Thực tập vô tuyến đại cương - Bài 2 pot

34




Mục đích: Tìm hiểu cấu tạo, nguyên lý hoạt động của các transistor. Khảo sát
hoạt động của các sơ đồ ứng dụng transistor
phần lý thuyết

Transistor là dụng cụ bán dẫn gồm 2 lớp tiếp xúc p - n có khả năng khuếch
đại tín hiệu điện. Cấu tạo và ký hiệu Transistor nh hình vẽ:
Cực collector
E
Miền
Miền
Collector
Miền
Base
C
Miền
emitter
Miền
Miền
Base
Cực emitter
C
B
pnp npn
E
B

collector
emitter
Base
Base
Collector
Emitter
Base
Collector
Emitter
Hình 2.1a

Có 3 cách mắc Transistor cơ bản là: Emitter chung (EC), collector chung
(CC) và base chung (BC) nh hình vẽ:
Vào
C
E
I
B

I
C
I
E

B

Ra
E
C

I
B
I
C

B
Vào
Ra

I
E
Vào
E
C
I
B

I
E
B

Ra
I
C


Hình 2.2a
Bài 2
sơ đồ khuếch đại dùng transistor

35
1. Khuếch đại dùng Transistor
Đó là mạch điện dùng Transistor điều khiển làm tăng cờng độ dòng điện
hay điện áp ở lối ra:
o
-
E
U
o
o
U
m
U
r
U
vào
t
C
E
B
U
o
o
U
ra
R
C
P
ĐK
R

C
U
r
I
o
I
m
i
o
ic
t

Hình 2.3a

- Một số chỉ tiêu và tham số của tầng khuếch đại:

+ Hệ số khuếch đại : K =

+ Đặc trng tần số :
)( fFK
=

là sự phụ thuộc của hệ số khuếch đại k vào tần số f.
+ Đặc trng biên độ :
)(
vr
UFU
=
.
+ Điện trở lối vào và lối ra:

v
v
v
I
U
Z =
;
r
r
r
I
U
Z


=

2. Hồi tiếp trong bộ khuếch đại
Hồi tiếp là quá trình truyền tín hiệu
từ lối ra quay về vào lối vào của bộ
khuếch đại.Nếu hồi tiếp làm tăng cờng
tín hiệu vào (cùng pha với tín hiệu vào)
thì gọi là hồi tiếp dơng, ngợc lại thì
gọi là hồi tiếp âm.
Đầu ra
Đầu vào
K

+

Hình 2.4a
Bộ khuếch đại có hồi tiếp dơng nếu
K

1
thì bộ khuếch đại ở trạng thái
Đại lợn
g
lối ra
Đại lợn
g
lối vào tơn
g
ứn
g


36
tự kích và tự nó phát ra những dao động có tần số xác định không phụ thuộc vào
tín hiệu lối vào, bộ khuếch đại trở thành máy phát. Nên ngời ta thờng tránh hồi
tiếp dơng trong bộ khuếch đại mà ngời ta chỉ thực hiện hồi tiếp âm. Hồi tiếp
âm cho phép cải thiện một số chỉ tiêu của bộ khuếch đại, vì thế nó đợc sử dụng
rộng rãi. Tuỳ thuộc cấu trúc mạch hồi tiếp mà ta có hồi tiếp dòng hay thế, nối tiếp
hay song song.
E
n

U
r
K

U
v

U
y


U
ht
E
n

K

U
v

U
y

U
r

I
r

Iv

R

n
R
t
I
t
U
ht
R
n
R
t
I
t

(a) (b)

K


n
E

y
U
I
V
U
t
R
t

I
t

R
ht

I
y
R
n
(c)

Hình 2.5a

Ta hãy xem xét ảnh hởng của hồi tiếp âm đến một số chỉ tiêu của bộ
khuếch đại. Xét mạch hồi tiếp nối tiếp điện áp (Hình 2.5a(a)).
- Hệ số khuếch đại :

K
K
K
ht
+
=
1


dK
K
dK

K
K
ht
h
t
=
+1


Công thức trên có nghĩa là sự thay đổi tơng đối của hệ số khuếch đại có hồi
tiếp âm nhỏ hơn (1 + K) lần so với không có hồi tiếp. Điều này rất quý giá dùng
để ổn định hệ số khuếch đại khi có sự thay đổi thông số của bộ khuếch đại theo
nhiệt độ và sự già hoá của chúng.

37
- Đặc trng tần số của bộ khuếch đại có hồi tiếp âm: Mở rộng dải thông.
Vì ở vùng tần số thấp và tần số cao hệ số khuếch đại giảm U
r
giảm làm U
ht

giảm do đó U
y
= U
v
- U
ht
tăng làm U
r
tăng nghĩa là nó chống lại sự giảm của hệ

số khuếch đại K do đó nó mở rộng đợc giải thông (ở đây U
y
là tính hiệu vào khi
có phản hồi âm).
- Điện trở vào của bộ khuếch đại có hồi tiếp âm:
vì ta có:
htyv
UUU += ;
yht
UKU

=
.
Nên trở kháng vào :
Z
U
I
K
U
I
vht
v
v
y
v
==+()1


vvht
ZKZ )1(

+=
Z
vht
: Trở kháng vào có hồi tiếp
Z
v
: Trở kháng vào không có hồi tiếp.
Vậy hồi tiếp âm nối tiếp làm tăng trở kháng vào (1+ K) lần.
Hồi tiếp âm điện áp làm trở kháng ra giảm đi (1+ K) lần
Z
Z
K
rht
r
=
+()1


với mọi loại hồi tiếp âm đều làm giảm tín hiệu lối vào bộ khuếch đại (U
y
hay I
y
)
do đó làm giảm hệ số khuếch đại K
ht
nhng làm tăng độ ổn định của hệ số
khuếch đại. Ngoài ra, hồi tiếp âm điện áp nối tiếp làm ổn định U
r
, giảm điện trở

ra tăng điện trở vào. Hồi tiếp âm song song làm giảm điện trở lối vào (1+ K) lần.
Hồi tiếp âm dòng điện làm tăng điện trở lối ra lên (1+ K) lần.
ht
f

f
K
uo
K
ht
f
K
2
uo
K
2
ht
K
K
u

Hình 2.6a: ảnh hởng của hồi tiếp âm đến đặc tuyến biên độ tần số.
Bây giờ ta xét một vài mạch khuếch đại cụ thể:

38
o
R
2
R
E

E
r
R
1
R
c
T
C
p2
C
E
o
U
r
C
p1
R
n
U
v

Ec

(a) Hồi tiếp âm dòng điện một chiều trên R
E

R
n
R
1

R
E1
R
R
c1
R
E2
C
o
T
1
T
2
U
v
o

Ec
C
p1
R
c2
C
p3
C
p2
R
2
U
r

n
R
R
4

(b) Hồi tiếp âm điện áp nhờ khâu RC
Hình 2.7a: Sơ đồ các mạch hồi tiếp âm.

3. Khuếch đại mắc theo kiểu Emitter chung (EC)
- Khuếch đại tín hiệu xoay chiều: Mạch điện nguyên lý một tầng khuếch
đại EC vẽ trên hình 2.7a.
Trong sơ đồ tụ Cp
1
ngăn ảnh hởng 1 chiều giữa nguồn tín hiệu và mạch
vào còn cho tín hiệu xoay chiều qua. Cp
2
cũng có tác dụng tơng tự ở lối ra. Các
điện trở R
1
, R
2
, R
E
định chế độ tĩnh cho tầng khuếch đại. C
E
để tránh phản hồi âm
đối với thành phần xoay chiều trên điện trở R
E
.
Hoạt động của tầng khuếch đại EC nh sau: Đa điện áp xoay chiều vào

làm xuất hiện dòng base (I
B
) xoay chiều và do đó làm xuất hiện dòng collector
(I
C
) xoay chiều ở mạch ra qua Cp
2
ra tải . Qua R
t
lối ra có U
r
xoay chiều đã đợc
khuếch đại. (Xem hình 2.7b).

39












Hình 2.7b: Tầng khuếch đại E chung.

Các phép tính toán (không đa ra ở đây) cho ta một số thông số kỹ thuật

sau đây:
- Hệ số khuếch đại dòng :
t
tc
v
r
i
R
RR
I
I
K
//

==
K
i
tơng đối lớn khi R
c
>> R
t
K
i

- Hệ số khuếch đại điện áp :
vn
tc
v
r
u

RR
RR
U
U
K
+
==
//


Trong sơ đồ EC hệ số khuếch đại điện áp cỡ 20
ữ 100.
- Hệ số khuếch đại công suất :
K
P
P
KK
p
r
v
ui
== = ữ.(,).02 5 10
3

- Điện trở ra : R
r
= R
c
//R
c (E)

nhng R
c(E)
>> R
c

nên
R
R
r
c


- Khuếch đại tín hiệu 1 chiều : Sơ đồ khuếch đại tín hiệu 1 chiều EC đợc
trình bày trên hình 2-8a.
Quá trình khuếch đại tín hiệu 1 chiều cũng giống nh xoay chiều mà chỉ
có cách ghép tầng là khác nhau. Trong bộ khuếch đại 1 chiều việc ghép giữa
nguồn tín hiệu với bộ khuếch đại và ghép giữa các tầng khuếch đại với nhau là
ghép trực tiếp không có tụ để cách ly thành phần 1 chiều. Vì vậy điện áp ra không
những đợc xác định bằng tín hiệu có ích mà còn do sự thay đổi chế độ 1 chiều
của các tầng khuếch đại theo thời gian gây ra (ví dụ do nhiệt độ T
o
chẳng hạn).
Khi
U
v
= 0 nhng U
r
0 (có nghĩa là không có tín hiệu vào mà vẫn có
tín hiệu ra) gọi là sự trôi điểm không. Nguyên nhân có thể do nguồn không ổn

o
E
C
I
E

U
CE

U
v

I
bo

U
E

U
r

U
BE

I
c

I
t

I
v

C
p2

C
E

C
p1

R
n

R
2

R
1
R
t

R
c

~
R
E

B
E
n

















o

40
định, tham số transistor thay đổi, hay do ảnh hởng nhiệt độ T
o
nên khi thiết kế
mạch cần chọn sao cho sự trôi nhỏ nhất (
U
r

>> U
tr,r
).

e
n
I
B02
R
E2
R
E3
IC
U
BE02
U
C1
I
E2
U
C3
R
3
Rc1
o

E
C
T
1

T
2
T
3
R
E1
R
n
R
1
R
C2
R
C3
R
t
(a)
R
4
R
2
I
B

(b)
o

E
C
R

n
R
B2
R
B1
R
1
R
2
E
n
R
E1
R
C1
U
B2
U
B2
T






T
1
R
p

R
C2
U
CE
o
R
E1
R
C1
R
E2
T
2
I
E
U
E2
I
p







(c)

E
C

41
o

E
C
R
p
R
C2
R
C1



R
E1


I
E1
D
R
E2
(d)
T
1
T
2

Hình 2.8a: Bộ khuếch đại biến thiên chậm ghép trực tiếp.
Việc ghép trực tiếp giữa các tầng khuếch đại (collector tầng trớc nối với
base tầng sau) làm điện áp đặt vào base tầng sau rất lớn, để transistor làm việc
bình thờng cần nâng điện áp trên emitter bằng cách tăng R
E
, nhng tăng R
E
lại
làm giảm hệ số khuếch đại nên ngời ta khắc phục bằng cách tăng dòng qua R
E

bằng cách mắc thêm R
p
. Khi dòng qua R
E
tăng cũng tơng đơng nh tăng điện
áp cho emitter (đối với loại p - n - p là tăng điện áp âm).
Mạch khuếch đại 1 chiều ghép trực tiếp có u điểm là đơn giản nhng chất
lợng không cao (hệ số khuếch đại nhỏ, độ trôi lớn ). Muốn có bộ khuếch đại 1
chiều có hệ số khuếch đại lớn, độ trôi nhỏ và tránh ảnh hởng do nhiệt độ ngời
ta phải dùng sơ đồ khuếch đại vi sai.
4. Sơ đồ collector chung (CC) hay sơ đồ lặp lại emitter
Tầng khuếch đại CC đợc vẽ trên hình 2.9a.
o +E
C
R
c
R
1

R
2
R
E
C
p2
U
V
U
r



e
n
R
n
~
o +E
C
R
1
R
2
U
V
R
E

C
p

(a) (b)
Hình 2.9a

42
Việc khuếch đại tín hiệu 1 chiều hay xoay chiều chỉ khác nhau ở chỗ tín
hiệu xoay chiều đợc truyền qua tụ còn tín hiệu 1 chiều đợc truyền trực tiếp nên
việc ghép có ảnh hởng lẫn nhau và phải tránh sự trôi điểm không trong bộ
khuếch đại 1 chiều. Với bộ khuếch đại C - C có một số thông số quan trọng là:
- Điện trở vào lớn : đây là 1 u điểm quan trọng.
- Hệ số khuếch đại dòng lớn :
t
tE
i
R
RR
K
//
)1(

+

- Hệ số khuếch đại thế nhỏ :
1
//
)1(
+

+
tn
tE
u
RR
RR
K


- Hệ số khuếch đại công suất lớn nhng điện áp lại không đổi.
- Điện trở ra nhỏ (cỡ
) :
EEr
rRR //

.
Tầng C - C thờng đợc dùng để phối hợp trở kháng giữa lối ra bộ khuếch
đại với tải có điện trở nhỏ, có vai trò nh 1 tầng khuếch đại công suất.
5. Tầng khuếch đại base chung (BC)
Sơ đồ mạch điện tầng khuếch đại base chung vẽ trên hình 2.10a.
Đây là sơ đồ dùng để khuếch đại tín hiệu xoay chiều, nhng để khuếch đại
tín hiệu 1 chiều chỉ cần nối tắt các tụ nối tầng Cp
1
và Cp
2
. Các phần tử E
e
và R
e
để

xác định dòng tĩnh I
E
cho transistor. Một số tham số của sơ đồ BC là:
- Điện trở vào :
[
]
BEev
rrRR )1(//


+
=
.
Điện trở vào xác định chủ yếu bằng r
E
và vào khoảng (10 ữ 50). Điện trở
vào nhỏ là nhợc điểm cơ bản của sơ đồ BC vì nó sẽ tiêu thụ nhiều năng lợng
của nguồn tín hiệu.
U
v
E
n
R
n
~
E
c
+
R
e

I
e
o

E
c
I
BE
U
r
R
t
C
p2
I
c
R
c
T
C
p1
I
v

(a) Sơ đồ khuếch đại BC

43
B

I
1

I
B
C
I
c

r
c
E
I
v

R
c
U
v
R
n
U
r
R
R

B
I
e

r
E
R
E
E
n

.I
E
>>

(b) Sơ đồ tơng đơng
Hình 2.10a
- Hệ số khuếch đại dòng :
t
tC
i
R
RR
K
//

=
- Hệ số khuếch đại điện áp :
vn
tC

u
RR
RR
K
+
=
//

.
Nếu giảm điện trở trong của nguồn tín hiệu R
n
sẽ là tăng hệ số khuếch đại
điện áp.
- Điện trở ra : Điện trở ra của tầng khuếch đại BC lớn.
CBCCr
RrRR =
)(
// .
Đặc tuyến của sơ đồ BC có vùng tuyến tính lớn nên có thể dùng ở chế độ
điện áp collector cao khi cần có điện áp lối ra lớn. Tầng khuếch đại BC thờng
làm tầng ra của bộ khuếch đại kết hợp với tầng khuếch đại CC làm tầng trớc
cuối. Khi đó tầng CC là nguồn tín hiệu có điện trở nội nhỏ (điện trở ra của tầng
khuếch đại CC) của tầng BC.
Tầng khuếch đại base chung có điện dung lối vào nhỏ, nên có khả năng
khuếch đại ở tần số cao. Thờng đợc dùng để khuếch đại cao tần.

44


Phần thực nghiệm

A. Thiết bị sử dụng:
1. Thiết bị chính cho thực tập tơng tự
2. Panel thí nghiệm AE - 102N cho bài thực tập về trasistor (Gắn lên khối
thiết bị chính đế nguồn).
3. Dao động ký 2 chùm tia.
4. Dây nối cắm 2 đầu.
B. Cấp nguồn và nối dây
Panel thí nghiệm AE - 102N chứa 4 mảng sơ đồ A2- 1 A2- 4, với các chốt
cắm nguồn riêng. Khi sử dụng mảng nào thì cấp nguồn cho mảng sơ đồ đó. Đất
(GND) của các mảng sơ đồ đất đợc nối sẵn với nhau. Do đó chỉ cần nối đất
chung cho toàn khối AE - 102N.
1. Bộ nguồn chuẩn DC POWER SUPPLY của thiết bị chính cung cấp các
thế chuẩn
V
5
,
V
12
cố định.
2. Bộ nguồn điều chỉnh DC ADJUST POWER SUPPLY của thiết bị chính

cung cấp các giá trị điện thế một chiều
V
15 0
+
và
V
15 0

. Khi vặn các biến
trở chỉnh nguồn, cho phép định giá trị điện thế cần thiết. Sử dụng đồng hồ đo thế
DC trên thiết bị chính để xác định điện thế đặt.
3. Khi thực tập, cần nối dây từ các chốt cấp nguồn của khối thiết bị chính
tới cấp trực tiếp cho mảng sơ đồ cần khảo sát.
(Chú ý
: Cắm đúng phân cực của nguồn và đồng hồ đo).
C. Các bài thực tập
1. khuếch đại một chiều (dc) transistor kiểu emitter chung
1.1. Sơ đồ với transistor npn
Nhiệm vụ:
Sinh viên hiểu đợc nguyên tắc khuếch đại của transistor npn, sơ đồ mắc
kiểu Emitter chung và đo hệ số khuếch đại dòng của transistor.
Các bớc thực hiện:
1.1.1. Cấp nguồn +12V cho mảng sơ đồ A2- 1a.
1.1.2. Mắc các đồng hồ đo:
- Đồng hồ đo sụt thế trên transistor: Nối các chốt đồng hồ đo (V) của
mạch A2- 1a với đồng hồ đo thế hiện số DIGITAL VOLTMETER của thiết bị
chính. Khoảng đo đặt ở 20V.

45
- Đồng hồ đo dòng collector của transistor: Đặt các công tắc của bộ đo

hiện số DIGITAL V-A METER của thiết bị chính ở chế độ đo dòng (A) và
khoảng đo ở 20mA. Nối các chốt đồng hồ đo (mA) của mạch A2-1a với chốt vào
bộ đo.
- Đồng hồ đo dòng base của transistor : Nối các chốt đồng hồ đo (
àA) của
mạch A2- 1a với đồng hồ đo dòng hiện số DIGITAL mA METER của thiết bị
chính. Khoảng đo đặt ở 2mA.
1.1.3. Bật điện nguồn nuôi cho thiết bị chính (khối đế). Vặn biến trở P1 để
dòng qua collector transistor
2mA.
1.1.4. Vặn biến trở P2/10K để sụt thế trên collector trong khoảng từ
4V
- 6V.
1.1.5. Đo dòng base, ghi kết quả vào bảng A2-1. Thay đổi giá trị điện trở
P1 để thay đổi dòng base T1 (tăng thêm
10àA). Ghi giá trị dòng base và
collector của transistor vào bảng A2-1.
Bảng A2-1
Kiểu Dòng Ib (chỉnh P1) Thế Vc (chỉnh P2) Dòng Ic
1
I
b1
= àA 4V ữ 6V
I
c1
= mA
2
I
b2
= àA 4V ữ 6V

