Giáo án ppt kì 2 Công nghệ 12 Điện - Điện tử Cánh diều

I. SLIDE ĐIỆN TỬ KÌ 2 CN 12 (CÔNG NGHỆ ĐIỆN – ĐIỆN TỬ) CÁNH DIỀU

• Giáo án điện tử Công nghệ 12 Điện - Điện tử Cánh diều Bài 13: Khái quát về kĩ thuật điện tử
• Giáo án điện tử Công nghệ 12 Điện - Điện tử Cánh diều Bài 14: Một số ngành nghề thuộc lĩnh vực kĩ thuật điện tử
• Giáo án điện tử Công nghệ 12 Điện - Điện tử Cánh diều Bài 15: Một số linh kiện điện tử phổ biến
• Giáo án điện tử Công nghệ 12 Điện - Điện tử Cánh diều Bài 16: Thực hành Nhận biết, đọc và kiểm tra linh kiện điện tử phổ biến
• Giáo án điện tử Công nghệ 12 Điện - Điện tử Cánh diều Bài 17: Thực hành Lắp ráp mạch điều khiển LED sử dụng transistor lưỡng cực
• Giáo án điện tử Công nghệ 12 Điện - Điện tử Cánh diều Bài 18: Mạch xử lí tín hiệu tương tự
• …………………….
• Giáo án điện tử Công nghệ 12 Điện - Điện tử Cánh diều Bài 23: Thực hành Lắp ráp mạch so sánh sử dụng cổng logic
• Giáo án điện tử Công nghệ 12 Điện - Điện tử Cánh diều Bài Ôn tập chủ đề 8
• Giáo án điện tử Công nghệ 12 Điện - Điện tử Cánh diều Bài 24: Khái quát về vi điều khiển
• Giáo án điện tử Công nghệ 12 Điện - Điện tử Cánh diều Bài 25: Bo mạch lập trình vi điều khiển
• Giáo án điện tử Công nghệ 12 Điện - Điện tử Cánh diều Bài 26: Thực hành Thiết kế, lắp ráp mạch bật tắt LED sử dụng bo mạch lập trình vi điều khiển Arduino Nano
• Giáo án điện tử Công nghệ 12 Điện - Điện tử Cánh diều Bài Ôn tập chủ đề 9

KHỞI ĐỘNG 

Quan sát Hình 15.1 và cho biết: Đây là các linh kiện điện tử gì? 

Hình 15.1. Một số linh kiện điện tử phổ biến

Dạng hình các vòng dây điện cuốn quanh lõi sắt từ – cấu tạo cơ bản của cuộn cảm (L).

Dạng hình trụ tròn – cấu tạo cơ bản của tụ điện (C), có hai chân linh kiện dài ngắn khác nhau là tụ điện phân cực.

dạng linh kiện 3 chân – cấu tạo cơ bản của transistor, vai trò là khoá - điện tử.

………………..

BÀI 15. 

MỘT SỐ LINH KIỆN ĐIỆN TỬ PHỔ BIẾN

NỘI DUNG BÀI HỌC 

PHẦN 1. LINH KIỆN THỤ ĐỘNG 

1. Điện trở (R)

Em hãy đọc nội dung mục I.1. Điện trở trong SGK và trả lời các câu hỏi: 

1. Em hãy cho biết chức năng của điện trở.

2. Vẽ kí hiệu của điện trở.

Khái niệm 

Điện trở là linh kiện có chức năng là hạn chế hoặc điều chỉnh dòng điện và phân chia điện áp trong các mạch điện, điện tử.

Thông số kĩ thuật 

• Giá trị điện trở: mức độ cản trở dòng điện của điện trở, đơn vị: Ohm .

• Công suất định mức: công suất tiêu hao trên điện trở khi có dòng điện chạy qua mà nó có thể làm việc được trong thời gian dài, không bị cháy hoặc đứt, đơn vị là Oát (W).

3. Một điện trở có thông số 1 000 Ω/1 W. Em hãy giải thích ý nghĩa của các thông số đó.

Điện trở có thông số 1 000 /1 W

• Giá trị điện trở là 1000 Ω (hay 1 kΩ)), 
• Công suất định mức là 1 W.

2. Cuộn cảm (L)

Em hãy đọc nội dung mục I.2. Cuộn cảm trong SGK và trả lời các câu hỏi: 

1. Em hãy cho biết công dụng của cuộn cảm.

2. Vẽ kí hiệu của cuộn cảm.

Khái niệm 

Cuộn cảm thường được dùng để dẫn dòng điện một chiều, chặn dòng điện cao tần và khi mắc phối hợp với tụ điện tạo thành mạch cộng hưởng.

Thông số kĩ thuật 

• Điện cảm (L) của cuộn cảm cho biết khả năng tích lũy năng lượng từ trường của cuộn cảm khi có dòng điện chạy qua nó, đơn vị là Henry (H). 

 1 mH = H.

1 μΗ = Η.

1 nH = H.

• Dòng điện định mức (I_đm) là trị số dòng điện lớn nhất cho phép chạy qua cuộn cảm và dơn vị là Ampe (A).
• Cảm kháng (X_L) là đại lượng vật lí biểu hiện sự cản trở của cuộn cảm đối với dòng điện xoay chiều (biến thiên) chạy qua nó, đơn vị là Ohm (). 

f là tần số của dòng điện chạy qua cuộn cảm.

3. Một cuộn cảm có thông số 680 µH. Em hãy giải thích  ý nghĩa của thông số đó.

------------------------- Còn tiếp -------------------------

VUI MỪNG CHÀO ĐÓN CÁC EM TỚI BUỔI HỌC NGÀY HÔM NAY

KHỞI ĐỘNG

Quan sát Hình dưới và cho biết: Tín hiệu tạo ra của các thiết bị khi hoạt động là tín hiệu gì? 

CHỦ ĐỀ 7: ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ

BÀI 18: GIỚI THIỆU VỀ ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ

NỘI DUNG BÀI HỌC

I. KHÁI NIỆM TÍN HIỆU TƯƠNG TỰ

Làm việc theo nhóm

Tín hiệu như thế nào được gọi là tín hiệu tương tự?

Tín hiệu tương tự thường được biểu diễn như thế nào?

Hình 18.2. Tín hiệu tương tự

• KHÁI NIỆM: là tín hiệu có biên độ biến đổi liên tục theo thời gian. 
• ĐẶC ĐIỂM: 
• Có tần số thấp.
• Biên độ thường suy giảm khi truyền đi xa.

→ Cần các mạch xử lí tín hiệu tương tự như mạch khuếch đại, mạch điều chế và mạch giải điều chế. 

II. MỘT SỐ MẠCH XỬ LÍ TÍN HIỆU TƯƠNG TỰ

1. Mạch khuếch đại tín hiệu

1. Vai trò của mạch khuếch đại là gì?

2. Mạch khuếch đại âm thanh ở Hình 18.4 hoạt động như thế nào?

Hình 18.4. Sơ đồ mạch khuếch đại tín hiệu âm thanh

VAI TRÒ

• Là mạch điện tử làm tăng cường biên độ tín hiệu mà không làm thay đổi dạng tín hiệu.
• Có dạng hình sin với biên độ nhỏ hơn.
• Tín hiệu ra bên phải được khuếch đại có biên độ lớn hơn và giữ nguyên dạng hình sin.

Một số linh kiện sử dụng trong mạch khuếch đại

Cách hoạt động của mạch khuếch đại âm thanh

• Sử dụng transistor.
• Tín hiệu âm thanh ở đầu vào: điện áp
• Tín hiệu âm thanh ở đầu ra: = k.
• Transistor T có vai trò khuếch đại tín hiệu.
• Transistor T làm việc ổn định ở chế độ khuếch đại nhờ các điện trở R1,R2, RC, RE.
• Các tụ C1 và C2 dùng để ghép tín hiệu đầu vào và đầu ra của mạch khuếch đại.

