ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
-----⁂-----
BÁO CÁO THÍ NGHIỆM
MƠN: MẠCH
ĐIỆN TỬ
Giảng viên hướng dẫn: NGUYỄN THANH PHƯƠNG
LỚP: DT01
NHĨM 9
Thành viên:
Nguyễn Ngọc Tri
MSSV: 1713601
Ngơ Mai Xuân Đan
MSSV: 1710055
Phạm Minh Đức
MSSV: 1710073
13/05/2019
Mục lục
Bài 1: Kiểm chứng mạch khuếch đại BJT ghép E chung: DC và AC................4
1. Mục tiêu thí nghiệm..................................................................................................................4
2. Các giả thuyết phải kiểm chứng.......................................................................................4
3. Lựa chọn các dữ kiện đầu vào và phương pháp đo đạc các đại lượng......7
4. Các kết quả thí nghiệm...........................................................................................................8
5. Phân tích so sánh và kết luận...........................................................................................14
Bài 2: Kiểm chứng mạch khuếch đại ghép vi sai dùng BJT.................................18
1. Mục tiêu thí nghiệm...............................................................................................................18
2. Các giả thuyết phải kiểm chứng....................................................................................18
3. Lựa chọn các dữ kiện đầu vào và phương pháp đo đạc các đại lượng. . .21
4. Các kết quả thí nghiệm........................................................................................................24
5. Phân tích so sánh và kết luận..........................................................................................32
Bài 3: Kiểm chứng các mạch ứng dụng dùng Op – amp...........................................35
1. Mục tiêu thí nghiệm...............................................................................................................35
2. Các giả thuyết phải kiểm chứng....................................................................................35
3. Lựa chọn các dữ kiện đầu vào và phương pháp đo đạc các đại lượng. . .40
4. Các kết quả thí nghiệm.....................................................................................................41
5. Phân tích so sánh và kết luận.........................................................................................47
Bài 4: Khảo sát đáp ứng tần số mạch khuếch đại BJT ghép E chung............51
1. Mục tiêu thí nghiệm...............................................................................................................51
2. Các giả thuyết phải kiểm chứng....................................................................................51
3. Lựa chọn các dữ kiện đầu vào và phương pháp đo đạc các đại lượng. . .60
4. Các kết quả thí nghiệm........................................................................................................60
5. Phân tích so sánh và kết luận...........................................................................................67
2
3
Bài 1: KIỂM CHỨNG MẠCH KHUẾCH ĐẠI BJT
GHÉP E CHUNG: DC VÀ AC
1.
Mục tiêu thí nghiệm
Khảo sát mạch khuếch đại BJT ghép E chung khơng hồi tiếp và có hồi tiếp
- Đo điểm tĩnh DC: đo được ICQ, IBQ ,VCEQ của BJT ở chế độ DC.
- Tính được hệ số β =
, so sánh với khoảng giá trị của β trong datasheet.
- Dùng kết quả điểm tĩnh DC để tính các giá trị AV, ZIN, ZOUT theo lý thuyết.
- Sử dụng thành thạo Scope có 2 chanel để quan sát dạng sóng ngõ vào ,
dạng sóng ngõ ra .
- Tìm biên độ lớn nhất của áp ngõ vào mà ngõ ra khơng méo dạng |max
để tìm được chính xác.
- Xác định tần số dãy giữa và đo AV mạch ở tần số dãy giữa: khoảng tần số
tín hiệu ngõ vào và ngõ ra ngược pha, khi đó các tụ ghép xem như ngắn
mạch, các tụ kí sinh xem như hở mạch, kết quả độ lợi áp ít bị ảnh hưởng bởi
các tụ điện.
- Với tần số dãy giữa, quan sát trên dao động kí dạng sóng ngõ vào và ngõ ra,
| |
đọc biên độ VIN, VOUT và tính độ lợi áp AV =
.
Từ đó đưa ra nhận xét về sự khác nhau về độ lợi áp của BJT ghép E
chung có hồi tiếp và khơng có hồi tiếp.
