Báo cáo thí nghiệm cấu kiện điện tử

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
KHOA ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG
------------------

BÁO CÁO
THÍ NGHIỆM CẤU KIỆN ĐIỆN TỬ
NHÓM 20.41
Giảng viên hướng dẫn:
Vũ Vân Thanh

Đà Nẵng, tháng 1 năm 2022




BÀI 1: DIODES
1.1 Thiết bị:
// Đối với nhóm làm Online các kết quả thí nghiệm sẽ được thực hiện trên LT
Spice và Proteus
// Mỗi sinh viên thực hiện riêng không theo nhóm, kết quả nộp trên Msteam
mục ASSIGMENT
// Bao gồm: báo cáo trên Word, file chạy mô phỏng=> nén thành file. Zip và
nộp
 Máy hiện sóng 2 kênh.
 Máy tạo sóng sin.
 Bảng mạch.
1.2 Nội dung thí nghiệm:
1.2.1 Mục đích :
 Khảo sát đặc tính của diode 1N914 vs 5819 tương ứng với vật liệu Si và Ge.
 Tìm dịng rò, dòng thuận của diode.
 So sánh kết quả khảo sát của 2 loại diode

1.2.2 Mạch thí nghiệm và các thơng số trên mạch:

Thiết lập bài thí nghiệm:
Lắp mạch trên breadboard: cấp nguồn Vss=10Vdc, R1=1M, diode 1N4007, 1N4148,
1N5819.
Đo đạt:
- Đo xác định dòng rò cho các loại diode 1N4007, 1N4148, 1N581


Câu hỏi:
Xếp thứ tự ba điốt này theo thứ hạng, từ dòng rò ngược nhỏ nhất đến lớn nhất. Điốt
nào sẽ phù hợp nhất để sạc tụ điện và cho phép tụ điện giữ điện tích trong thời gian dài
nhất?
Kết quả đo được hiển thị trên phần mềm LTspice:

Sắp xếp các diode theo thứ tự từ dòng rò ngược nhỏ nhất đến lớn nhất:


Loại diode

Giá trị dòng rò (mA)

1N914
1N4148
1N5819

-2,53e-009
-2,53e-009
-9,98606e-006

Giá trị dòng rò
tương đương (mA)
-3,12 x 10-4
-3,12 x 10-4
-0,025

- Kết luận:
+ Dòng rò ngược nhỏ nhất đến lớn nhất đối với các loại diode: 1N914 = 1N4148 <
1N5819.
+ Diode phù hợp nhất để sạc tụ điện và cho phép tụ điện giữ điện tích trong thời gian
dài nhất là diode có dịng rị nhỏ nhất: 1N914 và 1N4148.

1.2.3. Đo xác định đặc tuyến diode

Thiết lập bài thí nghiệm:
Lắp mạch trên breadboard: Dùng 3 loại điốt (1N4007, 1N4148 và 1N5819), hãy
làm theo các bước sau. Điều chỉnh nguồn điện DC VSS để tạo ra +10.0 Volts qua R1
bằng cách đo với DMM1. Đo tiếp điện áp của diode với DMM2. Ghi lại dòng điện và


điện áp của diode trong một bảng trong Báo cáo thí nghiệm. Dịng diode xác định bằng
10,0 V / R1.
Thay đổi điện trở thành giá trị tiếp theo và lặp lại. Sau khi đo đủ sáu cặp (I, V) khác
nhau đối với mỗi loại diode, hãy thay đổi diode thành diode tiếp theo và lặp lại từng
điểm trong số sáu các phép đo một lần nữa. Trao đổi giữa các thành viên trong nhóm
phịng thí nghiệm, để mọi người đều phải làm ít nhất một diode.

