Video blink led psoc4 ( nháy led )

Video hướng dẫn nháy led psoc4.

Hướng dẫn lắp đặt mạch điện cầu thang

Mạch đèn cầu thang là 1 mạch điện rất đơn giản, nhưng rất hữu ích trong đời sống, nhiều người khi lắp thì thấy rất dễ, nhưng sau 1 thời gian lại quên mất, lại phải lấy giấy bút ra vẽ lại.
Ngoài ứng dụng cho đèn cầu thang như tên gọi của nó, bật tắt 2 đầu như nhau, có thể ứng dụng cho 1 trường hợp khác đó là 1 công tắc ở cửa phòng, 1 công tắc trên đầu giường ngủ. Khi vào phòng thì bật đèn, trước khi ngủ thì tắt đèn, đang ngủ giật mình dậy, muốn bật đèn lại phải chui ra khỏi mùng, đi đền cửa phòng để bật đèn, quá nghiệp dư. 
Một mạch rất hữu ích, có thể ứng dụng nhiều nơi, để thuận tiện nhất cho người dùng.

Mạch điện cầu thang 2 công tắc

Mạch điện >3 công tắc

Tổng hợp về Diode (đi-ốt)

1 - Chất bán dẫn

1.1 -  Chất bán dẫn là gì ?Chất

bán dẫn là nguyên liệu để sản xuất ra các loại linh kiện bán dẫn như Diode, Transistor, IC mà ta đã thấy trong các thiết bị điện tử ngày nay.

Chất bán dẫn là những chất có đặc điểm trung gian giữa chất dẫn điện và chất cách điện, về phương diện hoá học thì bán dẫn là những chất có 4 điện tử ở lớp ngoài cùng của nguyên tử. đó là các chất Germanium ( Ge) và Silicium (Si)

Từ các chất bán dẫn ban đầu ( tinh khiết) người ta phải tạo ra hai loại bán dẫn là bán dẫn loại N và bán dẫn loại P, sau đó

ghép các miếng bán dẫn loại N và P lại ta thu được Diode hay Transistor.

Si và Ge đều có hoá trị 4, tức là lớp ngoài cùng có 4 điện tử, ở thể tinh khiết các nguyên tử Si (Ge) liên kết với nhau theo

liên kết cộng hoá trị  như hình dưới.

Chất bán dẫn tinh khiết.

1.2 -  Chất bán dẫn loại N 

* Khi ta pha một lượng nhỏ chất có hoá trị 5 như Phospho (P) vào chất bán dẫn Si thì một nguyên tử P liên kết với 4 nguyên tử Si theo liên kết cộng hoá trị, nguyên tử Phospho chỉ có 4 điện tử tham gia liên kết và còn dư một điện tử và trở thành điện tử tự do => Chất bán dẫn lúc này trở thành thừa điện tử ( mang điện âm) và được gọi là bán dẫn N (

Negative : âm ).

Chất bán dẫn N

1.3 -  Chất bán dẫn loại P

Ngược lại khi ta pha thêm một lượng nhỏ chất có hoá trị 3 như Indium

(In) vào chất bán dẫn Si  thì 1  nguyên tử Indium sẽ liên kết

với 4 nguyên tử Si theo liên kết cộng hoá trị và liên kết bị thiếu một

điện tử  => trở thành lỗ trống ( mang điện dương)  và được

gọi là chất bán dẫn P.

Chất bán dẫn P

2 - Diode (Đi ốt) Bán dẫn 

2.1 - Tiếp giáp P - N và Cấu tạo của Diode 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 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.

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.

Ký hiệu và hình dáng của Diode bán dẫn.

2.2 -  Phân cực thuận cho Diode.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 )

Diode (Si)  phân cực thuận - Khi Dode dẫn

điện áp thuận đựơc gim ở mức 0,6V 

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 .

2.3 - 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.

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

2.4 - Phương pháp đo kiểm tra Diode

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.

2.5 - 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 .

Diode cầu trong mạch chỉnh lưu điện xoay chiều .

3 - Các loại Diode

3.1 -  Diode Zener

* Cấu tạo : Diode Zener có cấu tạo tương tự Diode thường nhưng có hai lớp bán dẫn P

- N ghép với nhau, Diode Zener được ứng dụng trong chế độ phân cực ngược, khi phân cực thuận Diode zener như diode thường nhưng khi phân cực ngược Diode zener sẽ gim lại một mức điện áp cố định bằng giá trị ghi trên diode.

Hình dáng Diode Zener  ( Dz  )

Ký hiệu và ứng dụng của Diode zener trong mạch.

• 
  
  Sơ đồ trên minh hoạ ứng dụng của Dz, nguồn U1 là nguồn có điện áp thay đổi, Dz là diode ổn áp, R1 là trở hạn dòng.
• 
  
  Ta thấy rằng khi nguồn U1 > Dz thì áp trên Dz luôn luôn cố định cho dù nguồn U1 thay đổi.
• 
  
  Khi nguồn U1 thay đổi thì dòng ngược qua Dz thay đổi, dòng ngược qua Dz có giá trị giới hạn khoảng 30mA.
• 
  
  Thông thường người ta sử dụng nguồn U1 > 1,5 => 2 lần Dz và lắp trở hạn dòng R1 sao cho dòng ngược lớn nhất qua Dz

  < 30mA.

Nếu U1 < Dz thì khi U1 thay đổi áp trên Dz cũng thay đổi

Nếu  U1 > Dz thì khi U1 thay đổi => áp trên Dz không đổi.

3.2 -  Diode Thu quang. ( Photo Diode )Diode

thu quang hoạt động ở chế độ phân cực nghịch, vỏ diode có một miếng thuỷ tinh để ánh sáng chiếu vào mối P - N , dòng điện ngược qua diode tỷ lệ thuận với cường độ ánh sáng chiếu vào diode.

Ký hiệu của Photo Diode

Minh hoạ sự hoạt động của Photo Diode

3.3 -  Diode Phát quang ( Light Emiting Diode : LED )

Diode phát phang là Diode phát ra ánh sáng khi được phân cực thuận, điện áp làm việc của LED khoảng 1,7 => 2,2V dòng qua Led khoảng từ 5mA đến 20mA

Led được sử dụng để làm đèn báo nguồn, đèn nháy trang trí, báo trạng thái có điện . vv...

 

Diode phát quang  LED

3.4 - Diode Varicap ( Diode biến dung )

Diode biến dung là Diode có điện dung như tụ điện, và điện dung biến đổi khi ta thay đổi điện áp ngược đặt vào Diode.

Ứn dụng của Diode biến dung Varicap ( VD )

trong mạch cộng hưởng 

• 
  
  Ở hình trên  khi ta chỉnh triết áp VR, điện áp ngược đặt vào Diode Varicap thay đổi , điện dung của diode thay đổi

  => làm thay đổi tần số công hưởng của mạch.
• Diode biến dung được sử dụng trong các bộ kênh Ti vi mầu, trong các mạch điều chỉnh tần số cộng hưởng bằng điện áp.

3.5 -  Diode xung

Trong các bộ nguồn xung thì ở đầu ra của biến áp xung , ta phải dùng Diode xung để chỉnh lưu. diode xung là diode làm việc ở tần số cao khoảng vài chục KHz , diode nắn điện thông thường không thể thay thế vào vị trí

diode xung được, nhưng ngựơc lại diode xung có thể thay thế cho vị trí diode thường, diode xung có giá thành cao hơn diode thường nhiều lần.

Về đặc điểm , hình dáng thì Diode xung không có gì khác biệt với Diode thường,  tuy nhiên Diode xung thường có vòng dánh dấu đứt nét hoặc đánh dấu bằng hai vòng

Ký hiệu của Diode xung

3.6  - Diode tách sóng.

Là loại Diode nhỏ vở bằng thuỷ tinh và còn gọi là diode tiếp điểm vì mặt tiếp xúc giữa hai chất bán dẫn P - N tại một điểm để tránh điện dung ký sinh, diode tách sóng thường dùng trong các mạch cao tần dùng

để tách sóng tín hiệu.

3.7 - Diode nắn điện.

Là Diode tiếp mặt dùng để nắn điện trong các bộ chỉnh lưu nguồn AC 50Hz , Diode này thường có 3 loại là 1A, 2A và 5A.

Diode nắn điện 5A

Cơ bản cuộn dây

Cuộn dây

1 - Cuộn cảm
1.1 -  Cấu tạo của cuộn cảm.
Cuộn cảm gồm một số vòng dây quấn lại thành nhiều vòng, dây quấn được sơn emay cách điện, lõi cuộn dây có thể là không khí, hoặc là vật liệu dẫn từ như Ferrite hay lõi thép kỹ thuật .

Ký hiệu cuộn dây trên sơ đồ :

• L1 là cuộn dây lõi  không khí
• L2 là cuộn dây lõi ferit
• L3 là cuộn  dây có lõi chỉnh
• L4 là cuộn dây lõi thép kỹ thuật

Ký hiệu cuộn dây trên sơ đồ :   

• L1 là cuộn dây lõi  không khí
•  L2 là cuộn dây lõi ferit
•  L3 là cuộn  dây có lõi chỉnh,
• L4 là cuộn dây lõi thép kỹ thuật

1.2 -  Các đại lượng đặc trưng của cuộn cảm.

a) Hệ số tự cảm ( định luật Faraday)
Hệ số tự cảm là đại lượng đặc trưng cho sức điện động cảm ứng của cuộn dây khi có dòng điện biến thiên chạy qua.

L = ( µr.4.3,14.n².S.10^-7 ) / l

• L : là hệ số tự cảm của cuôn dây, đơn vị là Henrry (H)
• n : là số vòng dây của cuộn dây.
• l : là chiều dài của cuộn dây tính bằng mét (m)
• S : là tiết diện của lõi, tính bằng m²
• µr : là hệ số từ thẩm của vật liệu làm lõi .
• b) Cảm kháng 

Cảm kháng của cuộn dây là đại lượng đặc trưng cho sự cản trở dòng điện của cuộn dây đối với dòng điện xoay chiều .

ZL = 2.3,14.f.L

• Trong đó :  ZL là cảm kháng, đơn vị là Ω
• f : là tần số đơn vị là Hz
• L : là hệ số tự cảm , đơn vị là Henry
• 
• 
  
• Thí nghiệm về cảm kháng của cuộn
  dây với dòng điện xoay chiều
  * Thí nghiệm trên minh họa:
  Cuộn dây nối tiếp với bóng đèn sau đó được đấu vào các nguồn điện 12V
  nhưng có tần số khác nhau thông qua các công tắc K1, K2 , K3 , khi K1
  đóng dòng điện một chiều đi qua cuộn dây mạnh nhất ( Vì  ZL = 0 ) => do đó bóng đèn sáng nhất, khi K2 đóng dòng điện xoay chỉều 50Hz đi qua cuộn dây yếy hơn ( do ZL tăng ) => bóng đèn sáng yếu đi, khi K3 đóng , dòng điện xoay chiều 200Hz đi qua cuộn dây yếu nhất ( do ZL tăng cao nhất) => bóng đèn sáng yếu nhất.
  Kết luận : Cảm kháng  của cuộn dây tỷ lệ với hệ số tự cảm của cuộn dây và tỷ lệ với tần số  dòng điện xoay chiều, nghĩa là dòng điện xoay chiều có tần số càng cao thì đi qua cuộn dây càng khó, dòng điện một chiều có tần số f = 0 Hz vì  vậy với dòng một chiều cuộn dây có cảm kháng ZL = 0
  c) Điện trở thuần của cuộn dây.
  Điện trở thuần của cuộn dây là điện trở mà ta có thể đo được bằng đồng
  hồ vạn năng, thông thường cuộn dây có phẩm chất tốt thì điện trở thuần
  phải tương đối nhỏ so với cảm kháng, điện trở thuần còn gọi là điện trở
  tổn hao vì chính điện trở này sinh ra nhiệt khi cuộn dây hoạt động.
  1.3 -  Tính chất nạp , xả của cuộn cảm 
  * Cuộn dây nạp năng lương : Khi cho một dòng điện chạy qua cuộn dây, cuộn dây nạp một năng lượng dưới dạng từ trường được tính theo công thức
  W = L.I ² / 2
  W : năng lượng ( June )
  
  • L : Hệ số tự cảm ( H )
  • I dòng điện.
  • 
    
  • Ở thí nghiệm trên : Khi K1 đóng, dòng điện qua cuộn dây tăng dần ( do cuộn dây sinh ra cảm kháng chống lại dòng điện tăng đột ngột ) vì vậy  bóng đèn sáng từ từ, khi K1 vừa ngắt và K2 đóng , năng lương nạp trong cuộn dây tạo thành điện áp cảm ứng phóng ngược lại qua bóng đèn làm bóng đèn loé sáng ; đó là hiên tượng cuộn dây xả điện.

Cơ bản tụ điện

Tụ Điện

Tụ điện : Tụ điện là linh kiện điện tử thụ động được sử dụng rất rộng rãi trong các mạch điện tử, chúng được sử dụng trong các mạch lọc nguồn, lọc nhiễu, mạch truyền tín hiệu xoay chiều, mạch tạo dao động .vv...

1. Cấu tạo của tụ điện .

Cấu tạo của tụ điện gồm hai bản cực đặt song song, ở giữa có một lớp cách điện gọi là điện môi.
Người ta thường dùng giấy, gốm , mica, giấy tẩm hoá chất làm chất điện môi và tụ điện cũng được phân loại theo tên gọi của các chất điện môi này như Tụ giấy, Tụ gốm, Tụ hoá.

