Báo cáo thí nghiệm điện tử tương tự- Bài 1 : Diode bán dẫn docx

BÀI 1 : DIODE BÁN DẪNChuẩn bị Lý thuyết kết quả TN Báo cáo Kiểm tra Kết quả PHẦN I : PHẦN CÂU HỎI CHUẨN BỊ Ở NHÀ Căn cứ vào kiến thức đã học ở các môn Điện Tử, Điện Tử 2, Phần Cơ S

BÀI 1 : DIODE BÁN DẪN

Chuẩn bị

Lý thuyết kết quả TN Báo cáo Kiểm tra Kết quả

PHẦN I : PHẦN CÂU HỎI CHUẨN BỊ Ở NHÀ

Căn cứ vào kiến thức đã học ở các môn Điện Tử, Điện Tử 2, Phần Cơ Sở Lý Thuyết gợi ý

của Giáo Trình Hướng Dẫn Thí Nghiệm Điện Tử Tương Tự, và cũng nhằm mục đích hiểu kỹ

tiến trình thí nghiệm, kiểm chứng bằng thực nghiệm những kiến thức lý thuyết đã học, sinh

viên phải chuẩn bị trước ở nhà những kiến thức sau đây trước khi vào Phòng Thí Nghiệm

:

I.1 Trong phần GTTN hướng dẫn khảo sát đặc tuyến V-A của Diode, nếu diode D1

phân cực nghịch (Phần II.1.1 trang 1.4) nếu ngắn mạch J2 và J4 ta có mạch nguyên

lý như hình vẽ

I.2 Trong phần GTTN hướng dẫn khảo sát đặc tuyến V-A của Diode, nếu diode D1

phân cực thuận (Phần II.1.1 trang 1.5) nếu ngắn mạch J1 và J3, SV hãy vẽ mạch

nguyên ly, và tính tương tự như câu 1.1

I.3 So sánh điểm giống và khác nhau giữa Diode chỉnh lưu và Diode Zener

Giả sữ diode loại Si (Vγ=0,7V), chỉnh nguồn Vcc = 12V Tính ID , VR, VD ?

0 R1 1K Vs 12Vdc D1 Giả sữ diode loại Si, chỉnh nguồn Vcc = 5V Tính ID , VR, VD ?

Báo Cáo Thí Nghiệm Điện Tử Tương Tự Bài 1: Diode Bán Dẫn

I.4 Dựa vào lý thuyết đã học giải thích nguyên lý hoạt động của các mạch chỉnh lưu ở

hình 1-6, 1-7, 1-8 trong phần kiến thức hỗ trợ Và hãy vẽ dạng sóng vào/ ra của các dạng mạch trên cùng đồ thị (ghi chú đầy đủ)

a Bán kỳ :

b Toàn kỳ dùng 2 diode :

c Chỉnh lưu cầu

I.5 Cho mạch chỉnh lưu toàn kỳ như hình vẽ dưới, biết Diode lọai Si (Vγ=0,7V) Tín hiệu vào của mạch có dạng Vs = 220[V] sin100Πt, tỉ số biến thế 10:1

Vs = 220[V] sin100Πt

10:1

R1 1k C

100uF

~

~

+

-BRIDGE

a Trong trường hợp chưa có tụ C và điện trở tải R, hãy vẽ dạng sóng vào / ra trên cùng đồ thị Xác định điện áp đỉnh (Vpp), tần số (fin- fout ) của ngõ vào Vi – ngõ

ra Vo

b Khi có tụ C và tải R, hãy vẽ và tính biên độ điện áp điện áp ngõ vào/ ra trên cùng

đồ thị Giải thích nguyên lý hoạt động của mạch

I.6 Trình bày nguyên lý của mạch nhân áp ở hình mạch A1-4

I.7 SV hãy tra cứu IC LM 7805 và LM317 trên địa chỉ www.alldatasheet.com để biết các thông số kỹ thuật trước khi vào thí nghiệm LM 7805 LM 317 Vin = ………

Vin = ………

Vout = ……… Vout = ………

Iout = ……… Iout = ………

Báo Cáo Thí Nghiệm Điện Tử Tương Tự Bài 1: Diode Bán Dẫn

PHẦN II : GHI NHẬN VÀ BÁO CÁO KẾT QUẢ

Phần này bao gồm các kết quả và số liệu thu nhận được từ thực nghiệm của Phần II : Tiến Trình Thí

Nghiệm (trong Giáo Trình Thí Nghiệm) và nhận xét của sinh viên khi đối chiếu với lý thuyết đã học.

II.1 KHẢO SÁT ĐẶC TUYẾN V-A CỦA DIODE:

II.1.1 Phân cực nghịch diode:

II.1.1.A Mạch thí nghiệm: ( Vẽ lại mạch ở dạng sơ đồ nguyên lý.)

