KHẢO SÁT ĐÁP ỨNG TẦN SỐ MẠCH KHUẾCH ĐẠI BJT GHÉP E CHUNG

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA BÁO CÁO BÀI KHẢO SÁT ĐÁP ỨNG TẦN SỐ MẠCH KHUẾCH ĐẠI BJT GHÉP E CHUNG Giảng viên: Nguyễn Thanh Phương Lớp: L12 – Nhóm: 02 STT Họ Tên MSSV Dương Nguyên Khang 1911330 Nguyễn Đức Huy 1911242 Nguyễn Thành Hưng 1913644 Link Meeting nhóm: https://drive.google.com/file/d/1lMt277A8ADT5dXK42y9RHjdQmVmdJ9hs/view? usp=sharing I Giới Thiệu Chung 1/ Mục tiêu thí nghiệm: - Bài thí nghiệm giúp nhóm kiểm chứng nguyên lý hoạt động thông số đáp ứng tần số mạch khuếch đại BJT ghép E chung ảnh hưởng tụ điện lên đáp ứng tần số mạch khuếch đại Những số liệu sai lệch tính tốn lý thuyết đo thực tế - Trong q trình thí nghiệm, thí nghiệm giúp thành viên nhóm thành thạo việc mơ phần mềm LTspice, hiểu rõ cách sử dụng phần mềm để thực mô - Bài thực hành thí nghiệm giúp rèn luyện cho thành viên khả làm việc nhóm chung, phân chia xếp công việc hợp lý, đặc biệt hết rèn luyện khả xử lý vấn đề nhóm gặp cố trình thực 2/ Cơng cụ thí nghiệm: - Phần mềm thí nghjệm: LTspice -Module thí nghiệm: BJTLABSN010 II Các lý thuyết cần kiểm chứng Phần 1: Khảo sát mạch chế độ DC Lắp mạch nguyên lý = 18∗5.6 =4.27 k Ω //RB2 RB = RB1 Tính tốn lý thuyết 18+5.6 V = 12∗RB = R B + RB 12∗5.6 =2.85 V 5.6+18 VB −V I= = 2.85−0.7 =0.037 ( mA ) BE RB+( β+ 1) RE 4.27+(130+1)∗0.412 ⇒ I CQ=β IB ≈ 4.81 (mA ) VC=12− RC I CQ=7.19 (V ) β+ ≈ 2V I CQ V E=R β Kết thí nghiệm Chế độ đo DC: op h =β= fe Ic = 4.51499 ≈ 128 0.0352891 Ib Vcb=Vc−Vb =7.07866− 2.50911≈ 4.57 V Nhận xét: Kết mô so với lý thuyết, sai số nhỏ Phần 2: Khảo sát độ lợi áp tần số dãy AM A Mạch khuếch đại ghép E chung khơng hồi tiếp Lắp mạch ngun lý Tính toán lý thuyết r= βVt =130 0.026 =0.702 (k Ω ) π Ic 4.81 −β ( Rc /¿ RL) RTH /¿ rπ ⇒ A = /¿ r M Ri π TH Kết thí nghiệm ≈−59.1 + π ¿ A �¿ V 1.1404+1.2775 out = M V¿ =60.52 (19.982+19.973) 10−3 Nhận xét: + Kết mô cho giá trị AM tương đương với tính tốn lý thuyết, sai số bé + Vout ngược pha với Vin B Mạch khuếch đại ghép E chung có hồi tiếp Lắp mạch ngun lý Tính tốn lý thuyết A = − β ( RC /¿ RL) RTH /¿( rπ +( β ≈−20.3 +1) RE1) M R TH /¿(r π+( β+1) R E 1)+ Ri + ( β + ) R ¿ A �¿ M V out = 408.252+ 411.484 V¿ =20.53 19.973+19.963 Nhận xét: + Kết thí nghiệm tương đương với tính toán lý thuyết, sai số bé + Vout ngược pha với Vin Phần 3: Khảo sát đáp ứng tần số mạch BJT ghép E chung Trước hết cần đo tính giá trị Cμ , fT , Cπ a/ Đo Cμ(Cob) Mắc mạch LTspice hình: Đo chế độ: tran 0.004m Kết : Từ kết đo I=101,3 μA