I
c2
= mA
1.1.6. Tính hệ số khuếch đại dòng DC )(
1212 bbcc
IIII

=


1.2. Sơ đồ với transistor pnp
Nhiệm vụ:
Sinh viên hiểu đợc nguyên tắc khuếch đại của transistor pnp, sơ đồ mắc

46
kiểu emitter chung và đo hệ số khuếch đại dòng của transistor.
Các bớc thực hiện:
1.2.1. Cấp nguồn +12V cho mảng sơ đồ A2-1b.
1.2.2. Mắc các đồng hồ đo:
- Đồng hồ đo sụt thế của transistor: Nối các chốt đồng hồ đo (V) của mạch
A2-1b với đồng hồ đo thế hiện số DIGITAL VOLTMETER của thiết bị chính.
Khoảng đo đặt ở 20V.
- Đồng hồ đo dòng collector của transistor : Đặt các công tắc của bộ đo
hiện số DIGITAL V-A METER của thiết bị chính ở chế độ đo dòng (A) và
khoảng đo ở 20mA. Nối các chốt đồng hồ đo (mA) của mạch A2- 1b với chốt vào
bộ đo.
- Đồng hồ đo dòng base của transistor : Nối các chốt đồng hồ đo (
àA) của
mạch A2-1b với đồng hồ đo dòng hiện số DIGITAL mA METER của thiết bị
chính. Khoảng đo đặt ở 2mA.

1.2.3. Bật điện nguồn nuôi cho thiết bị chính (khối đế). Vặn biến trở P1 để
dòng qua collector transistor
2mA.
1.2.4. Vặn biến trở P2/10K để sụt thế trên collector trong khoảng từ
4V
- 6V.
1.2.5. Đo dòng base, ghi kết quả vào bảng A2-2. Thay đổi giá trị điện trở
P1 để thay đổi dòng base T1 (tăng thêm
10àA). Ghi giá trị dòng base và
collector của transistor vào bảng A2-2.
1.2.6. Tính hệ số khuếch đại dòng DC
)(
1212 bbcc
IIII


=

.

47
Bảng A2-2
Kiểu Dòng I
b (chỉnh P1) Thế Vc (chỉnh P2) Dòng Ic
1
I
b1
= àA 4V ữ 6V
I
c1

= mA
2
I
b2
= àA 4V ữ 6V
I
c2
= mA

2. khuếch đại xoay chiều (Ac) transistor kiểu emitter chung
Nhiệm vụ:
Sinh viên hiểu đợc nguyên tắc khuếch đại xoay chiều của transistor, sơ đồ
mắc kiểu emitter chung.
Các bớc thực hiện:
2.1. Cấp nguồn +12V cho mảng sơ đồ A2-2.
2.2. Chế độ khuếch đại xoay chiều:
2.2.1. Đặt máy phát tín hiệu FUNCTION GENERATOR của thiết bị chính
(khối đế) ở chế độ:
- Phát dạng sin (công tắc FUNCTION ở vị trí vẽ hình sin), tần số 1Hz
(công tắc RANGE ở vị trí 1K và chỉnh bổ sung biến trở chỉnh tinh
FREQUENCY).
- Biên độ ra 50mV (chỉnh biến trở biên độ AMPLITUDE).

2.2.2. Đặt thang đo thế lối vào của dao động ký kênh 1 ở
cmVm50
và
kênh 2 ở
cmV2 , thời gian quét của dao động ký ở cmms1 .
Chỉnh cho cả 2 tia nằm giữa khoảng phần trên và phần dới của màn dao
động ký để dịch tia theo chiều X, Y để vị trí dễ quan sát.

48
Nối kênh 1 dao động ký với điểm thế vào IN/A. Nối kênh 2 dao động ký
với điểm thế ra OUT/ C.
2.2.3. Nối tín hiệu từ máy phát xung FUNCTION GENERATOR của thiết
bị chính với lối vào IN/A của mạch A2- 2.
2.2.4. Nối các chốt theo bảng A2-3. Nối J3 và không nối J7. ứng với mỗi
cấu hình nối, vẽ dạng xung và đo biên độ, mặt tăng của xung ra. Chú ý J = 1 biểu
thị có nối, J = 0 - không nối. Ghi kết quả vào bảng A2-3.
Bảng A2-3
Kiểu Trạng thái
J1 J2 J4 J5 J6 J8 J9
Biên độ
U
ra
K
Mặt tăng của
U
ra
1 K = K1 1 0 0 1 0 0 0
2 K = K2 0 1 0 1 0 0 0
3 K = K3 0 1 0 0 1 0 0
4 K = K4 0 1 0 0 1 1 0
5 Có tải ra 0 1 0 0 1 1 1

2.2.5. Tính hệ số khuếch đại thế K = U
ra
/ U
vào
cho mỗi bớc và ghi vào

bảng A2-3.
2.2.6. Giải thích nguyên nhân làm thay đổi hệ số khuếch đại cho mỗi kiểu
nối trong bảng A2-3.
2.3. Đo đặc trng tần số của bộ khuếch đại:
2.3.1. Sử dụng máy phát xung ngoài có tần số xung sin cực đại
10MHz,
đặt biên độ xung ra
50mV. Nối lối ra máy phát với lối vào IN/A sơ đồ hình
A2- 2.
2.3.2. Sơ đồ hình A2- 2 nối theo kiểu 1 của bảng A2- 3.
2.3.3. Thay đổi tần số xung vào theo bảng A2- 4, đo biên độ xung ra ứng
với mỗi tần số. Ghi kết quả vào bảng A2- 4.
Bảng A2- 4
f
100Hz 1KHz 100KHz 1MHz 2MHz 5MHz 7MHz 10MHz
U
vào

