Báo cáo thí nghiệm môn mạch điện tử bài 4 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 THÍ NGHIỆM Mơn: MẠCH ĐIỆN TỬ BÀI 4: KHẢO SÁT ĐÁP ỨNG TẦN SỐ MẠCH KHUẾCH ĐẠI BJT GHÉP E CHUNG Giảng viên hướng dẫn: Nguyễn Thanh Phương Nhóm thí nghiệm: Nhóm – L10 Danh sách thành viên: STT Họ tên Đặng Lê Khánh Toàn Trịnh Hoàng Thịnh Phạm Đăng Trường TP HCM, Ngày Tháng Năm 2023 MSSV 2112457 2112373 2110638 x Mục tiêu thí nghiệm: Khảo sát đáp ứng tần số mạch khuếch đại BJT ghép E chung Tính tốn lý thuyết độ lợi áp dãy mạch, tần số cắt cao, tần số cắt thấp từ thơng số cho, thơng số cịn thiếu lấy kết thí nghiệm So sánh kết khảo sát với lý thuyết Hiểu nguyên lý hoạt động mạch khuếch đại BJT ghép E chung tần số khác nhau: tần số thấp, tần số dãy giữa, tần số cao mạch có hồi tiếp không hồi tiếp Dùng máy đo, đo phân cực DC mạch để đảm bảo mạch hoạt động chế độ tích cực Thay đổi giá trị tụ ghép CC, CE tụ Cobext quan sát khác độ lợi áp mạch bao gồm mạch có hồi tiếp không hồi tiếp - Biết cách xác định độ lợi áp dãy (ở tần số dãy giữa) Thay đổi tần số từ 100Hz tới 100kHz quan sát giá trị độ lợi áp, biết xác định tần số cắt thông qua việc thay đổi biên độ ngõ Sử dụng dao động kí để quan sát dạng sóng ngõ vào ngõ tần số khác tính độ lợi áp Từ độ lợi áp tính từ tần số thấp đến tần số cao, vẽ đáp ứng tần số mạch - Hiểu ảnh hưởng tụ Cobext lên độ lợi áp mạch tần số cắt Các giả thuyết cần kiểm chứng: 2.1 Mạch khuếch đại ghép E chung không hồi tiếp Ta biết thông số mạch phụ thuộc vào nhiệt độ lúc khảo sát mạch tùy thuộc vào loại mạch nên ta sử dụng lại giá trị thông số mạch đo mạch phân cực DC (hfe = β = 240,VBE = 0,66V)  Xét phân cực tĩnh DC Xét chế độ AC  Mơ hình tương đương tín hiệu nhỏ: Máy Phát Sóng Mơ hình tương đương tín hiệu nhỏ: Do ảnh hưởng C2 không đáng kể nên độ lợi áp mạch là: Tần số cắt trên: 2.2 Mạch khuếch đại ghép E chung có hồi tiếp  Xét phân cực tĩnh DC: Tương tự Mạch khuyếch đại E chung không hồi tiếp Bài  Xét chế độ AC: Mơ hình tương đương tín hiệu nhỏ: Máy Phát Sóng Lựa chọn kiện đầu vào phương pháp đo đạc đại lượng: 12 Các kết thí nghiệm: 4.1 Đo phân cực DC: Tiến hành thí nghiệm mạch khuếch đại E chung – hoạt động chế độ DC tích cực ta có bảng giá trị sau: ICQ 5.329 (mA) IBQ 0.0221 (mA) VCEQ 4.697 (V) β 306.5 VBE 0.612 (V) → BJT hoạt động chế độ tích cực 4.2 Đo vo vẽ đáp ứng tần số: a) Mạch khuếch đại ghép E chung khơng hồi tiếp • Thí nghiệm 1: Cobext = 0, Chọn Vi-pp = 70.4mV → Vo-pp tần số dãy = 4.72V f (Hz) Vo-pp Av 20logAv 100 2.16 32 30.10 200 3.16 48.5 33.71 300 3.68 56.5 35.04 500 4.16 64 36.12 1K 4.44 68.5 36.71 5K 4.52 71.5 37.09 −4.72 Độ lợi áp dãy giữa: AMB = 13 0.074 =-67( / ) 10K 4.68 72 37.15 50K 4.8 67.5 36.59 70K 100K 4.32 65 36.26 Tần số cắt đo được: ( Với V - = V= 3.34V) → Tần số cắt dưới: fLC = 357 Hz; Tần số cắt trên: fHC = → Vẽ đáp ứng tần số • Thí nghiệm 2: Cobext = 15pF, Chọn Vi-pp = 80mV → Vo-pp tần số dãy = 5.08V f (Hz) 100 200 300 500 1K 5K 10K 50K 70K Vo-pp 2.36 3.52 4.08 4.56 4.84 5.12 5.04 4.8 4.6 Av 31 46 54 59.5 63 66 65.5 49.5 42.5 20logAv 29.83 33.26 34.65 35.49 35.97 36.39 36.32 33.89 32.57 14 100K −5.08 Độ lợi áp dãy giữa: AMB = Tần số cắt đo được: ( Với V - = 0.08 = -63.5( / ) V- = 3.59V) Dạng sóng ngõ tần số cắt → Tần số cắt dưới: fLC = 203 Hz; Tần số cắt trên: fHC = 15 16 → Vẽ đáp ứng tần số • Thí nghiệm 3: Cobext = 30pF, Chọn Vi-pp = 80mV → Vo-pp tần số dãy = 4.76V f (Hz) 100 200 300 500 1K 5K 10K 50K 70K 100 K Vo-pp Av 20logA v 2.32 30 29.5 3.36 46 33.2 3.92 55.5 34.8 4.36 61.5 35.7 4.64 66.5 36.4 4.84 68 36.6 4.88 66 36.3 −4.76 Độ lợi áp dãy giữa: AMB = 17 0.08 = -59.5( / ) 3.24 40 32.0 2.72 31.5 29.9 → Tần Tần số cắt đo được: ( Với V V = = 3.67V) số cắt dưới: fLC = 221 Hz; Tần số cắt trên: fHC =58.8 kHz - Dạng sóng ngõ tần số cắt Dạng sóng ngõ tần số cắt 18 → Vẽ đáp ứng tần số: • → Thí nghiệm 4: Cobext = 0, Chọn Vi-pp = 40mV Vo-pp tần số dãy là: 0.76V f (Hz) 100 200 300 500 1K 5K 10K 50K 70K Vo-pp 0.6 0.68 0.71 0.72 0.8 0.82 0.81 0.76 0.71 Av 16.4 18.4 19.1 19.6 19.8 19.6 20.0 19.1 20.0 20logA 24.3 25.3 25.6 25.8 25.9 25.8 26.0 25.6 26.0 v −0.76 Độ lợi áp dãy giữa: AMB = 0.04 =-19(/) 100 K