Giáo án Công nghệ Lớp 12 - Tiết 14: Thiết kế mạch điện tử đơn giản - Năm học 2019-2020 - Nguyễn Quốc Hội

Tuần 14: (Từ ngày 02/12-07/12/2019)
Tiết thứ: 14
THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN TỬ ĐƠN GIẢN
I. Mục tiêu
1. Kiến thức: Qua bài học HS cần: 
- Nguyên tắc chung và các bước cần thiết tiến hành thiết kế mạch điện tử.
2. Kĩ năng: - Biết sử dụng đúng: Các linh kiện để lắp đặt mạch điện đơn giản.
- Thành thạo: Thiết kế được một mạch điện tử đơn giản.
3.Thái độ (giá trị): - HS rèn luyện: thói quen tìm hiểu thiết kế mạch điện tử đơn giản, học tập nghiêm túc, tích cực. 
4. Định hướng hình thành năng lực:
Học sinh hình thành năng lực sáng tạo, tự học, thẩm mỹ, giao tiếp, hợp tác, tính toán, thao tác chuẩn xác và phát triển kĩ năng về điện, điện tử
II. Chuẩn bị
1. Chuẩn bị của giáo viên: Nghiên cứu kỹ nội dung bài 9 (SGK) và tài liệu liên quan.
Sử dụng thiết bị, phương tiện: Tranh vẽ hình 9.1(SGK). Mô hình mạch điện. Máy chiếu (nếu có). 
2. Chuẩn bị của học sinh: Đọc kĩ bài 9 (SGK) và tài liệu liên quan.
III. Tổ chức hoạt động học tập của học sinh
1.Ổn định lớp(1’) Kiểm tra sĩ số, tác phong nề nếp, tác phong nghiêm túc của học sinh. Vệ sinh lớp.
2.Kiểm tra bài cũ: (5’) Vẽ sơ đồ và nêu nguyên lý mạch khuếch đại dùng OA?
 Vẽ sơ đồ khối và nêu nguyên lý mạch tạo xung đa hài tự động?
3.Tiến trình bài học:
Hoạt động 1: Hoạt động khởi động (4’)
(1) Mục tiêu: Gợi mở cho học sinh nhớ lại kiến thức đã học.
(2) Phương pháp/Kĩ thuật: Thuyết trình, đàm thoại
(3) Hình thức tổ chức hoạt động: Thảo luận nhóm 
(4) Phương tiện dạy học: Hình ảnh minh họa
(5) Sản phẩm: Tiếp tục nghiên cứu mạch nguồn một chiều
Hoạt động 2: Hoạt động hình thành kiến thức (30’)
(1) Mục tiêu: - Nguyên tắc chung và các bước cần thiết tiến hành thiết kế mạch điện tử.
(2) Phương pháp/Kĩ thuật: Thuyết trình, đàm thoại, 
(3) Hình thức tổ chức hoạt động: Vấn đáp, thảo luận nhóm
(4) Phương tiện dạy học: Hình ảnh minh họa
(5) Sản phẩm: Tiếp tục tìm hiểu cách thức thiết kế mạch điện tử đơn giản
Hoạt động của Giáo viên – Học sinh
Nội dung
Hoạt động 2.1: Tìm hiểu nguyên tắc chung để thiết kế mạch điện tử đơn giản.(10’)
*GV: Em hãy cho biết nguyên tắc chung khi thiết kế mạch điện tử?(Dành cho HS trung bình ↑)
*GV: Nguyên tắc nào là quan trọng nhất?(Dành cho HS trung bình ↑)
*HS: HS: Nêu nguyên tắc chung khi thiết kế mạch điện tử.
*HS: Trình bày ý kiến.
I. Nguyên tắc chung:
1. Nguyên tắc chung
* Thiết kế mạch điện tử cần tuân thủ nguyên tắc: 
- Bám sát, đáp ứng yêu cầu thiết kế.
- Mạch thiết kế đơn giản, tin cậy.
- Thuận tiện khi lắp đặt, vận hành và sửa chữa.
- Hoạt đông chính xác.
- Linh kiện có sẵn trên thị trường.
Hoạt động 2.2: (15’) Tìm hiểu các bước thiết kế mạch điện tử đơn giản
*GV: Em hãy nêu yêu cầu của mạch nguyên lý? (gọi từng HS)
*GV: Em hãy nêu yêu cầu của mạch lắp ráp?
? Vì sao dây dẫn không được chồng chéo lên nhau và ngắn nhất?(Dành cho HS trung bình ↑)
? Nêu ưu nhược điểm của vẽ mạch bằng phần mềm?(Dành cho HS trung bình ↑)
*HS: Nêu yêu cầu của mạch nguyên lý (Nêu ý kiến của mình)
II. Các bước thiết kế:
a. Thiết kế mạch nguyên lý:
* Tìm hiểu yêu cầu của mạch thiết kế. 
- Đưa ra một số phương án để thực hiện.
- Chọn phương án hợp lý nhất. 
- Tính toán chọn các linh kiện hợp lý.
b. Thiết kế mạch lắp ráp:
* Mạch lắp ráp thiết kế phải tuân thủ nguyên tắc:
- Bố trí các linh kiện trên bảng mạch điện khoa học và hợp lý.
- Vẽ ra đường dây dẫn điện để nối các linh kiện với nhau theo sơ đồ nguyên lý.
- Dây dẫn không chồng chéo lên nhau và ngắn nhất.Hiện nay người ta có thể thiết kế các mạch điện tử bằng các phần mềm thiết kế nhanh và khoa học ví dụ các phần mềm ProTel, Workbench,sẵn trên thị trường.
Hoạt động 2.3: (15’) Thiết kế mạch nguồn điện một chiều
*GV: Em hãy cho biết các phương án chỉnh lưu đã học?(Dành cho HS trung bình ↑)
*HS: Nêu các phương án chỉnh lưu.
*GV: Em hãy cho biết ưu nhược điểm của các phương án chỉnh lưu?(Dành cho HS trung bình ↑)
*HS: Tìm ưu nhược điểm của các phương án chỉnh lưu.
*GV: Phương án chỉnh lưu nào được dùng nhiều trong thức tế? Vì sao?(Dành cho HS trung bình ↑)
*HS: Chọn một phương án chỉnh lưu.
*GV: Yêu cầu HS tham gia tính toán và chọn các linh kiện.
*HS: Lên bảng
*GV: Gọi HS tính công suất máy biến áp.
*HS: Gọi HS tính điện áp.
*GV: Gọi HS chọn tụ điện.
*HS: Lên bảng tính toán. Phát biểu chọn tụ điện.
III. Thiết kế mạch nguồn điện một chiều
* Lựa chọn sơ đồ thiết kế:Có ba phương án chỉnh lưu
1.Chỉnh lưu một nửa chu kỳ chỉ có một điốt nhưng chất lượng điện áp kém nên trong thực tế ít dùng.
2.Chỉnh lưu cả chu kỳ với hai điốt có chất lượng điện áp tốt, nhưng biến áp có trung tính ít có sẵn trên thị trường, mặt khác điện áp ngược trên điốt lớn, nên sơ đồ này không thuận tiện khi chế tạo.
3.Sơ đồ chỉnh lưu cầu một pha tuy dùng 4 điốt nhưng chất lượng điện áp ra tốt và nhất là biến áp có sẵn trên thị trường nên sơ đồ này được dùng nhiều hơn trên thực tế. Do đó ta chọn sơ đồ chỉnh lưu cầu 1 pha làm sơ đồ thiết kế.
- Sơ đồ bộ nguồn có dạng như hình 9.1
* Tính toán và chọn các linh kiện trong mạch
- Công suất biến áp: P = kp.Itải = 1,3.12.1 =15,6 W.
Trong đó kp là hệ số, kp = 1,3
- Dòng điện điốt ID = kI.Itải/ 2 = 10.0,5/ 2=2,5A
Hệ số dòng điện kI thường chọn kI=10
- Điện áp: UN=kU.UN.=1,8.13,5=24,3V
Chọn hệ số kU=1,8
Từ thông số trên chọn điốt loại 1N1089 có UN=100V; Iđm=5A, rUD=0,75V.
Chọn tụ có C=1000µF, UN =25V
Hoạt động 3: Hoạt động luyện tập(củng cố kiến thức) (1’)
1) Mục tiêu: Ôn tập để củng cố kiến thức 
(2) Phương pháp/Kĩ thuật: Đàm thoại
(3) Hình thức tổ chức hoạt động: Thảo luận nhóm
(4) Phương tiện dạy học:Phiếu học tập 
(5) Sản phẩm: Học sinh khắc sâu kiến thức
Nhấn mạnh trọng tâm của bài giảng : các chọn, tính toán các linh kiện trong mạch cho phù hợp với yêu cầu - Thái độ tuân thủ theo các tiêu chuẩn đã quy định.
Hoạt động 4:Hoạt động vận dụng (2’) làm bài tập SGK
Ngày 01 tháng 12 năm 2019
Ký duyệt tuần 14
Diệp Anh Tuấn
Nguyeãn Vaên Linh
Hoạt động 5:Hoạt động tìm tòi mở rộng (2’) Chuẩn bị bài học tiếp theo: THỰC HÀNH NGUỒN ĐIỆN MỘT CHIỀU
IV. Rút kinh nghiệm: