Báo cáo thực hành môn thực tập Điện tử số thực nghiệm 4 transistor trường fet khóa chuyển mạch dùng fet

Ba điện cực được kết nối với ba phần bán dẫn này và dây dẫn giữa được gọi là “cơ sở”.. Trong BJT, dòng phát cực lớn IC được điều khiển bởi dòng phát cực nhỏ IB và thuộc tính này được kha

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ

BÁO CÁO THỰC HÀNH

MÔN: THỰC TẬP ĐIỆN TỬ SỐ

Họ và tên: Đinh Thái Phong

Mã số sinh viên: 22029075

THỰC NGHIỆM 4 TRANSISTOR TRƯỜNG FET - KHÓA CHUYỂN MẠCH DÙNG FET

Mạch thí nghiệm AE – 104 Module:

1. Sơ đồ khuếch đại dùng JFET mắc theo kiểu cực nguồn chung CS

• Nhiệm vụ: Khảo sát nguyên tắc khuếch đại của transistor trường, sơ đồ mắc

kiểu source chung và đo hệ số khuếch đại của transistor trường

• Bản mạch thực nghiệm: A4 – 1

• Các bước thực nghiệm:

Khảo sát khuếch đại 1 chiều (DC):

Nêu đặc điểm khác biệt giữa transistor trường (yếu tố điều khiển bằng thế) và

transistor lưỡng cực (yếu tố điều khiển bằng dòng).

=> Transitor lưỡng cực (BJT) : BJT bao gồm hai điểm nối PN (một điểm nối được tạo bằng cách kết nối chất bán dẫn loại P và chất bán dẫn loại N) Hai điểm nối này được hình thành bằng cách kết nối ba phần bán dẫn theo thứ tự P-N-P hoặc 3 N-P-N Có hai loại BJT được gọi là PNP và NPN Ba điện cực được kết nối với ba phần bán dẫn này và dây dẫn giữa được gọi là “cơ sở” Hai nút giao khác là “bộ phát” và “bộ thu” Trong BJT, dòng phát cực lớn (IC) được điều khiển bởi dòng phát cực nhỏ (IB) và thuộc tính này được khai thác để thiết kế bộ khuếch đại hoặc công tắc Ở đó cho nó có thể được coi là một thiết

bị điều khiển hiện tại BJT chủ yếu được sử dụng trong các mạch khuếch đại.

- Transitor hiệu ứng trường (FET) : FET được tạo thành từ ba cực được gọi là

“Cổng”(Gate), “Nguồn”(Source) và “Máng”(Drain) FET là thiết bị điều khiển điện áp Tùy thuộc vào loại chất bán dẫn được sử dụng cho cổng S và cổng D (trong FET, cả hai loại này đều được làm cùng loại chất bán dẫn), FET có thể là thiết bị kênh N hoặc kênh P Cổng S để thoát dòng chảy được kiểm soát bằng cách điều chỉnh độ rộng kênh bằng cách đặt một điện áp phù hợp vào cổng Cũng có hai cách để kiểm soát độ rộng kênh được gọi là cạn kiệt và tăng cường Do đó, FET có sẵn trong bốn loại khác nhau, chẳng hạn như kênh N hoặc kênh P với chế độ cạn kiệt hoặc tăng cường.

Bảng A4-B2

Biểu diễn trên đồ thị các giá trị đo được giữa dòng𝐼D (trục y) và thế𝑉DS (trục x).

1.2 Khảo sát khuếch đại xoay chiều (AC):

Bảng A4-B3

Biên độ

Vout

46mV 0,399V 0,632V 0,89V 1,1V 1,295V

Bảng A4-B4

=>Biểu diễn kết quả sự phụ thuộc hệ số khuếch đại vào tần số:

- Vin= 0,1V

- Tháo dây tín hiệu khỏi chân IN, biên độ tín hiệu từ lối ra máy phát tín hiệu (không tải)

Khi mắc dây tín hiệu vào chân IN (có tải), biên độ tín hiệu sẽ bị giảm do tải ảnh hưởng đến điện áp trên đầu vào của sơ đồ Khi không có dây tín hiệu vào chân IN (không tải), biên độ sóng sẽ được giữ nguyên và không bị giảm Biên độ tín hiệu lối ra khi tháo dây tín hiệu ở chân ỊN (không có tải ≈ 0,11V ) cao hơn biên độ tín hiệu khi có tải (≈ 0,1V).