Đo tổng trở ngõ vào ZIN, so sánh với kết quả tính lý thuyết.
Đo tổng trở ngõ ra ZOUT, so sánh với kết quả tính lý thuyết.
Thấy được sự khác nhau của mạch khuếch đại BJT E chung có hồi tiếp và
khơng hồi tiếp. Tác dụng của từng loại mạch và công dụng của các phần
tử trong mạch.
|
-
|
2. Các giả thuyết phải kiểm chứng
2.1.Nguyên lý hoạt động:
Điện áp xoay chiều Vi đưa vào chân B của BJT, tín hiệu ở tần số dãy giữa,
các tụ điện ghép xem như ngắn mạch, cho tín hiệu AC đi qua đồng thời cách li
thành phần DC, do BJT được phân cực hoạt động ở chế độ tích cực, tín hiệu đưa
vào là tín hiệu bé, độ dốc của IC gần như đường thẳng, mạch hoạt động gần như
4
tuyến tính, nên tín hiệu lấy ra ở chân C VO được khuếch đại, ngược pha với
tín hiệu ngõ vào.
2.2.Sơ đồ tương đương và các thông số quan trọng
a) Mạch BJT khuếch đại E chung khơng hồi
tiếp:
Hình 2.1: Mạch khuếch đại ghép E chng khơng hồi tiếp
• Điểm tĩnh Q:
2
−
.(12
)
+
1 2
ICQ =
( 1 // 2) +( + 1)( 1+ 2)
+1
VCEQ = 12 – RC.ICQ – (RE1 + RE2)
ICQ
• Sơ đồ tương đương tín hiệu nhỏ mạch khuếch đại BJT E chung không hồi
triếp:
5
hie =
0.025.ℎ
;
hfe ≈ β
Theo sơ đồ:ZIN = Rb // hie = RB1 // RB2 // hie
ZOUT = RC
AV = - hfe .
.
.
//
ℎ
+
+
//
1
//
.
2
1
//
1
2
b) Mạch khuếch đại ghép E chung có hồi tiếp:
Hình 2.2: Mạch khuếch đại ghép E chung có hồi tiếp
• Điểm tĩnh Q:
2
−
.(12
)
+
1 2
ICQ =
( 1 // 2) +( + 1)( 1+ 2)
+1
VCEQ = 12 – RC.ICQ – (RE1 + RE2)
ICQ
• Sơ đồ tương đương tín hiệu nhỏ:
6
hie =
0.025.ℎ
;
hfe ≈ β
Theo sơ đồ:ZIN = RB1 // RB2 // (hie +RE1(hfe + 1))
ZOUT = RC
AV = - hfe .
.
+
.
ℎ
//
+
(ℎ
1
.
1 // 2
+1)+
//
1
//
1
2
3. Lựa chọn các dữ kiện đầu vào và phương pháp đo đạc các đại lượng
3.1.Đo DC:
+ Lắp mạch theo module trong hộp thí nghiệm.
+ Ngắn mạch thành phần AC
+ Đo ICQ: dùng máy đo ở chế độ DC, thang đo 100mA, đo dòng ICQ
chỉ vài mA, que đo nối tiếp với dòng ICQ
+ Đo IBQ: máy đo ở chế độ DC, thang đo 100mA, dịng IBQ có giá trị
rất nhỏ, que đo nối tiếp với dòng IBQ.
+ Đo VCEQ: máy đo cho đo V ở chế độ DC, cắm que đo vào đầu C và
đầu E của BJT.
+ Từ ICQ, IBQ tính β =
+ Chọn ngõ vào Vi là sóng sin, biên độ tầm
mV 3.2.Đo AV:
+ Chọn các giá trị Vi nhỏ hơn |Vi|max để ngõ ra Vo không bị méo dạng.
