Đang tải... (xem toàn văn)
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG Điện tử tương tự Thí nghiệm 2 Transitor lưỡng cực BJT và các mạch khuếch đại Thành viên Hà Thanh Tùng – 21020949 – K66K Hoàng H[.]
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ - ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG Điện tử tương tự Thí nghiệm 2: Transitor lưỡng cực BJT mạch khuếch đại Thành viên: Hà Thanh Tùng – 21020949 – K66K Hoàng Huy Tuấn – 21020948 – K66K Mục lục Khảo sát đặc tuyến I-V transitor NPN PNP .2 1.1 Kiểm tra sơ transitor Digital Multimeter (transitor NPN) 1.2 Đo đặc tuyển lối ic = f ( VCE) với iB = const transitor NPN Khảo sát khuếch đại kiểu Emitter chung CE 2.1 Đo hệ số khuếch đại 2.2 Đo đáp ứng tần số khuếch đại .4 2.3 Khảo sát mạch phản hồi âm cho tầng khuếch đại emitter chung 2.3.1 Xác định hệ số khuếch đại : 2.3.2 Khảo sát ảnh hưởng kiểu phản hòi âm lên đặc trưng tần số: .7 2.3.3 Khảo sát ảnh hưởng phản hồi âm tổng trở vào Khảo sát khuếch đại kiểu Collector chung CC ( lặp lại emitter) Khảo sát khuếch đại kiểu Base chung CB .9 1 Khảo sát đặc tuyến I-V transitor NPN PNP 1.1 Kiểm tra sơ transitor Digital Multimeter (transitor NPN) Dùng Digital Multimeter với chức “kiểm tra diode”, chọn chân BJT nối chân với cực dương Digital Multimeter, chân lại nối cực âm Bật cơng tắc nguồn, điện áp sụt 0.7V có nghĩa chân dương B, chân âm E C Để phân biệt C E, ta nối chân dương với B chân âm vào chân cịn lại, chân có sụt cao E 1.2 Đo đặc tuyển lối ic = f ( VCE) với iB = const transitor NPN Kiểu Dòng Ib(Chỉnh P1) 10 μA NPN 20 μA 30 μA 40 μA Chỉnh P2 VCE IC VCE IC VCE IC VCE IC 87 1.2 73 1.2 77 1.5 80 103 1.6 95 100 2.5 100 3.5 118 2.05 116 120 3.5 120 5.2 127 2.31 137 130 4.5 140 4.3 142 2.67 165 160 5.5 210 7.3 158 317 200 6.5 360 9.9 192 3.5 685 6.5 260 510 11.5 600 3.8 1200 6.8 1000 7.5 1900 12.2 4200 4.1 4900 1600 2400 12.8 8700 4.8 7000 7.5 4600 8.5 3000 13.3 Hệ số khuếch đại dòng β = ic1−ic =2 iB 1−iB 2 Khảo sát khuếch đại kiểu Emitter chung CE 2.1 Đo hệ số khuếch đại Tính hệ số khuếch đại A = Vout Vin Kiểu Trạng thái J1 J2 J4 J5 J6 J8 J9 K = K1 K = K2 K = K3 K = K4 Có tải 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 Biên A độ Vout 0.127V 5.05 0.117V 4.68 0.027 1.08 0.381 15.24 0.355 14.2 Nguyên nhân làm thay đổi hệ số khuếch đại phối hợp trở kháng điện trở mạch Tuy nhiên đặc biệt mắc J8 tụ điện cho phép nối tắt quay xoay chiều qua trở RE khơng có trở phản hồi âm hệ số khuếch đại không bị giảm nên trường hợp cuối hệ số khuếch đại tăng lên lớn Sóng sóng lối vào, sóng sóng lối Ta thấy sóng ngược pha hệ số khuếch đại bé Tại biên độ vào 1.5V sóng out bắt đầu bị méo Nguyên nhân méo tượng q biên, lối bị bão hịa nguồn ni lối vào lớn Vùng méo dạng gọi vùng bão hòa chế độ hoạt động transistor Chọn điểm làm việc Q nằm vùng Active để biên độ sóng đầu đạt cực đại 2.2 Đo đáp ứng tần số khuếch đại Thay đổi tần số sóng vào theo bảng đây, đo biện độ xung ứng với tần số f 100Hz 1kHz 100kHz 1MHz 2MHz 5MHz 7MHz 10MHz Vin 25 25 25 25 25 25 25 25 Vout 228 115 112 46 25 10 A= Vout/Vin 4.72 4.6 4.48 1.8 0.4 0.32 0.24 Quan hệ giữa hệ số khuếch đại và tần số: tỉ lệ nghịch Nguyên nhân suy giảm tần số thấp cao tụ ký sinh bên lớp tiếp giáp p-n tụ ghép tầng mạch khuyếch đại 2.3 Khảo sát mạch phản hồi âm cho tầng khuếch đại emitter chung 2.3.1 Xác định hệ số khuếch đại : Tính hệ số khuếch đại A = Vout/ Vin cho kiểu mắc ghi vào bảng Kiểu Trạng thái Khơng có hồi âm Có phản hồi âm Có phản hồi âm Có phản hồi âm 1+2 J1 1 0 J2 0 1 J4 0 1 J7 1 Vin 50mV 50mV 50mV 50mV Vout 5.5V 252mV 3.8V 200mV A 110 5.04 76 2.3.2 Khảo sát ảnh hưởng kiểu phản hòi âm lên đặc trưng tần số: f 100Hz 1kHz 100kHz 1MHz 2MHz 7MHz 10MHz 20MHz Vin nối 50mV 50mV 50mV 50mV 50mV 50mV 50mV X J1,J5,J7 Vout 10 9.9 9.9 9.75 8.35 1.6 800mV X nối J1,J5,J7 A=Vout/Vin 200 200 200 195 167 32 16 X Vin nối 50mV 50mV 50mV 50mV X X X X J2,J4,J5 Vout 210mV 210m 210mV 200mV X X X X nối J2,J4,J5 V A=Vout/Vin 4.2 4.1 4.2 X X X X Do tần số cao nên máy không để đo nên em để X Biểu diễn kết phụ thuộc hệ số khuếch đại vào tần số cho hai trường hợp có phản hồi âm khơng có phản hồi âm 2.3.3 Khảo sát ảnh hưởng phản hồi âm tổng trở vào Kiể Trạng thái J1 J2 J4 J5 J7 J8 Vm(0) u Vm(1) Rin= Khơng có phản hồi âm 0 1 200m V 200mV Vm ( ) R Vm ( )−Vm (1) ∞ Có phản hồi âm 1+2 1 0 200m V 200mV ∞ Tác động phản hồi âm lên mạch CE chung: Tuy làm hệ số khuếch đại mạch giảm (1 + β) lần mạch phản hồi âm đem lại tính chất tốt khác cho khuếch đại, là: Làm tăng tính ổn định khuếch đại Làm tăng dải truyền qua khuếch đại lên (1 + β) lần Làm tăng trở vào khuếch đại lên (1 + β) lần Làm giảm trở khuếch đại xuống (1 + β) lần Khảo sát khuếch đại kiểu Collector chung CC ( lặp lại emitter) Dòng iB/T1 ( chỉnh P1) iB1 = 20 μA iB2 = 30 μA Tính hệ số khuếch đại dòng DC: A(I) = Dòng iE/T1 iE1 = 5.8 mA iE2 = 8.7 mA ie 2−ie =290 ib2−ib o Lặp lại thực nghiệm với trường hợp nối J1, ta có kết sau: Dịng iB/T1 ( chỉnh P1) iB1 = 20 μA iB2 = 30 μA Tính hệ số khuếch đại dịng DC: A(I) = Dòng iE/T1 iE1 = 5.4 mA iE2 = 7.7mA ie 2−ie =230 ib2−ib o Lặp lại thực nghiệm với trường hợp nối J1, ta có kết sau: Dòng iB/T1 ( chỉnh P1) iB1 = 20 μA iB2 = 30 μA Dòng iE/T1 iE1 = 5.6 mA iE2 = 8.3 mA Tính hệ số khuếch đại dòng DC: A(I) = ie 2−ie =270 ib2−ib Nhận xét: Khi thay đổi RE hệ số khuếch đại có thay đổi khơng đáng kể Khảo sát khuếch đại kiểu Base chung CB Dòng iE/T1 ( chỉnh P1) iE1 = 0.25 mA iE2 = 0.5 mA Tính hệ số truyền dòng α = Dòng iC/T1 iC1 = 0.26 mA iC2 = 0.49 mA ic2−ic ≈1 ie2−ie1 Đặt máy phát tín hiệu chế độ: phát sóng vng, tần số kHz, biên độ 50mV Đo biên độ sóng vào Tính hệ số khuếch đại Vout/Vin Biên độ sóng vào: Vin = 50mV Biên độ sóng ra: Vout1 = 550mV Hệ số khuếch đại A=11V /V Nối J1, đo biên độ sóng Tính tỉ số biên độ sóng có tải (Vout có nối J1) khơng có tải (Vout khơng nối J1) Biên độ sóng lối vào: Vin = 50mV Biên độ sóng lối ra: Vout2 = 600mV Tỉ số : A= V out ≈ 1.1 V /V V out 10