Xưởng điện tử - Bài 1: Hàn chì

Xưởng Điện tử Bài 1: Hàn chì Thực tập công nhân Trang 1 BÀI 1 HÀN CHÌ TRÊN BOARD MẠCH I. Mục đích yêu cầu. - Chất lượng mối hàn là mối quan tâm rất lớn của một board mạch. Trong thiết bị sử dụng số lượng mối hàn rất lớn, chỉ cần một mối hàn không đạt về mặt kỹ thuật xem như board mạch, thiết bị sẽ ngưng hoạt động. - Mối hàn thường xuyên tiếp xúc với môi trường chung quanh (oxy trong không khí, độ ẩm, nhiệt độ…), do đó ngoài chất lượng mối hàn còn phải đảm bảo độ bền (tuổi thọ) lâu dài. - Bài này giúp sinh viên kết nối linh kiện đảm bảo chất lượng mối hàn, tháo thử mạch nhanh không làm hư linh kiện và hàn đúng sơ đồ mạch. - Sinh viên phải biết hàn chì, xác định chân linh kiện. II. Nội dung IC55. Mạch phi ổn cơ bản Hình 5.3 là mạch dao động đa hài phi ổn cơ bản dùng 555. Mạch dùng hai điện trở và một tụ, cách nối đến các ngõ xả, thềm, nảy khác với trường hợp 555 dùng như mạch đơn ổn. Khi mở điện, điện thế của tụ bằng 0V tức ở dưới thềm dưới (1/3Vcc). Mức thấp này áp dụng cho ngõ nảy (chân 2) làm mạch nảy và ngõ ra lên cao (xấp xỉ Vcc-1,7V), đồng thời tụ nạp về hướng Vcc qua hai điện trở Rta và Rtb. Khi điện thế của tụ đạt đến thềm trên (2/3Vcc) flip flop lật trạng thái, ngõ ra xuống thấp (xấp xỉ 0V), transistor xả dẫn và tụ xả điện qua Rtb vào ngõ xả (chân 7) về hướng 0V. Khi điện thế của tụ đến thềm dưới (1/3Vcc) flip flop trở về trạng thái như lúc mở điện, ngõ ra xuống thấp, transistor xả ngưng và tụ lại nạp lên về hướng Vcc qua Rta, Rtb. Kết quả có dạng sóng vuông ở ngõ ra (chân 3). Vì tụ nạp qua hai điện trở Rta, Rtb còn chỉ xả qua một điện trở Rtb nên dạng sóng ra không đối t1= 0,693(Rta + Rtb)Ct t2= 0,693 Rtb.Ct T= t1 + t1 = 0,693(Rta + 2Rtb)Ct Ra Hçnh 5.3 .01uFCt Rtb Rta (5-15V) Vcc 555 7 6 2 1 5 3 48 Nạp xã Xưởng Điện tử Bài 1: Hàn chì Thực tập công nhân Trang 2 xứng với thời gian ở mức cao t1 lâu hơn thời gian ở mức thấp t2 hay nói cách khác dạng sóng có chu trình làm việc, mà theo định nghĩa là tỉ số thời gian ở cao t1 chia cho chu kì T=t1+t2, trên 50%. Khi Rta rất nhỏ so với Rtb thì t1 gần bằng t2 và dạng sóng trở nên đối xứng tức chu trình làm việc 50%, còn khi Rta rất lớn so với Rtb chu trình làm việc tiến đến gần 100%. Mạch đơn ổn cơ bản Sau khi mạch được kích bởi tín hiệu kích khởi Vi < 1/3 Vcc. Khi có xung kích Vi tại chân 2 thì tụ C bắt đầu nạp thì điện áp ngõ ra lên mức cao. Khi tụ nạp đến giá trị 2/3Vcc thì tụ C xã và ngõ ra xuống mức thấp đồng thời tụ C xả. Mạch ổn định trạng thái này cho đến khi có xung âm khác. Vc (t) = [ Vc (∞ ) - Vc (0) ] (1 - exp (-(t - t0)/τ )) + Vc (0) Vc (∞ ) = Vcc ; Vc (0) = 0. ⇒ Vc (t) = Vcc (1 - exp (-(t - t0)/τ )). Tại thời điểm t = t0 + T0 ( Vc (t0 + T0 ) = 2/3 Vcc. ⇒ T0 = τ. ln 3 = 1,1 RC Khi thực tập bài hàn lắp này, sinh viên chú ý đến số lượng linh kiện được nhận cho từng bài thực tập. Chất lượng mối hàn chắc chắn, bóng, ít hao chì. Chắc chắn: Đảm bảo không hở mạch khi có chấn động hoặc sử dụng lâu dài. Bóng: Thể hiện nét đẹp về thẩm mỹ nhưng bóng cũng thỏa mãn hai yêu cầu kỹ thuật là chì đã chảy được đúng nhiệt độ và nhựa thông đã che phủ đều khắp mối hàn, bảo đảm sử dụng lâu dài. Ít hao chì: Thể hiện ý thức tiết kiệm và tối ưu hóa mọi công việc về sau. III. Phần thực tập cụ thể: * Trình tự thực hiện các bước trong quá trình thực tập được tiến hành như sau: - Tính mạch và nêu nguyên lý hoạt động của mạch. - Làm sạch dây nối: cạo sạch dây đồng bằng dao hay giấy nhám. - Tráng chì đều trên bề mặt ngoài của dây đồng vừa được cạo sạch. 8 4 7 6 2 3 1 5 R vI v0 vcc c .01 t t t vcc vi 1/3v v0 vlogi vcc vc 0 0 t1 Xưởng Điện tử Bài 1: Hàn chì Thực tập công nhân Trang 3 - Bố trí linh kiện trên board nổi. - Cắt dây đồng vừa tráng chì nối các chân linh kiện theo sơ đồ mạch nguyên lý. - Kiểm tra độ bền và bám dính đúng quy cách của các mối hàn, kiểm tra xem các mối hàn có nối các linh kiện với nhau đúng mạch nguyên lý hay không. - Nếu không có gì sai sót, sinh viên tiến hành sang bước kế tiếp. - Cấp nguồn vào mạch, vận hành thử. - Chất lượng mối hàn chắc chắn, bóng, ít hao chì, không chảy chì theo đường đồng (mạch in). - Hai mối hàn gần nhau chì vẫn không chạm nhau, mối hàn tròn đều. R9 R U4B 7408 4 5 6 R14 R D7 VANG2 R10 R Q6 R8 R R6 R VCC Q2 U2A 74ACT74 2 3 5 6 14 4 7 1 D CLK Q Q V C C P R GND C L Q1 R11 R D5 DO1 R4 R D3 XANH1 VCC D4 VANG1 U4D 7408 12 13 11 VCC D6 XANH2 R1 U3A 7404 1 2 U4A 7408 1 2 3 D2 U4C 7408 9 10 8 U3B 7404 3 4 R7 R R5 R D1 Q4 Q3 C1 R13 R Q5 R3 R U1 NE555 3 4 8 1 5 2 6 7 OUT R S T V C C G N D C VTRG THR DSCHG R12 R R2 C2 U3C 7404 5 6 D8 DO2 Xưởng Điện tử Bài 2: Phân tích sơ đồ mạch Thực tập công nhân Trang 4 BÀI 2 PHÂN TÍCH SƠ ĐỒ MẠCH ĐIỆN TỬ I. Mục đích yêu cầu. - Trong sửa chữa cần phải hiểu rõ nguyên lý vận hành mạch bên trong lẫn bên ngoài của mỗi thiết bị (cấu trúc của thiết bị), từ đó, thông qua kiến thức lý thuyết và phân tích sơ đồ mạch, sẽ định được nơi hư hỏng khi thiết bị có sự cố. - Sơ đồ mạch rất quan trọng trong việc sửa chữa, tuy nhiên thường thì hãng sản xuất ít cung cấp, hay cung cấp thiếu hoặc do sử dụng lâu ngày nên sơ đồ mạch bị hư, thất lạc. Do đó thao tác phục hồi sơ đồ mạch là rất cần thiết. - Bài thực hành này thực hiện trong điều kiện không có sơ đồ mạch của một board mạch đã có những linh kiện trên đó, mà dựa vào board mạch với các đường mạch có sẵn, vị trí liên kết giữa các phần tử trong mạch để vẽ lại sơ đồ mạch nguyên lý và phân tích nguyên lý làm việc của mạch. II. Nội dung Bài thực tập này giúp sinh viên luyện kỹ năng quan sát các board mạch, để có thể tìm hiểu hoặc vẽ lại sơ đồ mạch trong một số trường hợp cần thiết, trong lúc sửa chữa. Các yêu cầu