+ Chọn tầm số đo là tần số dãy giữa để mạch xem như là thuần trở, AV
không phụ thuộc vào trở kháng của các tụ điện (3kHZ, 5kHz, 8kHz)
7
Quan sát dạng sóng bằng dao động ký, Vi vào CH1, Vo vào CH2, chọn
xem ở chế độ DUAL, điều chỉnh VOL/DIV phù hợp, ghi lại kết quả V i, Vo
+
theo trị đỉnh – đỉnh từ đó tính AV =
−
−
−
3.3.Đo Zin:
+ Cố định Vi và tần số, thay đổi các trở Ri, quan sát và ghi lại các giá
trị Vo khác nhau trên oscilloscope (trị đỉnh – đỉnh).
+ Chọn (Ri1, Ri2) = (1k, 2.7k), (1k, 6.8k), (2.7k, 6.8k). Các Ri khác
nhau, chênh lệch đáng kể, ngõ ra sẽ chênh lệch, khơng q gần nhau.
+ Tính Zin
3.4.Đo Zout:
+ Cố định Vi và tần số, thay đổi các trở RL, quan sát và ghi lại các giá
trị Vo khác nhau trên oscilloscope (trị đỉnh – đỉnh).
+ Chọn (RL1, RL2) = (5.6k, 1.2k), (5.6k, 1k), (1k, 1.2k)
+ Tính Zout
4. Các kết quả thí nghiệm
4.1. Đo phân cực tĩnh DC
Kết quả đo
ICQ = 5.201 mA ; IBQ = 0.019 mA ; VCEQ = 4.67 V
β
==
5.201
0.019
= 273.74
4.2. Đo độ lợi áp AV :
a) Mạch khuếch đại BJT E chung không hồi
tiếp: Ngõ ra không bị méo dạng:
Bảng 4.1: Kết quả đo AV mạch khuếch đại BJT E chung không hồi tiếp
Tần số
Vipp
Vopp
AV
3kHz
0.04V
3.2V
-80
5kHz
0.08V
6.4V
-80
8kHz
0.1V
8V
-80
8
Hình 4.1: Kết quả đo Av1
Hình 4.2: Kết quả đo AV2
9
̅
=
Hình 4.3: Kết quả đo AV3
1+ 2+ 3 = −80−80−80 = - 80
33
̅̅
̅̅
|
||
∆AV =
− 1+
=
|
̅̅
− 2 +| − 3|
|−80−(−80)|+|−80−(−80)|+|−80−(−80)| = 0 3
̅̅
± ∆A = - 80
→ AV =
b) Mạch khuếch đại BJT E chung có hồi tiếp:
Ngõ ra khơng bị méo dạng
V
Bảng 4.2: Kết quả đo AV mạch khuếch đại BJT E chung co hồi tiếp
Tần số
Vipp
Vopp
AV
3kHz
0.15V
3.2V
21.333
5kHz
0.2V
4.4V
22
8kHz
0.38V
7.6V
20
Hình 4.4: Kết quả đo Av1
10
Hình 4.5: Kết quả đo AV2
Hình 4.6: Kết quả đo GV3
̅
=
+ +
1
2
3
=
−21.333 +(−22)+(−20)
= - 21.111
33
̅̅
̅̅
|
||
∆AV =
− 1+
=
|
̅̅
− 2 +| − 3|
|−21.111−(−21.333)|+|−21.111−(−22)|+|−21.111−(−20)| = 1.407 3
̅̅
→ AV =
± ∆AV = -21.111 ± 1.407
11
4.3. Đo tổng trở ngõ vào:
a) Mạch khuếch đại BJT E chung không hồi tiếp
Bảng 4.3: Kết quả đo Zin mạch khuếch đại BJT E chung không hồi tiếp
Ri1
Ri2
Vo1
Vo2
Zin
1kΩ
2.7kΩ
8V
4.5V
1.185kΩ
1kΩ
6.8kΩ
8V
2.1V
1.064kΩ
2.7kΩ
6.8kΩ
4.5V
2.1V
0.8875kΩ
1+ 1
=
2
1+ 1
→
+
=
+ 2.7
1
2
4.8
→ Zin1 = 1.185 kΩ
8
1
1
Tương tự: Zin2 = 1.068kΩ
Zin3 = 0.8875kΩ
̅̅
+
2+
3
=
1.185+1.068+0.8875
=
1
3
3
̅̅̅
−
→
= ̅
̅
̅̅̅
1|+|
|
|
∆Zin =
= 1.047 kΩ
− |+| −
2
3
3
|1.047−1.185|+|1.047−1.068|+|1.047−0.8875| = 0.106 3
Zin = ̅ ± ∆Zin = 1.047 ± 0.106 kΩ
b) Mạch khuếch đại BJT E chung có hồi tiếp
Bảng 4.4: Kết quả đo Zin mạch khuếch đại BJT E chung co hồi tiếp
Ri1
Ri2
Vo1
Vo2
Zin
1
1kΩ
2.7kΩ
7V
4.8V
2.709kΩ
1kΩ
1.2kΩ
7V
6.6V
2.3kΩ
1.2kΩ
2.7kΩ
6.6V
4.8V
2.8kΩ
+
1
=
2
1+ 1
→
+
1
+ 2.7
2
1
=
4.8
→ Zin1 = 2.709kΩ
6.1
1
Tương tự:
Zin2 = 2.3kΩ
Zin3 = 2.8kΩ
12
+
1
̅̅
̅
∆Zin =
=
̅
|̅̅−
+
2
3
=
3
̅̅
2.709 + 2.3 +2.8
3
= 2.603 kΩ
̅̅
1|+| ̅− 2|+| ̅− 3| 3
→
|2.603−2.709|+|2.603−2.3|+|2.603−2.8| = 0.202 kΩ 3
=
̅̅
Zin = ̅ ± ∆Zin = 2.603 ± 0.202 kΩ
4.4. Đo tổng trở ngõ ra:
a) Mạch khuếch đại BJT E chung không hồi tiếp
Bảng 4.5: Kết quả đo Zout mạch khuếch đại BJT E chung khơng hồi tiếp
RL1
RL2
Vo1
Vo2
Zout
5.6kΩ
2.7kΩ
8V
6.8V
1.1kΩ
5.6kΩ
1kΩ
8V
4.8V
0.95kΩ
1kΩ
2.7kΩ
4.8V
6.8V
0.877kΩ
Cơng thức tính tổng trở ngõ ra :
2.7( 5.6 +
→
1)
7
= → Zout1 = 1.1 kΩ
5.6 (2.7 +)
8
1
Tương tự:
Zout2 = 0.95 kΩ
Zout3 = 0.877 kΩ
̅̅
̅
1
=
+
2
+
1.1+0.95+0.877
3
=
3
3
= 0.976 kΩ
̅̅
̅
∆Zout =
|−
|+| −
1
|+| −
2
|
3
3
→
=̅̅
̅
|0.976−1.1|+|0.976−0.95|+|0.976−0.877| = 0.083 3
Zout = ± ∆Zout = 0.976 ± 0.083 kΩ
13
b) Mạch khuếch đại BJT E chung có hơi tiếp
Bảng 4.6: Kết quả đo Zout mạch khuếch đại BJT E chung có hồi tiếp
RL1
RL2
Vo1
Vo2
Zout
5.6kΩ
1.2kΩ
6.5V
4.2V
0.983kΩ
5.6kΩ
1kΩ
6.5V
3.8V
0.89kΩ
1kΩ
1.2kΩ
3.8V
4.2V
1.333kΩ
Cơng thức tính tổng trở ngõ ra :
1.2(5.6 +
→
1
)
=
5.6 (1.2 +)
4.2
→ Zout1 = 0.983kΩ
6.2
1
Zout2 = 0.89kΩ
Tương tự:
Zout3 = 1.333kΩ
̅̅
̅
1
=
̅̅
̅̅
̅ 1|+| ̅− 2|+| ̅− 3|
∆Zin = |̅−
→
̅
2
+
0.983+0.89+1.333
3
=
3
̅̅
=̅̅
+
3
= 1.068 kΩ
3
|1.068−0.983|+|1.068−0.89|+|1.068−1.333| = 0.176 3
Zout = ± ∆Zout = 1.068 ± 0.176 kΩ