U
ra

K =U
ra
/ U
vào

2.3.4. Biểu diễn đồ thị sự phụ thuộc hệ số khuếch đại K (trục y) vào tần số
(trục x).

49

2.4. Khuếch đại xoay chiều (Ac) transistor với mạch phản hồi âm cho tầng
khuếch đại emitter chung.
Học viên hiểu đợc nguyên tắc khuếch đại có phản hồi âm của transistor
trong sơ đồ mắc kiểu emitter chung.
Các bớc thực hiện:
2.4.1. Sử dụng sơ đồ A2-2.
2.4.2. Đặt máy phát tín hiệu FUNCTION GENERATOR của thiết bị chính
ở chế độ:
- Phát dạng xung vuông góc (công tắc FUNCTION ở vị trí vẽ hình vuông
góc), tần số 1KHz (công tắc khoảng RANGE ở vị trí 1K và chỉnh bổ sung biến
trở chỉnh tinh FREQUENCY).
- Biên độ ra 50mV (chỉnh biến trở biên độ AMPLITUDE).
2.4.3. Đặt thang đo thế lối vào của dao động ký kênh 1 ở
cmVm50 và
kênh 2 ở
cmV2 , thời gian quét của dao động ký ở cmms1 . Chỉnh cho cả 2 tia
nằm giữa khoảng phần trên và phần dới của màn dao động ký.
Nối kênh 1 dao động ký với điểm thế vào IN/A. Nối kênh 2 dao động ký
với điểm thế ra OUT/ C.
2.4.4. ảnh hởng phản hồi âm lên hệ số khuếch đại
2.4.4.1. Nối J5. Các chốt J3, J6 không nối. Các chốt còn lại nối theo bảng
A2-5 cho sơ đồ hình A2-2. ứng với mỗi bớc nối, vẽ dạng xung và đo biên độ
xung vào và xung ra (chú ý
, J = 1 biểu thị có nối ; J = 0 - không nối).
2.4.4.2. Tính hệ số khuếch đại thế K = U
ra
/ U
vào
cho mỗi bớc và ghi vào
bảng A2-5.

Bảng A2-5
Kiểu Trạng thái
J1 J2 J4 J7
Biên độ
U
vào
Biên độ
U
ra

K
Mặt tăng của
U
ra
1
Không có phản
hồi âm
1001
2
Có phản hồi âm 1
1000
3
Có phản hồi âm 2
0111
4
Có phản hồi âm
1 + 2

0110
2.4.5. ảnh hởng phản hồi âm lên đặc trng tần số:

50
2.4.5.1 Nối hệ nh kiểu 1 trong bảng A2-5.
Sử dụng máy phát xung ngoài có tần số xung sin cực đại
10MHz, đặt biên
độ xung ra
50mV. Nối lối ra máy phát với lối vào IN/A sơ đồ hình A2-2.
2.4.5.2 Thay đổi tần số xung vào theo bảng A2-6, đo biên độ xung ra ứng
với mỗi tần số cho kiểu không phản hồi (nối J1, J5, J7) và có phản hồi (nối J2, J4,
J5). Ghi kết quả vào bảng A2-6.
Bảng A2-6
f
100Hz 1KHz 100KHz 1MHz 2MHz 10MHz 7MHz 20MHz
U
vào
khi nối
J1, J5, J7

U
ra
khi nối
J1, J5, J7


K =U
ra
/ U
vào

U
vào
khi nối
J2, J4, J5

U
ra
khi nối
J2, J4, J5


K =U
ra
/ U
vào



2.4.5.3 Biểu diễn kết quả sự phụ thuộc hệ số khuếch đại vào tần số cho hai
trờng hợp có phản hồi âm và không có phản hồi âm .
2.4.6. ảnh hởng phản hồi âm lên tổng trở vào:
2.4.6.1 Nối sơ đồ hình A2-2 nh kiểu 1 trong bảng A2-5 (không phản hồi
âm - Nối J5, J1, J7). Máy phát của thiết bị chính ở chế độ phát xung sin ở tần số
1KHz, biên độ 200mV.
Đo biên độ xung ra máy phát Uf(0) khi cha nối máy phát vào điểm IN/A
của sơ đồ hình A2-5. Ghi kết quả vào bảng A2-7.
Cắm chốt máy phát vào điểm A. Cấp tín hiệu cho sơ đồ hình A2-2. Đo
biên độ xung vào Uf
vào
(1). Ghi kết quả vào bảng A2-7.

2.4.6.2 Nối cho trờng hợp có phản hồi âm 1 + 2 (nối J2, J4, J5). Máy
phát của thiết bị chính ở chế độ phát xung sin ở tần số 1KHz, biên độ 200mV.
Đo biên độ xung ra máy phát Uf(0) khi cha nối máy phát vào điểm IN/A
của sơ đồ hình A2-2B. Ghi kết quả vào bảng A2-7.

