Giáo án Công nghệ lớp 12 tiết 9: Thiết kế mạch điện tử đơn giản

Tiết thứ: 09 Ngày soạn: 08/10/2009 Ngày giảng: 12/10/2009 TÊN BÀI: THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN TỬ ĐƠN GIẢN A. MỤC TIÊU 1. Kiến thức: Biết được nguyên tắc chung và các bước thiết kế mạch điện tử đơn giản. 2. Kỷ năng: Thiết kế được mạch điện tử đơn giản. 3. Thái độ: Nghiêm túc, có ý thức tìm hiểu và thiết kế mạch điện tử đơn giản. B. PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY: Đàm thoại C. CHUẨN BỊ GIÁO CỤ: * Giáo viên: Giáo án, các mô hình mạch điện. * Học sinh: Nghiên cứu trước bài 9. D. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC: 1. Ổn định lớp - kiểm tra sĩ số: 2. Kiểm tra bài cũ: Vẽ sơ đồ và nêu nguyên lí làm việc của mạch khuếch đại điện áp dùng OA? 3. Nội dung bài mới: a. Đặt vấn đề: Chúng ta đã biết thế nào là mạch khuếch đại, mạch tạo xung, mạch nguồn một chiều. Để thiết kế ra được những mạch điện tử đơn giản cũng như các mạch trên thì bài hôm nay chúng ta sẽ cùng nhau nghiên cứu. b. Triển khai bài dạy: HOẠT ĐỘNG CỦA THẦY VÀ TRÒ NỘI DUNG KIẾN THỨC Hoạt động 1: Tìm hiểu nguyên tắc chung. GV: Thiết kế mạch điện tử cần 5 nguyên tắc, đó là những nguyên tắc nào? HS: Trả lời. GV: Kết luận, ghi bảng. HS: Ghi chép bài. GV: Giải thích rõ vì sao phải thực hiện những nguyên tắc đó. HS: Lắng nghe. GV: Trong các nguyên tắc trên thì nguyên tắc nào là quan trọng nhất? HS:Trả lời GV: Nhận xét, kết luận. Hoạt động 2: Tìm hiểu các bước thiết kế. GV: Đặt vấn đề: Để giải một bài toán chúng ta phải đặt ra các bước cụ thể. Và ở đây để thiết kế một mạch điện tử đơn giản cần phải thông qua 2 bước, đó là: - Thiết kế mạch nguyên lí. - Thiết kế mạch lắp ráp. HS: Lắng nghe. GV: Giới thiệu cụ thể từng bước trong thiết kế mạch nguyên lí. GV: Cho HS quan sát một bảng mạch điện được lắp ráp hoàn chỉnh, rồi đặt câu hỏi: 1. Các linh kiện được bố trí như thế nào? 2. Để lắp ráp được mạch chúng ta dựa vào đâu? 3. Để đảm bảo đơn giản, gọn gàng và tin cậy thì phải làm gì? HS: Suy nghỉ trả lời. GV: Nhận xét, kết kuận, ghi bảng. Hoạt động 3: Thiết kế mạch nguồn một chiều. GV: Yêu cầu HS nhắc lại ưu và nhược điểm của 3 mạch chỉnh lưu: Chỉnh lưu nữa chu kì, chỉnh lưu 2 điôt và chỉnh lưu cầu. HS: Trả lời. GV: Kết luận và đặt câu hỏi: Khi thiết kế người ta chọn mạch chỉnh lưu nào? Vì sao? HS: Trả lời GV: Kết luận, ghi bảng GV: Giới thiệu sơ đồ bộ nguồn GV: Yêu cầu HS tính toán và lựa chọn các linh kiện dưới sự hướng dẫn của GV. I. Nguyên tắc chung. 1. Khái niệm - Bám sát và đáp ứng yêu cầu thiết kế. - Mạch thiết kế đơn giản, tin cậy. - Thuận tiện khi lắp đặt, vận hành và sữa chữa. - Hoạt động ổn định và chính xác. - Linh kiện có sẵn trên thị trường. II. Các bước thiết kế 1. Thiết kế mạch nguyên lí. - Tìm hiểu yêu cầu của mạch. - Đưa ra một số phương án để thực hiện. - Chọn phương án hợp lí nhất. - Tính toán, lựa chọn linh kiện cho hợp lí. 2. Thiết kế mạch lắp ráp - Bố trí các linh kiện trên mạch điện một cách khoa học và hợp lí. - Các linh kiện được nối với nhau theo sơ đồ nguyên lí. - Dây dẫn không chồng chéo và ngắn nhất. III. Thiết kế mạch nguồn một chiều. Yêu cầu TK: UV = 220V, f = 50Hz Ut = 12V, It = 1A 1. Lựa chọn sơ đồ thiết kế. Sơ đồ mạch chỉnh lưu cầu 2. Sơ đồ bộ nguồn. 3. Tính toán và chọn linh kiện trong mạch. a. Biến áp * Công suất biến áp: P = kp × Ut × It = 15,6W Với kp = 1,3 * Điện áp vào: Uv = 220V, f = 50Hz * Điện áp ra: Trong đó: - Ur: Điện áp ra của biến áp khi không tải. - ∆UĐ: Sụt áp trên 2 điốt - ∆UBA = 6%Ut = 0,72: Sụt áp bên trong biến áp khi có tải. b. Điốt * Dòng điện: Với kI = 10 * Điện áp ngược: Với kU = 1,8 Chọn điốt: 1N1089. Có: UN = 100V; Iđm = 5A; ∆UĐ = 1V c. Tụ điện: C = 1000µF Uđm = 25V 4. Củng cố: - Khi thiết kế mạch điện tử cần thực hiện theo những bước nào? - Hãy thiết kế bộ nguồn một chiều chỉnh lưu cầu với điện áp tải 4,5V; dòng điện 2A; sụt áp trên mỗi điốt bằng 0,8V; U1 = 220V. 5. Dặn dò: - Về nhà học bài cũ. - Nghiên cứu trước bài thực hành số 10.