Nội dung

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập-Tự do-Hạnh phúc ĐÁP ÁN ĐỀ THI TỐT NGHIỆP CAO ĐẲNG NGHỀ KHÓA 3 (2009-2012) NGHỀ: ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP MÔN THI: LÝ THUYẾT CHUYÊN MÔN NGHỀ Mã đề thi: ĐA ĐTCN - LT45 Câu 1 Đáp án Phân tích loại mạch và số FF cần dùng. Modul 16 tương ứng với bộ đếm đầy đủ 4 bit từ 15 lùi về đến 0 rồi lặp lại. Sơ đồ mạch đếm A 1 CK B 1 C 1 Điểm 0,5 D 1 T Q T Q T Q T Q C LK Q C LK Q C LK Q C LK Q 0,5 Số đếm là DCBA Giản đồ xung của mạch đếm 0,5 CK A B C D 0,5 2 Cấu tạo Thysistor là linh kiện chuyển mạch có điều khiển là một cấu trúc bán dẫn Silíc có 4 lớp, tạo thành 3 lớp tiếp giáp PN. - Từ lớp bán dẫn P1 nối ra ngoài tạo thành cực A nốt; - Từ lớp bán dẫn N2 nối ra ngoài tạo thành cực Katốt; - Từ lớp bán dẫn P2 nối ra ngoài tạo thành cực điều khiển G. 0,5 A A P1 Xung đ.khiển N1 P2 G N2 K K Cấu trúc Thysistor Cấu tạo và hình dáng bên ngoài của Thysistor có rất nhiều loại khác nhau với dòng điện từ miliampe đến hàng ngàn ampe và có thể chịu đựng được điện áp tới hàng ngàn vôn. Do vậy kích thước của chúng cũng như sự pha tạo trong 4 vùng silíc cũng rất khác nhau. n (nồng độ) Kích thước P1 N1 P2 N2 Sự phân bố nống độ tạp chất trong các miền của Thysistor - Nguyên lý hoạt động của Thysistor - Giải thích theo sơ đồ mắc 02 transistor với nhau Để xét nguyên lý làm việc của Thysistor ta có thể tưởng tượng chia linh kiện này ra làm hai phần tương tự như hai transistor P1N1P2 và N1P2N2 ghép với nhau như hình vẽ: 0,5 A GE2 GC Ia P1 N1 Ia Ra T2, α2 N1 P2 α2.Ia P2 GE1 Ra α1.Ia Ea T1, α1 N2 K Sơ đồ diễn giải của Thysistor Khi đó chuyển tiếp GE1 và GE2 phân cực thuận còn chuyển tiếp GC phân cực ngược. Qua tiếp giáp GE1 sẽ có hệ số truyền đạt α1 qua tiếp giáp GE2 sẽ có hệ số truyền đạt α2 như vậy dòng điện chạy qua các transistor sẽ là: IC1 = α1Ia + ICO1; IC2 = α2Ia + ICO2 Như vậy dòng điện mạch ngoài: Ia = α1Ia + α2Ia + ICO; I CO Ia  1  ( 1   2 ) Trong đó ICO = ICO1+ ICO2 có giá trị rất nhỏ là dòng ngược chạy qua transistor T1 và T2. Giả sử cực điều khiển G được nối vào P2 và IG > 0.  I  I CO Ia  1 G 1  ( 1   2 ) Khi có dòng điện IG mặt tiếp giáp GE1 càng phân cực thuận do vậy hệ số truyền đạt α1 cũng tăng mạnh sẽ góp phần làm cho tăng (α 1 +α2) nhanh chóng tiến tới một dòng anốt sẽ nhanh chóng tăng. - Giải thích theo nguyên lý tích tụ điện tích: Cấp cho thyristor điện áp 0 < U AK < Ung.thuận: Khi đó vùng tiếp giáp J 1, J3 được phân cực thuận, J2 bị phân cực ngược. Do J1 và J3 được phân cực thuận nên các lỗ trống từ P1 di chuyển sang N1 và các điện tử từ N2 di chuyển sang P2. Các điện tích đó khi di chuyển theo quán tính sẽ rơi vào vùng tiếp giáp J2. Do N1 và P2 là hai vùng nghèo điện tích nhất nên tiếp giáp J 2 khi bị phân cực ngược thì độ cách điện rất lớn, các điện tích khi rời vào vùng J 2 thì độ cách điện của nó giảm không đáng kể. Do đó mặc dù Thyristor được phân cực thuận nhưng nếu điện áp chưa đủ lớn U AK < Ung,thuận thì thyristor vẫn chưa mở được. Nếu tiếp tục tăng điện áp UAK thì các điện tích rơi vào vùng J 2 sẽ tăng dần. Khi UAK = Ung,thuận thì độ cách điện của J 2 giảm xuống đột