Hình 18.4. Sơ đồ mạch khuếch đại tín hiệu âm thanh

2. Mạch điều chế tín hiệu

Hình 18.5. Mạch điều chế biên độ tín hiệu âm thanh

1. Vai trò của mạch điều chế là gì?
2. Mạch điều chế tín hiệu âm thanh ở Hình 18.5 hoạt động như thế nào?

Sóng mang: 

• Tần số rất thấp.
• Không có khả năng bức xạ thành sóng điện từ để truyền đi xa nên cần ghép với một sóng điện từ tần số cao (≥ 10kHz).

Mạch điều chế tín hiệu (mạch trộn sóng) thực hiện ghép hai sóng này.

Có vai trò quan trọng truyền dẫn tín hiệu đi xa.

Cách điều chế

• Điều chế biên độ: 

Biên độ của sóng mang thay đổi theo biên độ của tín hiệu cần truyền.

• Điều chế tần số: 

Tần số của sóng mang thay đổ biên độ của tín hiệu cần truyền.

Nguyên lí điều chế biên độ trong công nghệ truyền thanh 

------------------------- Còn tiếp -------------------------

II. BÀI TẬP TỰ LUẬN KÌ 2 CN 12 (CÔNG NGHỆ ĐIỆN – ĐIỆN TỬ) CÁNH DIỀU

• Câu hỏi tự luận Công nghệ 12 Điện - Điện tử Cánh diều Bài 13: Khái quát về kĩ thuật điện tử
• Câu hỏi tự luận Công nghệ 12 Điện - Điện tử Cánh diều Bài 14: Một số ngành nghề thuộc lĩnh vực kĩ thuật điện tử
• Câu hỏi tự luận Công nghệ 12 Điện - Điện tử Cánh diều Bài 15: Một số linh kiện điện tử phổ biến
• Câu hỏi tự luận Công nghệ 12 Điện - Điện tử Cánh diều Bài 18: Mạch xử lí tín hiệu tương tự
• Câu hỏi tự luận Công nghệ 12 Điện - Điện tử Cánh diều Bài 19: Khuếch đại thuật toán
• Câu hỏi tự luận Công nghệ 12 Điện - Điện tử Cánh diều Bài 21: Tín hiệu trong điện tử số và các cổng logic cơ bản
• Câu hỏi tự luận Công nghệ 12 Điện - Điện tử Cánh diều Bài 22: Mạch xử lí tín hiệu trong điện tử số
• Câu hỏi tự luận Công nghệ 12 Điện - Điện tử Cánh diều Bài 24: Khái quát về vi điều khiển
• Câu hỏi tự luận Công nghệ 12 Điện - Điện tử Cánh diều Bài 25: Bo mạch lập trình vi điều khiển

BÀI 22: MẠCH XỬ LÍ TÍN HIỆU TRONG ĐIỆN TỬ SỐ

(14 CÂU)

1. NHẬN BIẾT (4 CÂU)

Câu 1: Mạch tổ hợp là gì? Nêu định nghĩa và đặc điểm chính của nó?

Trả lời: 

- Định nghĩa: Mạch tổ hợp là loại mạch logic cơ bản mà đầu ra chỉ phụ thuộc vào các đầu vào tại một thời điểm nhất định, không có bộ nhớ để lưu trữ trạng thái trước đó.

- Đặc điểm chính:

+ Đầu ra là hàm của các đầu vào.

+ Không có bộ nhớ, không lưu trữ thông tin trước đó.

+ Thời gian phản hồi nhanh, phù hợp cho các ứng dụng yêu cầu tính toán tức thì.

Câu 2: Liệt kê các loại mạch tổ hợp phổ biến trong điện tử số?

Trả lời: 

- Bộ cộng (Adder)

- Bộ trừ (Subtractor)

- Bộ so sánh (Comparator)

- Bộ mã hóa (Encoder)

- Bộ giải mã (Decoder)

- Bộ chọn (Multiplexer)

- Bộ phân kênh (Demultiplexer)

Câu 3: Mạch dãy là gì? Nêu vai trò của nó trong hệ thống điện tử?