Câu hỏi:
(a) Vẽ đồ thị, vẽ biểu đồ logarit chung (cơ số 10) của dòng điện so với điện áp cho
mỗi diode;

(b) Đối với mỗi bước tăng dịng điện của điốt, thì diode đó tăng hiệu điện thế bằng
bao nhiêu?
(c) Xác định phạm vi hiện tại trên đồ thị của bạn tương ứng với độ lý tưởng của
diode các yếu tố của 1 và 2. Xác định bất kỳ xu hướng rõ ràng nào khác.
(d) Xếp hạng bốn điốt từ điện áp VON nhỏ nhất đến lớn nhất. Làm thế nào
xếp hạng này so với xếp hạng đối với dòng rò ngược?
(a) Biểu đồ logarit chung (cơ số 10) của dòng điện so với điện áp
Diode 1N914:
(a)
+ Đo lần 1: Ứng với vị trí trục hồnh 1V

+ Đo lần 2: Ứng với vị trí trục hoành 2V


+ Đo lần 3: Ứng với vị trí trục hồnh 3V

+ Đo lần 4: Ứng với vị trí trục hồnh 4V


+ Đo lần 5: Ứng với vị trí trục hồnh 5V

+ Đo lần 6: Ứng với vị trí trục hồnh 6V


- Bảng số liệu:
Diode
Lần 1
Lần 2
Lần 3
Lần 4

Lần 5
Lần 6
1N914
V1 (V)
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
ID (mA)
0,45
1,44
2,42
3,41
4,39
5,37
VD (mV)
548,47
564,27
580,06
595,87
611,97
627,46
Cursor2548,02
562,83
577,64
592,46
607,29
622,08

Cursor1
m
m
m
m
m
m
(b) (c) Theo bảng số liệu, ta thấy hiệu điện thế của diode lần lượt tăng từng
khoảng gần bằng nhau:
+ Lần 1 -> Lần 2: tăng 15,8 mV.
+ Lần 2 -> Lần 3: tăng 15,79 mV.
+ Lần 3 -> Lần 4: tăng 15,81 mV.
+ Lần 4 -> Lần 5: tăng 16,1 mV.
+ Lần 5 -> Lần 6: tăng 15,5 mV.
=> Từ đó ta thấy được dịng điện qua diode tỉ lệ thuận với hiệu điện thế của diode đó.
(d)
- Xếp hạng Von từ nhỏ đến lớn: 1N5819 < 1N914 = 1N4148
- Dòng rò ngược: ID , ta cần chuyển giá trị Von sang I bằng công thức I= V/R, sau đó ta
tiến hành so sánh với giá trị ID của dòng rò ngược.
Diode 1N4148:
(a)
+ Đo lần 1: Ứng với vị trí trục hồnh 1V


+ Đo lần 2: Ứng với vị trí trục hồnh 2V

+ Đo lần 3: Ứng với vị trí trục hồnh 3V


+ Đo lần 4: Ứng với vị trí trục hồnh 4V

+ Đo lần 5: Ứng với vị trí trục hồnh 5V


+ Đo lần 6: Ứng với vị trí trục hồnh 6V

- Bảng số liệu:
Diode
1N414
8
V1 (V)
ID (mA)
VD
(mV)
Cursor
2Cursor
1

Lần 1

Lần 2

Lần 3

Lần 4

Lần 5

Lần 6

1,00
0,45

2,01
1,45

3,01
2,43

4,00
3,41

5,02
4,40

6,02
5,39

548,47

564,47

580,29

595,91

611,78

627,75

548,02
m

563,02
m

577,85
m

592,51
m

607,38
m

622,36
m


(b) (c) Theo bảng số liệu, ta thấy hiệu điện thế của diode lần lượt tăng từng
khoảng gần bằng nhau:
+ Lần 1 -> Lần 2: tăng 16 mV.
+ Lần 2 -> Lần 3: tăng 15,82 mV.
+ Lần 3 -> Lần 4: tăng 15,62 mV.
+ Lần 4 -> Lần 5: tăng 15,87 mV.
+ Lần 5 -> Lần 6: tăng 15,97 mV.
=> Từ đó ta thấy được dịng điện qua diode tỉ lệ thuận với hiệu điện thế của diode đó.
(d)
- Xếp hạng Von từ nhỏ đến lớn: 1N5819 < 1N914 = 1N4148
- Dòng rò ngược: ID , ta cần chuyển giá trị Von sang I bằng công thức I= V/R, sau đó ta

tiến hành so sánh với giá trị ID của dòng rò ngược.
Diode 1N5819:
(a)
+ Đo lần 1: Ứng với vị trí trục hồnh 1V

+ Đo lần 2: Ứng với vị trí trục hồnh 2V


+ Đo lần 3: Ứng với vị trí trục hồnh 3V

+ Đo lần 4: Ứng với vị trí trục hồnh 4V


+ Đo lần 5: Ứng với vị trí trục hồnh 5V

+ Đo lần 6: Ứng với vị trí trục hồnh 6V


- Bảng số liệu:
Diode
1N4148
V1 (V)
ID (mA)
VD
(mV)
Cursor2
Cursor1

Lần 1

Lần 2

Lần 3

Lần 4

Lần 5

Lần 6

1.00
0.88

2.00
1.87

3.00
2.86

4.00
3.85

5.00
4.85

6.01
5.84

119.4

128.85

138.26

147.72

157.22

166.73

118.52
m

126.93
m

135.4
m

143.87
m

152.37
m

160.89
m

(b) (c) Theo bảng số liệu, ta thấy hiệu điện thế của diode lần lượt tang theo từng
khoảng gần bằng nhau:

+ Lần 1 -> Lần 2: tăng 9,45 mV.
+ Lần 2 -> Lần 3: tăng 9,41 mV.
+ Lần 3 -> Lần 4: tăng 9,46 mV.
+ Lần 4 -> Lần 5: tăng 9,5 mV.
+ Lần 5 -> Lần 6: tăng 9,51 mV.
=> Từ đó ta thấy được dịng điện qua diode tỉ lệ thuận với hiệu điện thế của diode đó.
(d)
- Xếp hạng Von từ nhỏ đến lớn: 1N5819 < 1N914 = 1N4148
- Dòng rò ngược: ID , ta cần chuyển giá trị Von sang I bằng công thức I= V/R, sau đó ta
tiến hành so sánh với giá trị ID của dòng rò ngược.
1.2.4. Chỉnh lưu bán kỳ


Thiết lập bộ tạo tín hiệu Sine ở biên độ 10 Vpp và tần số 1000 Hz. Kết nối dây nối đất
từ bộ tạo tín hiệu và GND của đầu dò dao động ký với mặt còn lại của R1.
Đo cập nhật kết quả vào báo cáo dạng sóng đo được trên CH1 và CH2. Lưu ý tại CH2
chọn chế độ đo DC.
Tiếp theo, cấu hình một máy hiện sóng để hiển thị các đặc tính I-V như sau: Định cấu
hình máy hiện sóng để tạo ra màn hình X-Y, sử dụng Ch-1 làm trục và Ch-2 là trục Y.
Từ kết quả của bạn, trích xuất điện áp Vd phân cực thuận (Von) cho mỗi diode. So
sánh câu trả lời của bạn với kết quả của các bài đọc DMM trước đó.


Thiết lập bài thí nghiệm:
Vẽ lại đặt tuyến I-V của diode 1N4148 trong sổ ghi chép của bạn và dán nhãn các trục
dòng điện và điện áp bằng các dấu tích phù hợp với các hệ số tỷ lệ trên máy hiện sóng.
Bây giờ, thêm một điện trở 1,0 k 1 / 4W khác song song với D1 và quan sát ảnh hưởng
đến các đặc tính I-V, như hiển thị trên màn hình máy hiện sóng.
Hãy phác thảo những đặc điểm mới này trong báo cáo thí nghiệm trên cùng một bộ
trục như đặt tuyến I-V đầu tiên. Đặt tuyến I-V mới này thể hiện cách diode bị ảnh

hưởng bởi một đường rò song song. Tiếp theo, thay kết hợp song song D1 và 1,0 k
bằng D1 và một điện trở 100 mắc nối tiếp và quan sát ảnh hưởng đến các đặc tính I-V.
Phác thảo các đặc điểm mới này trong báo cáo thí nghiệm trên cùng một nhóm trục
như hai đặt tuyến I-V khác. Đặt tuyến I-V mới này thể hiện cách diode bị ảnh hưởng
bởi điện trở nối tiếp bổ sung có thể phát sinh từ kết nối kém hoặc kết nối bị lỗi trong
mạch.
Câu hỏi:
Thảo luận về ảnh hưởng của điện trở mắc nối tiếp và song song đối với các đặc tính IV quan sát được của một diode.
Đặc tuyến I-V với mạch đã cho trước đó:


Đặc tuyến I-V với mạch mắc thêm điện trở song song với D1: