Thông tin tài liệu
ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BÁO CÁO THÍ NGHIỆM VẬT LÝ BÁN DẪN GV hướng dẫn: Nguyễn Phạm Minh Luân Lớp: L14 Nhóm: 06 Sinh viên thực Trần Thị Kim Phụng Nguyễn Văn Minh Tuấn Thái Đặng Hoàng Duy Nguyễn Lê Tấn Trường MSSV 2212669 2213797 2210534 2213745 Thành phố Hồ Chí Minh, tháng năm 2023 L14 - Nhóm h 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 L14 - Nhóm h THÍ NGHIỆM Mục tiêu Đọc kiểm chứng giá trị điện trở Yêu cầu Đọc giá trị điện trở R1, R2, R3, R4 theo vịng 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 sau R1 R2 Đọc 220±5% Đo Sai số R3 R4 R6 R7 VR5 1000±5% 2000±1% 10±5% 10000 1500 1~10kΩ 221 987 1983 9,1 999 1490 1,2~9,8kΩ 1Ω 13Ω 17Ω 0.9Ω 10 0,2~200Ω Kiểm tra Xác định sai số kết đọc đo Sai số có với vịng màu sai số điện trở hay không Sai số với số vòng màu điện trở L14 - Nhóm h 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: Vout = 0,85V Từ đó, giá trị C1 bao nhiêu? Trình bày cách tính I= U √R +Z 2 c = Uc Zc √ 987 +Z 2 c = 0,85 Zc = 1592,59Ω L14 - Nhóm h C= Z c πf = 1592,59.2 π 1000 = 99,93nF 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 ∆ C=|100 − 99,93| ≈ 0,07 Vẽ lại dạng sóng ngõ vào sóng tụ C1 Quan sát dạng sóng ngõ vào dạng sóng tụ C1, hai sóng có tương quan phase nào? Giải thích Nhận xét: sóng ngõ tụ C1 trễ plase sóng ngõ vào Giải thích: có dịng xoay chiều qua tụ điện , dịng điện bắt đầu tích điện nhờ điện tích nạp vào tụ điện bắt đầu tang điện áp lên Điện áp khơng tăng lúc với cường độ dịng điện mà cần thời gian để phân bố điện tích tạo nên điện áp tụ Do , tụ điện thị điện áp trễ pha cường độ dịng điện L14 - Nhóm h 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 2Vpp Vẽ dạng sóng Vin dạng sóng tụ điện Giải thích hình dạng sóng ngõ ngõ vào xung vng Giải thích: ngun lý hoạt động tích phóng điện tụ L14 - Nhóm h THÍ NGHIỆM Mục tiêu Lặp lại thí nghiệm để đo giá trị tụ C6 Yêu cầu Kết nối tương tự thí nghiệm thay điện trở thành R3 tụ điện thành tụ C6 Kiểm tra Chỉnh máy phát sóng phát sóng sine, tần số 100 Hz, 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: 432mV Từ đó, giá trị C6 bao nhiêu? Trình bày cách tính I= C= U = √R +Z c Zc πf = Uc Zc 1,98 √1980 + Z 442,66.2 π 1000 2 c = 0,432 Zc => Zc = 442,66 = 3,6nF Đọc giá trị in tụ C6 Giá trị điện áp tối đa theo lý thuyết C6 bao nhiêu? Giá trị in tụ C6 5F L14 - Nhóm h 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 100KHz, 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? Biên độ điện áp cuộn dây: 1,12 = 0,56 mV L14 - Nhóm h I= L= U √R +Z zL πf l = = Ul Zl 2891,03 π 10 1,98 √ 987 +Z = 4,63.10 = c 0,506 Zc => Zc = 291,03Ω H −5 Vẽ lại dạng sóng ngõ vào L5 Hai sóng có tương quan phase nào? Giải thích Khi tăng/giảm tần số tín hiệu vào biên độ L5 thay đổi 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 dòng điện cuộn dây sinh dịng điện cảm ứng để chống lại tăng dần Khi dịng điện giảm, từ trường giảm có dòng điện cảm ứng sinh để chống lại giảm Vì cuộn dây, dịng điện trễ pha so với điện áp L14 - Nhóm h 10 L14 - Nhóm h BÀI TN KHẢO SÁT BJT MỤC TIÊU: Nắm cách sử dụng kit thí nghiệm, dụng cụ đo Nắm đặc tính linh kiện BJT loại npn, pnp Khảo sát mạch khuếch đại, mạch đóng/ngắt dùng BJT CHUẨN BỊ: Chuẩn bị prelab Xem lại cách sử dụng công cụ đo VOM, DVM Oscilloscope (dao động ký - dđk) 38 L14 - Nhóm h THÍ NGHIỆM Mục tiêu Đo kiểm tra BJT Yêu cầu Dùng VOM đo kiểm