Vi mạch tuyến tính là gì | HoiCay – Top Trend news

Thuật ngữ điện trở phi tuyến rất hiếm được sử dụng trong sách giáo khoa, nhưng nó thường được sử dụng bởi những người đam mê khoa học điện tử. Sự độc lạ giữa điện trở tuyến tính và phi tuyến là cơ sở để hiểu những mô phỏng mạch điện khác nhau, cũng như biết khi nào cần triển khai chúng. Nếu bạn không chắc như đinh về sự độc lạ giữa hai thuật ngữ này, bạn chỉ cần nghĩ về mối quan hệ giữa dòng điện và điện áp trong bất kể thành phần mạch nào.

Đường cong I-V: Điện trở tuyến tính và phi tuyến

Mọi linh phụ kiện điện tử hoàn toàn có thể được phân loại là linh phụ kiện tuyến tính hoặc phi tuyến, tùy thuộc vào việc nó có điện trở tuyến tính hay phi tuyến tính tương ứng. Theo nghĩa đơn thuần nhất, một linh phụ kiện có điện trở tuyến tính sẽ luôn cung ứng cùng một điện trở, bất kể mức điện áp nguồn vào là bao nhiêu. Ngược lại, dòng điện trong linh phụ kiện có điện trở phi tuyến sẽ là một hàm của điện áp giảm trên linh phụ kiện. Nếu bạn chưa hiểu rõ thì việc xem xét hành vi của từng loại linh phụ kiện trên biểu đồ sẽ giúp ích cho bạn. Đồ thị của dòng điện so với điện áp, còn được gọi là đường cong I-V, sẽ ngay lập tức cho bạn biết sự độc lạ giữa điện trở tuyến tính và phi tuyến tính. Một linh phụ kiện có điện trở tuyến tính sẽ có đường cong I-V thực ra là một đường thẳng. Ngược lại, linh phụ kiện có điện trở phi tuyến sẽ có đường cong I-V phi tuyến. Hình ảnh dưới đây cho thấy những đường cong I-V của một điện trở và một diode được điều khiển và tinh chỉnh bằng nguồn điện áp một chiều.

Từ đường cong này, tất cả chúng ta hoàn toàn có thể thuận tiện trích xuất điện trở của điện trở khảo sát từ độ dốc của đồ thị. Trong trường hợp này, tất cả chúng ta có một điện trở 5 Ohm. Nếu tất cả chúng ta vẽ một đường tiếp tuyến so với đường cong màu đỏ, tất cả chúng ta hoàn toàn có thể trích xuất điện trở của linh phụ kiện tại điểm hoạt động giải trí đơn cử. Trong trường hợp này, nghịch đảo của thông số góc của đường tiếp tuyến bằng với điện trở ở hiệu điện thế đơn cử. Từ tài liệu trên và tựa như so với bất kể linh phụ kiện nào mà bạn có những phép đo, bạn hoàn toàn có thể chỉ cần tính đạo hàm của điện áp so với dòng điện ; đường cong tác dụng là điện trở của linh phụ kiện ở mọi mức tín hiệu nguồn vào. Điều này được hiển thị bên dưới cho điện trở và diode trong đồ thị trên.

Bạn hoàn toàn có thể sử dụng những đường cong này để kiểm tra hoạt động giải trí DC trong những mạch tuyến tính và phi tuyến. Hãy xem xét một ví dụ trong đó điện trở giả định và diode được đặt tiếp nối đuôi nhau với nguồn điện áp. Nếu tất cả chúng ta nhìn vào những đường cong điện trở trong đồ thị thứ hai, tất cả chúng ta thấy rằng hoàn toàn có thể thỏa mãn nhu cầu định lý truyền hiệu suất cực lớn khi điện áp nguồn vào là ~ 1,05 V, chính do đây là điện áp nguồn vào đúng chuẩn mà tại đó điện trở của cả hai linh phụ kiện bằng nhau. Đây là một trường hợp mê hoặc khi truyền hiệu suất cực lớn nhờ vào điện áp nguồn vào chính bới một trong những thành phần là phi tuyến, tức là nó không tuân theo định luật Ohm. Lưu ý rằng tất cả chúng ta đã đàm đạo về điện trở về điện trở tuyến tính, nhưng ý tưởng sáng tạo tương tự như cũng vận dụng cho trở kháng. Trở kháng của cuộn cảm và tụ điện lý tưởng là tuyến tính, có nghĩa là nó luôn giống nhau so với bất kể điện áp đặt vào nào và ở một tần số đơn cử. Tuy nhiên tụ điện có trở kháng tỷ suất nghịch với tần số. Cho dù tỷ suất nghịch, ba linh phụ kiện cơ bản được bàn luận ở đây hoàn toàn có thể được phối hợp theo bất kể cách nào bạn muốn để tạo ra một mạch tuyến tính. Nói cách khác, điện trở tương tự của mạch, phải sống sót theo định lý Thevenin, là một giá trị không đổi, không nhờ vào vào điện áp nguồn vào. Ta gọi loại mạch này là mạch tuyến tính ( tức là chỉ gồm những thành phần tuyến tính ). Mạch nào chứa tối thiểu một thành phần phi tuyến sẽ có điện trở tương tự phi tuyến, do đó ta gọi là mạch phi tuyến.