5. Phân tích so sánh và kết luận:
Tính tốn lý thuyết theo 2 dữ liệu đo được lúc làm thí nghiệm:
hfe = β = 273.74, VBE = 0.621V
5.1. Phân cực tĩnh DC:
• Lý thuyết
2
−
.(12
)
+
1 2
ICQ =
( 1 // 2) +( + 1)( 1+ 2)
14
5.6
273.74(12 ×
=
−0.621)
= 5.1885 (mA)
18+5.6
5.6 ×18
+274.74(22+390)×10
−3
5.6+18
+1
VCEQ = 12 – RC.ICQ – (RE1 + RE2)
ICQ
= 12 – 1×5.1885 – (22 + 390) × 10−3 × 273.74+1273.74 ×5.1885 = 4.666 (V)
• Sai số so với thực tế
Thực tế −lý thuyết
Công thức sai số: %sai số = |
|.100%
Lý thuyết
5.201−5.1885
%ICQ = |
|.100% = 0.24%
5.1885
4.67−4.666
%VCEQ = |
|. 100% = 0.21%
4.666
• Phân tích đánh giá
+ hfe theo datasheet của BJT 2SD468 là 85 – 240 nhưng khi đo thì hfe của
BJT là 273.74 . Nguyên nhân là do hfe thay đổi theo nhiệt độ, nhiệt độ càng
tăng thì hfe càng lớn .
+ Nhìn chung các sai số khi đó phân cực tĩnh DC là ICQ và VCEQ khơng
khác biệt lắm so với tính tốn trên lý thuyết.
5.2. Mạch khuếch đại BJT E chung khơng hồi tiếp:
• Lý thuyết
hie =
-
0.025.ℎ
= 0.025 ×273.74 = 1.32kΩ
5.1885
Độ lợi áp
AV = - hfe .
.
.
//
ℎ
+
+
.
1 // 2
1
////
1
2
1
1
= -273.74
1×5.6
1+ 5.6
1
1
+
1
18
+
5.6
×
1
×
1
1.32+
1
1
+
1
+
18
1
= -88.345
1
5.6
- Tổng trở ngõ vào
15
1
ZIN = RB1 // RB2 // hie =
1
1
= 1.008 kΩ
1
+
+
1.32
18
5.6
- Tổng trở ngõ ra
ZOUT = RC = 1kΩ
• Sai số so với thực tế
%AV = |−80 −(−88.345)|. 100% = 9.446% −88.345
1.047−1.008
%Zin = |
|. 100% = 3.869%
1.008
0.976−1
%Zout = |
|. 100% = 2.4%
1
• Phân tích đánh giá
+ 2 đại lượng Zin và Zout khá đúng với thực tế nhưng A V thì lại có sai số
khá lớn. Nguyên nhân là do dụng cụ đo không hiển thị được giá trị cụ thể mà
chỉ nhìn vào vạch chia để xác định giá trị Vp-p sau đó lập tỉ số nên dẫn đến
việc sai sót trong số liệu.
+ Hướng giải quyết: Chỉnh Volt/div nhỏ lại để có thể tăng độ chính xác
khi đọc giá trị Vout và Vin. Đồng thời làm thí nghiệm ở một nơi có nhiệt độ
mơi trường ổn định để hfe không bị thay đổi
5.3. Mạch khuếch dại BJT E chung cú hi tip:
ã Lý thuyt
hie =
0.025.
= 0.025 ì273.74 = 1.32k
5.1885
-
lợi áp
AV = - hfe .
.
.
ℎ
+
.