II.1.1.B Kết quả thí nghiệm:

Bảng A1-1

Thông số cần đo V Giá trị điện áp nguồn VS (Volt)

cc = 12V V cc = 10V V cc = 8V V cc = 6V V cc = 4V

Điện áp giữa 2 đầu diode D1 : V D1 (V)

Dòng qua diode D1 : I D1 (mA)

II.1.1.C Vẽ kết quả thí nghiệm D1 phân cực nghịch trên phần tư thứ III II.1.1.D Trả lời câu hỏi hoặc chọn câu trả lời đúng nhất : ♦ Trong quá trình thí nghiệm, việc điều chỉnh biến trở nguồn để

♦ Từ kết quả nhận được diode trong tình trạng phân cực Thuận Nghịch ♦ Kết quả thí nghiệm có cung cấp giá trị điện áp đánh thủng của diode không?

II.1.2 Phân cực thuận diode: II.1.2.A Mạch thí nghiệm: ( Vẽ lại mạch ở dạng sơ đồ nguyên lý.) ID ( mA)

VD ( V) II III I IV 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1

II.1.2.B Kết quả thí nghiệm:

Bảng A1-2

Thông số cần đo 0,2 Giá trị điện áp nguồn Vcc (Volt)

Điện áp giữa hai đầu D1 : V D1 (V)

Dòng qua diode I D1 (mA)

II.1.2.C Vẽ kết quả thí nghiệm D1 phân cực thuận trên cùng đồ thị ở câu I.1c (vẽ

ở phần tư thứ II)

II.1.2.D Trả lời câu hỏi hoặc chọn câu trả lời đúng nhất :

♦ Trong quá trình thí nghiệm, việc điều chỉnh biến trở nguồn để

♦ Từ kết quả nhận được diode trong tình trạng phân cực Thuận Nghịch ♦ Giải thích giá trị điện áp nhận được khi điện áp nguồn thay đổi rất bé trong khi dòng

điện tương ứng lại thay đổi lớn:

♦ Khi ID > 0,1mA, giá trị điện áp ngưỡng dẫn của diode D1: Vγ =

♦ Đây là diode loại: Si Ge II.2 KHẢO SÁT ĐẶC TUYẾN V-A DIODE ZENER: II.2.1 Phân cực nghịch diode zener D3: II.2.1.A Mạch thí nghiệm: ( Vẽ lại mạch ở dạng sơ đồ nguyên lý.) II.2.1.B Kết quả thí nghiệm: Bảng A1-3 Thông số cần đo Giá trị điện áp nguồn V CC (Volt) 2V 3V 4V 5V 6V 7V 8V 9V 10V 12V Điện áp giữa hai đầu D3 : V D3 (V) Dòng qua diode D3 : I D3 (mA) II.2.1.C Vẽ kết quả thí nghiệm D3 phân cực nghịch trên cùng đồ thị ở câu I.1c trên phần tư thứ III (bằng màu mực khác để phân biệt với D1) II.2.1.D Trả lời câu hỏi hoặc chọn câu trả lời đúng nhất: ♦ Giải thích giá trị điện áp nhận được khi điện áp nguồn thay đổi rất bé trong khi dòng

điện tương ứng lại thay đổi lớn:

Giá trị điện áp ngưỡng dẫn của D3 khi phân cực nghịch Vz = ………

Vz chính là điện áp ………

Báo Cáo Thí Nghiệm Điện Tử Tương Tự Bài 1: Diode Bán Dẫn

β =

ứng tương vào ngõ thế điện đổi thay trị giá

zener trên đổi thay trị

vao

z U

U Δ

Δ

=

………%

II.2.2 Phân cực thuận diode Zener:

II.2.2.A Mạch thí nghiệm: ( Vẽ lại mạch ở dạng sơ đồ nguyên lý.)

II.2.2.B Kết quả thí nghiệm:

Bảng

A1-4

Thơng số cần đo 0,2 Giá trị điện áp nguồn Vcc (Volt)

Điện áp giữa hai đầu D3 : V D3 (V)

Dịng qua diode I D3 (mA)

II.2.2.C Vẽ kết quả thí nghiệm D3 phân cực thuận trên cùng đồ thị ở câu I.1c trên phần tư thứ II (bằng màu mực khác để phân biệt với D1)

II.2.2.D Trả lời câu hỏi hoặc chọn câu trả lời đúng nhất:

♦ Khi ID > 1mA hãy cho biết giá trị ngưỡng dẫn của D3 khi phân cực thuận Vγ =

……

II.3 KHẢO SÁT LED ( DIODE PHÁT QUANG):

II.3.2 Kết quả thí nghiệm:

Bảng

A1-5

Thơng số cần đo Trạng thái LED

Điểm bắt đầu sáng Điểm sáng trung bình Điểm sáng rõ

Giá trị điện áp nguồn V S (V)

Điện áp giữa hai đầu Led : V led (V)

Dịng qua LED : I led (mA)