C= μ = πf V I ≈ 16,12 pF π 106 101,3.10−6 b/ Đo fT tính Cπ Mắc mạch LTspice: Kết đo được: Dùng lệnh để có số liệu xác: Từ kết đo ta có: fT= 151,5 MHz Ic fT= gm = Vt =144,75 MHz π (Cμ +Cπ ) π (Cμ +Cπ ) 4,9 →C = −16,12.10−12 ≈ 182 pF 26 π 151.5 106.2 π A Mạch khuyếch đại ghép E chung không hồi tiếp Sơ đồ mạch: Phân tích lý thuyết: =( R E + RE /¿ (22+390)/¿ r π +( Ri ¿ Rth ) 689+8 β+ 10,24 Tính tần số cắt thấp = 11,14 Ω fL:RCE 130+1 = = 143 Hz => fE CE E RCi = r π// Rth + Ri = 1000+ 566 = 1593Ω = => fCi = C H i z i RCO = RC + RL = 1000 + 5600 = 6600 => fCO = π RCO CO => fL = fE + fCi+ fCO = 144,24 Hz = 0,24Hz =C H:C ( M1 1+ β ( RL /¿ RC ) ) = 2.6 nF Tính tần số cắt cao f π 1+ ( C ) = 16,24 pF =C f ≈ => H rπ 2π(C M 1+Cπ ≈f ) ( Ri ¿ RB ¿ rπ ) M = 163,38 KHz - Sơ đồ mắc mạch LTspice: Mô chế độ: ac dec100 1G Kết quả: Tính tốn lý thuyết Kết đo fL (Hz) fH (MHz) fL (Hz) fH (MHz) 144,24 163,38 150,94 139,95 B Mạch khuyếch đại ghép E chung có hồi tiếp Sơ đồ mạch: Phân tích lý thuyết: Tính tần số cắt thấp fL: RCE=( RE )/¿(RE 1+ r π +( Ri ¿ RB ) )¿ 390/¿(22+ 689+(1000 /¿ 4270) β +1 = = 52,31 Hz => f CE 2πR C fi= πCi × ¿ ¿ = 0.542 Hz RCO = RC + RL = 1000 + 5600 = 6600 => fCO ) = 30,8 Ω 130 + = = 0.24Hz CO O => f L=f E + fi+ f CO=53,1 Hz Tính tần số cắt cao fH: �in = �� + ��(1 – �V) = 498 �� = ��(1- ) = 15,62 pF 𝐶′L Từ ta tính giá trị ��� �à ��� 𝐶𝐶𝐶 = Cin× R' ( sig ) = 3,04 Mrad/s 𝐶𝐶o = C ' L× R' L = 75,45 Mrad/s Do 𝐶𝐶𝐶 ≪ 𝐶𝐶𝐶 𝐶ê𝐶 𝐶ấ𝐶 𝐶ỉ 𝐶 𝐶 = 3,04 Mrad/s => fH = 483,83 KHz Sơ đồ mắc mạch LTspice: Mô chế độ: ac dec 100 1G Kết quả: Tính tốn lý thuyết Kết đo đươc fL (Hz) fH (MHz) fL (Hz) fH (MHz) 53,1 483,83 52,35 403,49 Nhận xét: Kết đo gần giống với lý thuyết, có sai số nhỏ III Kết luận Qua thí nghiệm giúp nhóm kiểm chứng nguyên lý hoạt động thông số đáp ứng tần số mạch khuếch đại BJT ghép E chung ảnh hưởng tụ điện lên đáp ứng tần số mạch khuếch đại Kết thí phù hợp với kiến thức học  ... Thiệu Chung 1/ Mục tiêu thí nghiệm: - Bài thí nghiệm giúp nhóm kiểm chứng ngun lý hoạt động thông số đáp ứng tần số mạch khuếch đại BJT ghép E chung ảnh hưởng tụ điện lên đáp ứng tần số mạch khuếch. .. Qua thí nghiệm giúp nhóm kiểm chứng nguyên lý hoạt động thông số đáp ứng tần số mạch khuếch đại BJT ghép E chung ảnh hưởng tụ điện lên đáp ứng tần số mạch khuếch đại Kết thí phù hợp với kiến thức... tốn lý thuyết, sai số bé + Vout ngược pha với Vin Phần 3: Khảo sát đáp ứng tần số mạch BJT ghép E chung Trước hết cần đo tính giá trị Cμ , fT , Cπ a/ Đo Cμ(Cob) Mắc mạch LTspice hình: Đo chế độ: