Báo cáo thí nghiệm điện tử tương tự-Bài 6 : Mạch Khuếch Đại Dùng Transistor Trường (FET) pot

Bài 6 : Mạch Khuếch Đại Dùng Transistor Trường (FET)
47
BÀI 6 : MẠCH KHUẾCH ĐẠI DÙNG
TRANSISTOR TRƯỜNG (FET)


Điểm đánh giá CBGD nhận xét và ký tên
Chuẩn bị
Lý thuyết
Báo cáo
kết quả TN

Kiểm tra

Kết quả





PHẦN I : CÁC CÂU HỎI CHUẨN BỊ Ở NHÀ
Căn cứ vào kiến thức đã học ở các môn Điện Tử 1, ĐIện Tử 2, Phần Cơ Sở Lý Thuyết gợi ý
của Giáo Trình Hướng Dẫn Thí Nghiệm Điện Tử Tương Tự, và cũng nhằm mục đích hiểu kỹ
tiến trình thí nghiệm, kiểm chứng bằng thực nghiệm những kiến thức lý thuyết đã học, sinh
viên phải chuẩn b
ị trước ở nhà những kiến thức sau đây trước khi vào Phòng Thí Nghiệm
:

I.1. Cho mạch điện cùng các trị số như Hình 6-1. Giả thiết dòng điện I
S
mong muốn là

1.9mA. Xác định điện áp phân cực V
GS
của mạch.












1. Tính Điện áp Phân cực V
GS
của mạch:








Hình 6-1 Phân cực FET mắc kiểu CS
Rs
2.2K
RL

OUT
C1
Cs
T1
JFET-N
D
G
S
IN
+20V
R1
15M
R2
2.2M
Bài 6 : Mạch Khuếch Đại Dùng Transistor Lưỡng Cực (BJT)
48

I.2. Cho mạch điện cùng các trị số như Hình 6-2. Giả thiết MOSFET hoạt động tại
I
D
=I
DSS
/2 và I
DSS
= 6mA, V
GSoff
(hay V
P
) = -6V. Xác định V
GS

, V
DS














Khảo sát DC
:

I.3. Cho mạch điện cùng các trị số như Hình 6-3. Giả thiết r
d
= ∞ , I
DSS
= 8mA, V
P
= -4V,
V
GSQ
= -0.94V. Xác định A
v
, Z
i
, Z
o
.

1. Sơ đồ tương đương AC của mạch:









Hình 6-3 Khuếch đại JFET
Hình 6-2:

P
hân c
ự
c MOSFET kênh
N
T1
2N3797
R2
10M
+12V
R4
1.3K
IN
R1
47M
C1
R3

1.3K
OUT
C2
IN
Rg
1M
T1
JFET-N
D
G
S
Cs
OUT
Rd1.2K
C1
Rs
200
+16V
Bài 6 : Mạch Khuếch Đại Dùng Transistor Trường (FET)
49
2. Tính giá trị A
v
, Z
i
, Z
o
:

Bài 6 : Mạch Khuếch Đại Dùng Transistor Lưỡng Cực (BJT)
50
PHẦN II : KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM
Phần này bao gồm các kết quả và số liệu thu nhận được từ thực nghiệm của Phần II : Tiến
Trình Thí Nghiệm (trong Giáo Trình Thí Nghiệm) và nhận xét của sinh viên khi đối chiếu với
lý thuyết đã học.

II.1 TRANSISTOR TRƯỜNG NỐI KIỂU SOURCE CHUNG:
II.1.1 Phân cực dc:
Vẽ lại sơ đồ nguyên lý mạch khuếch đại dùng FET (Mạch A6-1)

Không cấp điện thế nuôi cho cực cổng của JFET.
Ghi giá trị dòng và thế trên transistor trường :
V
GS
= ……………………., V
DS
= ……………………., I
D
=
…………………….

Giải thích đặc điểm khác biệt giữa transistor trường FET (yếu tố điều khiển bằng
thế) và transistor lưỡng cực BJT (yếu tố điều khiển bằng dòng).
…………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
Ngắt J3 , nối J1, J2 để phân cực thế cho cổng của JFET
Chỉnh biến trở P1 từng bước để có điện áp điều khiển V
GS
như bảng A6-1. Đo điện
áp V
DS
, tính dòng I
D

qua FET ghi kết quả vào bảng
Bảng A6- 1

V
GS
(V) 1 0,5 0 -0,5 -1V -1,5 -2V -3V -4V -5V
V
DS
(V)
I
D
(mA)

a. Biểu diễn trên đồ thị các giá trị đo được giữa dòng I
D
(trục y) và thế V
GS

(trục x)
Bài 6 : Mạch Khuếch Đại Dùng Transistor Trường (FET)
51

b. Xác định giá trị điện thế nghẽn V
P
(punch off) = ………………… (V)


II.1.2 KHẢO SÁT CHẾ ĐỘ XOAY CHIỀU AC:
II.1.2.1 Ngắt J3, nối J1, J2 , Chỉnh P2 để dòng qua T1 ~ 1mA

Bảng 6-2
Thông số cần đo Trị số điện áp vào V
IN
(p-p) = 100 mV
V
OUT

Độ lợi điện áp A
v
=
p)-IN(p
p)-OUT(p
V
V


Độ lệch pha ΔΦ

Quan sát trên dao động ký và vẽ trên cùng một hệ trục tọa độ dạng tín hiệu điện
áp ngõ vào (VIN) và tín hiệu điện áp ngõ ra (VOUT)














Bài 6 : Mạch Khuếch Đại Dùng Transistor Lưỡng Cực (BJT)
52
Dựa vào trạng thái hoạt động của transistor trường FET nối kiểu Source chung ở
bảng 6-2, nêu nhận xét về các đặc trưng của mạch khuếch đại (về hệ số khuếch
đại áp Av, độ lệch pha ΔΦ)





II.1.2.2 Khảo sát ảnh hưởng tổng trở vào của mạch khuếch đại:

- Đổi chế độ máy phát Sin. Giữ nguyên V

IN1
=100mV
- Tháo dây tín hiệu khỏi chân IN, Biên độ tín hiệu từ lối ra máy phát xung
(không tải) . V
IN2
= ……………
- So sánh biên độ xung trong hai trường hợp, tính sự mất mát biên độ (%) do
ảnh hưởng điện trở vào của sơ đồ.
ΔV (%) = ……………………





II.1.2.3 Khảo sát đáp ứng tần số:

Giữ cố định biên độ điện áp tín hiệu vào V
IN (p-p)
= 100mV. Thay đổi tần số .
Biên độ đỉnh - đỉnh V
OUT(p-p)
tại ngõ ra
Bảng A6-3

Tần số máy phát f [KHz]
Biên độ V
OUT
(p
-
p)

A
v


-Vẽ biểu đồ Boode thể hiện quan hệ Biên độ Av – Tần số f theo Bảng 6-3



|A
V

|









f (Hz)
O


Nhận xét về đáp ứng băng thông của mạch khuếch đại dùng FET. So sánh với BJT?

Bài 6 : Mạch Khuếch Đại Dùng Transistor Trường (FET)
53

II.2 MẠCH KHUẾCH ĐẠI DÙNG MOSFET MẮC KIỂU
SOURCE CHUNG
(CS)
:
Sơ đồ mạch khuếch đại MOSFET kiểu Sourse chung









Ghi giá trị dòng ban đầu qua T1: V
R3
= …………., I
D
= ……………
Bảng 6-4

Thông số cần đo Trị số điện áp vào V
IN
(p-p) = 100 mV
V
OUT

Độ lợi điện áp A
v

Độ lệch pha ΔΦ


Vẽ trên cùng một hệ trục tọa độ dạng tín hiệu điện áp ngõ vào (VIN) và tín hiệu
điện áp ngõ ra (VOUT)


















- Dựa vào trạng thái hoạt động của MOSFET nối kiểu Source chung ở bảng
A6-4, nêu nhận xét về các đặc trưng của mạch khuếch đại (về hệ số khuếch
đại áp Av, độ lệch pha
ΔΦ

)




Bài 6 : Mạch Khuếch Đại Dùng Transistor Lưỡng Cực (BJT)
54

II.3 MẠCH ĐÓNG MỞ DÙNG MOSFET (CS) :
- Lần lượt ngắn mạch các J theo yêu cầu trong bảng A 6-5, để khảo sát mạch
đóng mở dùng BJT (T1) và FET (T2), xác định trạng thái các LED và dòng I
B
trong mỗi trường hợp.
Bảng A6-4

STT J1 J2 J3 J4 J5 J6 TRẠNG THÁI LED Dòng I
B
1
1 1 1
2
1 1 1
3
1 1 1
4
1 1 1

- Trên cơ sở đó so sánh vai trò đóng mở của BJT và MOSFET.