ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINHTRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA BÁO CÁO THÍ NGHIỆM MẠCH ĐIỆN TỬ BÀI 4: KHẢO SÁT ĐÁP ỨNG TẦN SỐ MẠCH KHUẾCH ĐẠI BJT GHÉP E CHUNG GVHD: Nguyễn Thanh Phương N
Trang 1ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
BÁO CÁO THÍ NGHIỆM MẠCH ĐIỆN TỬ BÀI 4: KHẢO SÁT ĐÁP ỨNG TẦN SỐ MẠCH KHUẾCH ĐẠI BJT
GHÉP E CHUNG GVHD: Nguyễn Thanh Phương
Nhóm 01 – Lớp L09Danh sách sinh viên thực hiện
Trang 2II Các giả thuyết phải kiểm chứng 3
1 Mạch khuếch đại ghép E chung không hồi tiếp _3
2 Mạch khuếch đại ghép E chung có hồi tiếp 7
III Lựa chọn các dữ liệu đầu vào và phương pháp đo đại lượng 10
1 Đo phân cực DC _10
2 Đo ngõ ra và đáp ứng tần số _10
IV Các kết quả thí nghiệm và phân tích, đánh giá, kết luận 10
1 Mạch khuếch đại ghép E chung không hồi tiếp 10
2 Mạch khuếch đại ghép E có hồi tiếp _17
V Phân tích so sánh và kết luận _20
1 Phân cực tĩnh DC 20
2 Mạch khuếch đại ghép E chung không hồi tiếp 20
3 Mạch khuếch đại ghép E chung có hồi tiếp _20
Trang 3I Mục tiêu thí nghiệm
- Khảo sát đáp ứng tần số mạch khuếch đại BJT ghép E chung
- Tính toán lý thuyết độ lợi áp dải giữa của mạch, các thông số còn thiếu lấy kết quả thínghiệm của bài 1 So sánh kết quả khảo sát với lý thuyết
- Hiểu được nguyên lý hoạt động của mạch khuếch đại BJT ghép E chung ở các tần sốkhác nhau: tần số thấp, tần số dải giữa, tần số cao của mạch có hồi tiếp và không hồi tiếp
- Dùng máy đo, đo phân cực DC của các mạch để đảm bảo mạch hoạt động ở chế độ tíchcực
- Thay đổi các giá trị của các tụ ghép CC, CE và tụ Cobext và quan sát sự khác nhau giữacác độ lợi áp của các mạch bao gồm mạch có hồi tiếp và không hồi tiếp
- Biết cách xác định độ lợi áp dải giữa (ở tần số dải giữa)
- Thay đổi tần số từ 100Hz tới 100kHz và quan sát các giá trị của độ lợi áp
- Sử dụng dao động kí để quan sát dạng sóng ngõ vào và ngõ ra ở các tần số khác nhau vàtính được độ lợi áp
- Từ các độ lợi áp tính được từ tần số thấp đến tần số cao, vẽ đáp ứng tần số của cácmạch
- Hiểu được ảnh hưởng của các tụ C obext lên độ lợi áp của mạch.