Sự mất mát biên độ = (0,11−0,1)∗100/ 0,11=9,09%

2 Sơ đồ khóa nối tiếp dùng JFET

• Nhiệm vụ: Nắm được nguyên tắc hoạt động của transistor trường trong sơ đồ

khoá tương tự kiểu nối tiếp (transistor trường mắc nối tiếp với nguồn tín hiệu)

• Bản mạch thực nghiệm: A4-2

Khảo sát hoạt động với tín hiệu 1 chiều (DC)

Bảng A4-B5

Vin (IN) 0,5V 1V 2V 3V 4V 5V

Biên độ Vout

V

→-12V(mV)

0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1

Biên độ Vout

(J1 nối)

284mV 532mV 1,01V 1,55V 2V 2,55V

=> Kết luận: Khi chốt V được nối với nguồn -12V (không cho phép transistor trường T1 dẫn), ta có biên độ thế ra (Vout) tăng dần khi giá trị thế vào (Vin) tăng dần Tuy nhiên, mức độ tăng không đều, nó tăng chậm dần khi Vin càng tăng lên Khi J1 được nối, ta thấy mối quan hệ tuyến tính giữa thế ra và thế vào tiếp tục được duy trì, tuy nhiên lúc này transistor T1 dẫn, giá trị thế đầu ra trong trường hợp

này(Vout) tương ứng với các giá trị thế đầu vào (Vin) cao hơn so với trường hợp trước

- Mối liên hệ giữa thế ra và thế vào theo tín hiệu điều khiển là tuyến tính Đồng thời cho thấy transistor T1 có vai trò dẫn, giúp tăng biên độ lối ra, cải thiện độ lợi của mạch, giúp mạch hoạt động hiệu quả hơn

2.2 Khảo sát hoạt động với tín hiệu xoay chiều (AC)

Nhận xét: Khi nối chốt V với nguồn -12V, cho phép transistor T1 dẫn, lúc này điện trở lối vào khá

lớn, điện trở lối ra bé khiến cho sóng đầu vào và ra bị méo dạng.

3. Sơ đồ khóa song song dùng JFET

• Nhiệm vụ: Nắm được nguyên tắc hoạt động của transitor trường trong sơ đồ khoá tương

tự kiểu song song (transistor trường mắc song song với nguồn tín hiệu).

• Bản mạch thực nghiệm: A4-3

Bảng A4-B6

Biên độ V out(V) 0,088 0,152 0,35V 0,61 1,01 1,46

4. Các sơ đồ khuếch đại trên MOSFET

• Nhiệm vụ: Nắm được nguyên tắc khuếch đại của transistor MOSFET trong các sơ đồ

mắc kiểu source chung Drain chung và Gate chung

4.1 Sơ đồ source chung CS

.Bảng A4-B7

Một số dạng tín hiệu vào và ra( khi đã chuyển sóng thành dạng sin):

Đổi chế độ phát của thiết bị chính từ phát sóng vuông sang phát sóng dạng hình sin Thay đổi tần số sóng vào từ cực tiểu đến cực đại Đo biên độ sóng vào và sóng ra ở mỗi tần số:

Bảng A4-B8

Biên độ

V out(mV)

V¿ = 57.5mV

Biểu diễn đồ thị kết quả sự phụ thuộc hệ số khuếch đại vào tần số:

Biên độ lối vào tại IN = V¿ = 57.5mV

Tháo dây tín hiệu khỏi chân IN, biên độ tín hiệu từ lối ra máy phát sóng (không tải) = Vout = 56mV Khi tháo dây tín hiệu ra khỏi chân IN, mạch không có ảnh hưởng bởi điện trở vào của sơ đồ Lúc này biên độ lối ra đã có sự mất mát

Biên độ lối ra lúc không có tải bé hơn biên độ lối ra lúc có tải vào Sự mất mát biên độ do sự ảnh hưởng của điện trở lối vào = (57.5−56 )∗100 57.5 = 2.61%

4.2 Sơ đồ Drain chung CD

• Bản mạch thực nghiệm: A4-5

Bảng A4-B9

4.3 Sơ đồ Gate chung CG

• Bản mạch thực nghiệm: A4-6

Bảng A4-B10

Biên độ V out(V) 0,145 0,26 0,48 0,63 0,77 0,98