Đề thi, bài tập trắc nghiệm online Kỹ thuật mạch điện tử – Đề 5

Điện trở là đại lượng vật lý đặc trưng cho khả năng cản trở dòng điện của vật liệu. Đơn vị đo của điện trở là Ohm, ký hiệu là Ω.

Tụ điện là linh kiện thụ động có khả năng tích trữ năng lượng điện dưới dạng điện trường, thường được sử dụng để lọc nhiễu, tạo dao động, và lưu trữ năng lượng tạm thời trong mạch điện.

Điốt bán dẫn hoạt động dựa trên tính chất của lớp tiếp giáp P-N, cho phép dòng điện chạy qua dễ dàng theo một chiều (chiều thuận) và cản trở dòng điện theo chiều ngược lại (chiều nghịch).

Transistor lưỡng cực (BJT) có hai lớp tiếp giáp P-N, tạo thành cấu trúc NPN hoặc PNP. Các loại transistor khác như FET có cấu trúc khác nhưng BJT phổ biến nhất có 2 lớp tiếp giáp.

Mạch chỉnh lưu cầu sử dụng bốn diode để chỉnh lưu toàn kỳ, biến đổi điện áp xoay chiều (AC) thành điện áp một chiều (DC) dạng xung, sau đó thường được lọc để tạo ra điện áp DC ổn định hơn.

Trong mô hình lý tưởng của Op-Amp, hệ số khuếch đại vòng hở được coi là vô cùng lớn. Điều này đảm bảo rằng một sự thay đổi nhỏ ở đầu vào sẽ tạo ra một sự thay đổi lớn ở đầu ra, cho phép khuếch đại tín hiệu hiệu quả.

Mạch dao động đa hài, đặc biệt là mạch đa hài không ổn định (Astable Multivibrator), tạo ra tín hiệu xung vuông. Các loại mạch đa hài khác như đơn ổn và lưỡng ổn cũng liên quan đến việc tạo xung hoặc chuyển mạch trạng thái.

Điện dung của tụ điện phụ thuộc vào diện tích bề mặt của bản cực, khoảng cách giữa chúng và hằng số điện môi của vật liệu cách điện giữa các bản cực. Công thức tính điện dung là C = εA/d, trong đó ε là hằng số điện môi, A là diện tích bản cực, và d là khoảng cách giữa chúng.

Trong mạch RLC nối tiếp, cộng hưởng xảy ra khi điện kháng cảm (XL) và điện kháng dung (XC) triệt tiêu lẫn nhau (XL = XC). Tại tần số cộng hưởng, tổng trở của mạch đạt giá trị nhỏ nhất (chỉ còn điện trở R), và dòng điện trong mạch đạt giá trị lớn nhất.

Phân cực transistor là quá trình thiết lập một điểm làm việc tĩnh (Q-point) phù hợp trên đường đặc tuyến tải của transistor. Điều này đảm bảo transistor hoạt động trong vùng tuyến tính để khuếch đại tín hiệu một cách hiệu quả và ổn định.

Mạch khuếch đại đảo sử dụng Op-Amp được cấu hình sao cho tín hiệu đầu ra bị đảo pha 180 độ so với tín hiệu đầu vào. Điều này là do tín hiệu đầu vào được đưa vào chân đảo (-) của Op-Amp.

Bộ lọc thông thấp (LPF) được thiết kế để cho phép các tín hiệu có tần số thấp hơn tần số cắt đi qua một cách dễ dàng, trong khi suy giảm (chặn) các tín hiệu có tần số cao hơn tần số cắt.

Cổng NAND (Not AND) thực hiện phép toán logic phủ định của phép AND. Đầu ra của cổng NAND sẽ là mức logic '1' (cao) nếu ít nhất một trong các đầu vào là mức logic '0' (thấp), và là '0' chỉ khi tất cả đầu vào là '1'.

Mạch khuếch đại công suất lớp B hoạt động ở chế độ đẩy kéo, chỉ khuếch đại nửa chu kỳ của tín hiệu đầu vào. Hiệu suất lý thuyết tối đa của mạch khuếch đại lớp B là khoảng 78.5% (π/4).

Hiện tượng trôi điểm làm việc xảy ra do sự thay đổi nhiệt độ môi trường, làm thay đổi các tham số của transistor (ví dụ: dòng điện rò ICBO, hệ số khuếch đại β). Điều này dẫn đến sự dịch chuyển điểm làm việc tĩnh (Q-point), ảnh hưởng đến hoạt động ổn định của mạch.

Bọc kim loại (shielding) là một biện pháp hiệu quả để giảm thiểu nhiễu điện từ. Vỏ kim loại bao quanh mạch hoặc dây dẫn sẽ hấp thụ hoặc phản xạ các sóng điện từ, ngăn chặn chúng xâm nhập hoặc phát ra từ mạch, giảm EMI.

Công suất biểu kiến (S) trong mạch điện xoay chiều là tích của giá trị hiệu dụng của điện áp (U) và dòng điện (I). Công thức tính là S = UI. Công suất tác dụng (P) là P = UIcos(φ) và công suất phản kháng (Q) là Q = UIsin(φ), trong đó φ là góc lệch pha giữa điện áp và dòng điện.

IC 555 là một IC định thời đa năng, rất phổ biến trong kỹ thuật mạch điện tử. Nó có thể được cấu hình để hoạt động như mạch dao động đa hài (Astable), mạch đơn hài (Monostable) hoặc mạch lưỡng ổn (Bistable), được dùng rộng rãi để tạo xung vuông, mạch định thời, và các ứng dụng điều khiển thời gian khác.

Điện dung ký sinh là điện dung không mong muốn, phát sinh một cách tự nhiên giữa các dây dẫn, chân linh kiện, lớp mạch in, và các phần tử dẫn điện khác trong mạch. Nó có thể ảnh hưởng đến hoạt động của mạch ở tần số cao, gây ra các hiệu ứng như trễ tín hiệu, suy giảm tín hiệu, và cộng hưởng không mong muốn.

Hàn hơi nóng (reflow soldering) là phương pháp hàn phổ biến nhất để gắn linh kiện dán bề mặt (SMD) lên mạch in. Trong quá trình này, kem hàn được in lên mạch in, sau đó các linh kiện SMD được đặt lên kem hàn. Toàn bộ mạch được đưa qua lò nung, làm nóng chảy kem hàn và tạo liên kết cơ và điện giữa linh kiện và mạch in.

Trạng thái metastable là trạng thái không xác định mà flip-flop có thể rơi vào khi thời gian thiết lập (setup time) hoặc thời gian giữ (hold time) của flip-flop bị vi phạm. Trong trạng thái này, đầu ra của flip-flop có thể dao động không ổn định hoặc giữ giá trị không xác định trong một khoảng thời gian, gây ra lỗi trong hệ thống số.

LM35 là cảm biến nhiệt độ mạch tích hợp, hoạt động dựa trên nguyên tắc tạo ra điện áp đầu ra tỷ lệ tuyến tính với nhiệt độ Celsius. Với mỗi độ Celsius tăng lên, điện áp đầu ra tăng thêm 10mV. Điều này giúp LM35 dễ dàng giao tiếp với các hệ thống đo lường và điều khiển.

Ampe kế phải được mắc nối tiếp vào mạch điện để dòng điện cần đo chạy trực tiếp qua ampe kế. Điều này đảm bảo rằng ampe kế đo được toàn bộ dòng điện chạy qua linh kiện hoặc nhánh mạch mà ta muốn đo.

Điều chế độ rộng xung (PWM) là kỹ thuật điều khiển công suất bằng cách thay đổi tỷ lệ thời gian xung ở mức logic cao so với chu kỳ xung. PWM được ứng dụng rộng rãi để điều khiển tốc độ động cơ DC, điều chỉnh độ sáng LED, và trong các mạch chuyển đổi nguồn, vì nó cho phép điều khiển công suất hiệu quả với tổn hao thấp.

Mạch khuếch đại vi sai được thiết kế để khuếch đại sự khác biệt giữa hai tín hiệu đầu vào. Tín hiệu đầu ra của mạch khuếch đại vi sai tỷ lệ với hiệu số (difference) giữa hai tín hiệu đầu vào, đồng thời loại bỏ các thành phần tín hiệu chung (common-mode signal).

Điện áp ngưỡng (Vth) là điện áp tối thiểu cần đặt vào cực cổng (Gate) của MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor) để tạo ra kênh dẫn điện giữa cực nguồn (Source) và cực máng (Drain), khiến MOSFET bắt đầu dẫn dòng điện.

Điện trở kéo lên được sử dụng để đảm bảo rằng một chân tín hiệu trong mạch số ở mức logic cao (logic '1') khi không có tín hiệu chủ động nào kéo nó xuống mức logic thấp. Nó tạo ra một đường dẫn yếu lên nguồn VCC, định nghĩa trạng thái mặc định là 'cao' khi đầu vào ở trạng thái chờ.

Tần số xung của mạch dao động đa hài không ổn định (Astable multivibrator) dùng transistor chủ yếu được xác định bởi giá trị của điện trở (R) và tụ điện (C) trong mạch định thời. Các thành phần R và C này quyết định thời gian sạc và xả của tụ điện, từ đó xác định chu kỳ và tần số của xung đầu ra.

Kiểm tra điện trở liên tục (continuity test) là phương pháp cơ bản và hiệu quả để phát hiện lỗi ngắn mạch và hở mạch trên mạch in (PCB). Bằng cách đo điện trở giữa các điểm khác nhau trên mạch, kỹ thuật viên có thể xác định xem có đường dẫn bị đứt (hở mạch - điện trở vô cùng lớn) hoặc hai đường dẫn không nên kết nối lại bị chạm vào nhau (ngắn mạch - điện trở gần bằng 0).

Breadboard (bo cắm thử) là công cụ rất hữu ích trong giai đoạn thiết kế và thử nghiệm mạch điện tử nguyên mẫu. Nó cho phép người dùng dễ dàng cắm và kết nối các linh kiện điện tử mà không cần hàn, giúp nhanh chóng xây dựng, kiểm tra, và sửa đổi mạch trước khi chuyển sang giai đoạn thiết kế mạch in (PCB) cuối cùng.