KỸ THUẬT SỐ VÀ MẠCH ĐIỆN TỬ
Giảng viên
Giới thiệu khóa học
KẾ HOẠCH HỌC TẬP MÔN "KỸ THUẬT SỐ VÀ MẠCH ĐIỆN TỬ"
Giới thiệu môn học
Môn học Kỹ thuật số và mạch điện tử là bước khởi đầu để bạn khám phá thế giới bên trong những thiết bị công nghệ hiện đại như điện thoại, máy tính, ô tô thông minh và hệ thống tự động hóa. Bạn sẽ học cách xây dựng các mạch logic, bộ vi xử lý, mạch điều khiển cũng như hiểu nguyên lý hoạt động của các linh kiện điện tử cơ bản. Đây là nền tảng cốt lõi giúp bạn tự tin bước vào các lĩnh vực phát triển phần cứng, hệ thống nhúng, IoT hoặc thiết kế vi mạch. Môn học không chỉ mang tính lý thuyết mà còn đi kèm với thực hành thiết kế, mô phỏng và chế tạo mạch thực tế.
Mục tiêu môn học
-
Hiểu và vận dụng nguyên lý điện tử cơ bản: Nắm rõ cách hoạt động của điện trở, tụ điện, transistor, diode và các linh kiện điện tử khác.
-
Nắm chắc các khái niệm kỹ thuật số: Bao gồm các cổng logic cơ bản, mạch tổ hợp, mạch tuần tự, Flip-Flop, Register, Counter, và FSM (Finite State Machine).
-
Thực hành thiết kế mạch điện tử và mạch số: Sử dụng phần mềm mô phỏng và bảng mạch thực tế (breadboard, PCB cơ bản).
-
Phân tích và kiểm tra mạch điện: Hiểu cách đo đạc điện áp, dòng điện, tín hiệu số và tín hiệu tương tự.
-
Ứng dụng nguyên lý kỹ thuật số và điện tử trong thiết kế hệ thống thực tế: Xây dựng mạch điều khiển đơn giản, giao tiếp cảm biến hoặc lập trình vi điều khiển cơ bản.
Kiến thức tiên quyết
-
Toán học cơ bản: Đặc biệt là đại số Boolean, đại số tuyến tính và kiến thức về hàm số.
-
Vật lý phổ thông: Các khái niệm dòng điện, điện áp, điện trở và từ trường.
-
Tin học cơ bản: Biết cách sử dụng máy tính, cài đặt phần mềm, vận hành thiết bị đo lường điện tử.
Giai đoạn học tập theo 15 tuần
| Tuần | Nội dung học tập | Ghi chú |
|---|---|---|
| Tuần 1 | Giới thiệu kỹ thuật điện tử và kỹ thuật số - Tầm quan trọng và ứng dụng. |
Tìm hiểu lịch sử phát triển kỹ thuật số. |
| Tuần 2 | Linh kiện điện tử cơ bản - Điện trở, tụ điện, cuộn cảm, diode. |
Lắp mạch đơn giản để đo điện trở và điện áp. |
| Tuần 3 | Transistor BJT và MOSFET - Hoạt động cơ bản và ứng dụng. |
Mô phỏng khuếch đại tín hiệu nhỏ. |
| Tuần 4 | Nguyên lý mạch tương tự - Khuếch đại, lọc tín hiệu, chuyển mạch. |
Mô phỏng mạch lọc RC. |
| Tuần 5 | Giới thiệu kỹ thuật số - Logic 0/1, mức điện áp. |
Làm bài tập bảng chân lý. |
| Tuần 6 | Cổng logic cơ bản - AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR, XNOR. |
Thực hành thiết kế mạch logic bằng IC 74xx. |
| Tuần 7 | Mạch tổ hợp - Bộ cộng, bộ giải mã, bộ chọn. |
Thiết kế mạch bộ cộng 4-bit. |
| Tuần 8 | Mạch tuần tự - Flip-Flop (SR, JK, D, T). |
Tạo mạch chia tần số bằng Flip-Flop. |
| Tuần 9 | Bộ đếm và thanh ghi - Counter, Shift Register. |
Thực hành bộ đếm LED đơn giản. |
| Tuần 10 | FSM (Finite State Machine) - Phân tích, thiết kế trạng thái. |
Vẽ sơ đồ trạng thái cho hệ thống điều khiển đèn giao thông. |
| Tuần 11 | Giới thiệu vi điều khiển - Cấu trúc, nguyên lý hoạt động cơ bản. |
Làm quen với Arduino hoặc STM32. |
| Tuần 12 | Giao tiếp cơ bản - GPIO, ADC, PWM. |
Viết chương trình giao tiếp LED và nút nhấn. |
| Tuần 13 | Ứng dụng thực tế trong hệ thống nhúng - Thiết kế mạch cảm biến đơn giản. |
Giao tiếp cảm biến nhiệt độ. |
| Tuần 14 | Thiết kế mạch PCB cơ bản - Nguyên lý thiết kế, nguyên lý sơ đồ (schematic) và layout PCB. |
Sử dụng phần mềm EasyEDA hoặc Altium Designer. |
| Tuần 15 | Dự án nhỏ và tổng kết học phần - Thiết kế, lắp ráp và thử nghiệm một mạch thực tế. |
Ví dụ: Máy đếm số người ra vào phòng. |
Ứng dụng thực tế của môn học
-
Xây dựng nền tảng vững chắc cho các môn học chuyên sâu: Như thiết kế vi mạch, hệ thống nhúng, IoT, robot, điều khiển tự động.
-
Tham gia thiết kế và chế tạo các sản phẩm điện tử: Từ bảng mạch điều khiển, thiết bị cảm biến, đến sản phẩm điện tử tiêu dùng.
-
Tăng khả năng giải quyết vấn đề kỹ thuật thực tế: Phân tích mạch điện, sửa chữa thiết bị điện tử.
-
Phát triển kỹ năng thực hành quan trọng: Sử dụng thành thạo các công cụ như đồng hồ vạn năng, máy hiện sóng, phần mềm mô phỏng điện tử.