Giáo trình Mô đun Điện tử cơ bản - Nghề điện công nghiệp

g biên độ 
trong Radio 
Vo: ngâ raRb2
Rb1
C1
+V
Q
Re
chu kỳ tín hiệu. 
Hình 5-21. Mạch xén dưới mức không 
Trên sơ đồ mạch điện (hình 5-21), tiếp giáp BE của tranzito đóng vai trò như 
một điot tách sóng cắt bỏ phần âm của tín hiệu (xén dưới) ở mức không volt, đồng 
thời đóng vai trò như một mạch khuếch đại dòng điện tín hiệu ngõ ra lấy ra trên cực 
E (mạch mắc theo kiểu C-C). 
2.2. Mạch xén ở hai mức độc lập 
ở mạch xén này tuỳ vào nhu cầu mạch điện mà người ta chọn xén hai mức cân 
xứng  hay  hai  mức  không  cân  xứng.  Một  vấn  đề  quan  trọng  là  ở  mạch  xén  dùng 
Tranzito là biên độ tín hiệu ngõ vào phải khá cao để đảm bảo sao cho vùng tín hiệu 
bị xén nằm ngay trong vùng ngưng dẫn hoặc vùng bão hoà của tranzito, tín hiệu lấy 
ra nằm trong vùng khuếch đại. trong trường hợp xén hai mức độc lập cân xứng thì 
tranzito được phân cực ở chế độ khuếch  đại  hạng  A,  nếu  xén ở  hai  mức độc  lập 
không cân xứng thì tuỳ vào yêu cầu mà người ta chọn Tranzito loại PNP hay NPN 
và phân cực ở chế độ AB để tăng tuổi thọ làm việc của tranzito. 
- Mạch xén cân xứng, 
được  phân  cực  ở  chế 
độ khuếch đại A. 
Vo: Ngâ raVi:Ngâ vµo
+V
C3
Q
Rb2
Rb1
Rc
-  Tín  hiệu  ngõ  ra  bị 
xén  cả  trên  lẫn  dưới 
cân xứng 
174
Hình 5-22. Mạch xén ở hai mức độc lập cân xứng 
Hình 5-23. Mạch xén ở hai mức độc lập không cân xứng 
  Trên hình vẽ hai mạch xén ở hai mức độc  lập đối xứng và không đối xứng 
không khác nhau chỉ khác nhau ở chế độ phân cực để thay đổi mức tín hiệu ngõ ra.  
3. Mạch ổn áp 
Mục tiêu: 
- Vẽ và trình bầy được nguyên lý hoạt động của các mạch ổn áp 
  - Láp ráp được mạch ổn áp đạt các thông số kỹ thuật 
3.1. Khái niệm 
Định nghĩa: ổn áp  là mạch thiết  lập nguồn cung cấp điện áp ổn định cho các 
mạch điện  trong thiết bị  theo yêu cầu thiết kế của mạch điện,  từ một nguồn cung 
cấp ban đầu. 
Phân loại:  tuỳ  theo  nhu  cầu  về  điện  áp,  dòng  điện  tiêu  thụ,  độ  ổn  định  mà 
trong  kỹ  thuật  người  ta  phân  chia  mạch  ổn  áp  thành  hai  nhóm  gồm  ổn  áp  xoay 
chiều và ổn áp một chiêu. 
Ổn áp  xoay chiều dùng để ổn áp  nguồn  điện  từ  lưới điện  trước khi đưa  vào 
mạng cục bộ hay thiết bị điện. Ngày nay với tốc độ phát triển của kỹ thuật người ta 
- Mạch xén không cân 
 xứng,  được  phân  cực 
ở  chế  độ  khuếch  đại 
AB  
Vo: Ngâ raVi:Ngâ vµo
+V
C3
Q
Rb2
Rb1
Rc
 Tín hiệu ngõ ra bị xén 
cả trên lẫn dưới không 
cân xứng 
175
có các loại ổn áp như: ổn áp bù từ, ổn áp dùng mạch điện tử, ổn áp dùng linh kiện 
điện tử.... 
Ổn áp một chiều dùng để ổn định điện áp cung cấp bên trong  thiết bị,  mạch 
điện của thiết bị theo từng khu vực, từng mạch điện tuỳ theo yêu cầu ổn định của 
mạch điện. Người ta có thể chia mạch ổn áp một chiều thành hai nhóm lớn là ổn áp 
tuyến  tính và ổn áp không tuyến tính (còn gọi  là ổn áp xung). việc  thiết kế mạch 
điện cũng đa dạng phức tạp,  từ ổn áp dùng Điot zêne, ổn áp dùng tranzito, ổn áp 
dùng IC...Trong đó mạch ổn áp dùng tranzito rất thông dụng trong việc cấp điện áp 
thấp, dòng tiêu thụ nhỏ cho các thiết bị và mạch điện có công suất tiêu thụ thấp. 
