Báo cáo thực tập điện tử tương tự thực nghiệm 1 các loại diode và mạch ứng dụng

Kiểm tra sơ bộ transistor bằng Digital Multimeter- Cách thức tiến hành kiểm tra BJT bằng Digital Multimeter với chức năng“kiểm tra diode” và cách phân biệt chân C, E: Chọn 2 chân bất kỳ

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ

*****

BÁO CÁO THỰC TẬP ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ

THỰC NGHIỆM 1: CÁC LOẠI DIODE VÀ MẠCH ỨNG DỤNG

Nhóm sinh viên:

Phạm Văn Mạnh – 21020449 Trần Khánh Phương – 21020147

Lớp môn học: ELT3102_4 Khoa: Điện tử viễn thông

Hà Nội, 2023

1 Khảo sát đặc tuyến I-V của transistor NPN và PNP

● Bảng mạch thực nghiệm A2 -1

1.1 Kiểm tra sơ bộ transistor bằng Digital Multimeter

- Cách thức tiến hành kiểm tra BJT bằng Digital Multimeter với chức năng

“kiểm tra diode” và cách phân biệt chân C, E: Chọn 2 chân bất kỳ của BJT, 1 chân nối vào cực dương, 1 chân nối vào cực âm, bật Digital Multimeter lên nếu điện áp sụt 0,7 V có nghĩa chân dương là B chân âm là C hoặc E, ngược lại tương tự Nếu không xảy ra hiện tượng gì chứng tỏ 2 chân đó là C hoặc E

- Trường hợp đã xác định được chân B, nối cực dương vào chân B(NPN), cực còn lại nối vào lần lượt 1 trong 2 chân còn lại Chân nào có sụt thế cao hơn thì đó

là chân E

- Với BJT NPN thì B là anode(+) còn C và E là cathode(-)

- Với BJT NPN thì B là cathode(-) còn C và E là anode(+)

1.2 Đo đặc tuyến lối ra iC = f(vCE) với các iB = const của transistor NPN

Kiểu Dòng

ib

(chỉnh

P1)

Chỉnh P2

NPN 10 µA

Vce(V) 0.16 0.17 0.18 0.2 1.55 2.37 4 4.68 5.42 5.77 Ic(mA) 1.1

1 1.16 1.17 1.24 1.29 1.31 1.32 1.34 1.37 1.41

20 µA Vce(V) 0.1

2 0.13 0.14 0.15 0.88 4.09 4.3 4.54 4.78 5.03 Ic(mA) 1.1

1

1.19 1.3 3

1.51 2.31 2.3

5

2.41 2.4 2.4

2

2.45

30 µA Vce(V) 0.1

3 0.14 0.16 0.18 0.21 0.23 1.62 2.26 3.22 3.98 Ic(mA) 2.0

9

2.43 2.5 9

3.05 3.29 3.3

7

3.44 3.5 3.5

1

3.57

40 µA Vce(V) 0.0

9 0.1 0.11 0.13 0.15 0.27 2.33 2.71 3.14 3.68 Ic(mA) 1.1

6 1.77 1.88 2.72 3.62 4.41 4.56 4.68 4.7 4.72

- Vẽ họ đặc tính ic = f(vcE) với các iB = const của transistor PNP Xác định hệ số khuếch đại dòng β = ic 1−ic 2 ib1−ib 2 = 103

Bảng A2 – B1

2 Khảo sát bộ khuếch đại kiểu Emitter chung CE

● Bảng mạch thực nghiệm A2 -2

2.1 Đo hệ số khuếch đại

Kiểu Trạng thái J1 J2 J4 J5 J6 J8 J9 Biên độ Vout A

4 K = K4 0 1 0 0 1 1 0 1,87V 5288

Bảng A2 – B3

- Nguyên nhân làm thay đổi hệ số khuếch đại do ta thay đổi cách mắc các chân J làm thay đổi các điện trở dẫn đến thay đổi trở kháng của mạch Nhưng đặc biệt khi ta mắc J8, tụ điện C2 khiến nối tắt xoay triều qua R4 tức Re vì đó hệ số khuếch đại sẽ không

bị giảm đi, vậy nên trong 2 trường hợp cuối hệ số khuếch đại sẽ tăng lên lớn hơn

=> Tín hiệu lối ra ngược pha với tín hiệu lối vào:

Ta có hệ số khuếch đại: A = Vout Vin = gm (RL/¿RC)

1+gm∗ℜ

- Thử nghiệm với một trạng thái K = K1, tăng chậm rãi biên độ tín hiệu vào của máy phát tín hiệu từ 50 mV trở lên rồi quan sát dạng sóng ra VOUT trên kênh 2

Hình 2.1 a) K = K1

Hình 2.2 b) K = K2

Hình 2.2 c) K = K3

Hình 2.2 d) K = K4

Hình 2.2 e) K = K5

- Tại biên độ 30mV thì sóng out bắt đầu bị méo

- Nguyên nhân khiến sóng bị méo dạng là do hiện tượng quá biên, khi nguồn nuôi quá lớn dẫn đến lối ra bị bão hòa Thế Vout vượt ngưỡng L+ và L- Vùng méo dạng được gọi là vùng bão hòa trong chế độ hoạt động của transistor

2.2 Đo đáp ứng tần số của bộ khuếch đại

f 100Hz 1KHz 100KHz 1MHz 2MHz 5MHz 7MHz 10MHz Vin 50mV 50mV 50mV 50mV 50mV 50mV 50mV 50mV Vout 330mV 295mV 290mV 88mV 45mV 24mV 19mV 17mV A=

Vin/Vout 0.15 0.169 0.172 0.56 1.1 2.08 3.63 2.94

Bảng A2 – B4

Đồ thị phụ thuộc sự khuếch đại A vào tần số

2.3 Khảo sát các mạch phản hồi âm cho tầng khuếch đại emitter chung

2.3.1 Xác định hệ số khuếch đại:

1 Không có phản hồi

2 Có phản hồi âm 1 1 0 0 0 50mV 0.54V 10.8

4 Có phản hồi âm 1+2 0 1 1 0 50mV 0.5V 10

Bảng A2 – B5

2.3.2 Khảo sát ảnh hưởng của các kiểu phản hồi âm lên đặc trưng tần số:

f 100

Hz

1 KHz

100 KHz

1 MHz

2 MHz

7 MHz

10 MHz

20 MHz Vin khi nối J1,

J5, J7

50mV 50m

V

50mV 50mV 50m

V

50mV 50m

V

50mV

Vout khi nối J1,

J5, J7 3.87V 4.36V 4.075V 20.2mV 15mV 0.11mV 24mV 34mV

A = Vout/Vin 76 88 81.5 0.405 0.3 0.21 0.48 0.68 Vin khi nối J2,

J4, J5 50mV 50mV 50mV 50mV 50mV 50mV 50mV 50mV Vout khi nối J2,

J4, J5

0.211 V

0.20V 0.198

V

87mV 49m

V

12mV 11m

V

9mV

A = Vout/Vin 4.23 4.2 4.01 1.74 0.97 0.24 0.21 0.18 Bảng A2 – B6

2.3.3 Khảo sát ảnh hưởng phản hồi âm lên tổng trở vào:

Kiể

u Trạng thái J1 J2 J4 J5 J7 J8 Vm(0) Vm(1) RinV(0)R 1 =

Vm(0)−Vm(1)

1 Không có

phản hồi âm 1 0 0 1 1 0 200mV 59.3mV 677.8

2 Có phản hồi

âm 1+2 0 1 1 1 0 0 200mV 63mV 729.8 Bảng A2 – B7

Kết luận vai trò mạch phản hồi âm đối với một số đặc trưng của sơ đồ khuếch đại Emitter chung

Mạch phản hồi âm được sử dụng trong sơ đồ khuếch đại Emitter chung để cải thiện đáp ứng tần số Vai trò của mạch phản hồi âm là giảm độ lớn của tín hiệu phản hồi và giảm độ méo của khuếch đại

Mạch phản hồi âm cũng có thể cải thiện điện trở đầu vào của mạch khuếch đại Emitter chung Ngoài ra, mạch phản hồi âm cùng giúp giảm độ biến thiên của các thông số đặc trưng của transistor trong mạch khuếch đại, giúp tăng độ ổn định mạch và tránh các biến đổi không mong muốn trong đầu ra

3 Khảo sát bộ khuếch đại kiểu Collector chung CC (bộ lặp lại emitter)

● Bản mạch thực nghiệm: A2 – 3

Dòng iB/T1 (chỉnh P1) Dòng iE/T1

Bảng A2 – B8

- Tính hệ số khuếch đại DC A(I) = iE1 iB2 −iE 2 −iB 1 = 313

- Lặp lại thực nghiệm với các trường hợp nối với J1 (trở R4) và J3 (trở R6) Nhận xétvà so sánh các trường hợp

+ Nối J1 (trở R4)

Dòng iB/T1 (chỉnh P1) Dòng iE/T1

+ Nối J3 (trở R6)

Dòng iB/T1 (chỉnh P1) Dòng iE/T1

1 iB1 = 20µA iE = 5.58mA

4 Khảo sát bộ khuếch đại kiểu Base chung CB

● Bản mạch thực nghiệm: A2 – 4

Dòng ie/T1(chỉnh P1) Dòng ic/T1

Bảng A2 – B9

So sánh sự mất mát biên độ sóng khi nối trở tải cho 3 bộ khuếch đại emitter chung

CE, collector chung CC và base chung CB Kết luận sơ bộ về khả năng ứng dụng của mỗi loại

Bộ khuếch đại CE amplifier có mất mát biên độ sóng cao nhất do độ lớn dòng ra bị giảm đáng kể khi qua tải Bộ khuếch đại CE thường được ứng dụng cho yêu cầu

độ lớn tín hiệu đầu vào và độ nhạy cao

Bộ khuếch đại CC mát mát biên độ sóng thấp hơn so với CE do dòng ra được ổn định bở bộ ra CC Do đó bộ khuếch đại CC thường được sử dụng cho các ứng dụng yêu cầu công suất đầu ra lớn

Bộ khuếch đại CB mất mát biên độ sóng ít nhất vì dòng ra được duy trì ổn định bởi bộ khuếch đại CB Tuy nhiên bộ khuếch đại CB không được ứng dụng nhiều vì

độ nhạy mạch thấp và công suất đầu ra không lớn

KẾT LUẬN

Trên đây là báo cáo thực nghiệm môn điện tử tương tự tuần 2 với chủ đề:

“Transistor lưỡng cực và các mạch khuếch đại BJT” Trong thời gian tiến hành thực nghiệm với sự giúp đỡ của thầy cô, chúng em đã tiến hành Khảo sát các đặc tuyến I-V của transistor lưỡng cực BJT Khảo sát các thông số của các mạch khuếch đại đơn transistor BJT mắc theo các kiểu Emitter chung CE, Base chung CB và Collector chung CC Khảo sát ảnh hưởng của phản hồi âm lên mạch khuếch đại Hiểu được bản chất, nguyên lý hoạt động các mạch khuếch đại, áp dụng tốt lý thuyết vào trong thực hành, rút kinh nghiệm từ những sai sót bài trước Trong khi thực nghiệm nhóm có nhiều sai sót do thiết bị và cách tiến hành

Mặc dù đã cố gắng hết sức, song bài báo cáo của chúng em khó tránh khỏi thiếu sót Rất mong được thầy/cô góp ý để có thể chúng em có thể hoàn thiện bài báo cáo này hơn

Chúng em xin chân thành cảm ơn!