LỜI MỞ ĐẦU 1 I. Sơ đồ khuếch đại dùng JFET mắc theo kiểu cực nguồn chung CS 2 1. Khảo sát khuếch đại 1 chiều (DC) 2 2. Khảo sát khuếch đại xoay chiều (AC) 3 II. Sơ đồ khóa nối tiếp dùng JFET 7 1. Khảo sát hoạt động với tín hiệu 1 chiều (DC) 7 2. Khảo sát hoạt động với tín hiệu xoay chiều (AC) 8 III. Sơ đồ khóa song song dùng JFET 9 IV. Các sơ đồ khuếch đại trên MOSFET 12 1. Sơ đồ source chung CS 12 2. Sơ đồ Drain chung CD 16 3. Sơ đồ Gate chung CG 18
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 4: TRANSISTOR TRƯỜNG FET – KHÓA CHUYỂN MẠCH DÙNG FET Họ tên sinh viên: ****** Lớp: ****** K66K Giảng viên hướng dẫn: TS Nguyễn Đăng Phú CN Lưu Bách Hưng Hà Nội, ngày 14 tháng năm 2023 MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU .1 Sơ đồ khuếch đại dùng JFET mắc theo kiểu cực nguồn chung CS I Khảo sát khuếch đại chiều (DC) 2 Khảo sát khuếch đại xoay chiều (AC) Sơ đồ khóa nối tiếp dùng JFET II Khảo sát hoạt động với tín hiệu chiều (DC) Khảo sát hoạt động với tín hiệu xoay chiều (AC) III Sơ đồ khóa song song dùng JFET .9 IV Các sơ đồ khuếch đại MOSFET 12 Sơ đồ source chung CS 12 Sơ đồ Drain chung CD 16 Sơ đồ Gate chung CG .18 LỜI MỞ ĐẦU Đầu tiên, chúng em muốn bày tỏ lòng biết ơn đến thầy Nguyễn Đăng Phú thầy Lưu Bách Hưng 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/cơ 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 Sơ đồ khuếch đại dùng JFET mắc theo kiểu cực nguồn chung CS • Bản mạch thực nghiệm: A4 - • Các bước thực nghiệm: Khảo sát khuếch đại chiều (DC) ➢ Đặc điểm khác biệt transistor trường (yếu tố điều khiển thế) transistor lưỡng cực (yếu tố điều khiển dòng) Transistor trường Transistor lưỡng cực - Là transistor đơn cực - Trở kháng lối thấp (độ lợi ít) - Khơng offset - Cơng suất tiêu thụ thấp - Phân cực khó - Hoạt động chủ yếu phụ thuộc vào hạt mang điện đa số lỗ trống electron - Là transistor lưỡng cực - Trở kháng lối cao (độ lợi cao) - Có offset - Công suất tiêu thụ cao - Phân cực đơn giản - Hoạt động chủ yếu vào hạt mang điện đa số thiểu số - Trở kháng lối vào lớn - Là thiết bị điều khiển điện áp - Ít nhiễu khơng có lớp chuyển tiếp tiếp giáp - Độ ổn định nhiệt tốt - Trở kháng lối vào nhỏ - Là thiết bị điều khiển dòng điện - Nhiễu FET có lớp p-n - Phụ thuộc vào nhiệt độ Bảng A4 - B2 𝑼𝑽 (V) -9.03 -1.751 -1.293 -1.233 -1.059 -0.924 -0.609 -0.21 0.627 0.646 𝑰𝑫 (mA) 𝑽𝑫𝑺 (V) - 12.67 12.64 𝑽𝑫𝑺 0.26 0.52 0.75 1.11 1.16 1.18 1.18 10.63 9.99 7.14 4.724 0.85 0.33 0.177 0.167 1.167mA 1.233mA 1.45mA 1.56mA 1.88mA 1.9mA 0.56V 0.63V 0.81V 0.99V 2.34V 4.5V 1.13mA 1.87mA 2.3mA 2.7mA 3.19mA 3.216mA 0.3V 0.49V 0.84V 1.22V 2.9V 4.3V Uv = -0.21V 𝑰𝑫 𝑽𝑫𝑺 - 0.2 Uv = -0.55V 𝑰𝑫 - 0.01 Uv= -0.13V 𝑰𝑫 1.3mA 1.79mA 2.5mA 3.15mA 3.45mA 3.6mA 𝑽𝑫𝑺 0.25V 0.34V 0.63V 1.16V 2.5V 4V ➢ Đồ thị giá trị đo dòng 𝑰𝑫 trục y 𝑽𝑫𝑺 (trục x) ID(mA) Mối quan hệ dòng ID VDS 3.5 2.5 Uv = -0.13V 1.5 Uv = -0.55V Uv = -0.21V 0.5 0 VDS(V) Khảo sát khuếch đại xoay chiều (AC) • Kết đo 𝐕𝐢𝐧 = 𝟏𝟎𝐦𝐕 𝐕𝐢𝐧 = 𝟏𝟎𝟎𝐦𝐕 𝐕𝐢𝐧 = 𝟐𝟎𝟎𝐦𝐕 𝐕𝐢𝐧 = 𝟑𝟎𝟎𝐦𝐕 𝐕𝐢𝐧 = 𝟒𝟎𝟎𝐦𝐕 𝐕𝐢𝐧 = 𝟓𝟎𝟎𝐦𝐕 Bảng A4 - B3 𝑽𝒊𝒏 (𝑰𝑵) Biên độ 𝑽𝒐𝒖𝒕 (V) A 10mV 100mV 200mV 300mV 400mV 500mV 0.114 0.662 1.28 1.875 2.45 3.08 11.4 6.62 6.4 6.25 6.125 6.16 • Kết đo F = 1kHz F = 1MHz F = 2MHz F = 3MHz F = 5MHz F = 10MHz Bảng A4 - B4 F Biên độ 𝑽𝒐𝒖𝒕 (V) A 1kHz 1MHz 2MHz 3MHz 5MHz 10MHz 0.318 0.234 0.156 0.112 0.081 0.058 3.18 2.34 1.56 1.12 0.81 0.58 Sự phụ thuộc hệ số khuếch đại vào tần số 3.5 2.5 A 1.5 0.5 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 f(kHz) 𝑽𝒊𝒏 = 0.1 V 𝑽𝒌𝒉ơ𝒏𝒈 𝒕ả𝒊 = 0.1 V • Kết luận: - Do điện áp lối vào nhỏ dẫn đến không đo mát tín hiệu lối vào II Sơ đồ khóa nối tiếp dùng JFET • Bản mạch thực nghiệm: A4 – • Các bước thực nghiệm: Khảo sát hoạt động với tín hiệu chiều (DC) Bảng A4 - 𝑽𝒊𝒏 (𝑰𝑵) 0.5V 1V 2V 3V 4V 5V Biên độ 𝑽𝒐𝒖𝒕 -0.133 -0.01 0.166 0.408 0.76 𝑽 → −𝟏𝟐𝑽 (V) Biên độ 𝑽𝒐𝒖𝒕 (J1 nối) (V) 0.255 0.506 1.166 1.556 2.046 • Kết luận: - Khi chưa nối J1 điện áp lối thấp xấp xỉ - Khi nối J1 điện áp lối tăng tỉ lệ thuận với điện áp lối vào Khảo sát hoạt động với tín hiệu xoay chiều (AC) 2.612 • Kết luận: - Với tín hiệu xoay chiều thí nghiệm, tín hiệu nhiễu khơng thể xác định xác hình dạng - Sóng đế truyền qua có giá trị 2.32V III Sơ đồ khóa song song dùng JFET • Bản mạch thực nghiệm: A4 - • Các bước thực nghiệm: • Kết đo 𝐕𝐢𝐧 = 0.5V 𝐕𝐢𝐧 = 1V 𝐕𝐢𝐧 = 2V 𝐕𝐢𝐧 = 3V 10 𝐕𝐢𝐧 = 4V 𝐕𝐢𝐧 = 5V Bảng A4 - B6 𝑽𝒊𝒏 (𝑰𝑵) Biên độ 𝑽𝒐𝒖𝒕 (V) 0.5V 1V 2V 3V 4V 5V 0.0765 0.153 0.426 0.96 1.425 2.37 ➢ Nối đất với lối vào (IN), biên độ sóng đế truyền qua = 79mV 11 ➢ Cấp nguồn xoay chiều ~9V từ nguồn AC SOURCE thiết bị cho lối vào IN/A sơ đồ A4-3 Chốt ~0V nối đất IV Các sơ đồ khuếch đại MOSFET Sơ đồ source chung CS • Bản mạch thực nghiệm: A4 – • Các bước thực nghiệm: • Kết đo 12 𝐕𝐢𝐧 = 10mV 𝐕𝐢𝐧 = 100mV 𝐕𝐢𝐧 = 200mV 𝐕𝐢𝐧 = 300mV 13 𝐕𝐢𝐧 = 400mV 𝐕𝐢𝐧 = 500mV Bảng A4 - B7 𝑽𝒊𝒏 (𝑰𝑵) Biên độ 𝑽𝒐𝒖𝒕 (V) A 10mV 100mV 200mV 300mV 400mV 500mV 0.028 0.147 0.276 0.438 0.628 1.010 2.8 1.47 1.38 1.46 1.57 2.02 • Kết đo f = 1kHz f = 500kHz 14 f = 1MHz f = 2MHz f = 3MHz f = 5MHz Bảng A4 – B8 f Biên độ 𝑽𝒐𝒖𝒕 (V) A 1kHz 500kHz 1MHz 2MHz 3MHz 5MHz 12.45 11.3 7.85 4.3 3.14 2.14 2.49 2.26 1.57 0.86 0.628 0.428 15 Sự phụ thuộc hệ số khuếch đại vào tần số 2.5 A 1.5 0.5 0 1000 2000 3000 f(kHz) Sơ đồ Drain chung CD • Bản mạch thực nghiệm: A4 – • Các bước thực nghiệm: • Kết đo 16 4000 5000 6000 Vin = 10mV Vin = 100mV Vin = 200mV Vin = 300mV Vin = 400mV Vin = 500mV Bảng A4 – B9 17 𝑽𝒊𝒏 (𝑰𝑵) Biên độ 𝑽𝒐𝒖𝒕 (V) 10mV 100mV 200mV 300mV 400mV 500mV 0.0107 0.0875 0.1765 0.27 0.342 0.432 1.07 0.875 0.8825 0.9 0.855 0.864 A Sơ đồ Gate chung CG • Bản mạch thực nghiệm: A4 – • Các bước thực nghiệm: Bảng A4 – B10 𝑽𝒊𝒏 (𝑰𝑵) Biên độ 𝑽𝒐𝒖𝒕 (V) A 0.1V 1V 2V 3V 4V 5V 0.097 0.92 3.84 9.85 11.75 11.75 0.97 0.92 1.92 3.283 2.9375 2.35 18