II.3.3 Trả lời câu hỏi:

- Điều kiện để LED sáng là: - Dịng tối thiểu để LED sáng:ID =

- Điều kiện phân cực:

- Điện áp đo được trên LED khi LED sáng:VD=

II.4 SƠ ĐỒ CHỈNH LƯU:

II.4.1 Mạch thí nghiệm:

Vẽ lại sơ đồ nguyên lý của các mạch:

- Chỉnh lưu bán kỳ

- Tồn kỳ (dùng 2 diode)

Mạch chỉnh lưu bán kỳ Mạch chỉnh lưu toàn kỳ

(dùng 2 diode) Mạch chỉnh lưu toàn kỳ (dùng 4 diode)

II.4.2 Kết quả thí nghiệm:

- Vẽ dạng sóng vào/ ra của 3 dạng mạch trên (ghi chú đầy đủ)

II.4.3 Đo các thông số yêu cầu ghi kết qủa vào bảng A1-6 :

Bảng

A1-6

Chỉnh lưu bán kỳ Chỉnh lưu toàn kỳ 2 diode Chỉnh lưu cầu

Ngõ vào A Ngõ ra T Ngõ vào A Ngõ ra T Ngõ vào C Ngõ ra T

VA fA VT fT VODC VA fA VT fT VODC VC FC VT fT VODC

Chỉnh lưu bán kỳ Chỉnh lưu toàn kỳ (2 diode)

Chỉnh lưu cầu (4 diode)

Báo Cáo Thí Nghiệm Điện Tử Tương Tự Bài 1: Diode Bán Dẫn

Về dạng sóng vào/ra:

Về sự chênh lệch điện thế đỉnh:

♦ Nhận xét về biên độ và góc pha của hai ngõ vào A, B của mạch chỉnh lưu toàn kỳ dùng 2 diode Đặc điểm mass ngõ vào và mass ngõ ra?

♦ So sánh giá trị dòng điện đo được trong 2 trường hợp chỉnh lưu bán kỳ và chỉnh lưu toàn kỳ dùng 2 diode Giải thích?

II.5 MẠCH LỌC:

II.5.1 Mạch thí nghiệm: ( Vẽ lại mạch ở dạng sơ đồ nguyên lý cho từng kiểu : 5

kiểu)

II.5.2 Kết quả thí nghiệm:

- Dạng sóng vào / ra của mạch cho từng kiểu (Vẽ trên cùng trục tọa độ, chọn màu khác nhau cho từng kiểu mạch, tìm sự khác biệt và giải thích)

Bảng A1-7

Kiểu Nội dung J1 J2 J3 J4 J5 J6 V m V R

4 Tăng tụ lọc 1 1 1 0 0 1

II.5.3 Phần giải thích kết qủa của 5 trường hợp trên.:

II.6 MẠCH NHÂN ÁP:

II.6.1 Mạch thí nghiệm: ( Vẽ lại mạch ở dạng sơ đồ nguyên lý)

♦ Vẽ dạng sóng đo tại A (VA-GND), C (VT-GND) trên cùng đồ thị

Báo Cáo Thí Nghiệm Điện Tử Tương Tự Bài 1: Diode Bán Dẫn

II.6.2 Kết quả thí nghiệm:

Đo điện áp tại A (VA) =

Dùng VOM đo điện áp tại C (VC) =

II.6.3 Dựa vào nguyên lý hoạt động của mạch, giải thích kết qủa:

II.7 MẠCH ỔN ÁP DÙNG LM7805: 1 Chỉnh biến trở P1 để thay đổi điện áp vào của 7805 (chân P) khoảngVi = 8,5V Xác định Vo = …………, quan sát dạng sóng ra 2 Thay đổi biến trở để có các giá trị điện áp như bảng A 1-8 Đo Vo của 7805 Bảng A1-8 Thông số cần đo 10V Giá trị điện áp Vin (Volt) của 78058V 7V 6V 5V Điện áp ra V out (V) 3 Dựa vào bảng kết qủa A1-8, cho biết ở điện áp vào Vi = ……… thì điện áp ra Vo không còn ổn định nữa? 4 Chỉnh biến trở P1 để thay đổi điện áp vào của 7805 (chân P) khoảng Vi = 8,5V Ngắn mạch J3 để đổi tải R3 = 51Ω/ 1W Xác định Vo = …………, quan sát dạng sóng ra Nhận xét?

II.8 MẠCH ỔN ÁP DÙNG LM317: 1 Đo điện áp vào của LM 317 Vin = ………

2 Chỉnh biến trở ADJ P2 (Adjust) để thay đổi điện áp ra của LM317, ghi kết quả đo Vo của LM 317 Bảng A1-9 Thông số cần đo Giá trị điện áp V ADJ (Volt) của LM317 Điện áp ra V out (V) của LM317 3 Dựa vào bảng kết qủa A1- 8, viết công thức tính vo theo vi?