3.2. Mạch ổn ấp tuyến tính dùng tranzito 
3.2.1.Mạch ổn áp tham số 
Mạch lợi dụng tính ổn áp của diot zêne và điện áp phân cực thuận của tranzito 
để thiết lập mạch ổn áp (hình 5-24) 
Vo: § iÖn ¸ p ngâ ra
Tranzito æn ¸ p
tô läc æn ®Þnh
Tô läc ngâ ra
Vi:§ iÖn ¸ p 
ngâ vµo
+
+
Rb
Q
ZENER
        Hình 5-24. Mạch ổn áp tham số dùng tranzito NPN 
  Q: Tranzito ổn áp 
  Rb: Điện áp phân cực B cho tranzito và điot zêne 
  Ở mạch này cực B của tranzito được giữ mức điện áp ổn định nhờ điot zêne 
và điện áp ngõ ra là điện áp của điện áp zêne và điện áp phân cực thuận của tranzito 
      VbeVzVo  
  Vz: Điện áp zêne 
 Vbe: Điện áp phân cực thuận của Tranzito (0,5 – 0,8v) 
Điện áp cung cấp cho mạch được lấy trên cực E của tranzito, tuỳ vào nhu cầu 
mạch điện mà mạch được thiết kế có dòng cung cấp từ vài mA đến hầng trăm mA, 
ở các mạch điện có dòng cung cấp lớn thường song song với mạch được mắc thêm 
một điện trở Rc khoảng vài chục đến vài trăm Ohm như (hình 5-25) gọi là trở gánh 
dòng. 
176
Việc chọn tranzito cũng được chọn tương thích với dòng tiêu thụ của mạch 
điện để tránh dư thừa làm mạch điện cồng kềnh và dòng phân cực qua lớn làm cho 
điện áp phân cực Vbe không ổn định dẫn đến điện áp cung cấp cho tải kém ổn định. 
Vo: § iÖn ¸ p ngâ ra
Tranzito æn ¸ p
tô läc æn ®Þnh
Tô läc ngâ ra
Vi:§ iÖn ¸ p 
ngâ vµo
Rc
+
+
Rb
Q
ZENER
Hình 5-25: Mạch ổn áp tham số dùng tranzito NPN có điện trở gánh dòng 
Dòng điện cấp cho mạch là dòng cực C của tranzito nên khi dòng tải thay đổi dòng 
cực C thay đổi theo làm trong khi dòng cực B không thay đổi, nên mặc dù điện áp 
không thay đổi  (trên  thực  tế sự  thay đổi không đáng kể) nhưng dòng tải  thay đổi 
làm cho tải làm việc không ổn định.  
3.2.2. Mạch ổn áp có điều chỉnh (hình 5-26) 
Mạch ổn áp này có thể điều chỉnh được điện áp ngõ ra và có độ ổn định cao 
nhờ đường vòng hồi tiếp điện áp ngõ ra nên cò được gọi là ổn áp có hồi tiếp. 
Vo: § iÖn ¸ p ngâ ra
Tranzito æn ¸ p
Tô läc ngâ ra
Vi:§ iÖn ¸ p 
ngâ vµo
tô läc æn 
®Þnh
Vr
R2
R1
R4
R6
R5
Q3
Q2
+
C1
+
C2
Q1
ZENER
Rc
R3
      Hình 5-26: Mạch ổn áp có điều chỉnh 
  Nhiệm vụ của các linh kiện trong mạch như sau: 
  +  Q1: Tranzito ổn áp, cấp dòng điện cho mạch 
  +  Q2: Khuếch đại điện áp một chiều 
  +  Q3: So sánh điện áp được gọi là dò sai 
  +  Rc: Trở gánh dòng 
177
  +  R1, R2: Phân cực cho Q2 
  +  R3: Hạn dòng cấp nguồn cho Q3 
  +   R4: Phân cực cho zener,  tạo điện áp chuẩn cố định cho cực E Q3  gọi  là 
tham chiếu 
  +  R5, R6, Vr: cầu chia thế phân cực cho B Q3 gọi là lấy mẫu. 
  +  C1: Chống đột biến điện áp. 
  +    C2:  Lọc  nguồn  sau  ổn  áp  cách  li  nguồn  với  điện  áp  một  chiều  từ  mạch 
ngoài. 
*Hoạt động của mạch được chia làm hai giai đoạn như sau: 
  Giai đoạn cấp điện: Là giai đoạn  lấy nguồn ngoài cấp điện cho mạch được 
thực hiện gồm Rc, Q1, Q2, R1, R2 Nhờ quá trình cấp điện từ nguồn đến cực C của 
Q1, Q2 và phân cực  nhờ cầu chia điện áp  R1, R2  làm cho  hai  tranzito Q1, Q2 dẫn 
điện. Trong đó Q2 dẫn điện phân cực cho Q1, dòng qua Q1 cùng với dòng qua điện 
trở  Rc  gánh  dòng  cấp  nguồn  cho  tải.  Trong  các  mạch  có  dòng  cung  cấp  thấp  thì 
không cần điện trở gánh dòng Rc. 
  Giai đoạn ổn áp: Điện áp ngõ ra một phần quay trở về Q3 qua cầu chia thế 
R5, R6, Vr đặt vào cực B. do điện áp tại chân E được giữ cố định nên điện áp tại cực 
C thay đổi theo điện áp tại cực B nhưng ngược pha, qua điện trở R3 đặt vào cực B 
Q2 khuếch đại điện áp một chiều thay đổi đặt vào cực B của Q1 để điều chỉnh điện 
áp  ngõ  ra,  cấp  điện  ổn  định  cho  mạch.  Điện  áp  ngõ  ra  có  thể  điều  chỉnh  được 
khoảng 20% so với thiết kế nhờ biến trở Vr. Hoạt động của Q1 trong mạch giống 
như một điện trở biến đổi được để ổn áp. 
  Mạch ổn áp này có dòng điện cung cấp cho mạch tương đối  lớn có  thể  lên 
đến vài Amp và điện áp cung cấp lên đến hàng trăm Volt.  
*Ưu nhược điểm:  
Mạch có ưu điểm dễ thiết kế, dễ kiểm tra, sửa chữa tuy nhiên mạch có nhiều 
nhược  điểm  cụ  thể  là  mạch  kếm  ổn  định  khi  nguồn  ngoài  thay  đổi,  sụt  áp  trên 
nguồn  tương  đối  lớn  nên  tổn  thất  công  suất  trên  nguồn  cao  nhất  là  các  mạch  có 
công suất  lớn cần phải có  thêm bộ  tản  nhiệt  nên cồng kềnh.  Không cách  li được 
nguồn trong và ngoài nên khi Q1 bị thủng gây ra hiện tượng quá áp trên mạch gây 
hư hỏng mạch điện, độ ổn định không cao 
3.3. Mạch ổn áp không tuyến tính 
Mạch ổn áp không tuyến tính có nhược điểm khó thiết kế nhưng có nhiều ưu 
điểm như: có độ ổn định cao ngay cả khi nguồn ngoài thay đổi, tổn thất công suất 
178
thấp, không gây hư hỏng cho mạch điện khi ổn áp bị đánh thủng và có thể thiết kế 
được các mức điện áp,và dòng điện theo ý muốn. Trong thực tế mạch ổn áp không 
tuyến tính cũng có nhiều dạng mạch khác nhau, trong đó mạch dùng tranzito và IC 
là  thông dụng hiện nay Chủ yếu  là ổn áp kiểu xung dùng dao động nghẹt  . Mạch 
điện điển hình dùng tranzito có dạng mạch đơn giản như (hình 5.27)  
Vo: ngâ ra
+V
C6
D4
C5
C4
R4
D3
R2
D1 C2
+
C7
+
C3
D2
R3
R1
C1
T
Q
Hình 5-27. Mạch ổn áp ổn áp kiểu xung dùng dao động nghẹt 
Trong mạch Tranzito Q đóng vai trò là phần tử dao động đồng thời là phần tử 
ổn áp, T  là biến áp dao động nghẹt   đồng thời  là biến áp  tạo nguồn thứ cấp cung 
cấp điện cho mạch điên hoặc  thiết bị. C1, R1 giữ vai trò  là mạch hồi tiếp xung để 
duy trì dao động. R4 làm nhiệm vụ phân cực ban đầu cho mạch hoạt động. D3, R4, 
C4, C5  làm  nhiệm  vụ chống quá áp bảo vệ  tranzito. Các  linh  kiện D1, R2, C3, C2. 
Tạo nguồn cung cho mạch ổn áp. D2 làm nhiệm vụ tạo điện áp chuẩn cho mạch ổn 
áp gọi là tham chiếu. 
Hoạt động của mạch cũng tương tự như mạch ổn áp có điều chỉnh gồm có hai 
giai đoạn.  
Giai đoạn tạo nguồn: Được  thực  hiện  như sau: Điện áp  một chiều  từ nguồn 
ngoài được tiếp tế đến cực C của Q qua cuộn sơ cấp của biến áp T, một phần được 
đưa đến cực B của tranzito qua điện trở phân cực R3 làm cho tranzito chuyển trạng 
thái từ không dẫn điện sang trạng thái dẫn điện sinh ra dòng điện chạy trên cuộn sơ 
cấp của  biến áp T, dòng điện biến  thiên  này cảm  ứng  lên các cuộn  thứ cấp  hình 
thành xung hòi  tiếp về cực B của Tranzito Q để duy trì dao động gọi  là dao động 
nghẹt. Xung dao động nghẹt lấy trên cuộn thứ cấp khác được nắn bởi điôt D4 và lọc 
bởi tụ C7 hình thanh nguồn một chiều thứ cấp cung cấp điện áp cho mạch điện lúc 
này điện áp ngõ ra chưa được ổn định. 
179
  Giai đoạn ổn áp: Được thực hiện bởi một nhánh thứ cấp khác nắn lọc xung 
để hình thành điện áp một chiều có giá trị âm nhờ D1, C3 đặt vào cực B của tranzito 
Q qua Diot zener D2 điều chỉnh điện áp phân cực của tranzito Q để ổn định điện áp 
ngõ ra. Giữ điện áp ngõ ra được ổn định. 
  Để hiểu rõ nguyên tắc ổn định điện áp của mạch, giả thuyết điện áp ngõ ra 
tăng đồng thời cũng làm cho điện áp âm được hình thành từ D1 và C3 cũng tăng làm 
cho  điện áp  tại anôt của zener D2  tăng kéo  theo điện áp  tại  catôt  giảm  làm  giảm 
dòng phân cực cho Q ổn áp dẫn điện yếu điện áp ngõ ra giảm bù lại sự tăng ban đầu 
giữ ở mức ổn định. Hoạt động của mạch sảy ra ngược lại khi điện áp ngõ ra giảm 
cũng làm cho điện áp âm tại Anod của D2 giảm làm cho điện áp tại catôt tăng nên 
tăng phân cực B cho tranzito Q do đó Q dẫn mạnh làm tăng điện áp ngõ ra bù lại sự 
giảm ban đầu điện áp ra ổn định. 
  Mạch điện Hình 5.27 chỉ được dùng cung cấp nguồn cho các mạch điện có 
dòng tiêu  thụ nhỏ và sự biến động điện áp ngõ vào  thấp. Trong các mạch cần có 
dòng tiêu thụ lớn, tầm dò sai rộng thì cấu trúc mạch điện phức tạp hơn, dùng nhiều 
linh kiện hơn, kể cả tranzito, các thành phần của hệ thống ổn áp được hoàn chỉnh 
đầy đủ sẽ có: ổn áp, dò sai, tham chiếu, lấy mẫu và bảo vệ nếu hệ thống nguồn cần 
độ an toàn cao. 
CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP 
Câu 1. Hãy điền vào chỗ trống nội dung thích hợp với câu gợi ý dưới đây? 
1.1. Hãy điền vào chỗ trống những nội dung thích hợp: 
a) Mạch dao động đa hài không ổn là ............................. 
b) Trong mạch dao động đa hài không ổn dùng hai tranzito có cùng thông số 
và cùng loại, các linh kiện quyết định tần số dao động  là .................. 
c) Trong  mạch  dao  động  đa  hài  không  ổn,  nguyên  nhân  tạo  cho  mạch  dao 
động được là do........................... 
d) Ngoài các linh kiện R và C được đưa vào mạch dao động đa hài không ổn 
dùng tranzito hoặc, người ta còn có thể dùng...................để tạo tần số dao động ổn 
định và chính xác.  
e) Mạch xén còn được gọi là mạch............................ 
f) Mức xén dùng tranzito được xác lập dựa trên ........................... 
g) Ổn áp là mạch thiết lập nguồn cung cấp điện ................. cho các mạch điện 
trong thiết bị theo yêu cầu thiết kế của mạch điện, từ ......................... 
180
1.2.Trả lời nhanh các câu hỏi dưới đây: 
a)  Muốn  thay  đổi  tần  số  của  mạch  dao  động  đa  hài  chúng  ta  nên  thực  hiện 
bằng cách nào ? 
b) Muốn thay đổi thời gian ngắt mở, thường gọi là độ rộng xung, cần thực hiện 
bằng cách nào? 
c) Muốn cho một  tranzito  luôn dẫn  trước khi cấp nguồn, cần  thực hiện bằng 
cách nào? 
d)  Với  nguồn  cung  cấp  12V  tần  số  1kHz  dòng  điện  tải  IC  =  10mA  dùng 
tranzito C1815  (=100) hãy chọn các linh kiện RC cho mạch. 
e)  Hãy  cho  biết  nguyên  nhân  vì  sao  một  mạch  dao  động  không  thể  tạo  dao 
động được, khi điện áp phân cực trên hai tranzito hoàn toàn giống nhau. 
Câu 2. Hãy lựa chọn phương án mà học viên cho là đúng nhất trong các câu gợi ý 
dưới đây và tô đen vào ô vuông thích hợp 
TT  Nội dung câu hỏi  a  b  c  d 
1  Sơ đồ mạch dao động đa hài đơn ổn dùng tranzito khác 
mạch dao động đa hài không ổn dùng tranzito ở yếu tố 
sau: 
a.Các linh kiện trong mạch mắc không đối xứng 
a. Trị số các linh kiện trong mạch không đối xứng 
b. Cách cung cấp nguồn 
d.Tất cả các yếu tố trên 
□ 
□ 
□ 
□ 
2  Xét về mặt nguyên lí có thể xác định được trạng thái dẫn 
hay không dẫn của tranzito bằng cách: 
a. Nhìn cách phân cực của mạch 
b. Đo điện áp phân cực 
c. Xác định ngõ vào và ra của mạch 
                  d.Tất cả các yếu tố trên. 
□ 
□ 
□ 
□ 
3  Thời gian phân cách là: 
a. Thời gian giữa hai xung liên tục tại ngõ ra của mạch 
b. Thời gian giữa hai xung kích thích vào mạch 
□ 
□ 
□ 
□ 
181
c.Thời gian xuất hiện xung 
d. Thời gian tồn tại xung kích thích. 
4  Độ rộng xung là:  
a. Thời gian xuất hiện xung ở ngõ ra 
b. Thời gian xung kích thích 
c. Thời gian hồi phục trạng thái xung 
                  d. Thời gian giữa hai xung xuất hiện ở ngõ ra 
□ 
□ 
□ 
□ 
5  Thời gian hồi phục là: 
a. Thời gian từ khi xuất hiện xung đến khi trở về trạng 
thái ban đầu 
b. Thời gian tồn tại xung 
c. Thời gian mạch ở trạng thái ổn định 
d. Thời gian từ trạng thái xung trở về trạng thái ban đầu 
□ 
□ 
□ 
□ 
6  Mạch đa hài đơn ổn dùng một nguồn có ưu điểm 
a. Dễ trong thiết kế mạch 
b. Có công suất tiêu thụ thấp  
c. Có nguồn cung cấp thấp 
d. Tất cả đều đúng 
□ 
□ 
□ 
□ 
7  Mạch đa hài đơn ổn có tụ gia tốc có ưu điểm: 
a. Có độ rộng xung nhỏ 
b. Có biên độ lớn  
c. Có thời gian chuyển trạng thái nhanh 
d. Có thời gian hồi phục ngắn 
□ 
□ 
□ 
□ 
Bài tập. Hãy làm bài tập dưới đây theo các số liệu đã cho 
Cho một mạch điện có Re = 4,7K, Rb = 47K, C=0,01F. Dùng tranzito C1815 
(=100) với nguồn cung cấp 12V. Hãy cho biết: 
  a) Độ rộng xung của mạch 
  b) Tần số của mạch 
182
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
[1] Nguyễn Viết Nguyên, Giáo trình linh kiện, mạch điện tử, NXB Giáo dục 
2008. 
[2] Nguyễn Văn Tuân,  Sổ tay tra cứu linh kiện điện tử,NXB Khoa học và kỹ 
thuật 2004. 
[3] Đỗ Xuân Thụ, Kĩ thuật điện tử, NXB Giáo dục 2005. 
[4] Nguyễn Đình Bảo, Điện tử căn bản 1, NXB Khoa học và kỹ thuật 2004. 
[5] Nguyễn Đình Bảo, Điện tử căn bản 2, NXB Khoa học và kỹ thuật 2004.