Báo cáo thực tập điện tử tương tự thực nghiệm 1 các loại diode và mạch ứng dụng

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ

*****

BÁO CÁO THỰC TẬP ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ
THỰC NGHIỆM 1: CÁC LOẠI DIODE VÀ MẠCH ỨNG DỤNG

Nhóm sinh viên:
Phạm Văn Mạnh – 21020449
Trần Khánh Phương – 21020147

Lớp môn học: ELT3102_4
Khoa: Điện tử viễn thông

Hà Nội, 2023

1. Khảo sát đặc tuyến I-V của transistor NPN và PNP

● Bảng mạch thực nghiệm A2 -1

1.1. Kiểm tra sơ bộ transistor bằng Digital Multimeter
- Cách thức tiến hành kiểm tra BJT bằng Digital Multimeter với chức năng

“kiểm tra diode” và cách phân biệt chân C, E: Chọn 2 chân bất kỳ của BJT, 1 chân
nối vào cực dương, 1 chân nối vào cực âm, bật Digital Multimeter lên nếu điện áp
sụt 0,7 V có nghĩa chân dương là B chân âm là C hoặc E, ngược lại tương tự. Nếu
khơng xảy ra hiện tượng gì chứng tỏ 2 chân đó là C hoặc E.

- Trường hợp đã xác định được chân B, nối cực dương vào chân B(NPN), cực
còn lại nối vào lần lượt 1 trong 2 chân còn lại. Chân nào có sụt thế cao hơn thì đó

là chân E

- Với BJT NPN thì B là anode(+) còn C và E là cathode(-)
- Với BJT NPN thì B là cathode(-) cịn C và E là anode(+)

1.2. Đo đặc tuyến lối ra iC = f(vCE) với các iB = const của transistor
NPN

Kiểu Dòng Chỉnh P2
ib

(chỉnh
P1)

NPN 10 µA Vce(V) 0.16 0.17 0.18 0.2 1.55 2.37 4 4.68 5.42 5.77

Ic(mA) 1.1 1.16 1.1 1.24 1.29 1.3 1.32 1.34 1.3 1.41

1 7 1 7

20 µA Vce(V) 0.1 0.13 0.1 0.15 0.88 4.0 4.3 4.54 4.7 5.03

2 4 9 8

Ic(mA) 1.1 1.19 1.3 1.51 2.31 2.3 2.41 2.4 2.4 2.45

1 3 5 2

30 µA Vce(V) 0.1 0.14 0.1 0.18 0.21 0.2 1.62 2.26 3.2 3.98

3 6 3 2

Ic(mA) 2.0 2.43 2.5 3.05 3.29 3.3 3.44 3.5 3.5 3.57

9 9 7 1

40 µA Vce(V) 0.0 0.1 0.1 0.13 0.15 0.2 2.33 2.71 3.1 3.68

9 1 7 4

Ic(mA) 1.1 1.77 1.8 2.72 3.62 4.4 4.56 4.68 4.7 4.72

6 8 1

- Vẽ họ đặc tính ic = f(vcE) với các iB = const của transistor PNP. Xác định hệ số
khuếch đại dòng β = ic 1−ic 2 ib1−ib 2 = 103

Bảng A2 – B1

2. Khảo sát bộ khuếch đại kiểu Emitter chung CE

● Bảng mạch thực nghiệm A2 -2

2.1 Đo hệ số khuếch đại

Kiểu Trạng thái J1 J2 J4 J5 J6 J8 J9 Biên độ Vout A

1 K = K1 1 0 0 1 0 0 0 3,2mV ~6

2 K = K2 0 1 0 1 0 0 0 2,02V 1000

3 K = K3 0 1 0 0 1 0 0 2,52V 1099

4 K = K4 0 1 0 0 1 1 0 1,87V 5288

5 Có tải ra 0 1 0 0 1 1 1 1,6mV 5

Bảng A2 – B3

- Nguyên nhân làm thay đổi hệ số khuếch đại do ta thay đổi cách mắc các chân J làm
thay đổi các điện trở dẫn đến thay đổi trở kháng của mạch. Nhưng đặc biệt khi ta mắc
J8, tụ điện C2 khiến nối tắt xoay triều qua R4 tức Re vì đó hệ số khuếch đại sẽ không
bị giảm đi, vậy nên trong 2 trường hợp cuối hệ số khuếch đại sẽ tăng lên lớn hơn.

=> Tín hiệu lối ra ngược pha với tín hiệu lối vào:

Ta có hệ số khuếch đại: A = Vout Vin = gm(RL/¿ RC) 1+ gm∗ℜ

- Thử nghiệm với một trạng thái K = K1, tăng chậm rãi biên độ tín hiệu vào của
máy phát tín hiệu từ 50 mV trở lên rồi quan sát dạng sóng ra VOUT trên kênh 2.

Hình 2.1 a) K = K1

Hình 2.2 b) K = K2

Hình 2.2 c) K = K3

Hình 2.2 d) K = K4

Hình 2.2 e) K = K5

- Tại biên độ 30mV thì sóng out bắt đầu bị méo

- Nguyên nhân khiến sóng bị méo dạng là do hiện tượng quá biên, khi nguồn
nuôi quá lớn dẫn đến lối ra bị bão hòa. Thế Vout vượt ngưỡng L+ và L-. Vùng méo
dạng được gọi là vùng bão hòa trong chế độ hoạt động của transistor

2.2 Đo đáp ứng tần số của bộ khuếch đại

f 100Hz 1KHz 100KHz 1MHz 2MHz 5MHz 7MHz 10MHz

Vin 50mV 50mV 50mV 50mV 50mV 50mV 50mV 50mV

Vout 330mV 295mV 290mV 88mV 45mV 24mV 19mV 17mV

A= 0.15 0.169 0.172 0.56 1.1 2.08 3.63 2.94

Vin/Vout

Bảng A2 – B4
Đồ thị phụ thuộc sự khuếch đại A vào tần số

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

Kiểu Trạng Thái J1 J2 J4 J7 Vin Vout A

1 Khơng có phản hồi 1 0 0 1 50mV 1.4V 28

âm

2 Có phản hồi âm 1 1 0 0 0 50mV 0.54V 10.8

3 Có phản hồi âm 2 0 1 1 1 50mV 6.7V 134

4 Có phản hồi âm 1+2 0 1 1 0 50mV 0.5V 10

Bảng A2 – B5

2.3.2. Khảo sát ảnh hưởng của các kiểu phản hồi âm lên đặc trưng tần số:

f 100 1 100 1 2 7 10 20

Hz KHz KHz MHz MHz MHz MHz MHz

Vin khi nối J1, 50mV 50m 50mV 50mV 50m 50mV 50m 50mV
V V
J5, J7 V

Vout khi nối J1, 3.87V 4.36V 4.075 20.2 15m 0.11m 24m 34mV

J5, J7 V mV V V V

A = Vout/Vin 76 88 81.5 0.405 0.3 0.21 0.48 0.68

Vin khi nối J2, 50mV 50m 50mV 50mV 50m 50mV 50m 50mV
V V
J4, J5 V

Vout khi nối J2, 0.211 0.20V 0.198 87mV 49m 12mV 11m 9mV

J4, J5 V V V V

A = Vout/Vin 4.23 4.2 4.01 1.74 0.97 0.24 0.21 0.18

Bảng A2 – B6
2.3.3. Khảo sát ảnh hưởng phản hồi âm lên tổng trở vào:

Kiể Trạng thái J1 J2 J4 J5 J7 J8 Vm(0) Vm(1) Rin =
V (0)R1
u

Vm (0)−Vm (1)

1 Không có 1 0 0 1 1 0 200m 59.3mV 677.8

phản hồi âm V

2 Có phản hồi 0 1 1 1 0 0 200m 63mV 729.8

âm 1+2 V

Bảng A2 – B7

Kết luận vai trò mạch phản hồi âm đối với một số đặc trưng của sơ đồ khuếch đại
Emitter chung

Mạch phản hồi âm được sử dụng trong sơ đồ khuếch đại Emitter chung để cải thiện
đáp ứng tần số. Vai trò của mạch phản hồi âm là giảm độ lớn của tín hiệu phản hồi và
giảm độ méo của khuếch đại

Mạch phản hồi âm cũng có thể cải thiện điện trở đầu vào của mạch khuếch đại Emitter
chung. Ngoài ra, mạch phản hồi âm cùng giúp giảm độ biến thiên của các thông số
đặc trưng của transistor trong mạch khuếch đại, giúp tăng độ ổn định mạch và tránh
các biến đổi không mong muốn trong đầu ra

3. Khảo sát bộ khuếch đại kiểu Collector chung CC (bộ lặp lại
emitter)

● Bản mạch thực nghiệm: A2 – 3

Dòng iB/T1 (chỉnh P1) Dòng iE/T1

1 iB1 = 20µA iE = 5.52mA

2 iB2 = 30µA iE = 8.65mA

Bảng A2 – B8
- Tính hệ số khuếch đại DC A(I) = iE 1−iE 2 iB 2−iB 1 = 313
- Lặp lại thực nghiệm với các trường hợp nối với J1 (trở R4) và J3 (trở R6). Nhận
xét và so sánh các trường hợp.

+ Nối J1 (trở R4)

Dòng iB/T1 (chỉnh P1) Dịng iE/T1

1 iB1 = 20µA iE = 5.5mA

2 iB2 = 30µA iE = 7.53mA

+ Nối J3 (trở R6)

Dòng iB/T1 (chỉnh P1) Dòng iE/T1

1 iB1 = 20µA iE = 5.58mA
2 iB2 = 30µA iE = 8.37mA

4. Khảo sát bộ khuếch đại kiểu Base chung CB

● Bản mạch thực nghiệm: A2 – 4

Dòng ie/T1(chỉnh P1) Dòng ic/T1

1 iE = 1,0mA 0.49mA

2 iE2 = 1,5mA 0.92mA

Bảng A2 – B9

So sánh sự mất mát biên độ sóng khi nối trở tải cho 3 bộ khuếch đại emitter chung
CE, collector chung CC và base chung CB. Kết luận sơ bộ về khả năng ứng dụng
của mỗi loại.

Bộ khuếch đại CE amplifier có mất mát biên độ sóng cao nhất do độ lớn dịng ra bị
giảm đáng kể khi qua tải. Bộ khuếch đại CE thường được ứng dụng cho yêu cầu
độ lớn tín hiệu đầu vào và độ nhạy cao

Bộ khuếch đại CC mát mát biên độ sóng thấp hơn so với CE do dịng ra được ổn
định bở bộ ra CC. Do đó bộ khuếch đại CC thường được sử dụng cho các ứng
dụng yêu cầu công suất đầu ra lớn.

Bộ khuếch đại CB mất mát biên độ sóng ít nhất. vì dịng ra được duy trì ổn định
bởi bộ khuếch đại CB. Tuy nhiên bộ khuếch đại CB không được ứng dụng nhiều vì
độ nhạy mạch thấp và công suất đầu ra không lớn

KẾT LUẬN
Trên đây là báo cáo thực nghiệm môn điện tử tương tự tuần 2 với chủ đề:
“Transistor lưỡng cực và các mạch khuếch đại BJT”. Trong thời gian tiến hành thực
nghiệm với sự giúp đỡ của thầy cô, chúng em đã tiến hành Khảo sát các đặc tuyến I-V
của transistor lưỡng cực BJT. Khảo sát các thông số của các mạch khuếch đại đơn
transistor BJT mắc theo các kiểu Emitter chung CE, Base chung CB và Collector
chung CC. Khảo sát ảnh hưởng của phản hồi âm lên mạch khuếch đại. Hiểu được bản
chất, nguyên lý hoạt động các mạch khuếch đại, áp dụng tốt lý thuyết vào trong thực
hành, rút kinh nghiệm từ những sai sót bài trước. Trong khi thực nghiệm nhóm có
nhiều sai sót do thiết bị và cách tiến hành.
Mặc dù đã cố gắng hết sức, song bài báo cáo của chúng em khó tránh khỏi thiếu sót.
Rất mong được thầy/cơ góp ý để có thể chúng em có thể hồn thiện bài báo cáo này
hơn.
Chúng em xin chân thành cảm ơn!