Đề 13 – Bài tập, đề thi trắc nghiệm online Kỹ thuật mạch điện tử

Mạch so sánh điện áp (Comparator) là mạch điện tử so sánh hai mức điện áp đầu vào và đưa ra tín hiệu logic ở đầu ra, cho biết điện áp nào lớn hơn. Chúng thường được sử dụng trong các ứng dụng phát hiện mức điện áp, mạch chuyển đổi A/D, và mạch bảo vệ.

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 (Ω).

Tụ điện là linh kiện điện tử thụ động có khả năng tích trữ năng lượng điện dưới dạng điện trường giữa hai bản cực. Chức năng chính của tụ điện là lưu trữ năng lượng điện.

Mạch bảo vệ quá dòng (Overcurrent protection) được sử dụng để hạn chế dòng điện đầu ra của nguồn điện không vượt quá mức cho phép. Khi dòng điện vượt quá ngưỡng, mạch bảo vệ sẽ ngắt mạch hoặc giảm dòng điện để bảo vệ nguồn điện và tải khỏi hư hỏng do quá dòng.

Transistor là linh kiện bán dẫn ba cực, được cấu tạo từ ba lớp bán dẫn ghép lại với nhau, tạo thành cấu trúc NPN hoặc PNP.

Cổng logic AND thực hiện phép toán logic AND, cho đầu ra mức cao (1) chỉ khi tất cả các đầu vào đều ở mức cao (1). Nếu có bất kỳ đầu vào nào ở mức thấp (0), đầu ra sẽ ở mức thấp (0).

Hàn khò (Reflow soldering) là phương pháp hàn phổ biến để gắn các linh kiện dán (SMD) lên bo mạch in. Phương pháp này sử dụng nhiệt độ cao để làm nóng chảy thuốc hàn và kết nối linh kiện với mạch in.

UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter) là giao thức truyền thông nối tiếp, không đồng bộ, được sử dụng rộng rãi để truyền dữ liệu giữa hai thiết bị. Nó đơn giản, dễ sử dụng và phù hợp cho nhiều ứng dụng truyền dữ liệu tốc độ vừa phải.

Đối với điện trở có giá trị nhỏ, phương pháp đo 4 đầu (Kelvin connection) cho kết quả chính xác nhất. Phương pháp này loại bỏ ảnh hưởng của điện trở dây đo và điện trở tiếp xúc, đặc biệt quan trọng khi đo điện trở rất nhỏ.

Điốt bán dẫn là linh kiện điện tử chỉ cho phép dòng điện chạy qua theo một chiều duy nhất, gọi là chiều thuận. Theo chiều ngược lại, điện trở của điốt rất lớn, ngăn cản dòng điện.

Cảm biến nhiệt điện trở (Thermistor) hoạt động dựa trên nguyên lý điện trở suất của vật liệu bán dẫn thay đổi mạnh mẽ theo nhiệt độ. Sự thay đổi điện trở này được sử dụng để đo và cảm nhận nhiệt độ.

Mạch khuếch đại thuật toán lý tưởng được giả định có hệ số khuếch đại điện áp hở mạch vô cùng lớn, cho phép khuếch đại tín hiệu với độ chính xác cao.

Độ phân giải của bộ chuyển đổi ADC (Analog-to-Digital Converter) được quyết định bởi số bit của ADC. Số bit càng lớn, ADC càng có khả năng chia nhỏ dải điện áp đầu vào thành nhiều mức rời rạc hơn, do đó độ phân giải càng cao và tín hiệu số tạo ra càng chính xác.

Mạch dao động đa hài là mạch điện tử tạo ra tín hiệu xung vuông, được ứng dụng rộng rãi trong các mạch tạo xung nhịp, mạch đếm, và mạch thời gian.

Transistor trường hiệu ứng (MOSFET - Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor) thường được sử dụng trong mạch điện tử công suất để đóng cắt mạch với dòng điện lớn và tần số cao. MOSFET có ưu điểm là tốc độ chuyển mạch nhanh, tổn hao công suất thấp và dễ điều khiển.

Định luật Ohm phát biểu rằng hiệu điện thế (V) giữa hai đầu một vật dẫn tỉ lệ thuận với cường độ dòng điện (I) chạy qua nó và tỉ lệ nghịch với điện trở (R) của vật dẫn đó. Công thức đúng là V = I x R.

Thanh ghi (Register) trong hệ thống vi xử lý là các bộ nhớ nhỏ, tốc độ cao, được sử dụng để lưu trữ tạm thời dữ liệu và lệnh đang được xử lý bởi CPU. Chúng giúp tăng tốc độ truy cập dữ liệu so với việc truy cập bộ nhớ chính.

Điốt quang (Photodiode) là linh kiện bán dẫn mà dòng điện ngược qua nó thay đổi khi có ánh sáng chiếu vào. Chúng được sử dụng như cảm biến ánh sáng trong nhiều ứng dụng.

Kỹ thuật `grounding` (tiếp đất) trong mạch điện tử có vai trò quan trọng nhất là cung cấp một đường dẫn chung cho dòng điện trở về nguồn và giảm nhiễu. Tiếp đất đúng cách giúp ổn định điện áp tham chiếu, giảm nhiễu điện từ và cải thiện độ tin cậy của mạch.

Biến áp xung (Pulse transformer) trong mạch nguồn xung (Switching power supply) có vai trò chính là cách ly điện giữa đầu vào và đầu ra để đảm bảo an toàn, đồng thời biến đổi điện áp để cung cấp mức điện áp mong muốn cho tải.

Hệ số công suất (cos φ) trong mạch điện xoay chiều là tỷ lệ giữa công suất tác dụng (công suất thực tế tiêu thụ) và công suất biểu kiến (tích của điện áp và dòng điện hiệu dụng). Nó cho biết hiệu quả sử dụng điện năng của mạch.

Phương pháp kiểm tra và sửa chữa bo mạch in (PCB) phổ biến và hiệu quả nhất là kết hợp kiểm tra bằng mắt thường để phát hiện các lỗi vật lý (như cháy, nứt, hở mạch), sử dụng đồng hồ vạn năng (multimeter) để đo đạc điện áp, dòng điện, điện trở và so sánh với sơ đồ mạch để xác định vị trí và nguyên nhân lỗi.

`Via` trong thiết kế mạch in (PCB) là lỗ mạ kim loại, được sử dụng để kết nối các lớp mạch in khác nhau. Via cho phép tín hiệu và nguồn điện được truyền giữa các lớp mạch, tạo ra các kết nối đa lớp phức tạp.

Ưu điểm chính của việc sử dụng cặp transistor vi sai trong mạch khuếch đại vi sai là khả năng loại bỏ nhiễu đồng pha. Nhiễu đồng pha là nhiễu xuất hiện đồng thời trên cả hai đầu vào, và mạch vi sai có thể loại bỏ nhiễu này một cách hiệu quả.

Mạch lọc thông thấp (Low-pass filter) 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 hoặc chặn các tín hiệu có tần số cao hơn.

Sử dụng vỏ bọc kim loại (Shielding) là một phương pháp hiệu quả để giảm nhiễu điện từ (EMI) trong mạch điện tử. Vỏ bọc kim loại giúp chắn các trường điện từ bên ngoài và bên trong mạch, ngăn chặn nhiễu lan truyền.

Trong mạch RLC nối tiếp, cộng hưởng điện xảy ra khi dung kháng (Xc) bằng cảm kháng (Xl). Lúc này, tổng trở của mạch đạt giá trị nhỏ nhất (chỉ còn điện trở R), và dòng điện trong mạch đạt giá trị lớn nhất.

Điều chế xung độ rộng (PWM - Pulse Width Modulation) là kỹ thuật điều khiển công suất tải bằng cách thay đổi độ rộng xung (duty cycle) của tín hiệu xung vuông. Khi độ rộng xung thay đổi, công suất trung bình cung cấp cho tải cũng thay đổi theo.

Mạch chỉnh lưu được sử dụng để biến đổi dòng điện xoay chiều (AC) thành dòng điện một chiều (DC), là một thành phần quan trọng trong nguồn điện một chiều.

Hiện tượng `clipping` (xén biên độ) trong mạch khuếch đại âm thanh xảy ra khi tín hiệu đầu vào quá lớn hoặc điện áp nguồn cung cấp không đủ để khuếch đại tín hiệu một cách tuyến tính. Kết quả là đỉnh và đáy của tín hiệu bị cắt xén, gây méo dạng âm thanh.