Báo cáo thí nghiệm kiểm chứng mạch khuếch đại vi sai dung bjt

lOMoARcPSD|17838488 BO CO TH NGHIịM KIịM CHỵNG MCH KHUắCH I VI SAI DUNG BJT Thực bởi: Nguyễn Văn Trường [1915741] Nguyễn Võ Ki¿n Trung [1910646] Hoàng Nguyễn Hữu Đÿc [1910135] Nhóm thí nghiệm: L21/ Tổ 10 Link ghi âm ghi hình phiên Google Meet: Link 1: https://drive.google.com/file/d/165PLPjqYqKRKmO1YMc_IgrRcJzTf3bS/view?fbclid=IwAR18_cVzBpdFEbUOLerp2HzIVxxBVNCqwqH4d5N_Na7m2Hxz1JpJ2Wvh6w Link 2: https://drive.google.com/file/d/1ZgdgrVAdKONk_AScQ3YvHw7aWjY 0AmQB/view?fbclid=IwAR1MAOiQAfMWrRMaxBBOYQCQjZF9QW kN21kIuwmekQRYx2rtm96ZaHRGhCs Ngày hoàn thành báo cáo: 8/11/2021 Downloaded by hây hay (vuchinhhp3@gmail.com) lOMoARcPSD|17838488 I - Giới thiệu chung Mục tiêu thí nghißm: Bài thí nghißm giúo kiểm chứng mạch khuyếch đại vi sai dùng BJT với trưßng hợp Re cực phát nguồn dòng cực phát, kiểm tra tính xác cơng thức tính độ lợi cách chung Ac, độ lợi vi sai Ad Bài thí nghißm giúp sinh viên kĩ thuật đo đạc đại lượng chế độ AC, DC Ngoài sinh viên biết cách để tạo sóng biên độ ngược pha Hiểu rõ nguyên lí hoạt động mạch khuếch đại vi sai dùng BJT - Phần mềm thí nghißm: LTspice Sử dụng module cấp phát sẵn, thao tác đấu nối mạch Sử dụng voltage đặt 0V để đo dòng, đặt nhãn để đo áp cực B, C, E trưßng hợp làm vißc tĩnh - Module thí nghißm: BJTLABSN010 II Các thí nghiệm kißm chÿng Sơ đồ mạch thí nghißm, giả thiết cần kiểm chứng Trường hợp 1: Re cực phát Downloaded by hây hay (vuchinhhp3@gmail.com) lOMoARcPSD|17838488 Ta cú: ỵ = 2(ỵ //ỵỵ) / +ỵý +2ỵ (+1) ; ỵ = 2(ỵ //ỵỵ) 2(/ +ỵý ) kim chng lí thuyết, ta cần đo đạc để tính /ÿÿ T cụng thc =ỵý /ýý ; / = 0,025/ýý => o ỵý , ýý o li cỏch chung: Cấp tín hißu v1 v2 giống nhau, mạch hoạt động chế độ AC, tín hißu nhỏ, tần số dãy Ta có phương trình: �㕣0 =�㔴ý ý + ỵ ỵ ; ỵ = 2 = ; �㕣ý = (�㕣2 + �㕣1 )/2 ➔ Cần đo trị đỉnh – đỉnh �㕣0 , �㕣1 , �㕣2 Đo độ lợi vi sai: Cấp tín hißu v1 v2 biên độ ngược pha nhau, mạch hoạt động chế độ AC, tín hißu nhỏ, tần số dãy Ta có phng trỡnh: =ý ý + ỵ ỵ ; ỵ = �㕣2 �㕣1 ; �㕣ý = �㕣2 +�㕣1 ➔ Cần đo trị đỉnh – đỉnh �㕣0 , �㕣1 , �㕣2 Trường hợp 2: nguồn dòng cực phát Downloaded by hây hay (vuchinhhp3@gmail.com) =0 lOMoARcPSD|17838488 Ta lặp lại bước trưßng hợp Re cực phát Sơ đồ thí nghißm LTspice, cài đặt kết Trường hợp 1: Re cực phát Thiết lập sơ đồ hình, dùng voltage đặt 0V để dòng cực hai BJT Vào Simulate, chọn Edit Simulation Cmd, chọn DC op pnt, sau gán op vào mạch Downloaded by hây hay (vuchinhhp3@gmail.com) lOMoARcPSD|17838488 Chọn Run, giá trị đo sau: Vì BJT đối xứng có giá trị thơng số giống nên ta lấy kết BJT Ta có c: ỵý = 0,957756 (), ýý = 0,01 () Khi ú: =ỵý /ýý = 95,7756 ; / = 0,025/ýý =2500 () ỵ = 2(ỵ //ỵỵ) / +ỵý +2ỵ (+1) = 20,3362 ; ỵ = 2(ỵ //ỵỵ) 2(/ +ỵý ) = 249,42 Downloaded by hây hay (vuchinhhp3@gmail.com) lOMoARcPSD|17838488 Đo độ lợi cách chung: Thiết lập mạch sau, tạo nhãn i1,i2 o để hiển thị sóng ngõ vào ngõ voltage V1 V2 ta click chuột phải, chọn sóng dạng SINE, biên độ 10mV, tần số 1k Hz Vào Simulate, chọn Edit Simulation Cmd, chọn Transient, cài đặt stop time 3ms, sau gán tran 3m vào mạch Tiến hành mô phỏng, ấn Run Màn hình hißn ra: Downloaded by hây hay (vuchinhhp3@gmail.com) lOMoARcPSD|17838488 Click chuột phải vào Draft1.raw, chọn Add Plot Pane lần để chia khung mô thành phần Tiếp tục click chuột phải Draft1.raw, chọn Add Traces để thêm V(i1), V(i2) V(o) vào khung mô Kết mơ dạng sóng sau: Downloaded by hây hay (vuchinhhp3@gmail.com) lOMoARcPSD|17838488 Ta thấy V(i1) V(i2) dạng sóng, trị đỉnh – đỉnh 20mV Đo giá trị đỉnh – đỉnh V(o) ta 6,466 mV Khi đó: Ac = - 6,466/20= - 0,3233 Đo độ lợi vi sai: thiết lập sơ đồ mạch sau, sử dụng đißn trá R1 R2 có giá trị �㗺 để tạo hai sóng ngược pha Tạo nhãn i1, i2 o để hiển thị sóng ngõ vào ngõ voltage V1 ta click chuột phải, chọn sóng dạng SINE, biên độ 20mV, tần số 1k Hz Vào Simulate, chọn Edit Simulation Cmd, chọn Transient, cài đặt stop time 3ms, sau gán tran 3m vào mạch Tiến hành mô phỏng, ấn Run Downloaded by hây hay (vuchinhhp3@gmail.com) lOMoARcPSD|17838488 Thực hißn lại bước tương tự thí nghißm đo độ lợi cách chung, ta kết dạng sóng sau: Ta thấy v1 v2 biên độ ngược pha, tiến hành đo trị đỉnh – đỉnh vo, ta cú kt qu 1,913V Khi ú: ỵ = - 1,913/(2.0,02) = - 47,825 Downloaded by hây hay (vuchinhhp3@gmail.com) lOMoARcPSD|17838488 Trường hợp 2: Nguồn dòng cực phát Thay Re nguồn dịng, thực hißn bước tương tự trên, ta kết điểm làm vißc tĩnh: Ta cú c: ỵý = 1,12277 (), ýý = 0,0114136 () Khi ú: =ỵý /ýý = 98,37 ; / = 0,025/ýý =2190,37 (�㗺) Downloaded by hây hay (vuchinhhp3@gmail.com) lOMoARcPSD|17838488 Do nguồn dịng cực phát, nên xem đißn trá cc phỏt l vụ cựng, suy ỵ = 2(ỵ //ỵỵ) / +ỵý +2ỵ (+1) ; ỵ = 2(ỵ //ỵỵ) 2(/ +ỵý ) = 255,3914 o lợi cách chung: sơ đồ hình dưới, lặp lại tương tự TH1, chọn biên độ sóng 1V Kết dạng sóng sau: Downloaded by hây hay (vuchinhhp3@gmail.com) lOMoARcPSD|17838488 Trị đỉnh – đỉnh vo 1,2031252 mV Khi đó: Ac = -0,001203/2= 0,0006016≈ Đo độ lợi vi sai: sơ đồ hình dưới, lặp lại tương tự TH1 Kết mô phỏng: Trị đỉnh – nh ca vo l 2,141688 V Khi ú: ỵ = - 2,141688/(2.0,02) = - 53,5422 Downloaded by hây hay (vuchinhhp3@gmail.com) lOMoARcPSD|17838488 III Các so sánh nhận xét k¿t luận Trng hp 1: Re cc phỏt Lý thuyt: ỵ = 20,3362 ; ỵ = 249,42 o c: Ac = - 0,3233 ; ỵ = - 47,825 Sai s: % ý = % ỵ = |0,3362 0,3233| 100% = 3,837% 0,3362 |49,42 47,825| 100% = 3,2274% 49,42 Trường hợp 2: Nguồn dòng cc phỏt Lý thuyt: ỵ ; ỵ = 255,3914 o c: Ac = - 0,0006016 ; ỵ = - 53,5422 Sai s: % ỵ = % �㕠�㕎ÿ �㕠ố �㔴ý ≈ |55,3914 53,5422| 100% = 3,3384% 55,3914 Kết luận: sai số Ac trưßng hợp nguồn dịng cực phát gần 0, sai số khác cao, tạm chấp nhận số đặc tính tín hißu mạch mô Khi thay Re nguồn dịng cực phát độ lợi vi sai Ad tăng độ lớn Vậy xem kết thực nghißm với kết lí thuyết Downloaded by hây hay (vuchinhhp3@gmail.com)