Cấu tạo tụ gốm Cấu tạo tụ hoá

2. Hình dáng thực tế của tụ điện.

Hình ảnh tụ Gốm

Hình ảnh tụ Hoá

3. Điện dung , đơn vị và ký hiệu của tụ điện.* Điện dung : Là đại lượng nói lên khả năng tích điện trên hai bản cực của tụ điện, điện dung của tụ điện phụ thuộc vào diện tích bản cực, vật liệu làm chất điện môi và khoảng cách giữ hai bản cực theo công thức

C = ξ . S / d

• 
  
  Trong đó C : là điện dung tụ điện , đơn vị là Fara (F)
• ξ : Là hằng số điện môi của lớp cách điện.
• d : là chiều dày của lớp cách điện.
• S : là diện tích bản cực của tụ điện.

* Đơn vị điện dung của tụ : Đơn vị là Fara (F) , 1Fara là rất lớn do đó trong thực tế thường dùng các đơn vị nhỏ hơn như MicroFara (µF) , NanoFara (nF), PicoFara (pF).

• 1 Fara = 1.000.000 µ Fara = 1.000.000.000 n F = 1.000.000.000.000 p F
• 1 µ Fara = 1.000 n Fara
• 1 n Fara = 1.000 p Fara

* Ký hiệu : Tụ điện có ký hiệu là C (Capacitor)

                                                         Ký hiệu của tụ điện trên sơ đồ nguyên lý.

4 . Sự phóng nạp của tụ điện . 
Một tính chất quan trọng của tụ điện là tính chất phóng nạp của tụ , nhờ tính chất này mà tụ có khả năng dẫn điện xoay chiều.

Minh hoạ về tính chất phóng nạp của tụ điện.

* Tụ nạp điện : Như hình ảnh trên ta thấy rằng , khi công tắc K1 đóng, dòng điện từ nguồn U đi qua bóng đèn để nạp vào tụ, dòng nạp này làm bóng đèn loé sáng, khi tụ nạp đầy thì dòng nạp giảm bằng 0 vì vậy bóng đèn tắt.

* Tụ phóng điện : Khi tụ đã nạp đầy, nếu công tắc K1 mở, công tắc K2 đóng thì dòng điện từ cực dương (+) của tụ phóng qua bóng đền về cực âm (-) làm bóng đèn loé sáng, khi tụ phóng hết điện thì bóng đèn tắt.

=> Nếu điện dung tụ càng lớn thì bóng đèn loé sáng càng lâu hay thời gian phóng nạp càng lâu.

5 . Cách đọc giá trị điện dung trên tụ điện. 

* Với tụ hoá : Giá trị điện dung của tụ hoá được ghi trực tiếp trên thân tụ

=> Tụ hoá là tụ có phân cực (-) , (+) và luôn luôn có hình trụ .

Tụ hoá ghi điện dung là 185 µF / 320 V

* Với tụ giấy , tụ gốm : Tụ giấy và tụ gốm có trị số ghi bằng ký hiệu

• Cách đọc : Lấy hai chữ số đầu nhân với 10^{(Mũ số thứ 3 )}
• 
  
  Ví dụ tụ gốm bên phải hình ảnh trên ghi 474K nghĩa là
  Giá trị = 47 x 10 ⁴ = 470000 p ( Lấy đơn vị là picô Fara)
  = 470 n Fara = 0,47 µF
• 
  
  Chữ K hoặc J ở cuối là chỉ sai số 5% hay 10% của tụ điện .
  
  

6 - Phân loại tụ điện 

6.1) Tụ giấy, Tụ gốm, Tụ mica. (Tụ không phân cực ) 
Các loại tụ này không phân biệt âm dương và thường có điện dung nhỏ từ 0,47 µF trở xuống, các tụ này thường được sử dụng trong các mạch điện có tần số cao hoặc mạch lọc nhiễu.

6.2) Tụ hoá ( Tụ có phân cực ) 
Tụ hoá là tụ có phân cực âm dương , tụ hoá có trị số lớn hơn và giá trị từ 0,47µF đến khoảng 4.700 µF , tụ hoá thường được sử dụng trong các mạch có tần số thấp hoặc dùng để lọc nguồn, tụ hoá luôn luôn có hình trụ..

6.3) Tụ xoay . 
Tụ xoay là tụ có thể xoay để thay đổi giá trị điện dung, tụ này thường được lắp trong Radio để thay đổi tần số cộng hưởng khi ta dò đài.

7 - Ứng dụng của tụ điện 

Tụ điện được sử dụng rất nhiều trong kỹ thuật điện và điện tử, trong các thiết bị điện tử, tụ điện là một linh kiện không thể thiếu đươc, mỗi mạch điện tụ đều có một công dụng nhất định như truyền dẫn tín hiệu , lọc nhiễu, lọc điện nguồn, tạo dao động ..vv...