối (đầu vào) là một đặc trưng cơ bản khác khá quan trọng.

Nó cho ta biết trở kháng của ăng-ten để kết hợp một cách hiệu quả công suất đầu ra của máy phát với ăng-ten hoặc để kết hợp một cách hiệu quả công suất từ ăng-ten vào máy thu. Tất cả các đặc trưng ăngten này đều là một hàm của tần số.

Mong rằng bài viết sẽ có ích cho các bạn, tìm hiểu thêm các bài viết khác tại Linh Kiện Điện Tử 3M

Tìm hiểu thêm bài viết: Tổng hợp những mạch điện tử cơ bản