Hiệu ứng của điện trở phi tuyến

Nghịch đảo của điện trở phi tuyến ( hay còn gọi là độ dẫn phi tuyến ) của một linh phụ kiện thực sự được gọi là độ dẫn điện. Biểu đồ thứ hai ở trên cho thấy nghịch đảo của độ dẫn truyền ( trong mạch DC ) hoặc độ xuyên ( trong mạch AC ). Giá trị này rất quan trọng so với nghiên cứu và phân tích tín hiệu, trong đó hoạt động giải trí của mạch được mô phỏng xung quanh một điểm hoạt động giải trí đơn cử. Điện trở phi tuyến của mạch là nguyên do gây ra một số ít hiệu ứng đặc biệt quan trọng so với mạch xoay chiều và chuyển mạch kỹ thuật số. Vì dòng điện trong mạch và điện áp trong linh phụ kiện phi tuyến có tương quan với nhau bởi một hàm phi tuyến, linh phụ kiện sẽ tạo ra hàm lượng sóng hài bổ trợ khi tín hiệu giao động hoặc chuyển mạch Viral trong linh phụ kiện. Điều này dẫn đến biến dạng tín hiệu, tức là đầu ra từ linh phụ kiện không còn khớp với nguồn vào nữa. Ví dụ, đây là một góc nhìn đơn cử của mạch phi tuyến số lượng giới hạn mức tín hiệu đầu vào có ích trong bộ khuếch đại hiệu suất. Các hiệu ứng tựa như cũng được nhìn thấy trong những kinh kiện khác. Trong thực tiễn, không có linh phụ kiện nào có điện trở tuyến tính thực sự lên đến điện áp và dòng điện vô hạn. Ba linh phụ kiện cơ bản ( điện trở, tụ điện và cuộn cảm ) sẽ bộc lộ điện trở phi tuyến khi điện áp đầu vào hoặc tần số nguồn vào đủ lớn. Điều này xảy ra so với một số ít những nguyên do, ví dụ điển hình như hiệu ứng mặt phẳng và độ nhám của dây dẫn điện và sự không tuyệt vời và hoàn hảo nhất trong quy trình sản xuất của những linh phụ kiện. Trong quy trình sửa chữa thay thế nhiều loại thiết bị điện tử thì khi mở ra chúng tôi phát hiện rất nhiều những loại nguồn như nguồn xung, nguồn tuyến tính, nguồn không sử dụng biến áp, … Để giúp những bạn thợ mới vào nghề và những bạn sinh viên mới học điện tử thì ngày hôm nay tôi sẽ trình diễn cấu trúc và nguyên lí hoạt động giải trí của nguồn tuyến tính ,

Trước hết muốn hiểu rõ về mạch nguồn tuyến tính là gì thì tất cả chúng ta phải biết khái niệm về nó, hoàn toàn có thể định nghĩa đơn thuần dễ hiểu như sau : mạch nguồn tuyến tính là mạch điện đổi khác điện áp xoay chiều thành điện áp một chiều ở tần số thấp thường thì hầu hết là ở 50 hz sau đó được lọc phẳng trên tụ điện và được khống chế thành điện áp cố định và thắt chặt để cấp cho tải. Trong quy trình sửa chữa thay thế rất nhiều mạch nguồn trong những thiết bị trong thực tiễn như nhà bếp từ, nồi cơm, lò vi sóng, máy giặt, điều hòa thì chúng tôi thấy thực tiễn nguồn tuyến tính có sơ đồ khối như sau :

Nguyên lí hoạt động giải trí của từng khối :Biến áp : có trách nhiệm đổi khác điện áp xoay chiều từ điện thế này sang điện thế khác có cùng tần số, trong mạch nguồn tuyến tính thì nó làm trách nhiệm hạ áp từ 220VAC xuống một mức điện áp xoay chiều nào đó tùy nhà phong cách thiết kế để cấp cho mạch chỉnh lưu .