ngột, độ dẫn điện tăng. Dưới tác dụng của điện áp ngoài các điện tích trong thyristor sẽ di chuyển và tạo thành dòng điện IAK. Nếu cho dòng điện vào cực G, tức là cung cấp cho vùng tiếp giáp J 2 điện tích thì quá trình mở thyristor sẽ xảy ra sớm hơn. - Đặc tuyến V-A IA 0,5 IA SCR dẫn VBR VBR VAKO VBO IH IG4>IG3>IG2>IG1=0 VAK VBO VAK SCR ngắt Hình 1.32. Đặc tuyến V - A Thysistor Đường đặc tính V-A của một Thysistor được chia ra làm hai phần: Phần thứ nhất nằm trong góc phần tư thứ nhất là đặc tính thuận ứng với điện áp UAK > 0; phần thứ hai nằm trong góc phần tư thứ III, là đặc tính ngược ứng với điện áp UAK < 0. - Trường hợp dòng điện vào cực điều khiển bằng 0 (IG = 0): + Khi điện áp UAK < 0, hai lớp tiếp giáp J1; J3 bị phân cực ngược, lớp tiếp giáp J2 được phân cực thuận, như vậy Thysistor sẽ giống như hai điốt mắc nối tiếp bị phân cực ngược. Qua Thysistor sẽ co dòng điện rất nhỏ chạy qua, gọi là dòng điện rò. Khi UAK đạt đến một giá trị lớn nhất Ung.max (UBR: điện áp đánh thủng) sẽ xảy ra hiện tượng Thysistor bị đánh thủng, dòng điện có thể tăng lên rất lớn. Thysistor đã bị hỏng. + Khi UAK > 0, hai lớp tiếp giáp J1; J3 phân cực thuận, lớp tiếp giáp J2 được phân cực ngược, lúc đầu cũng chỉ có một dòng điện rất nhỏ chạy qua gọi là dòng dò. Khi UAK tăng đến giá trị điện áp thuận lớn nhất U th.max (UBO) sẽ xảy ra hiện tượng điện trở tương đương của mạch AK giảm đột ngột, dòng qua qua Thysistor sẽ chỉ bị giới hạn bởi mạch ngoài. nếu khi đó dòng qua Thysistor lớn hơn một mức dòng tối thiểu, gọi là dòng duy trì I h, thì khi đó Thysistor sẽ dẫn dòng trên đường đặc tính tuận. - Trường hợp có dòng điện vào cực điều khiển (IG > 0): Nếu có dòng điện vào cực điều khiển quá trình chuyển điểm làm việc trên đường đặc tính thuận sẽ xảy ra sớm hơn, trước khi điện áp thuận đạt đến giá trị lớn nhất. Các cách mở Thyristor Theo nguyên lý làm việc ở trên có 02 cách mở Thyristor. - Đặt UAK = Ung.thuận: Thyristor tự mở; - UAK > 0 và IG > 0. 0,5 Để mở Thyristor thường người ta dùng cách mở thứ 2. Vì cách mở thứ nhất nguy hiểm cho người và thiết bị. Nếu điện áp đặt vào quá lớn thì khi Thyristor mở sẽ gây ra sự ngắn mạch. 3 Khi thyristor đã mở thì sẽ không phụ thuộc và xung điều khiển nữa. Do vậy để mở Thyristor, người ta thường dùng các xung ngắn. - Họ vi điều khiển 8051 có hai bộ định thời là Timer0 và Timer1 - Để sử dụng các bộ định thời này ta phải sử dụng các thanh ghi là: Timer0 (TH0 và TL0), Timer1 (TH1 và TL1), TMOD - Chức năng của các thanh ghi: + TH0 và TL0 lưu trữ giá trị của bộ định thởi timer0 0,5 0,5 0,5 0,5 + TH1 và TL1 lưu trữ giá trị của bộ định thởi timer1 + Thanh ghi TMOD: thiết lập các chế độ làm việc khác nhau của bộ 0,5 định thời. Thanh ghi TMOD là thanh ghi 8 bít gồm có 4 bít thấp được thiết lập dành cho bộ Timer 0 và 4 bít cao dành cho Timer 1. Trong đó hai bít thấp của chúng dùng để thiết lập chế độ của bộ định thời, còn 2 bít cao dùng để xác định phép toán (MSB) GATE C/T Timer1 M1 M0 GATE C/T Timer0 M1 (MSB) M0 0,5 Cộng (I) 7 II. Phần tự chọn 3 4 Cộng (II) Tổng cộng (I+II) …….., ngày …..tháng …..năm ……. Duyệt Hội đồng thi tốt nghiệp Tiểu ban ra đề thi