Báo cáo thực tập Điện tử tương tự bài 2 bjt

Khảo sát bộ khuếch đại kiểu Emitter chung CE...5 1.. Khảo sát bộ khuếch đại kiểu Collector chung CC bộ lặp lại emitter...12 IV.. Bật đồng hồ lên : + Điện áp hiện 0,7 V thì có nghĩa chân

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ

KHOA: ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG

**********************************************

BÁO CÁO THỰC TẬP ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ

BÀI 2: BJT

Họ tên sinh viên: Bùi Duy Anh

Lớp học phần: ELT3102 59

Mã sinh viên: 22029042

MỤC LỤC

I Khảo sát đặc tuyết I - V của trans NPN và PNP 2

1 Kiểm tra sơ bộ trans bằng Digital Multimeter 2

2 Đo đặc tuyến lối ra iC = f(vCE) với các iB = const của trans NPN 3

3 Đo đặc tuyến lối ra iC = f(vCE) với các iB = const của trans PNP 4

II Khảo sát bộ khuếch đại kiểu Emitter chung CE 5

1 Đo hệ số khuếch đại 5

2 Đo đáp ứng tần số của bộ khuếch đại 8

3 Khảo sát các mạch phản hồi âm cho tầng khuếch đại emitter chung 9

 Xác định hệ số khuếch đại 9

 Khảo sát ảnh hưởng của các kiểu phản hồi âm lên đặc trưmg tần số 10

 Khảo sát ảnh hưởng của các kiểu phản hồi âm lên tổng trở vào 11

III Khảo sát bộ khuếch đại kiểu Collector chung CC (bộ lặp lại emitter) 12

IV Khảo sát bộ khuếch đại kiểu Base chung CB 13

I Khảo sát đặc tuyết I - V của trans NPN và PNP

1 Kiểm tra sơ bộ trans bằng Digital Multimeter

- Cách kiểm tra BJT bằng Digital Multimeter với chức năng kiểm tra Diode và cách phân biệt C, E : Chọn 2 chân của BJT để kiểm tra Nối 1 chân của BJT và cực dương của đồng hồ , chân kia nối vào cực âm Bật đồng hồ lên :

+ Điện áp hiện 0,7 V thì có nghĩa chân dương là B, chân âm là E hoặc C

+ Nếu không có hiện tượng gì xảy ra chứng tỏ phân cực ngược hoặc đó là chân E và C

- Trường hợp phân cực ngược thì ta đảo lại cực

- Trường hợp đó là chân E và C thì ta đã biết đâu là chân B, nối cực dương vào đó (với trans NPN) rồi dùng đồng hồ ở chế độ đo Diode, chân nào điệp áp cao hơn thì đó là chân

E

- Nếu trans NPN thì B là anode (+) còn C và E là cathode (-)

- Nếu trans PNP thì B là cathode (-) còn C và E là anode (+)

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

Bảng số liệu:

Vẽ họ đặc tuyến iC = f(vCE) với iB = const của trans NPN

Hệ số khuếch đại dòng:

β = (iC1 - iC2) / (iB1 - iB2) = [(1.06 - 2.8) * 10-3] / [(10 - 20) * 10-6] = 174

3 Đo đặc tuyến lối ra iC = f(vCE) với các iB = const của trans PNP

Bảng số liệu:

Vẽ họ đặc tuyến iC = f(vCE) với iB = const của trans PNP

Hệ số khuếch đại dòng:

β = (iC1 - iC2) / (iB1 - iB2) = [(1 - 1.07) * 10-3] / [(10 - 20) * 10-6] = 70

II Khảo sát bộ khuếch đại kiểu Emitter chung CE

1 Đo hệ số khuếch đại

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

1 K = K1 1 0 0 1 0 0 0 112.5mV 2.25

2 K = K2 0 1 0 1 0 0 0 112.5mV 2.25

3 K = K3 0 1 0 0 1 0 0 25mV 0.5

4 K = K4 0 1 0 0 1 1 0 3.46V 69.2

5 Có tải ra 0 1 0 0 1 1 1 3.3V 66

Vẽ lại dạng sóng:

-K = K1

- K = K2

- K = K3

- K = K4

- Có tải ra:

- Nguyên nhân làm thay đổi hệ số khuếch đại do phối hợp trở kháng giữa các điện trở trong mạch, tuy nhiên đặc biệt khi mắc J8 tụ điện sẽ cho phép nối tắt xoay chiều qua trở

RE sẽ không có trở phản hồi âm do đó hệ số khuếch đại không bị giảm đi nên 2 trường hợp cuối hệ số khuếch đại tăng lên rất lớn

- Lối ra ngược pha với pha với tín hiệu vào vì hệ số khuếch đại bé hơn 0

- Tại Vin = 0.7V thì dạng sóng bị méo Dạng sóng ra bị méo dạng do transistor hoặc mạch khuếch đại không thể duy trì khuếch đại tuyến tính khi biên độ tín hiệu vào quá lớn Điều này dẫn đến việc cắt đỉnh của dạng sóng, gây ra méo dạng.Vùng bị méo dạng này được gọi là vùng bão hòa hoặc vùng cắt trong đặc tuyến truyền đạt của transistor Trong vùng này, transistor không hoạt động tuyến tính và không thể khuếch đại tín hiệu một cách chính xác

-Để chọn điểm làm việc tĩnh sao cho biên độ tín hiệu ra cực đại khi tín hiệu vào chưa bị méo dạng, cần chọn điểm làm việc tĩnh sao cho điện áp vCE nằm ở giữa điện áp cung cấp và dòng điện iC nằm ở giữa khả năng dòng điện tối đa của transistor

2 Đo đáp ứng tần số của bộ khuếch đại

f 100Hz 1KHz 100KH

z

1MHz 2MHz 5MHz 7MHz 10MHz

Vin(mV) 50 50 50 50 50 50 50 50 Vout(mV

)

216 222 206 66 33 16.5 10.6 7.8

A 4.32 4.44 4.12 1.32 0.66 0.33 0.212 0.156

- Đồ thị sự phụ thuộc A vào tần số:

0 1000000 2000000 3000000 4000000 5000000 6000000 7000000 8000000 9000000 10000000

-20

-15

-10

-5

0

5

10

15

f(Hz)

-Dải tuyền qua và nguyên nhân suy giảm:

+ Từ đồ thị ta xác định được dải truyền qua của bộ khuếch đại khoảng từ 0 - 1.3MHz

+Suy giảm ở tần số thấp: Trở kháng của tụ điện tăng lên, làm giảm tín hiệu truyền qua

+Suy giảm ở tần số cao: Tụ điện giữa các cực của transistor làm tăng trở kháng tại tần số

cao

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

chung

Kiểu Trạng thái J1 J2 J4 J7 Vin

(mV)

Vout (V)

A

1 Không có phản hồi âm 1 0 0 1 40 5.45 136.25

2 Có phản hồi âm 1 1 0 0 0 49 0.225 4.59

3 Có phản hồi âm 2 0 1 1 1 45.5 4.55 100

4 Có phản hồi âm 1 + 2 0 1 1 0 48 0.192 4

• Khảo sát ảnh hưởng của các kiểu phản hồi âm lên đặc trưmg tần số

f 100Hz 1KHz 100K

Hz

1MHz 2MHz 7MHz 10MHz 20MHz

Vin (mV) J1,5,7 50 50 50 50 50 50 50 50

Vout (V) J1,5,7 5.4 6 5.8 0.03 0.016 0.021 0.013 0.017

A 108 120 116 0.6 0.32 0.42 0.26 0.34 Vin(mV) J2,4,5 50 50 50 50 50 50 50 50

Vout(V) J2,4,5 0.19 0.198 0.181 0.058 0.02 0.0105 0.0083 0.004

A 3.8 3.96 3.62 1.16 0.4 0.21 0.166 0.08

Biểu diễn sự phụ thuộc của A vào f:

-19

1

21

41

61

81

101

121

f(Hz)

• Khảo sát ảnh hưởng của các kiểu phản hồi âm lên tổng trở vào

Kiểu Trạng thái J1 J2 J4 J7 J8 Vm (0) Vm (1) Rin =

Vm(0)*RI/[Vm(0) -Vm(1)]

1 Không có

phản hồi âm

1 0 0 1 0 200mV 164mV 2.77 KW

2 Có phản hồi

âm 1 + 2

0 1 1 0 0 200mV 190mV 10KW

-Vai trò mạch phản hồi âm đối với các đặc trưng của sơ đồ khuếch đại emitter chung:

+Ổn định hệ số khuếch đại

+Tăng trở kháng đầu vào

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

- Chưa nối:

Dòng iB/T1 (chỉnh P1) Dòng iE/T1

1 iB1 = 20uA iE1= 6.82 mA

2 iB2 = 30uA iE2 = 10.8 mA

A = (iE2 - iE1)/(iB2 - iB1) = (10.8 - 6.82) / (0.03 - 0.02) = 398

- Nối J1:

Dòng iB/T1 (chỉnh P1) Dòng iE/T1

1 iB1 = 20uA iE1= 6.75 mA

2 iB2 = 30uA iE2 = 7.46 mA

A = (iE2 - iE1)/(iB2 - iB1) = (7.46 - 6.75) / (0.03 - 0.02) = 71

- Nối J3:

Dòng iB/T1 (chỉnh P1) Dòng iE/T1

1 iB1 = 20uA iE1 = 8.84 mA

2 iB2 = 30uA iE2 = 10.5 mA

A = (iE2 - iE1)/(iB2 - iB1) = (10.5 - 8.84) / (0.03 - 0.02) = 166

Khi cắm J1 thì A giảm rất mạnh, mạnh hơn nhiều so với khi cắm J3 vì trở R4 >> R6

IV Khảo sát bộ khuếch đại kiểu Base chung CB

Hệ số truyền dòng:

α = (iC2 - iC1) / (iE2 - iE1) = (0.54 - 0.3) / (0.54 -0.3) = 1iC2 - iC1) / (iE2 - iE1) = (0.54 - 0.3) / (0.54 -0.3) = 1) / (iC2 - iC1) / (iE2 - iE1) = (0.54 - 0.3) / (0.54 -0.3) = 1iE2 - iE1) / (iE2 - iE1) = (0.54 - 0.3) / (0.54 -0.3) = 1) = (iC2 - iC1) / (iE2 - iE1) = (0.54 - 0.3) / (0.54 -0.3) = 10.54 - 0.3) / (iC2 - iC1) / (iE2 - iE1) = (0.54 - 0.3) / (0.54 -0.3) = 10.54 -0.3) = 1) / (iE2 - iE1) = (0.54 - 0.3) / (0.54 -0.3) = 1

- Có J1: A = Vout/Vin = 4.08

- Không J1: A = 4.75

- So sánh mức độ mất mát biên độ sóng: Bộ collector chung thường thấp vì độ lợi áp gần

1, sau đó đến bộ CB, bộ CE thường mất mát nhiều nhất do sụt áp nhiều trên điện trở và các thành phần khác của mạch

-Kết luận sơ bộ về khả năng ứng dụng:

+CE: Thích hợp cho các ứng dụng yêu cầu độ lợi điện áp cao, như trong các mạch khuếch đại tín hiệu yếu ( thường dùng trong các mạch khuếch đại tín hiệu âm thanh, RF,

và các ứng dụng yêu cầu khuếch đại tín hiệu lớn)

+CC: Phù hợp làm bộ đệm để giảm thiểu mất mát biên độ và tăng độ lợi dòng, thường được sử dụng trong các mạch ghép nối ( thường được dùng làm bộ đệm (buffer) để cách

ly các tầng mạch khác nhau, hoặc trong các mạch khuếch đại công suất)

+CB: Thường được sử dụng trong các ứng dụng yêu cầu độ lợi điện áp trung bình và độ lợi dòng thấp, như trong các mạch khuếch đại tần số cao (thường được sử dụng trong các mạch khuếch đại tần số cao, như trong các bộ khuếch đại RF, do khả năng hoạt động tốt ở tần số cao)