Khối chỉnh lưu : Chỉnh là nắn, lưu là dòng nên hoàn toàn có thể hiểu chỉnh lưu là biến dòng điện ( điện áp ) xoay chiều thành dòng điện ( điện áp ) một chiều để cấp cho mạch điện tử. Trong thực tiễn khối này thường sử dụng diode đơn lẻ hoặc diode cầu để đổi khác điện áp. Để tôi minh hoa cho những bạn dễ hiểu những mạch chỉnh lưu thường dùng trong thực tiễn .

Chỉnh lưu nửa chu kì :

Chú ý : Nếu những bạn muốn lấy điện áp âm sau chỉnh lưu thì những bạn chi cần xoay ngược đầu diode như hình dưới đây, đây là câu vấn đáp cho rất nhiều bạn đã từng hỏi chúng tôi cách tạo ra điện áp âm như thế nào .

Chỉnh lưu toàn kì có điểm giữa .

Chỉnh lưu toàn kì cho ra điện áp sau chỉnh lưu liên tục với diode DS1 và DS2 thay phiên nhau thao tác, trong trường hợp những bạn muốn lấy điện áp âm thì chỉ việc mắc ngược lại giống với chỉnh lưu nửa chu kì đã xét ở phía trên .Chỉnh lưu toàn sóng sử dụng cầu diode :

Trong trong thực tiễn kiểu sử dụng cầu diode này được dùng rất nhiều trong thực tiễn vì nó cho ra toàn sóng nên cho hiệu suất cao, sử dụng được trong những mạch điện áp cao và hiệu suất lớn. Cầu diode này hoàn toàn có thể sử dụng 4 con diode đơn lẻ ghép với nhau hoặc sử dụng luôn 1 cầu diode dc tích hợp sẵn 4 con bên trong :

Khối lọc nguồn : Khối này rất đơn thuần là chỉ sử dụng một tụ hóa để lọc phẳng điện áp một chiều để cấp cho tải. Giá trị điện dung càng cao thì lọc càng phẳng, trong nhiều trường hợp muốn tăng giá trị điện dung thì những bạn hoàn toàn có thể ghép song song 2 con tụ .

Khối ổn áp : Khối này có trách nhiệm tạo điện áp cố định và thắt chặt để cấp cho tải vì trong nhiều trường hợp điện áp AC của tất cả chúng ta trong thực tiễn hoàn toàn có thể đổi khác do đó dẫn đến mạc bị biến hóa điện áp nếu không có mạch tạo điện áp cố định và thắt chặt thì trong nhiều trường hợp hoàn toàn có thể gây hỏng tải đằng sau. Trong trong thực tiễn người ta hay sử dụng ic ổn áp họ 78 xx, 79 xx để cấp điện áp cố định và thắt chặt ra tải với xx bộc lộ số điện áp. Sơ đồ mạch điện cơ bản :

Trong nhiều trường hợp những nhà phong cách thiết kế không sử dụng ic ổn áp mà lại sử dụng một linh phụ kiện thông dụng để tạo điện áp chuẩn đó là diode zenner. Mạch cơ bản như sau :

ƯU VÀ NHƯỢC ĐIỂM CỦA NGUỒN TUYẾN TÍNHƯu điểm : Đơn giản, dễ lắp ráp, dễ thay thế sửa chữa và kiểm soát và điều chỉnh .Nhược điểm : Đối với tải có hiệu suất lớn nhu yếu biến áp có hiệu suất lớn dẫn đến cồng kềnh, giá tiền cao va từ trường tản do biến áp gây ra ảnh hưởng tác động đến mạch điện tử .- Mạch ổn áp phải tiếp nối đuôi nhau với tải và thao tác cùng tải. Với tải ăn dòng lớn thì ổn áp cũng phải làm viêc với dòng lớn dẫn đến thành phần ổn áp nóng nhiều, tản nhiệt phải lớn dẫn đến cồng kềnh, đắt tiền, tuổi thọ của ổn áp thấp ( không mong ước ) .

– Giải ổn áp hẹp, độ ổn định không cao, điện trở trong của nguồn lớn .

Như vậy tôi đã trình diễn cho những bạn cấu trúc và nguyên lí hoạt động giải trí của mạch nguồn tuyến tính trong thực tiễn. Các bạn hãy nắm vững những khối trong đó và phương pháp sử dụng nó thì việc sửa chữa thay thế nguồn tuyến tính sẽ trở nên đơn thuần hơn rất nhiều. Tôi kỳ vọng bạn thích bài viết này và học được điều gì đó từ chúng, hãy hỏi bất kể câu hỏi nào dưới phần phản hồi, tôi sẽ giải đáp chúngTác giả : Lộc soma

Source: https://thomaygiat.com
Category : Điện Tử