51
Cắm chốt máy phát vào điểm A. Cấp tín hiệu cho sơ đồ A2-2B. Đo biên độ
xung vào Uf
vào
(1). Ghi kết quả vào bảng A2-7.
Bảng A2-7
Kiểu Trạng thái J1 J2 J4 J5 J7 J8
Uf(0) Uf
V
(1)
)1()0(
).0(
vv
fv
i
UfUf
RUf
R

=
1
Không có
phản hồi âm
1 00110200mV

2
Có phản hồi
âm 1 + 2

0 11100200mV


Từ giá trị đo, tính điện trở vào R
i
của hệ khuếch đại cho hai trờng hợp với
điện trở nội của máy phát R
f
= 500.
2.4.6.3 Kết luận về vai trò của mạch phản hồi âm đối với một số đặc
trng của sơ đồ khuếch đại emitter chung.
3. sơ đồ collector chung-tầng lặp lại emitter dùng
transistor
Nhiệm vụ:
Sinh viên hiểu đợc nguyên tắc lặp lại emitter và sơ đồ Darlington.
Các bớc thực hiện:
3.1. Đo hệ số khuếch đại dòng
3.1.1. Cấp nguồn +12V cho mảng sơ đồ A2- 3a.


3.1.2. Mắc các đồng hồ đo:
- Đồng hồ đo dòng base của transistor: Nối các chốt đồng hồ đo (mA) của

52
mạch A2-3 với đồng hồ đo dòng hiện số DIGITAL mA METER của thiết bị
chính. Khoảng đo đặt ở 2mA.

- Đồng hồ đo dòng emitter của transistor : Đặt các công tắc của bộ đo hiện
số DIGITAL V-A METER của thiết bị chính ở chế độ đo dòng (A) và khoảng đo
ở 20mA. Nối các chốt đồng hồ đo (mA) của mạch A2- 3a với chốt E1và R5 để
tạo mạch emitter cho T1.
Chú ý
: Cắm đúng phân cực nguồn và đồng hồ đo.
3.1.3. Bật điện nguồn nuôi cho thiết bị chính. Vặn biến trở P1 để dòng qua
base transistor T1
20àA.
3.1.4. Thay đổi giá trị điện trở P1, do đó làm thay đổi dòng base transistor
T1 theo các lần đo cho trong bảng A2- 8. Ghi giá trị dòng chảy qua emitter của
transistor vào bảng A2- 8.
Bảng A2-8

Dòng
1TI
b
(chỉnh P1) Dòng 1TI
e

1
AI
b
à
20
1
=

mAI
e

1
=

2
AI
b
à
20
2
=
mAI
e

2
=


3.1.5. Tính hệ số khuếch đại dòng DC
)()()(
1212 bbee
IIIIIK

=
.
3.2. Tầng lặp lại Darlington:



3.2.1. Đồng hồ đo dòng emitter của transistor : Đặt các công tắc của bộ đo

hiện số DIGITAL V-A METER của thiết bị chính ở chế độ đo dòng (A) và
khoảng đo ở 200mA. Nối các chốt đồng hồ đo (mA) của mạch A2- 3 với chốt E2

53
và R
5
để tạo mạch emitter cho T2.
3.2.2. Sử dụng dây có chốt cắm để nối mạch hình A2-3 thành sơ đồ
Darlington:
Nối chốt E1 với B2.
3.2.3. Bật điện nguồn nuôi cho thiết bị chính (khối đế). Vặn biến trở P1 để
dòng qua base transistor
10àA.
3.2.4. Thay đổi giá trị điện trở P1, làm thay đổi dòng base transistor T1 và
do đó T2 theo các kiểu cho trong bảng A2-9. Ghi giá trị dòng chảy qua emitter
của transistor T2 vào bảng A2-9.
Bảng A2-9

Dòng
1TI
b
(chỉnh P1) Dòng 2TI
e

1
AI
b
à
10
1

=
mAI
e

1
=

2
AI
b
à
20
2
=
mAI
e

2
=


3.2.5. Tính hệ số khuếch đại dòng DC cho toàn bộ sơ đồ Darlington.
)()()(
1212 bbee
IIIIIK


=
= .
3.2.6. So sánh hệ số khuếch đại dòng cho sơ đồ lặp lại thông thờng và sơ

đồ Darlington.
3.3. Tầng lặp làm việc ở chế độ xoay chiều (Ac).
3.3.1. Sử dụng sơ đồ A2- 3.
3.3.2. Đặt máy phát tín hiệu FUNCTION GENERATOR của thiết bị chính
ở chế độ:
- Phát dạng xung vuông góc (công tắc FUNCTION ở vị trí vẽ hình vuông
góc), tần số 1KHz (công tắc khoảng RANGE ở vị trí 1K và chỉnh bổ sung biến
trở chỉnh tinh FREQUENCY).
- Biên độ ra 2V (chỉnh biến trở biên độ AMPLITUDE).
3.3.3. Nối lối vào IN mạch A2- 3 với lối ra máy phát tín hiệu.
3.3.4. Đặt thang đo thế lối vào của dao động ký kênh 1 ở 1V / cm, thời
gian quét của dao động ký ở
cmms1 .
Chỉnh cho cả 2 tia nằm giữa khoảng phần trên và phần dới của màn dao
động ký.
Nối kênh 1 dao động ký với điểm thế vào IN. Nối kênh 2 dao động ký với
điểm thế ra C.
3.3.5. Nối các chốt E1 với R
4
, R
5
và R
6
. Đo thông số xung ra. Tính hệ số
khuếch đại thế K1 = U
ra
/ U
vào
cho tầng lặp lại đơn. Ghi kết quả vào bảng A2-10.

54
Bảng A2-10
U(in)/ Base T1 U(out)/ Emitter T1 K1
4
1 RE ì

5
1 RE ì

6
1 RE ì


3.3.6. Nối các chốt E1 với B2. Nối E2 với R
4
, R
5
và R
6
. Đo thông số xung
ra. Tính hệ số khuếch đại thế K2 = U
ra
/ U
vào
cho tầng lặp lại Darlington. Ghi kết
quả vào bảng A2-11.
Bảng A2-11
U(in)/ Base T1 U(out)/ Emitter T2 K2
41
R

E ì


51
R
E ì

61
R
E ì

3.7. Trên cơ sở đo hệ số khuếch đại dòng (mục III.1) và hệ số khuếch đại
thế (mục III.3), đa ra kết luận về vai trò khuếch đại của tầng lặp lại emitter. So
sánh kết quả đo giữa tầng lặp lại đơn và tầng lặp lại Darlington.
4. khuếch đại dùng transistor kiểu base chung
Nhiệm vụ:
Sinh viên hiểu đợc nguyên tắc khuếch đại dùng transistor trong sơ đồ
mắc kiểu base chung.
Các bớc thực hiện:
4.1. Cấp nguồn +12V cho mảng sơ đồ A2- 4.



55
4.2. Mắc các đồng hồ đo:
- Đồng hồ đo sụt thế trên transistor: Nối các chốt đồng hồ đo (V) của
mạch A2- 4 với đồng hồ đo thế hiện số DIGITAL VOLTMETER của thiết bị
chính. Khoảng đo đặt ở 20V.
- Đồng hồ đo dòng collector của transistor : Đặt các công tắc của bộ đo
hiện số DIGITAL V-A METER của thiết bị chính ở chế độ đo dòng (A) và

khoảng đo ở 20mA. Nối các chốt đồng hồ đo (mA) của mạch A2- 4 với chốt vào
bộ đo.
- Đồng hồ đo dòng emitter của transistor : Nối các chốt đồng hồ đo (mA)
của mạch A2- 4 với đồng hồ đo dòng hiện số DIGITAL mA METER của thiết bị
chính. Khoảng đo đặt ở 20mA.
Chú ý
: cắm đúng phân cực nguồn và đồng hồ đo.
4.3. Đo hệ số truyền dòng

Vặn biến trở P1 (hình A2- 4) để dòng emitter - Ie ứng với các giá trị cho
trong bảng A2-12. Ghi giá trị dòng collector Ic vào bảng A2-12.
Bảng A2-12
Dòng Ie/ T1 (chỉnh P1) Dòng Ic / T1
1 I
e1
= 1 mA I
c1
= mA
2 I
e2
= 1,5 mA I
c2
= mA

4.4. Tính hệ số truyền dòng
=


=
)()(

1212 eecc
IIII


4.5. Đặt máy phát tín hiệu FUNCTION GENERATOR của thiết bị chính ở
chế độ:
- Phát dạng xung vuông góc (công tắc FUNCTION ở vị trí vẽ hình vuông
góc), tần số 1KHz (công tắc khoảng RANGE ở vị trí 1K và chỉnh bổ sung biến
trở chỉnh tinh FREQUENCY).
- Biên độ ra 50mV (chỉnh biến trở biên độ AMPLITUDE).
4.6. Bật điện nguồn nuôi cho khối thiết bị chính. Vặn biến trở P1 để dòng
qua base transistor
20àA.
4.7. Vặn biến trở P2 để có sụt thế trên collector T1 là 6V và dòng collector
là 2mA. Đo dòng qua base transistor.
4.8. Nối lối vào IN/A mạch A2- 4 với lối ra máy phát tín hiệu.
4.9. Đặt thang đo thế lối vào của dao động ký kênh 1 ở 50mV/ cm, kênh 2
ở 2V/ cm, thời gian quét của dao động ký ở
cmms1 .
Chỉnh cho cả 2 tia nằm giữa khoảng phần trên và phần dới của màn dao

56
động ký. Sử dụng các nút chỉnh vị trí để dịch tia theo chiều X và Y về vị trí dễ
quan sát.
Nối kênh 1 dao động ký với điểm thế vào A/D. Nối kênh 2 dao động ký
với điểm thế ra C/D.
4.10. Đo biên độ xung vào và ra. Tính hệ số khuếch đại thế = U
ra
/ U
vào

.
4.11. Nối J6, đo biên độ xung ra. Tính tỉ số biên độ xung ra khi có tải (U
ra

có nối J6) và khi không có tải (U
ra
không nối J6).
4.12. So sánh sự mất mát biên độ xung khi nối chốt tải cho ba bộ khuếch
đại emitter chung, collector chung và base chung. Kết luận sơ bộ về khả năng ứng
dụng của mỗi loại.