trước khi thực hành. 1. Giới thiệu một số phương tiện dụng cụ: VOM, Oscilloscope và các loại máy đo khác. *. Dụng cụ căn bản trong sửa chữa và các thao tác cần thiết Sinh viên sẽ được giới thiệu: - Các loại cây vit (tourne vis) paker, dẹp. - Các loại khóa lục giác trong và ngoài có kích thước khác nhau. - Các loại kìm (cắt, kẹp). - Dụng cụ hút chì, mỏ hàn, giá đỡ, nhíp dao,v.v. Hình 2.1: Dụng cụ sửa chữa *. Các thiết bị đo cụ thể Xưởng Điện tử Bài 2: Phân tích sơ đồ mạch Thực tập công nhân Trang 5 VOM, Oscilloscope, máy phát sóng sin, vuông, răng cưa, máy phát cao tầng. Hình 2.2: Máy phát sóng và dao động ký 2. Bảo dưỡng, bảo quản thiết bị: - Máy đo. - Máy dùng sửa chữa. - Sơ đồ máy. 3. An toàn trong lao động: - Sử dụng vật dụng cách điện để tránh điện giật. - Tiếp cận máy không có các thao tác dư thừa. - An toàn cho phòng cháy. Phương pháp thực hiện có thể tiến hành theo các bước sau đây: 1. Sinh viên nhận một board mạch cụ thể và tìm hiểu các linh kiện trên board mạch. 2. Dựa theo đường mạch trên mạch in và thực hiện “ đo nóng” và “đo nguội” trên board để vẽ các đường mạch in nối linh kiện trên board, phản ảnh trung thực và đầy đủ trên giấy. 3. Vẽ sơ đồ mạch nguyên lý của board mạch. 4. Đưa về sơ đồ khối để hiểu cách vận hành. 5. Phân tích nguyên lý làm việc của mạch và công dụng của mạch. III. Phần thực tập cụ thể: Xưởng Điện tử Bài 2: Phân tích sơ đồ mạch Thực tập công nhân Trang 6 - Sinh viên nhận ở thầy hướng dẫn một board mạch. - Kết hợp với kiến thức, kỹ năng tay nghề để thực hiện phục hồi sơ đồ mạch cho máy. - Phương tiện thực tập: VOM, Oscilloscope và các loại máy đo khác. - Tùy thời gian nhiều ít, thầy hướng dẫn sẽ khoanh vùng cho sinh viên phục hồi. - An toàn trong thực tập. - Lưu ý sinh viên các nơi dễ làm đứt, chạm mạch, đứt dây nối. Để giúp việc phục hồi nhanh, chính xác, sinh viên không được điều chỉnh hoặc làm sai lệch hiện trạng của máy. Xưởng Điện tử Bài 3: Kiểm tra và sửa chữa Thực tập công nhân Trang 7 BÀI 3 KIỂM TRA VÀ SỬA CHỮA THIẾT BỊ I. Mục đích yêu cầu. - Thực tập các thao tác trước, trong và sau khi sửa chữa phải rất cẩn thận và chính xác. - Thực tập xác định linh kiện cụ thể trên máy so với ký hiệu trên sơ đồ mạch và ngược lại. - Xác định được các thông số của mỗi điểm trên sơ đồ mạch. II. Nội dung - Đưa sơ đồ mạch về sơ đồ khối để hiểu cách vận hành (bài 2). - Khai thác các điểm thử và đo kiểm tra các điểm cần thiết khác trong mạch (V, A, dạng tín hiệu, tần số, biên độ …). Mỗi điểm trên sơ đồ mạch thường có ghi các thông số cần thiết, khi máy hư thì các thông số tại điểm này sẽ biến đổi rất lớn, từ đó, nhờ vào các loại máy đo, sinh viên sẽ xác định cụ thể thông số sai và suy luận ra nơi hư của máy để sửa chữa. - Cung cấp kiến thức về phân cực các loại bán dẫn: BJT, FET, SCR, IC… - Các bước trên sẽ giúp sinh viên