Báo cáo thí nghiệm vật lí bán dẫn bài tn 1 khảo sát linh kiện r l c

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA BÁO CÁO THÍ NGHIỆM VẬT LÍ BÁN DẪN GV: Nhan Hồng Kỵ Lớp L13 – Nhóm 4: Nguyễn Nam Phú - 2011830 Võ Minh Trọng - 2012300 Lại Nguyễn Duy - 2010999 _ TP.Hồ Chí Minh tháng năm 2021 BÀI TN KHẢO SÁT LINH KIỆN R-L-C MỤC TIÊU:    Nắm cách sử dụng kit thí nghiệm, dụng cụ đo Nắm đặc tính linh kiện điện trở, tụ điện, cuộn cảm Thiết lập mạch đo đơn giản cho tụ điện, cuộn cảm CHUẨN BỊ:  Chuẩn bị PreLab nộp cho giáo viên trước vào lớp THÍ NGHIỆM Mục tiêu Đọc kiểm chứng giá trị điện trở Yêu cầu Đọc giá trị điện trở R1, R2, R3, R4 theo vòng màu, sau kiểm chứng giá trị thực R1, R2, R3, R4, R6, R7 VOM Đo giá trị biến trở VR5 Các kết điền vào bảng Đọc R1 R2 R3 R4 R6 R7 VR5 22.101 10.102 200.101 10.100 10.102 15.102 1Ω~10k Ω Đo 224 987 1980 9.9 999 1490 1.2Ω~9.8 kΩ Sai số 13 20 0.1 10 0.2Ω~20 0Ω Kiểm tra Xác định sai số kết đọc đo Sai số có với vòng màu sai số điện trở hay khơng THÍ NGHIỆM Mục tiêu Khảo sát mạch R-C, từ suy giá trị tụ điện Yêu cầu Kết nối máy phát sóng oscilloscope sau: Kiểm tra Chỉnh máy phát sóng phát sóng sine, tần số 1Khz, biên độ 2Vp-p Quan sát kênh dao động ký để có dạng sóng xác Quan sát điện áp tụ C1 dao động ký Biên độ điện áp tụ C1 bao nhiêu? - Biên độ điện áp tụ C1: 90 =45 1.84 =0.92 (v) 22 Từ đó, giá trị C1 bao nhiêu? Trình bày cách tính UC U I= √R +ZC2 = ZC ⇔ √98 +ZC 0,92 = 2 ZC ⇒ZC ≈ 2316,9 Ω⇒C= ZC πf = 2316,9.2π 1000 ≈ 68,9nF Giá trị in C1 bao nhiêu? Từ suy sai số giá trị lý thuyết giá trị thực Giá trị in C1 100nF Vậy sai số giá trị lý thuyết giá trị thực ΔC =|100−68,9|≈31,1 Vẽ lại dạng sóng ngõ vào tụ C1 Hai sóng có tương quan phase nào? Giải thích - Nhận xét: Sóng ngõ tụ C1 trễ phase sóng ngõ vào Khi có dịng xoay chiều vào tụ điện, dịng điện bắt đầu tích điện cho tụ điện nhờ lượng điện tích nạp tụ điện bắt đầu tăng điện áp lên Điện áp không tăng lúc với cường độ dịng điện mà cần thời gian để phân bố điện tích tạo nên điện áp tụ Do đó, tụ điện điện áp trễ pha cường độ dịng điện Khi tăng/giảm tần số tín hiệu vào biên độ tụ thay đổi nào? Giải thích - Khi tăng tần số tín hiệu vào biên độ tụ giảm, giảm tần số tín hiệu vào biên độ tụ tăng - Giải thích: tần số dịng điện lớn trở kháng tụ nhỏ, cường độ dòng điện hiệu dụng mạch lớn ngược lại Với dòng điện chiều, tụ điện có trở kháng dương vơ Đặc tính ứng dụng mạch truyền tín hiệu Chuyển tín hiệu Vin thành xung vng tần số 1Khz, biên độ 2V Vẽ dạng sóng Vin dạng sóng tụ điện Giải thích - Giải thích: ngun lý hoạt động tích phóng điện tụ THÍ NGHIỆM Mục tiêu Lặp lại thí nghiệm để đo giá trị tụ C6 Yêu cầu Kết nối R2 với tụ C6 Kiểm tra Chỉnh máy phát sóng phát sóng sine, tần số 1Khz, biên độ 2Vp-p Quan sát kênh dao động ký để có dạng sóng xác Quan sát điện áp tụ C6 dao động ký Biên độ điện áp tụ C6 bao nhiêu? - Biên độ điện áp tụ C6: 90 =45mV Từ đó, giá trị C6 bao nhiêu? Trình bày cách tính UC U I= √R +ZC 2 = ZC ⇔ √100 +ZC 0,045 = 2 ⇒ZC ≈ 34.75 Ω⇒C= ZC ZC 2πf = 34,75.2 π 1000 Đọc giá trị in tụ C6 Giá trị điện áp tối đa theo lý thuyết C6 bao nhiêu? Giá trị in tụ C6 5μF - THÍ NGHIỆM Mục tiêu Khảo sát mạch R-L, từ suy giá trị cuộn cảm Yêu cầu Kết nối máy phát sóng sau Dùng kênh oscilloscope đo dạng sóng Vin, kênh đo dạng sóng L5 Kiểm tra Chỉnh máy phát sóng phát sóng sine, tần số 5~10Mhz, biên độ 2Vp-p Quan sát kênh dao động ký để có dạng sóng xác Quan sát điện áp cuộn dây L5 dao động ký Biên độ điện áp cuộn dây L5 bao nhiêu? ≈ 4,58 μF - Biên độ điện áp cuộn dây: 840 =420mV Từ đó, giá trị L5 bao nhiêu? Trình bày cách tính U √R2+ZL2 U L = ⇔ ZL √100 02+ZL2 = 0,420 ZL Z 463 L ⇒ Z ≈463 Ω⇒L= = 2πf L ≈ 1.473 10 π 5.106 Vẽ lại dạng sóng ngõ vào L5 Hai sóng có tương quan phase nào? Giải thích - Nhận xét: Sóng ngõ L5 có pha sớm sóng ngõ vào Khi có dịng điện qua cuộn dây cuộn dây đồng thời tạo từ trường chạy lòng cuộn dây Dựa nguyên lý cảm ứng điện từ, từ trường tăng dần theo dịng điện cuộn dây sinh dòng điện cảm ứng để chống lại tăng dần Khi dịng điện giảm, từ trường giảm có dịng điện cảm ứng sinh để chống lại giảm Vì cuộn dây, dòng điện trễ pha so với điện áp Khi tăng/giảm tần số tín hiệu vào biên độ L5 thay đổi nào? Giải thích - Khi tăng/giảm tần số tín hiệu vào biên độ L5 tăng/giảm tương ứng - Giải thích: ta có U = U2 + U2 I= ¿ √ RL ZZLR U ¿L ¿ Z2 L = UL U R = ⇒ U2=U2 ( 1+ R2 ) −5 H Khi ZL tăng UL tăng ngược lại, ZL giảm UL giảm Uin R cố định Mà ZL tỉ lệ thuận với f nên tăng/giảm tần số tín hiệu vào biên độ L5 tăng/giảm tương ứng BÀI TN KHẢO SÁT DIOCE CHỈNH LƯU VÀ ZENER MỤC TIÊU:    Nắm cách sử dụng kit thí nghiệm, dụng cụ đo Nắm đặc tính linh kiện diode chỉnh lưu, LED phát quang diode zener Thiết lập mạch ổn áp đơn giản CHUẨN BỊ:   Chuẩn bị prelab Xem lại cách sử dụng dụng cụ đo VOM, oscilloscope, máy phát sóng