Trang 4Danh sách linh kiện trên Module: BJT
Module: BJT Circuit
Trang 5II Các giả thuyết phải kiểm chứng
1 Mạch khuếch đại ghép E chung không hồi tiếp
Mạch khuếch đại E chung không hồi tiếp
- Xét phân cực DC:
Trang 6Ta biết được các thông số của mạch phụ thuộc vào nhiệt độ lúc khảo sát mạch vàtùy thuộc vào loại mạch ta sử dụng lại các thông số đo được khi phân cực DC.(ℎfe =β=240, V fe BE=0.66)
Trang 7Với:
Trang 8' )
C μ=C ob+C obext
Trang 10R tℎfe/¿[ℎfe +( fe ie ℎfe +1)× R E 1]
R tℎfe/¿[ℎfe +( fe ie ℎfe +1)× R E 1]+R i+ 1
R tℎfe/¿[ℎfe +( fe ie ℎfe +1)× R E 1]
R tℎfe/¿[ℎfe +( fe ie ℎfe +1)× R E 1]+R i=− 22.6(
ℎfe +( fe ℎfe +1)× R E 1 ×
R C × R L
jωω C E
× R tℎfe/¿[ℎfe +( fe ie ℎfe +1)× R E 1]
R tℎfe/¿[ℎfe +( fe ie ℎfe +1)× R E 1]+R i
Suy ra:
C o(R C+R L)Với:
A m= − fe ℎfe (R C/¿R L)
ie
ℎfe +( fe ℎfe +1)× R E 1 ×
R tℎfe/¿[ℎfe +( fe ie ℎfe +1)× R E 1]
R tℎfe/¿[ℎfe +( fe ie ℎfe +1)× R E 1]+R i=− 22.6(
Với:
A m= − fe ℎfe (R C/¿R L)
ie ℎfe +( fe ℎfe +1)× R E 1 ×
R tℎfe/¿[ℎfe +( fe ie ℎfe +1)× R E 1]
R tℎfe/¿[ℎfe +( fe ie ℎfe +1)× R E 1]+R i=− 22.6(
V
Trang 11Tần số dải giữa: Lúc này tụ C i , C o ,C Exem như ngắn mạch, C obext có giá trị rất lớn
xem như hở mạch
Hệ số khuếch đại áp:
A m= − fe ℎfe (R C/¿R L)
ie ℎfe +( fe ℎfe +1)× R E 1 ×
R tℎfe/¿[ℎfe +( fe ie ℎfe +1)× R E 1]
R tℎfe/¿[ℎfe +( fe ie ℎfe +1)× R E 1]+R i=− 22.6(
Trang 12Do ảnh hưởng của tụ C2 không đáng kể nên độ lợi áp của mạch là:
A v=v o
v i
1+s ×(C1+C π).(R¿¿i '+R E 1)¿Với:
A m= − fe ℎfe (R C/¿R L)
ie ℎfe +( fe ℎfe +1)× R E 1 ×
R tℎfe/¿[ℎfe +( fe ie ℎfe +1)× R E 1]
R tℎfe/¿[ℎfe +( fe ie ℎfe +1)× R E 1]+R i=− 22.6(
IV Các kết quả thí nghiệm và phân tích, đánh giá, kết luận
1 Mạch khuếch đại ghép E chung không hồi tiếp
Trang 1350.66
57.33 56.6
6
56.33
20 log (A v) 27.7
2
31.44
33.03
34.09
35.17 35.0
7
35.01
34.4934.15 34.09
Độ lợi tại tần số cắt thấp
Trang 14Độ lợi dải giữa
35.39
35.13
34.5 33.6
632.73
Trang 15Độ lợi tần số cắt thấp
Độ lợi dải giữa
Trang 16Độ lợi tần số cắt cao
Trang 18Độ lợi dải giữa
Độ lợi tần số cắt cao
2 Mạch khuếch đại ghép E có hồi tiếp
Thí nghiệm 4:
Trang 19C obext=0 Chọn V i − pp=380 mV, Ngõ ra dải giữa V o − pp=7.12V
25.15
25.34
25.44
25.44
25.44
25.34
25.2525.15
Độ lợi dải giữa
Trang 20Độ lợi dải giữa
Độ lợi tần số cắt cao
Trang 21V Phân tích so sánh và kết luận
1 Phân cực tĩnh DC
Kết quả đo gần giống với lý thuyết, hfe thay đổi dựa trên nhiệt độ lúc thực hiện thínghiệm
2 Mạch khuếch đại ghép E chung không hồi tiếp
Điện áp ngõ ra ngược pha so với điện áp ngõ vào
Độ lợi điện áp dải giữa gần giống với lý thuyết Sai số do quá trình thực hiện và
sai số trên module thí nghiệm Quan sát bằng dao động ký không chính xác tuyệt đối
3 Mạch khuếch đại ghép E chung có hồi tiếp
Điện áp ngõ ra ngược pha so với điện áp ngõ vào
Độ lợi điện áp dải giữa gần giống với lý thuyết Sai số do quá trình thực hiện và
sai số trên module thí nghiệm Quan sát bằng dao động ký không chính xác tuyệt đối