tra BJT module 2, phần BJT Kiểm tra Đưa VOM chế độ đo diode Đo điện áp chân BJT khối I II ghi nhận vào bảng sau Transistor Q1 Điểm đo P1-P2 P2-P1 P1-P3 P3-P1 P2-P3 P3-P1 Giá trị 0.658 0.661 0 Điểm đo P1-P2 P2-P1 P1-P3 P3-P1 P2-P3 P3-P1 Giá trị 0.659 0 0 0.664 Transistor Q2: Xác định xem transistor loại chân P1-P2-P3 chân gì, BJT cịn tốt hay khơng Giải thích P1 P2 P3 Loại BJT Chất lượng Q1 Base Collector Emitter N-P-N Tốt Q2 Collector Base Emitter P-N-P Tốt 39 L14 - Nhóm h PHẦN GIẢI THÍCH : Với Q1, ta có: { V 12=0,658 V → P 1− P 2=P − N V 13=0,661 V → P1 − P 3=P − N →Q1 thuộc loại N-P-N với P1 cực Base Với Q2, ta có: { V 12=0,659 V → P 1− P2=P− N V 32=0,664 V → P − P 2=P − N →Q1 thuộc loại P-N-Pvới P2 cực Base 40 L14 - Nhóm h THÍ NGHIỆM Mục tiêu Khảo sát miền hoạt động tắt/khuếch đại/bão hòa BJT npn Chuẩn bị Đọc xem điện trở R1 có giá trị kiểm chứng lại VOM R1=… 1000… (giá trị đọc) R1=… 979……(giá trị đo) Chỉnh nguồn điện 12V kết nối mạch Hình Một VOM đo dòng điện Ib tầm uA, VOM đo dòng Ic tầm mA, VOM đo điện áp Vce Vặn biến trở VR3 mức nhỏ TP TP TP 29 1 1 TP R1 1K D1 LED TP 1 TP VR 10K TP R2 TP TP 50K Q3 C 1815 TP 1 TP TP TP 1 C8 0.1u/50V 1 C6 10uF /50V TP TP Hình 1: Sơ đồ phần III 41 L14 - Nhóm h Hình 2: Layout thực tế module thí nghiệm Tiến hành Bật nguồn Chỉnh biến trở để thay đổi dòng điện Ib, quan sát giá trị Ic Vce điền vào bảng sau: Ib 10uA 15uA 20uA 25uA 30uA 35uA 40uA 45uA 50uA Ic 1,87 3,4 5,07 6,6 7,55 7,62 7,63 7,64 7,66 Vce 6,01 4,431 2,745 1,191 0,256 0,188 0,166 0,153 0,144 Với Ib khoảng transistor dẫn khuếch đại? Khi hfe bao nhiêu? Transistor dẫn khuếch đại I b có giá trị khoảng 10-30 ℎ fe có giá trị khoảng 302 Khi dùng transistor làm nhiệm vụ đóng/ngắt, ta đưa transistor vào chế độ nào? Vì sao? Khi dùng transistor làm nhiệm vụ đóng/ngắt, ta đưa transistor vào chế độ bão hịa/ tắt hai lí do: Thứ nhất: Khi transistor chế độ bão hòa, transistor cho phép dòng điện qua, V ce nhỏ hoạt động mạch ngắn, thực chức đóng 42 L14 - Nhóm h Thứ hai: Khi transistor chế độ tắt, transistor khơng cho phép dịng điện qua, hoạt động mạch hở, thực chức ngắt 43 L14 - Nhóm h THÍ NGHIỆM Mục tiêu Khảo sát miền hoạt động tắt/khuếch đại/bão hòa BJT pnp Chuẩn bị Đọc xem điện trở R2 có giá trị kiểm chứng lại VOM Chỉnh nguồn điện 12V kết nối mạch Hình Một VOM đo dịng điện Ib tầm uA, VOM đo dòng Ic tầm mA, VOM đo điện áp Vce TP TP TP Q4 TP 2 TP TP 1 2N 3906 TP VR5 10K TP 1 TP R4 D2 LE D 50K C1 0.1u/50V R6 1K C7 10uF /50V TP TP Hình Sơ đồ khối BJT pnp 44 L14 - Nhóm h Hình Sơ đồ kết nối module thí nghiệm phần BJT pnp Vặn biến trở VR3 mức lớn Tiến hành Bật nguồn Chỉnh biến trở để thay đổi dòng điện Ib, quan sát giá trị Ic Vce điền vào bảng sau: Ib 10uA 15uA 20uA 25uA 30uA 35uA 40uA 45uA 50uA Ic 0,86 1,74 2,8 3,63 4,60 5,61 6,25 6,92 7,47 Vce 7,18 6,27 5,195 4,283 3,313 2,523 1,78 1,089 0,508 Với Ib khoảng transistor dẫn khuếch đại? Khi hfe bao nhiêu? Transistor dẫn khuếch đại I b có giá trị khoảng 10-30 ℎ fe có giá trị khoảng 222 Nếu thay đặt tải (điện trở+led) cực C, ta đặt cực E hình sau Khi BJT có bão hịa khơng? Vì sao? (Câu hỏi trả lời nộp báo cáo, không cần trả lời lúc tiến hành thí nghiệm 45 L14 - Nhóm h VC C D1 LED R1 220 Q1 R2 10K Phần trả lời: Khi đó, BJT khơng thể bão hịa Vì transistor P-N-P hoạt động khu vực bão hịa { E−B E −C hoạt động miền phân cực thuận: { VE¿V B →V EC
Ngày đăng: 29/05/2023, 09:09
Xem thêm:
