BÁO CÁO THỰC HÀNH THỰC NGHIỆM 4 TRANSISTOR TRƯỜNG FET – KHÓA CHUYỂN MẠCH DÙNG FET 1 Sơ đồ khuếch đại dùng JFET mắc theo kiểu cực nguồn chung CS. 1.1 Khảo sát khuếch đại 1 chiều (DC): Nối J3, không nối J1, J2 – để nối cực gate T1 qua trở R3 và P1 xuống đất (không cấp thế nuôi cho gate của JFET). Giá trị dòng và thế trên của transitor trường: ID = 1.07mA, VD = 0.23v Nêu đặc điểm khác biệt giữa transistor trường (yếu tố điều khiển bằng thế) và transistor lưỡng cực (yếu tố điều khiển bằng dòng).
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI NGUYÊN LÝ KĨ THUẬT ĐIỆN TỬ BÁO CÁO THỰC HÀNH THỰC NGHIỆM TRANSISTOR TRƯỜNG FET – KHÓA CHUYỂN MẠCH DÙNG FET Mai Văn Trường – 21021379 Sơ đồ khuếch đại dùng JFET mắc theo kiểu cực nguồn chung CS 1.1 Khảo sát khuếch đại chiều (DC): - Nối J3, không nối J1, J2 – để nối cực gate T1 qua trở R3 P1 xuống đất (không cấp nuôi cho gate JFET) - Giá trị dòng transitor trường: ID = 1.07mA, VD = 0.23v Nêu đặc điểm khác biệt transistor trường (yếu tố điều khiển thế) transistor lưỡng cực (yếu tố điều khiển dòng) Transistor trường (FET) - Là transistor đơn cực - Có chân: drain, source gate - Hoạt động chủ yếu phụ thuộc vào các hạt mang điện đa số lỗ trống electron - Trở kháng lối vào lớn - Là thiết bị điều khiển điện áp - Ít nhiễu (Do khơng có lớp chuyển tiếp tiếp giáp) - Độ ổn định nhiệt tốt - Đắt tiền - Kích thước nhỏ - Khơng offset - Trở kháng lối thấp (độ lợi ít) - Có tốc độ chuyển mạch tần số cắt cao - Cơng suất tiêu thụ thấp - Có hệ số nhiệt độ dương - Phân cực khó Transistor lưỡng cực (BJT) - Là linh kiện lưỡng cực - Có chân: common, emitter base - Hoạt động chủ yếu phụ thuộc vào hạt mang điện đa số thiểu số - Trở kháng lối vào nhỏ (1kΩ -3kΩ) - Là thiết bị điều khiển dòng điện - Nhiễu FET (Do có lớp tiếp giáp pn) - Phụ thuộc vào nhiệt độ - Rẻ tiền - Kích thước lớn - Có offset - Trở kháng lối cao (độ lợi cao) - Có tốc độ chuyển mạch tần số cắt thấp - Công suất tiêu thụ cao - Có hệ số nhiệt độ âm - Phân cực đơn giản - Ngắt J3, nối J1, J2 để phân cực cho cực gate JFET - Vặn biến trở P1 bước từ giá trị cực tiểu tới giá trị cực đại - Sử dụng đồng hồ vạn (Digital Multimeter) để đo điều khiển Uv (đo cực gate JFET) từ biến trở P1, qua trở R3 - Giá trị dòng ID VDS transistor trường giá trị UV điều chỉnh P1 bảng A4-B2 Bảng A4-B2 Uv (V) -9.17 -6.99 -2.89 -0.59 -0.639 -0.655 ID (mA) 0.09 0.08 0.1 1.08 1.08 1.08 VDS (V) 10.87 10.86 10.86 0.16 0.15 0.14 Đồ thị các giá trị đo dòng ID (trục y) VDS (trục x) 1.2 Khảo sát khuếch đại xoay chiều (AC): Bảng A4-B3 Vin 10mV Biên Vout 151mV A 15.1 100mV 1.56V 15.6 200mV 3.1V 15.5 300mV 4.61V 15.37 400mV 5.57V 13.925 500mV 5.76V 11.52 - Giữ biên độ tín hiệu vào 100mV - Đổi chế độ phát từ phát từ sóng vng góc sang phát sóng dạng hình sin Bảng A4-B4 F 1kHz 10kHz 100kHz 1MHz 10Mhz Biên Vout 1.88V 1.88 V 1.88 V 1.87 V 1.45 V A 18.8 18.8 18.8 18.7 14.5 Sơ đồ khóa nối tiếp dùng JFET 2.1 Khảo sát hoạt động với tín hiệu chiều (DC) Bảng A4-B5 Vin(IN) Biên độ Vout V-> -12V Biên độ Vout (J1 nối) 0.5V 0.8 1V 0.9 2V 0.9 3V 0.9 4V 0.9 5V 0.9 0.2 0.4 0.6 1.1 1.5 1.89 Kết luận mối liên hệ vào theo tín hiệu điều khiển: + Khi nối chốt V với nguồn -12V, transistor trường T1 bị cấm nên hoạt động khoá mở, lối thấp ~ 0.2V + Khi nối J1, transistor đóng vai trò khoá đóng, Vout = R3 R1 +R3 VIN 2.2 Khảo sát hoạt động với tín hiệu xoay chiều (AC) - Khi nối với nguồn -12V: Tín hiệu bị nhảy loạn phần dương CTRL còn phần âm giữ nguyên -Ngắt chốt V khỏi nguồn -12V Nối chốt J1: Tín hiệu Vout bị liên tục dao động khoảng Tháo dây từ tới lối vào (IN) Nối đất lối vào IN/A Quan sát xem có tín hiệu khơng Đo giá trị (thường gọi đế truyền qua) Mất tượng Cả phần dương hay âm CTRL cho tín hiệu khơng bị nhảy loạn Sơ đồ khóa song song dùng JFET Bảng A4-B6 Vin 0.5V Biên Vout 0.35 1V 0.4 2V 0.3 3V 0.5 4V 0.75 5V 0.85 -Nối đất với lối vào (IN), đo biên độ sóng đế truyền qua - Cấp nguồn xoay chiều ~9V từ nguồn AC SOURCE thiết bị cho lối vào IN/A sơ đồ A4-3 Chốt ~0V nối đất -> Tín hiệu lối được khuếch đại có hình dạng giống tín hiệu IN/A và nhỉ nhận clk ở mức thấp Do clk < thì diode mới dẫn → có dòng tại G → Vout D, S được nối Các sơ đồ khuếch đại MOSFET 4.1 Sơ đồ source chung CS Bảng A4-B7 Vin 10mV Biên Vout 1.8mV A 0.18 100mV 7.6mV 0.076 200mV 13.4mV 0.067 300mV 18mV 0.06 400mV 24.4mV 0.061 500mV 29mV 0.058 - Đổi chế độ phát sóng thiết bị từ phát sóng vng sang phát sóng hình dạng sin Bảng A4-B8 Vin = 50mV f 1kHz Biên Vout 2.2mV A 0.044 kHz 3.2mV 0.064 kHz 3.2 0.064 kHz 3.2 0.064 kHz 3.2 0.064 kHz 3.2 0.064 ? So sánh biên độ sóng để tính mất mát biên độ (%) ảnh hưởng điện A trở vào sơ đồ - Vin thay đổi làm thay đổi hệ số khuếch đại, Vin tăng Vout tăng tỉ lệ tăng nhỏ Vin nên hệ số khuếch đại giảm giảm đến mức - f thay đổi làm thay đổi hệ số khuếch đại, f tăng Vout tăng nên hệ số khuếch đại tăng tăng đến mức 2.88 Sự mát biên độ (22%) ảnh hưởng điện A trở vào sơ đồ 4.2 Sơ đồ Drain chung CD Bảng A4-B9 Vin (IN) 10mV Biên Vout 7mV A 0.7 100mV 8mV 0.08 200mV 13mV 0.065 300mV 17mV 0.056 400mV 23mV 0.0575 500mV 24mV 0.048 4.3 Sơ đồ Gate chung CG Bảng A4-B10 Vin 0.1V Biên Vout 7mV A 0.07 1V 46mV 0.046 2V 89mV 0.0445 3V 136mV 0.0453 4V 252mV 0.063 5V 410mV 0.082 Vin= 3V Vin= 5V