LỜI MỞ ĐẦU I. Khảo sát bộ khuếch đại nối tầng ghép RC 1. Đo hệ số khuếch đại 1 tầng transistor T1 2. Đo hệ số khuếch đại 1 tầng transistor T2 3. Tính hệ số khuếch đại ghép 2 tầng 4. Đo hệ số khuếch đại ghép 2 tầng thực tế 5. Ghép tầng qua bộ đệm là mạch lặp lại emitter lắp trên transistor T3 II. Khảo sát bộ khuếch đại vi sai 1. Bộ khuếch đại vi sai với điện trở lắp trên mạch emitter 1.1. Phân tích 1 chiều DC 1.2. Xác định hệ số khuếch đại vi sai với tín hiệu nhỏ 1.3. Xác định hệ số triệt tín hiệu đồng pha 2. Bộ khuếch đại vi sai với nguồn dòng lắp trên mạch emitter III. Khảo sát bộ khuếch đại thuật toán lắp trên các transistor rời rạc 1. Khảo sát chế độ một chiều DC 2. Khảo sát hệ số khuếch đại vi sai A_im các tầng trong bộ KĐTT 3. Khảo sát đáp ứng tần số của bộ khuếch đại thuật toán với 2 hệ số phản hồi âm khác nhau
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CỔNG NGHỆ KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG - - BÁO CÁO MÔN HỌC THỰC TẬP ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ THỰC NGHIỆM 3: CÁC BỘ KHUẾCH ĐẠI NHIỀU TẦNG DÙNG BJT Họ tên sinh viên: Nguyễn Văn A Lớp: Nguyễn Văn B **** Giảng viên hướng dẫn: ***** Hà Nội, ngày * tháng * năm *** MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU I Khảo sát khuếch đại nối tầng ghép RC Đo hệ số khuếch đại tầng transistor T1 2 Đo hệ số khuếch đại tầng transistor T2 Tính hệ số khuếch đại ghép tầng .3 Đo hệ số khuếch đại ghép tầng thực tế Ghép tầng qua đệm mạch lặp lại emitter lắp transistor T3 II Khảo sát khuếch đại vi sai Bộ khuếch đại vi sai với điện trở lắp mạch emitter .6 1.1 Phân tích chiều DC 1.2 Xác định hệ số khuếch đại vi sai với tín hiệu nhỏ 1.3 Xác định hệ số triệt tín hiệu đồng pha .8 III Bộ khuếch đại vi sai với nguồn dòng lắp mạch emitter .8 Khảo sát khuếch đại thuật toán lắp transistor rời rạc 10 Khảo sát chế độ chiều DC 10 Khảo sát hệ số khuếch đại vi sai A ℑ tầng KĐTT 10 Khảo sát đáp ứng tần số khuếch đại thuật toán với hệ số phản hồi âm khác .11 LỜI MỞ ĐẦU Đầu tiên, chúng em muốn bày tỏ lòng biết ơn đến thầy cán khoa trường tận tình hướng dẫn giúp đỡ chúng em suốt q trình nghiên cứu hồn thiện báo cáo Nhờ hướng dẫn thầy/cô, chúng em có hội tiếp cận với kiến thức, phương pháp kỹ cần thiết để thực đề tài cách hiệu Thầy/cô sẵn sàng giải đáp thắc mắc cung cấp lời khun hữu ích giúp tơi cải thiện kết nghiên cứu Dưới báo cáo chúng em, mong thầy/cô nhận xét đánh giá I Khảo sát khuếch đại nối tầng ghép RC Bản mạch thực nghiệm: A3-1 Đo hệ số khuếch đại tầng transistor T1 Kết đo - Biên độ sóng vào: VinT1= 10mV Biên độ sóng ra: VoutT1= 25mV Hệ số khuếch đại A1 = V outT 25 = 10 = 2.5 V∫1 Đo hệ số khuếch đại tầng transistor T2 Kết đo - Biên độ sóng vào: VinT2= 10mV Biên độ sóng ra: VoutT2= 56mV Hệ số khuếch đại A2 = V outT 56 = 10 = 5.6 V∫2 Tính hệ số khuếch đại ghép tầng A (tính tốn) = A1 × A2 = 5.6 × 2.5 = 14 Đo hệ số khuếch đại ghép tầng thực tế Kết đo - Biên độ sóng vào: V ∫ = 10mV - Biên độ sóng ra: V outT = 117mV V outT 117 A (đo) = V = 10 = 11.7 ∫1 Ta thấy A (tính_tốn) > A (đo) Hệ số khuếch đại mát nối tầng: ∆A [%] = [ A ( tínhtốn ) – A ( đo ) ] ×100 = ( 14 – 11.7 ) × 100 = 16.43% 14 A( tínhtốn) Ghép tầng qua đệm mạch lặp lại emitter lắp transistor T3 Kết đo - Biên độ sóng vào: V ∫ = 10mV - Biên độ sóng ra: V outT = 115mV V outT 115 A (đo 2) = V = 10 = 11.5 ∫1 Hệ số mát nối tầng: ∆A(T3) (%) = [ A ( tínhtốn ) – A ( đo ) ] ×100 = ( 14 – 11.5 ) × 100 = 17.86% 14 A(tínhtốn) Hệ số mát hệ số khuếch đại hai trường hợp nối