Thực hành điện tử tương tự tuần 2

Báo cáo thực tập điện tử tương tự tuần 2
TRANSISTOR LƯỠNG CỰC BJT
VÀ CÁC MẠCH KHUẾCH ĐẠI
Họ tên: Cấn Quang Trường
MSV: 19021527
1. Khảo sát đặc tuyến I-V của transistor NPN và PNP (A2-1)

1.1.
1.2.

Kiểm tra sơ bộ transitor bằng Digital Multimeter
Đo đặc tuyến lối ra iC = f(vCE) với các iB = const của transistor NPN

Bảng A2-B1
Kiểu
NPN

Dòng
iB(chỉnh P1)
Vce
10uA
20uA

Ic
Vce
Ic

5.4
4
1.3
4

4.7
7
2.4
3

4.6
9
4
1.3
3 1.3
4.5
4 4.3
2.4 2.4
2

Chỉnh P2
3.0 2.3 1.5
9
7
5
1.3
1.2
1 1.3
9
4.0 0.8 0.1
9
4
5
2.4 2.3 1.8
1

4
3

0.2
1.2
4
0.1
4
1.4
9

0.1
8
1.1
8
0.1
2
1.3
1

0.1
7
1.1
6
0.1
2
1.1
9

0.1

6
1.1
0.1
2
1.1
1


Vce
30uA

Ic
Vce

40uA

Ic

3.8
8
3.5
6
3.6
1
4.7
2

3.2 2.2 1.6 0.2
2
6

2
3
3.5 3.5 3.4 3.3
4
0
8
8
3.1
2.3 0.2
7 2.7
1
8
4.6 4.5
4.7 4.7
6
4

0.2
1
3.2
9
0.1
6
3.6
1

0.1
8
3.0
5

0.1
4
2.7
1

0.1
5
2.5
9
0.1
1
1.8
9

0.1
4
2.4
3
0.0
9
1.3
7

0.1
3
2.0
9
0.0
9
1.1

6

1.3. Đo đặc tuyến lối ra iC = f(vCE) với các iB = const của transistor PNP
Bảng A2-B2
Kiểu
PNP

Dòng ib (chỉnh
P1)
10uA

chỉnh P2
VCE

5.23 4.54

4.2

3 2.25 1.58 0.17 0.16 0.14


20uA
30uA
40uA

IC
VCE
IC
VCE
IC

VCE
IC

1.33
4.83
2.06
3.84
3.04
4.69
3.89

1.32
4.01
2.06
2.63
3.04
3.14
3.89

1.3
2.36
2.06
0.25
3.03
0.8
3.89

1.28
0.23
2.04

0.18
2.83
0.22
3.82

1.26
0.17
1.67
0.16
2.59
0.15
3.13

2. Khảo sát bộ khuếch đại kiểu Emitter chung CE (A2-2)

1.24
0.15
1.56
0.14
2.13
0.14
2.65

1.16
0.14
1.45
0.13
1.83
0.12
2.25

1.14
0.13
1.21
0.12
1.7
0.1
1.4

1.1
0.12
1.11
0.11
1.24
0.09
1.3


2.1. Đo hệ số khuếch đại
Bảng A2-B3
Kiểu

Trạng
thái

J1

J2

J4

J5

J6

J8

J9

1
2
3
4
5

K1
K2
K3
K5
Có tải ra

1
0
0
0
0

0
1
1

1
1

0
0
0
0
0

1
1
0
0
0

0
0
1
1
1

0
0
0
1
1

0
0
0

0
1

Biên
độ
VOUT
118.75
115
32.5
411.25
361.25

-Nguyên nhân làm thay đổi hệ số khuyếch đại do phối hợp trở kháng giữa các điện
trở trong mạch, tuy nhiên đặc biệt khi mắc J8 tụ điện sẽ cho phép nối tắt xoay
chiều qua trở RE sẽ khơng có trở phản hồi âm do đó hệ số khuyếch đại khơng bị
giảm đi lần nên 2 trường hợp cuối hệ số khuyếch đại tăng lên lớn.
-Dạng sóng (vàng-lối vào, xanh-lối ra):

A
4.75
4.6
1.3
16.45
14.45


-Lối ra ngược pha với lối vào là do hệ số khuyếch đại của mạch âm, tính theo cơng
thức:

-Thử với trạng thái K1 tăng dần biên độ Vin, tại Vin=2V biên độ Vout bắt đầu bị

méo


-Nguyên nhân méo dạng là do đây là hiện tượng q biên, lối ra bị bão hồ bởi
nguồn ni khi lối vào quá lớn. Thế Vout vượt qua mức ngưỡng L+ và L- như hình
bên dưới. Vùng méo dạng gọi là vùng bão hoà trong chế độ hoạt động của
transistor.
-Chọn điểm làm việc Q nằm ở giữa vùng Acitve để biên độ sóng đầu ra đạt cực
đại.


- Thay máy phát tín hiệu bằng microphone, ta thu được dạng sóng:


- 2.2. Đo đáp ứng tần số của bộ khuếch đại
Bảng A2-B4
f
Vin
Vout
A

100Hz
50mV
118.75m
V
4.75

1KHz
50mV
118.75m

V
4.75

100KHz
1MHz
2MHz
5MHz
7MHz
10MHz
50mV
50mV
50mV
50mV
50mV
50mV
118.75m
V
113.75mV 106.25mV 91.25mV 75mV
61.25mV
4.75
4.55
4.25
3.65
3
2.45

-Sự phụ thuộc của A vào f (f càng tăng A càng giảm)

-Nguyên nhân suy giảm ở các tần số thấp và cao là do các tụ ký sinh bên trong lớp
tiếp giáp p-n và các tụ ghép tầng trong mạch khuyếch đại.

