Báo cáo thực hành môn thực tập điện tử tương tự transistor lưỡng cực bjt, các mạch khuếch đại

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ -    - BÁO CÁO THỰC HÀNH MÔN THỰC TẬP ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ TRANSISTOR LƯỠNG CỰC BJT, CÁC MẠCH KHUẾCH ĐẠI Giảng viên hướng dẫn: ThS Trần Như Chí ThS Chu Thị Phương Dung Họ Tên sinh viên : Nguyễn Anh Tuấn - 21021642 Nguyễn Thùy Linh - 21020730 Lớp: ELT3102 26 Hà Nội, 2023 Khảo sát đặc tuyến I-V transistor NPN PNP Nhiệm vụ: Kiểm tra sơ transistor ôm kế, đo họ đặc tuyến transistor loại npn-C1815 transistor loại pnp-A1015 1.1 Kiểm tra sơ transistor Digital Multimeter 1.2 Đo đặc tuyến lối iC = f(vCE) với iB = const transistor NPN Kiểu Dòng iB chỉnh P1 NPN 10 20 30 40 Chỉnh P2 Vce 10 7V 8.4 V 7.2 V Ic 2.3 2.2 2.25 2.15 Vce 7.7 V 7.2 2V 3.2 V 1.8V 250 mV 166 mV 123 mV 111 mV 99 88 mV mV Ic 7.8 7.5 6.5 5.7 4.5 2.9 2.4 1.8 Vce 3.5 V 2.8 V 238 mV 134 mV 111 mV 101 mV 85m V 77m 68 71, V mV 7m V Ic 13 13 10.4 6.2 4.28 3.66 2.6 1.9 Vce 2.2 1.3 148 mV 110 mV 98m 80m 76m V V v 67m 62 60 V mV 9m V Ic 14 7.9 4.7 3.7 1.26 1.0 14 6.45 V 5V 4.7 V 4V 2.07 1.99 1.96 2.4 1.64 114 mV 122 99 mV mV 1.75 1.4 1.4 1.1 1.4 1 Bảng A2-B1 Câu hỏi: Vẽ họ đặc tuyến iC = f(vCE) với iB = const transistor NPN Xác định hệ số khuếch đại dòng Trả lời: Hệ số khuếch đại dòng: β= 𝐼𝑐1−𝐼𝑐2 𝐼𝑏1−𝐼𝑏2 = (7.7−2.25).10−3 (20−10).10−6 = 545 1.3 Đo đặc tuyến lối iC = f(vCE) với iB = const transistor PNP Kiểu Dòng iB chỉnh P1 PNP 10 20 30 40 Chỉnh P2 Vce (V) 11.2 10.5 9.23 7.3 5.9 4.3 1.9 0.25 0.18 0.13 Ic 1.73 1.72 1.70 1.67 1.65 1.64 1.62 1.49 1.46 1.45 Vce (V) 10.7 9.63 7.51 5.8 0.26 0.19 0.15 0.13 0.08 0.08 Ic 2.24 2.19 2.18 2.15 1.92 1.85 1.62 1.55 1.34 1.21 Vce (V) 9.32 2.17 1.12 0.15 0.14 0.12 0.1 0.09 0.09 0.08 Ic 3.89 3.75 3.6 2.95 2.26 2.18 1.79 1.41 1.29 1.18 Vce (V) 8.82 2.69 0.18 0.15 0.13 0.11 0.1 0.09 0.08 0.07 Ic 5.02 4.98 4.71 3.88 3.01 2.45 1.97 1.62 1.5 1.38 Bảng A2-B2 Câu hỏi: Vẽ họ đặc tuyến iC = f(vCE) với iB = const transistor PNP Xác định hệ số khuếch đại dòng Trả lời: Hệ số khuếch đại dòng B β= 𝐼𝑐1−𝐼𝑐2 𝐼𝑏1−𝐼𝑏2 = (2.24−1.73).10−3 (20−10).10−6 = 51 Khảo sát khuếch đại kiểu Emitter chung CE 2.1 Đo hệ số khuếch đại Kiểu Trạng thái J1 J2 J4 J5 J6 J8 J9 Biên độ Vout A K=K1 0 0 0.3 K=K2 1 0 0.3 3 K=K3 0 0 0.1 K=K4 0 1 0.8 17 Có tải 0 1 0.85 14 Bảng A2-B3 Câu hỏi: Vẽ lại dạng sóng kênh máy sóng Nhận xét dạng sóng kênh hiểu lý khuếch đại gọi đảo dạng sóng Trả lời: - Lối ngược pha với pha với tín hiệu vào hệ số khuếch đại bé Hệ số khuếch đại: Av =− 𝑔𝑚 (𝑅𝐿 ||𝑅𝑐 1+𝑔𝑚 𝑅𝑒 Câu hỏi: Tại biên độ vào dạng sóng bị méo dạng ? Tại dạng sóng bị méo dạng? Căn vào đặc tuyến truyền đạt, giải thích vùng bị méo dạng gọi vùng chế độ hoạt động transistor ? Trả lời: - Thử với trạng thái K1, tăng dần biên độ Vin, Vin=2V biên độ Vout bắt đầu bị méo - Nguyên nhân méo dạng là tượng biên, lối bị bão hồ nguồn ni lối vào lớn Thế Vout vượt qua mức ngưỡng L+ L- hình bên Vùng méo dạng gọi vùng bão hoà chế độ hoạt động transistor Câu hỏi: Theo anh/chị điểm làm việc tĩnh phải chọn để có biên độ cực đại tín hiệu cịn chưa bị méo dạng ? Trả lời: Chọn điểm làm việc Q nằm vùng Active để biên độ sóng đầu đạt cực đại 2.2 Đo đáp ứng tần số khuếch đại f 100Hz 1KHz 100KHz 1MHz 2MHz 5MHz 7MHz 10MHz Vin(mV) 50 50 50 50 50 50 50 50 Vout(mV) 250 225 200 50 30 20 10 A 4.5 0.6 0.4 0.2 0.14 Bảng A2-B4 Câu hỏi: Vẽ đồ thị phụ thuộc hệ số khuếch đại A (trục y) vào tần số (trục x) theo thang tuyến tính thang lơ-ga-rit Trả lời: Câu hỏi: Xác định dải truyền qua khuếch đại ? Giải thích nguyên nhân suy giảm tần số thấp cao ? Trả lời: Nguyên nhân suy giảm tần số thấp cao tụ ký sinh bên lớp tiếp giáp p-n tụ ghép tầng mạch khuếch đại 2.3 Khảo sát mạch phản hồi âm cho tầng khuếch đại emitter chung 2.3.1 Xác định hệ số khuếch đại Kiểu Trạng thái J1 J2 J4 J7 Vin(mV) Vout(mV) A Khơng có phản hồi âm 0 50 4800 96 Có phản hồi âm 1 0 50 250 Có phản hồi âm 1 50 3200 64 Có phản hồi âm + 1 50 200 2.3.2 Khảo sát ảnh hưởng kiểu phản hồi âm lên đặc trưng tần số f 100 100 Hz kHz kHz VIN nối J1, J5, J7 (mV) 50 50 50 50 50 50 50 Vout nối J1, J5, J7(mV) 107 116 9.6 1 5.2 4.44 4.24 4.1 4.1 A =VOUT/ VIN 2.3 0.19 222 0.10 0.08 0.08 0.08 0.082 50 50 50 50 50 50 Vout nối J2, J4, J5(mV) 300 250 200 40 25 10 10 A =VOUT/ VIN 0.8 0.5 0.2 0.2 0.14 2.1 42 VIN nối J2, J4, J5 (mV) 50 50 10 20 MHz MHz MHz MHz MHz 50 Bảng A2-B6 Câu hỏi: Biểu diễn kết phụ thuộc hệ số khuếch đại vào tần số cho hai trường hợp có phản hồi âm khơng có phản hồi âm Trả lời: 2.3.3 Khảo sát ảnh hưởng phản hồi âm lên tổng trở vào Kiểu Trạng thái Khơng có phản hồi âm 0 Có phản hồi âm 1+2 1 J1 J2 J4 J5 J7 J8 Vm(0) Vm(1) Rin 200mV 4.8 V -21.73 0 200mV 635 mV -229.88 Bảng A2-B7 Câu hỏi: Từ giá trị đo, tính điện trở vào Rin hệ khuếch đại cho hai trường hợp với điện trở nội máy phát RI = 500W Kết luận vai trò mạch phản hồi âm số đặc trưng sơ đồ khuếch đại emitter chung Trả lời: Vai trò mạch phản hồi âm số đặc trưng sơ đồ khuếch đại emitter chung hạn chế hệ số khuếch đại 3 Khảo sát khuếch đại kiểu Collector chung CC (bộ lặp lại emitter) Dòng iB/T1 Dòng iE/T1 iB1 = 20 iE1 = 43.35 mA iB2 = 30 iE2 = 85.8 mA Bảng A2-B8 Câu hỏi: Tính hệ số khuếch đại dòng DC: Lặp lại thực nghiệm với trường hợp nối với J1 (trở R4) J3 (trở R6) Nhận xét so sánh trường hợp Trả lời: Hệ số khuếch đại dòng DC: A = (iE2 - iE1)/(iB2 - iB1) = (85.8 - 43.35) / (30 - 20) = 4.245 A= 𝐼𝑒2−𝐼𝑒1 𝐼𝑏2−𝐼𝑏1 = 85.8−43.35 30−20 = 4.245 4.Khảo sát khuếch đại kiểu Base chung CB Dòng iE/T1 Dòng iC/T1 iE1= 0.25 mA iC1= 0.22 mA iE1= 0.5 mA iC1= 0.54 mA Bảng A2-B9 Đo biên độ sóng vào ra: Vin = 50mV, Vout = 2.5V Hệ số khuếch đại Vout/Vin = 50 Biên độ sóng nối J1: Vout = 1.5V Tỉ số biên độ sóng có tải khơng có tải = Vout1 / Vout2 = 1.5 / 2.5 = 0.6 Câu hỏi: Tính hệ số truyền dòng: So sánh mát biên độ sóng nối trở tải cho khuếch đại emitter chung CE, collector chung CC base chung CB Kết luận sơ khả ứng dụng loại Trả lời: - Hệ số truyền dòng: α = (iC2 - iC1) /(iE2 - iE1) = (0.54 - 0.22) / (0.5 - 0.25) = 1.28 - Ở trường hợp nối trở tải làm giảm hệ số khuếch đại CE giảm lớn hệ số khuếch đại cao Về khả ứng dụng CE thường dùng với mục đích khuếch đại hệ số khuếch đại cao Zin cao CC dùng làm đệm CB dùng chung với mạch nối tầng để loại bỏ hiệu ứng Miller tăng băng thông