tầng RC tầng lặp lại emitter tương đương Có kết mạch lặp emitter thiết kế cho hệ số khuếch đại xấp xỉ Tác dụng mạch lặp emitter tăng cường hiệu suất ổn định mạch khuếch đại II Khảo sát khuếch đại vi sai Bản mạch thực nghiệm: A3 – Bộ khuếch đại vi sai với điện trở lắp mạch emitter 1.1 Phân tích chiều DC V OD =¿ -15mV Nếu V OD ≠ 0, giải thích nguyên nhân: Do transistor trở gánh RC khơng hồn tồn giống nên đặc tuyến truyền đạt khuếch đại vi sai thực tế bị lệch chút Khuếch đại với trở thiên áp R4 V (V ) V (mV ) V ID=V −V 0 0 0 0 0 0.9 4.9 7.7 13.8 30.3 32.7 45.7 52.9 61.6 70 77.8 -0.9 - 4.9 -7.7 -13.8 -30.3 -32.7 -45.7 -52.9 -61.6 -70 -77.8 0.43 0.71 1.30 2.65 3.15 3.60 3.9 4.18 4.36 4.49 0.1 6.2 0.1 13.1 0.1 18.3 0.1 26.4 0.1 29 0.1 37.7 0.1 47.8 0.1 50.2 0.1 55.4 0.1 65.3 0.1 4.9 6.1 13 18.2 26.3 28.9 37.6 47.7 50.1 55.3 65.2 -0.42 -0.6 -1.254 -1.786 -2.473 -2.859 -3.27 -3.73 -3.852 -4.029 -4.288 (mA) V OD (V) Khuếch đại với trở thiên áp R4 V (mV ) V (mV ) V ID=V −V (mA) V OD (V) Vẽ đặc tuyến truyền đạt V OD = f (V ID) Thế offset lối vào V OD = -15mV Thế offset lối V os = 0.9mV Hệ số khuếch đại vi sai chiều: Adm = V OD 307 = × 1000 = -101.32 (V ID – V os) (−13 8+ 9) Nhìn vào số liệu đo ta thấy V ID = V – V nhỏ -32.7mV lớn 28.9mV hệ số Adm khơng đổi (bão hòa) 1.2 Xác định hệ số khuếch đại vi sai với tín hiệu nhỏ Kết đo - Biên độ sóng vào: vid = 5mV - Sóng C1 C2 ngược pha có biên độ 0.213V Biên độ sóng ra: v od = x 0.213 = 0.426V Adm = 1.3 v od 426 = ×1000 = 85.2 v id Xác định hệ số triệt tín hiệu đồng pha Kết đo - Biên độ sóng vào: vid = 500mV Sóng C1 C2 có biên độ 52.5mV Biên độ sóng ra: v od = v c 1+ v c = 52.5mV Hệ số khếch đại tín hiệu đồng pha Acm Acm = v oc 52 = = 0.105 500 v ic Tỉ số triệt tín hiệu đồng pha: CMRR = 20 x log A dm 85.2 = 20 x log = 58.185 dB 0.105 Acm Bộ khuếch đại vi sai với nguồn dòng lắp mạch emitter Kết đo Khuếch đại với nguồn dòng T3 V1 V2 V ID=V −V V OD -0.16 11 15.3 22 25.3 35.8 50 63.3 84 99 104 0 0 0 0 0 -11 -15.3 -22 -25.3 -35.8 -50 -63.3 -84 -99 -104 -0.77 -0.827 -1.167 -1.457 -1.739 -2.124 -2.356 -2.55 -2.623 -2.655 Khuếch đại với nguồn dòng T3 V1 V2 0 0 0 0 0 2.1 7.1 12 16.3 39.8 50.9 65.5 86.7 -2.1 -7.1 -12 -16.3 -39.8 -50.9 -65.5 -86.7 109.1 109.1 115 V ID=V −V 28.3 28.3 V OD 0.16 0.36 0.67 0.89 1.86 2.14 2.39 2.58 Hệ số khuếch đại vi sai: Adm = 1.46 2.7 v od 0.24 = ×1000 = 48 v id v oc 10 = = 0.004 v ic 2503 Hệ số khuếch đại đồng pha: Acm = CMRR = 20 × log( 2.673 -115 A dm 48 )=20 × log( ) = 81.58 (dB) A cm 0.004 Hệ số khuếch đại đồng pha Acm nhỏ gấp 26 lần so với trường hợp khuếch đại dùng thiên áp III Khảo sát khuếch đại thuật toán lắp transistor rời rạc Bản mạch thực nghiệm: A3 – Khảo sát chế độ chiều DC T1 T2 T3 Lối Vc (V) Ic (mA) Vc (V) Ic (mA) Vc (V) Ic (mA) V out (V) 12.1 0,51 10,09 0,57 -0,555 0.65 0,51 Tính tay Thực nghiệm Khảo sát hệ số khuếch đại vi sai A ℑ tầng KĐTT Kết đo 10 - Biên độ sóng lối vào: V ¿ = 1.22V - Biên độ sóng lối ra: V out = 20.6V Hệ số khuếch đại: V out 20.6 = = 16.88 1.2 V¿ Khảo sát đáp ứng tần số khuếch đại thuật toán với hệ số phản hồi âm khác Kết đo 11 f = 50 Hz ứng với V out = 20.5 V f = 100 Hz ứng với V out = 20 V f = 500 Hz ứng với V out = 20 V f = kHz ứng với V out = 20 V 12 f = 10 kHz ứng với V out = 19.65 V f = 100 kHz ứng với V out = 19 V f = 200 kHz ứng với V out = 18.35 V Tần số (kHz) 0.05 0.1 0.5 13 10 100 200 Điện trở phản hồi 10 k Ω V ¿1 (V) 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 V out (V) 20.5 20 20 20 19.65 19 18.35 14