2.3. Khảo sát các mạch phản hồi âm cho tầng khuếch đại emitter chung.
2.3.1. Xác định hệ số khuếch đại:
Bảng A2-B5
Kiểu

Trạng thái

J1

J2

J4

J7

Vin

Vout

A

1
2
3

Khơng có phản hồi âm
Có phản hồi âm 1
Có phản hồi âm 2

1

1
0

0
0
1

0
0
1

1
0
1

50mV
50mV
50mV

5.6V
250mV
3.8V

112
5
76


4

Có phản hồi âm 1+2

0

1

1

0

50mV

200mV

4

2.3.2. Khảo sát ảnh hưởng của các kiểu phản hồi âm lên đặc trưng tần số:
Bảng A2-B6
f
Vin khi nối
J1,J5,J7
Vout khi nối
J1,J5,J7
A
Vin khi nối
J2,J4,J5
Vout khi nối
J2,J4,J5
A

100H
z

1KHz

100K
Hz

1MHz

2MHz

7MHz

10MH
z

50mV

50mV

50mV

50mV

50mV

50mV

50mV

10V
200

10V
200

10V
200

9.75V
195

8.35V
167

1.6V
32

800mV
16

50mV

50mV

50mV

50mV

210mV
4.2

210mV
4.2

210mV
4.2

200mV
4

20MH
z

-Các mục bỏ trống không thể đo do máy yếu không thể tải được ở tần số cao.
-Mục này cũng không thể thực hiện tiếp do điều kiện máy tính khơng hoạt động ở
tần số cao.
2.3.3. Khảo sát ảnh hưởng phản hồi âm lên tổng trở vào:
Bảng A2-B7
Trạng thái

J1

J2

J4

J5

J7

J8

Khơng có phản hồi âm
Có phản hồi âm 1+2

1
0

0
1

0
1

1
1

1
0

0
0

Vm(0
)
200mV
200mV

Vm(1
)
200mV
200mV

-Do phần mềm mơ phỏng Proteus dùng các nguồn lý tưởng có trở Rin = vơ cùng
cho nên ta khơng thể tính được cụ thể.
-Tác động của phản hồi âm lên mạch CE chung: Tuy làm hệ số khuếch đại của
mạch giảm đi (1 + β) lần nhưng các mạch phản hồi âm này đem lại các tính chất
q báu khác cho bộ khuếch đại, đó là:
+Làm tăng tính ổn định của bộ khuếch đại.
+ Làm tăng dải truyền qua bộ khuếch đại lên (1 + β) lần.
+ Làm tăng trở vào của bộ khuếch đại lên (1 + β) lần.

Rin
oo
oo


+ Làm giảm trở ra của bộ khuếch đại xuống (1 + β) lần.
3.Khảo sát bộ khuếch đại kiểu Collector chung CC (bộ lặp lại emitter A2-3)

-Nối J2, không nối J1, J3 ta có bảng sau:
Bảng A2-B8

1
2

Dịng i_B(chỉnh
P1)

20uA
30uA

Dịng i_E
3.75mA
4.43mA

+Hệ số khuyếch đại dịng:
-Nối J1, khơng nối J2,J3 ta có bảng sau:

1

Dòng i_B(chỉnh
P1)
20uA

Dòng i_E
2.57mA


2

30uA

3.81mA

+Hệ số khuyếch đại dịng:
-Nối J3, khơng nối J1,J2 ta có bảng sau:

1

2

Dịng i_B(chỉnh
P1)
20uA
30uA

Dịng i_E
2.43mA
4.43mA

+Hệ số khuyếch đại dịng: :
-Nhận xét: Khi trở phản hồi RE càng nhỏ thì hệ số khuyếch đại dòng càng lớn.
4. Khảo sát bộ khuếch đại kiểu Base chung CB (A2-4)


Bảng A2-B9
Dòng iE/ T1
(chỉnh P1)
1 iE1 = 1,0 mA
2 iE2 = 1,5 mA

Dòng iC / T1
iC1 = 1.09mA
iC2 = 1.59mA

-Hệ số khuyếch đại dịng:

- Đặt máy phát tín hiệu ở chế độ: phát sóng vng, tần số 1 kHz, biên độ ra 50mV
- Đo biên độ sóng vào và ra. Tính hệ số khuếch đại thế bằng VOUT / VIN .

•

Biên độ sóng vào: 50mV

•

Biên độ sóng ra: 560mV


 Hệ số khuếch đại thế A = 11.2 V/V
- Nối J1, đo biên độ sóng ra. Tính tỉ số biên độ sóng ra khi có tải (VOUT có nối
J1) và khi khơng có tải (VOUT khơng nối J1).
•

Biên độ sóng vào: 50mV

•

Biên độ sóng ra: 600mV
 Hệ số khuếch đại thế A = 12 V/V

Nhận xét chung: Mạch CE dùng để khuyếch đại cả thế lẫn dòng tuy nhiên thế lối ra
ngược pha với thế lối vào, mạch CB chỉ dùng để khuyếch đại thế khơng khuyếch
đại dịng, cịn mạch CC có thể coi như một mạch đệm vì nó khơng khuyếch đại thế
và thế lối ra cùng pha với thế lối vào.

---Kết thúc---