// 1 // 2
+
(ℎ +1)+
1
////
1
1
2
1
1
= -273.74
1×5.6
1
1
+
18
1
+
1
5.6
×
1+ 5.6
×
1
1.32+22×10
−3
×274.74+
1
1
1
+
18
1
1
+ 5.6
16
= - 23.022
- Tổng trở ngõ vào
ZIN = RB1 // RB2 // (hie +RE1(hfe + 1))
1
=
1
1.32+22×10 −3×274.74
1
+
18
1
+
= 2.7033 kΩ
5.6
- Tổng trở ngõ ra
ZOUT = RC = 1kΩ
• Sai số so với thực tế
%AV = |−21.111 −(−23.022)|. 100% = 8.3% −23.022
2.603−2.7033
%Zin = |
|. 100% = 3.71%
2.7033
1.068−1
%Zout = |
1
|. 100% = 6.8%
• Phân tích đánh giá
+ Các đại lượng Zin, Zout khơng có sự chênh lệch nhiều giữa lý thuyết
với thực tế nhưng AV lại có sự chênh lệch khá lớn.
+ Nguyên nhân: do dụng cụ đo không hiển thị được giá trị cụ thể mà chỉ
nhìn vào vạch chia để xác định giá trị Vp-p sau đó lấp tỉ số nên dẫn đến việc
sai sót trong số liệu. Bên cạnh đó giá trị A V còn phụ thuộc vào hfe (một đại
lượng thay đổi theo nhiệt độ môi trường).
17
Bài 2: KIỂM CHỨNG MẠCH KHUẾCH ĐẠI GHÉP VI SAI
DÙNG BJT
1. Mục tiêu thí nghiệm
- Biết cách lắp mạch ghép BJT tạo thành mạch khuếch đại vi sai từ module
thí nghiệm, hiểu rõ nguyên lý hoạt động của mạch khuếch đại vi sai
dùng BJT với điện trở RE ở cực phát và nguồn dòng ở cực phát
- Đảm bảo mạch có nguồn DC duy trì hoạt động, dùng máy đo đa năng
đo được phân cực DC của mạch và cách li thành phần DC với ngõ ra
bằng cách ghép nối tụ điện.
- Biết cách sử dụng máy phát sóng để tạo sóng ngõ vào phù hợp: điều
chỉnh biên độ phù hợp, tần số dãy giữa để quan sát ngõ ra khơng méo
dạng, biết cách tạo hai tín hiệu v1, v2 cùng pha, ngược pha từ những
luật mạch cơ bản áp dụng trên module thí nghiệm theo yêu cầu của bài
thí nghiệm.
- Sử dụng hiệu quả dao động ký để quan sát sóng ngõ vào, ngõ ra, đọc
được các giá trị đỉnh đỉnh trên dao động ký để phục vụ cho việc tính
tốn độ lợi áp.
- Đo đạc, kiểm chứng độ lợi áp cách chung AC khi hai sóng ngõ vào
chân B cùng pha, độ lợi áp vi sai Ad khi hai sóng ngõ vào chân B
ngược pha của cả hai mạch, so sánh với lý thuyết, rút ra nhận xét, đánh
giá và giải thích về sự khác nhau giữa các kết quả.
- Từ kết quả đo được độ lợi áp cách chung, độ lợi áp vi sai, tính được tỷ
lệ triệt tín hiệu đồng pha CMRR.
2. Các giả thuyết cần kiểm chứng
2.1. Mạch khuếch đại vi sai với RE ở cực phát:
• Nguyên lý hoạt động: Mạch gồm 2 BJT giống nhau về mọi thông số,
ghép chung chân C, chân E, tín hiệu đầu vào đưa vào chân B, điện trở RE hồi
tiếp âm giúp mạch luôn hoạt động ở chế độ tích cực, tín hiệu ngõ ra lấy ở chân
C là khuếch đại hiệu giữa 2 tín hiệu đầu vào ( tín hiệu bé).
18
Hình 2.1: Mạch khuếch đại vi sai với RE ở cực phát
•
Sơ đồ tương đương:
•
Các thơng số quan trọng:
ICQ =
=β
.(12− )
+ 2( + 1)
− ( // )
AC =
+
2.2.
( // )
+2( +1)
Ad =
2( + )
Mạch khuếch đại vi sai với nguồn dòng ở cực phát:
19
• Nguyên lý hoạt động: Mạch gồm 2 BJT giống nhau về mọi thông số,
ghép chung chân C, chân E, tín hiệu đầu vào đưa vào chân B, nguồn dịng ở
chân E cung cấp dịng cho mạch ln hoạt động ở chế độ tích cực, tín hiệu ngõ
ra lấy ở chân C là khuếch đại hiệu giữa 2 tín hiệu đầu vào ( tín hiệu bé).
Hình 2.3: Mạch khuếch đại vi sai với nguồn dịng ở cực phát
• Sơ đồ tương đương:
• Các thơng số quan trọng:
1
.(−12
+12− )
ICQ =
+
1
(
1
//
2
2
=β
) + 2( + 1)
20
AC =
− ( // )
+
Ad =
+2( +1)
( // )
2( + )
3. Lựa chọn dữ kiện đầu vào và phương pháp đo đạc các đại lượng
3.1. Mạch khuếch đại vi sai dùng BJT với điện trở RE ở cực phát
a) Dữ kiện DC và đo phân cực DC:
Nguồn DC: 12V và -12V
BJT Q1,Q2 là 2SD468: 1 = 2 = 5.6 , 1 = 2 = 1.2 , chung bằng 5.6kΩ nối tiếp
với nguồn -12V là điện trở hồi tiếp âm, đảm bảo cả hai BJT như nhau về các thông số,
thực hiện được mạch khuếch đại vi sai và mạch luôn hoạt động ở chế độ tích cực.
Đo phân cực DC: ngắn mạch thành phần DC đo , bằng máy đo đa năng (đo
nối tiếp), thang đo 100mA do tính tốn lý thuyết , tầm mA, đo , bằng máy đo đa
năng ( đo song song).
b) Dữ kiện để đo AC, Ad
Đo
:
Cho sóng ngõ vào là tín hiệu bé, đảm bảo ngõ ra khơng bị méo dạng, có
giá trị khác nhau chênh lệch để được ngõ ra khác nhau, các giá trị 1 đỉnh đỉnh được chọn: 1.32V, 4.0V, 6.2V ( đều có ngõ ra khơng méo dạng).
Chỉnh tần số dãy giữa để 1, ngược pha, tần số chọn thang đo 10kHz, quan sát thấy 1, ngược pha. Cho tín hiệu 1 = 2 (cùng
biên độ, cùng pha) qua vào chân B của 2 BJT
Tín hiệu ngõ ra
lấy ra ở chân C của BJT Q2, mắc tụ ghép có giá trị
100 để ở tần số dãy giữa, tụ xem như ngắn mạch, mắc với tải 12kΩ, quan sát
trên dao động ký trị đỉnh- đỉnh và ghi lại kết quả.
Tính được: AC =
=
+
2
1
2
1
21
Đo
:
Cho sóng ngõ vào là tín hiệu bé, đảm bảo ngõ ra khơng bị méo dạng, có giá trị khác nhau chênh lệch để được
ngõ ra khác nhau, các giá trị 1 đỉnh đỉnh được chọn: 52mV, 26mV, 14mV ( đều có ngõ ra khơng méo dạng).
Chỉnh tần số dãy giữa để 1, ngược pha, tần số chọn thang đo 10k, quan sát thấy 1, ngược pha. Cho
tín hiệu 1, 2 (cùng biên độ, ngược pha) qua vào chân B của 2 BJT : hai đầu của máy phát sóng nối với 2
nhánh của 2 điện trở bằng nhau, nổi tiếp nhau, điểm nối giữa 2 điện trở nối đất, 2 đầu còn lại nổi với , giá
trị của hai điện trở rất nhỏ so với , chọn giá trị hai điện trở là 33 << 1.2k .
Tín hiệu ngõ ra lấy ra ở chân C của BJT Q2, mắc tụ ghép có giá trị 100 để
ở tần số dãy giữa, tụ xem như ngắn mạch, mắc với tải 12kΩ, quan sát trên dao
động ký trị đỉnh- đỉnh và ghi lại kết quả.
=
1
−2
3.2. Mạch khuếch đại vi sai ùng BJT với nguồn dòng ở cực phát
a) Dữ kiện DC và đo phân cực DC:
Nguồn DC: 12V và -12V
BJT Q1,Q2 là 2SD468: 1 = 2 = 5.6 , 1 = 2 = 1.2 , chân E nối chung của cả 2 BJT nối
tiếp với nguồn dòng dùng BJT Q3, xem như nguồn dòng lý tưởng, hai BJT như nhau về các thông
số, thực hiện được mạch khuếch đại vi sai và mạch ln hoạt động ở chế độ tích cực.
Đo phân cực DC: ngắn mạch thành phần DC đo , bằng máy đo đa năng (đo
nối tiếp), thang đo 100mA do tính tốn lý thuyết , tầm mA, đo , bằng máy đo đa
năng ( đo song song).
22
b) Dữ kiện để đo Ac, Ad
Đo
:
Cho sóng ngõ vào là tín hiệu bé, đảm bảo ngõ ra khơng bị méo dạng, có giá trị khác nhau chênh lệch để
được ngõ ra khác nhau, các giá trị 1 đỉnh đỉnh được chọn: 1.080V, 0.8V, 0.4V ( đều có ngõ ra không méo dạng).
Chỉnh tần số dãy cao để quan sát được tín hiệu vào và ra, thang tần số
ở 100kHz.
Cho tín hiệu 1 = 2 (cùng biên độ, cùng pha) qua vào chân B của 2 BJT. Tín hiệu ngõ
ra lấy ra ở chân C của BJT Q2, mắc tụ ghép có giá trị 100 để ở tần số dãy giữa, tụ xem như
ngắn mạch, mắc với tải 12k, quan sát trên dao động ký trị đỉnh- đỉnh và ghi lại kết quả.
Tính được: AC =
=
+
2
1
2
Đo
1
:
Cho sóng ngõ vào là tín hiệu bé, đảm bảo ngõ ra khơng bị méo dạng, có giá trị khác nhau chênh lệch để được
ngõ ra khác nhau, các giá trị 1 đỉnh đỉnh được chọn: 54mV, 42mV, 19mV ( đều có ngõ ra khơng méo dạng).
Chỉnh tần số dãy cao để quan sát được tín hiệu vào và ra, thang tần số ở
100kHz.
Cho tín hiệu
1, 2
(cùng biên độ, ngược pha) qua
vào chân B của 2
BJT: hai đầu của máy phát sóng nối với 2 nhánh của 2 điện trở bằng nhau, nổi
tiếp nhau, điểm nối giữa 2 điện trở nối đất, 2 đầu còn lại nổi với , giá trị của hai
điện trở rất nhỏ so với , chọn giá trị hai điện trở là 33 << 1.2k .
Tín hiệu ngõ ra lấy ra ở chân C của BJT Q2, mắc tụ ghép có giá trị 100 để
ở tần số dãy giữa, tụ xem như ngắn mạch, mắc với tải 12kΩ, quan sát trên dao
động ký trị đỉnh- đỉnh và ghi lại kết quả.
23
=
1−2
4. Các kết quả thí nghiệm
4.1. Mạch khuếch đại vi sai dùng BJT với điện trở RE ở cực phát
a) Phân cực DC:
Kết quả đo phân cực DC của Q1, Q2:
= 1.038
=ℎ
= 0.004
=
= 259.5
= 6.835
= 0.5748
b) Độ lợi cách chung:
Bảng 4.1: Kết quả đo độ lợi cách chung mạch khuếch đại vi sai với RE
ở cực phát
Vi-pp
Vo-pp
AC
1.32V
0.46V
- 0.3485
4V
1.4V
- 0.35
6.2V
2.2V
- 0.3548
Hình 4.1: Kết quả đo AC1
24
Hình 4.2: Kết quả đo AC2
Hình 4.3: Kết quả đo AC3
Với
=
=
1+2
1
2
Áp dụng cơng thức trên ta có: AC1 =
1
0.46
=
= 0.3485 (V/V)
−1.32
11
25