Trả lời: 

Mạch dãy (hay còn gọi là mạch nối tiếp) là một loại mạch điện trong đó các thành phần (như điện trở, tụ điện, cuộn cảm) được kết nối nối tiếp với nhau. Điều này có nghĩa là dòng điện chỉ có một con đường duy nhất để đi qua tất cả các thành phần trong mạch.

- Vai trò của: 

+ Chia sẻ điện áp: Trong mạch dãy, điện áp tổng được chia đều giữa các thành phần. Điều này cho phép kiểm soát và điều chỉnh điện áp cho từng phần tử.

+ Tính toán dòng điện: Dòng điện qua tất cả các thành phần trong mạch dãy là như nhau. Điều này giúp đơn giản hóa các tính toán liên quan đến dòng điện trong mạch.

+ Tính năng chống nhiễu: Mạch dãy có thể được sử dụng để giảm nhiễu trong các ứng dụng điện tử, vì các thành phần có thể được thiết kế để hoạt động tốt trong điều kiện nhiễu.

+ Thực hiện các chức năng đặc biệt khác: Mạch dãy có thể được sử dụng để tạo ra các chức năng đặc biệt như điều chỉnh ánh sáng trong đèn LED hoặc điều chỉnh âm lượng trong các mạch âm thanh.

+ Đơn giản hóa thiết kế:  Việc kết nối các thành phần theo kiểu dãy giúp đơn giản hóa thiết kế và lắp đặt mạch điện.

Câu 4: Nêu một số ứng dụng thực tế của mạch tổ hợp trong đời sống?

Trả lời: 

- Máy tính: Sử dụng mạch tổ hợp để thực hiện các phép toán số học.

- Thiết bị điện tử tiêu dùng: Mạch tổ hợp trong điều khiển từ xa, máy nghe nhạc, TV.

- Hệ thống điều khiển: Sử dụng trong các thiết bị tự động hóa như robot và dây chuyền sản xuất.

- Thiết bị an ninh: Mạch tổ hợp trong hệ thống báo động và giám sát.

2. THÔNG HIỂU (4 CÂU)

Câu 1: Giải thích nguyên lý hoạt động của mạch tổ hợp và mạch dây?

Trả lời: 

- Mạch tổ hợp: Hoạt động dựa trên các hàm logic, đầu ra được xác định bởi các đầu vào tại một thời điểm nhất định. Các cổng logic như AND, OR, NOT được sử dụng để thực hiện các phép toán logic.

- Mạch dây: Chức năng chính là truyền tải tín hiệu giữa các thành phần trong mạch. Tín hiệu điện được gửi qua các đường dây dẫn, đảm bảo rằng thông tin được truyền tới đúng nơi trong thời gian ngắn nhất.

Câu 2: Phân tích sự khác biệt giữa mạch tổ hợp và mạch tuần tự?

Trả lời: 

- Mạch tổ hợp:

+ Đầu ra phụ thuộc hoàn toàn vào đầu vào.

+ Không có bộ nhớ, không lưu trữ trạng thái trước đó.

+ Phản hồi tức thì.

- Mạch tuần tự:

+ Đầu ra phụ thuộc vào cả đầu vào hiện tại và trạng thái trước đó.

+ Có bộ nhớ, lưu trữ thông tin qua các flip-flop.

+Thời gian phản hồi có thể chậm hơn do cần xử lý trạng thái trước.

Câu 3: Nêu những ưu điểm và nhược điểm của mạch tổ hợp trong thiết kế hệ thống điện tử?

Trả lời: 

*Ưu điểm:

+ Đơn giản trong thiết kế và triển khai.

+ Phản hồi nhanh chóng, không cần thời gian chờ cho bộ nhớ.

+ Dễ dàng để phân tích và tối ưu hóa.

*Nhược điểm:

+ Không có khả năng lưu trữ thông tin.

+ Khó khăn trong việc xử lý các tác vụ phức tạp yêu cầu bộ nhớ.

+ Có thể cần nhiều cổng logic cho các hàm phức tạp, làm tăng kích thước mạch.

Câu 4: Giải thích cách mà mạch dây có thể được sử dụng để truyền tín hiệu trong một hệ thống điện tử?

Trả lời: 

- Mạch dây sử dụng các dây dẫn để kết nối các thành phần điện tử, cho phép tín hiệu điện được truyền tải từ nguồn phát đến thiết bị nhận.

- Tín hiệu có thể là điện áp hoặc dòng điện, và được truyền qua các đường dây dẫn với độ suy hao tối thiểu.

- Các mạch dây có thể được thiết kế để tối ưu hóa đường truyền, giảm thiểu nhiễu và đảm bảo rằng tín hiệu đến đúng nơi và đúng thời điểm

3. VẬN DỤNG (3 CÂU)

Câu 1: Mô tả cách mà mạch tổ hợp có thể được sử dụng trong một ứng dụng thực tế, chẳng hạn như trong máy tính hoặc thiết bị điện tử gia dụng?

Trả lời: 

- Mạch tổ hợp được sử dụng rộng rãi trong máy tính, đặc biệt trong các bộ xử lý và bộ điều khiển. Một ví dụ cụ thể là bộ cộng (Adder).

- Ứng dụng: Trong máy tính, bộ cộng được sử dụng để thực hiện các phép toán số học. - Khi người dùng nhập một phép cộng, bộ xử lý sẽ sử dụng mạch tổ hợp để tính toán kết quả.

- Cách hoạt động: Bộ cộng n-bit nhận hai số nhị phân và thực hiện phép cộng bằng cách sử dụng các cổng logic như AND, OR, và XOR. Đầu ra của bộ cộng sẽ là tổng và một bit nhớ (carry) nếu cần thiết.

Câu 2: Hãy phân tích một ví dụ cụ thể về việc sử dụng mạch dây trong hệ thống truyền thông?

Trả lời: 

- Trong hệ thống truyền thông di động, mạch dây đóng vai trò quan trọng trong việc truyền tải tín hiệu giữa các thiết bị.

- Ví dụ cụ thể: Khi bạn gọi điện thoại, tín hiệu âm thanh được chuyển đổi thành tín hiệu điện và truyền qua các dây dẫn trong mạng lưới viễn thông.

- Cách hoạt động:

+ Tín hiệu âm thanh từ microphone được mã hóa thành tín hiệu số.

+ Tín hiệu này được truyền qua các mạch dây dẫn đến trạm phát sóng.

+ Tại trạm phát sóng, tín hiệu được chuyển đổi thành sóng điện từ và được gửi       đến thiết bị nhận (điện thoại của người nhận).

+ Tín hiệu sẽ được giải mã và chuyển đổi trở lại thành âm thanh tại thiết bị   nhận.

------------------------- Còn tiếp -------------------------

BÀI 24: KHÁI QUÁT VỀ VI ĐIỀU KHIỂN

(15 CÂU)

3. VẬN DỤNG (4 CÂU)

Câu 1: Hãy mô tả một ứng dụng cụ thể của vi điều khiển trong ngành công nghiệp và phân tích tác động của nó?

Trả lời: 

- Ứng dụng: Hệ thống điều khiển tự động trong dây chuyền sản xuất.

- Mô tả: Vi điều khiển được sử dụng để điều khiển các thiết bị như băng chuyền, robot hàn, và máy cảm biến trong dây chuyền sản xuất. Chúng nhận tín hiệu từ các cảm biến để xác định trạng thái của sản phẩm và điều chỉnh hoạt động của máy móc.

- Tác động:

+ Tăng năng suất: Vi điều khiển giúp tự động hóa quy trình sản xuất, giảm thiểu thời gian dừng máy.

+ Giảm lỗi: Tự động hóa giúp giảm thiểu sai sót do con người, cải thiện chất lượng sản phẩm.

+ Tiết kiệm chi phí: Giảm chi phí lao động và tăng hiệu quả sử dụng tài nguyên.

Câu 2: Nếu em thiết kế một hệ thống điều khiển tự động, em sẽ sử dụng loại vi điều khiển nào và lý do tại sao?

Trả lời: 

Lựa chọn: ARM Cortex-M.

Lý do:

+ Hiệu suất cao: Cortex-M có khả năng xử lý nhanh và hiệu quả cho các ứng dụng điều khiển.

+ Tiết kiệm năng lượng: Thích hợp cho các ứng dụng yêu cầu tiêu thụ điện năng thấp.

+ Khả năng mở rộng: Có nhiều tùy chọn về bộ nhớ và các giao thức giao tiếp, giúp dễ dàng mở rộng trong tương lai.

+ Cộng đồng hỗ trợ mạnh mẽ: Nhiều tài liệu và hỗ trợ từ cộng đồng, giúp việc phát triển dễ dàng hơn.

Câu 3: Trình bày quy trình hoạt động của một vi điều khiển từ khi nhận tín hiệu vào đến khi xuất tín hiệu ra?

Trả lời: 

- Nhận tín hiệu vào: Vi điều khiển nhận tín hiệu từ các cảm biến hoặc thiết bị ngoại vi qua các cổng I/O.

- Xử lý tín hiệu: CPU của vi điều khiển thực hiện các phép toán và xử lý tín hiệu dựa trên chương trình đã được lưu trữ trong bộ nhớ.

- Quyết định hành động: Dựa trên kết quả xử lý, vi điều khiển quyết định hành động cần thực hiện (ví dụ: bật/tắt thiết bị, gửi tín hiệu ra).

- Xuất tín hiệu ra: Vi điều khiển gửi tín hiệu ra qua các cổng I/O để điều khiển thiết bị ngoại vi hoặc thực hiện các tác vụ khác.

Câu 4: Hãy phân tích cách mà vi điều khiển đã cải thiện hiệu quả trong các thiết bị gia dụng?

Trả lời: 

- Tự động hóa: Vi điều khiển cho phép các thiết bị gia dụng tự động hóa nhiều chức năng như điều chỉnh nhiệt độ, thời gian và chế độ hoạt động. Ví dụ, trong máy giặt, vi - Tiết kiệm năng lượng: Các thiết bị sử dụng vi điều khiển có thể tối ưu hóa tiêu thụ năng lượng, như tự động tắt khi không sử dụng hoặc điều chỉnh công suất hoạt động.

- Tính năng thông minh: Vi điều khiển cho phép tích hợp các tính năng thông minh như điều khiển từ xa qua ứng dụng di động, giúp người dùng dễ dàng quản lý thiết bị.

- Cải thiện độ bền: Việc tự động hóa giúp giảm thiểu hao mòn do sử dụng không đúng cách, từ đó kéo dài tuổi thọ của thiết bị.

4. VẬN DỤNG CAO (3 CÂU)

Câu 1: Phân tích các thách thức mà vi điều khiển phải đối mặt trong tương lai và đề xuất giải pháp?

Trả lời: 

*Thách thức:

+ Tăng cường bảo mật: Với sự phát triển của IoT, vi điều khiển dễ bị tấn công từ xa.

+ Tiêu thụ năng lượng: Cần tối ưu hóa hơn nữa để phù hợp với các ứng dụng yêu cầu tiết kiệm năng lượng.

+ Khả năng tương thích: Các chuẩn kết nối và giao thức mới liên tục phát triển, gây khó khăn cho việc tích hợp.

*Giải pháp:

+ Nâng cao bảo mật: Áp dụng các phương pháp mã hóa và xác thực mạnh mẽ.

+ Nghiên cứu và phát triển công nghệ tiết kiệm năng lượng: Tìm kiếm các vật liệu và kỹ thuật mới giúp giảm tiêu thụ năng lượng.

+ Phát triển tiêu chuẩn mở: Khuyến khích việc sử dụng các giao thức và tiêu chuẩn mở để đảm bảo khả năng tương thích giữa các thiết bị.

------------------------- Còn tiếp -------------------------