nhạy bén trong đối chiếu thuận nghịch Và giúp phản xạ chính xác trong sửa chữa. - Giới thiệu cách phân vùng trong sơ đồ để tìm linh kiện: Tên 201, 221, 301 … Đối chiếu cột và hàng trên sơ đồ mạch. Dùng mũi tên để chỉ từ đâu đến đâu. - Ứng dụng lý thuyết mạch, lý thuyết về phân cực các loại bán dẫn, từ đó khoanh vùng hư, đi dần đến tìm linh kiện hư (đi từ rộng sang hẹp). - Khả năng hư của các linh kiện: Pin: yếu, hở tiếp xúc, hết pin. Điện trở: đứt, tăng trị số, biến màu, ít khi bị nối tắt. Tụ điện: nổ, nối đất, rò rỉ, ít khi hở chân. Cuộn dây: đứt. Bán dẫn: nối tắt, rò rỉ. Lưu ý: Các điểm đo nếu không đúng quy định có thể làm hư máy, nghiêng mạch trống trải để đo, tránh làm chạm 2 điểm gần nhau trên mạch in, tránh làm ngã board, không vặn (chỉnh) bất cứ nút nào khi chưa có ý kiến của thầy hướng dẫn. - Sau khi thực tập, đóng máy lại, tránh làm hư vỏ máy vì đưa vào không đúng khớp. III. Phần thực tập cụ thể: - Các phương tiện thiết bị là VOM, oscilloscope. Xưởng Điện tử Bài 3: Kiểm tra và sửa chữa Thực tập công nhân Trang 8 - Căn cứ vào sự thay đổi các thông số khi đo ở từng điểm trong máy sinh viên sẽ suy luận khả năng hư hỏng. - Đối với IC cần khai thác các chân sau: nguồn; ngõ vào, ra; các phân cực ở chân khác. - IC hư thường rất nóng và thông số ở các chân thường thay đổi rất lớn. - An toàn trong thực tập: tránh làm chạm mạch khi đo. Tùy thời điểm cụ thể và thực tế thị trường, sinh viên có thể thực tập công việc khác nhưng nội dung vẫn nằm trong mảng kiến thức này. Hình 3.1: Mạch thực tập Xưởng Điện tử Bài 4: Vẽ mạch in Thực tập công nhân Trang 9 BÀI 4 VẼ MẠCH IN DÙNG PHẦN MỀM ORCAD I. Mục đích yêu cầu. - Với kỹ thuật công nghệ ngày càn triễn,bản vẽ mạch điện tử được tạo ra với sự trợ giúp của máy vi tính sẽ mang những nét đặc trưng mà cách vẽ bằng tay không có được. Khả năng lưu trữ cập nhật dễ dàng, có thể giả lập chạy thử nghiệm mô phỏng, chuyển từ sơ đồ nguyên lý sang thực hiện mạch in, chuẩn hóa các đường nối mạch in và có thể giao tiếp với máy móc và công nghệ hiện đại tạo ra bản mạch in với kỹ thuật cao. - ORCAD 9.2 là phần mềm dùng để vẽ sơ đồ nguyên lý và mạch in điện tử khá thông dụng hiện nay với tổ chức như sau: Bắt đầu với phần mềm Capture CIS để vẽ sơ đồ mạch nguyên lý, sau đó liên thông với các phần mềm khác như Pspice để thiết kế mạch điện, Layout Plus để vẽ mạch in…. - Trong phần thực tập này chỉ giới hạn dùng phần mềm ORCAD 9.2 để vẽ mạch nguyên lý và mạch in. Yêu cầu sinh viên - Vẽ và thiết kế các bảng mạch in dùng cho việc ráp board mạch. - Sinh viên sẽ được trang bị các kỹ năng vẽ và cách sử dụng phần mềm Orcad 9 để vẽ mạch in (layout plus). II. Nội dung 1. Các lệnh vẽ sơ đồ nguyên lý. 1.1. Lấy và đặt linh kiện. - Để lấy kiện vào bản vẽ, dùng chuột click vào nút Place Part trên thanh Toolbar hoặc gõ phím p từ bàn phím.