Hướng dẫn thí nghiệm

Mçi tranzitor bao gåm hai mÆt ghÐp t¬ng øng nh hai diot m¾c ngîc nhau, khi ®ã cã thÓ x¸c ®Þnh ®iÖn trë thuËn hay ngîc mµ ta cã thÓ x¸c ®Þnh ®îc ®ã lµ lo¹i bãng thuËn hay ngîc.. + Khi ®o [r]

Khoa Vô tuyến điện tử

Bộ m«n Kü tht vi xư lý

-Híng dÉn ThÝ nghiƯm CÊu kiƯn ®iƯn tư

-Họ tên: Lớp:

Ngày thí nghiệm: Nhóm:

Năm 2006

Phn I: Nhn bit linh kiện I Linh kiện điện tử đơn giản.

1.§iƯn trở:

+ Đọc giá trị điện trở theo vạch màu linh kiện

Đen: Lục:

§á: TÝm:

Cam: Xám:

Vàng: Trắng:

-V¹ch 1: ChØ sè thùc -V¹ch 2: ChØ sè thùc

-Vạch 3: Chỉ số số thêm sau hai số thực -Vạch 4: Chỉ phần trăm sai số

Ví dụ: Điện trở có vạch màu nh sau: Nâu, đỏ, vàng, nhũ, ta có giá trị

bằng 120000 = 120 K Khi đọc ta đọc vạch màu gần chân điện trở vạch vạch nhũ vạch cuối

+ Đọc giá trị điện trở đợc ghi trực tiếp thân điện trở

+ Đọc giá trị theo kết đo đồng hồ ( Dùng đồng hồ bật thang đo X1, X10 X100) Chú ý dùng đồng hồ kim ta bật đồng hồ thang đo ta phải chập hai que đo vào chỉnh để kim đồng hồ vị trí vịng đo  sau tiến hành đo

2 Tơ ®iƯn:

Phân theo cực tính tụ điện có hai loại: Đó tụ hố tụ thờng Thơng thờng tụ hố đợc ghi rõ cực tính giá trị tụ Ví dụ: 1μF, 10μF, 100 μF,

Tụ thờng: vào chất làm tụ ta có loại sau: Tụ gốm, tụ mica, tụ sứ, tụ giấy , giá trị tụ đợc ghi đọc nh sau: 33 = 33pF, 22 = 22pF,

103 = 10000pF = 0.01μF; 104 = 100000PF = 0.1μF; 222 = 2200pF ( Chó ý: 1F = 106μF= 109nF= 1012pF)

3 Điôt bán dẫn:

- Cn c vo c im cấu tạo điốt đợc chia loại: Điốt tiếp điểm điốt tiếp mặt

- Căn vào cơng dụng diot đợc chia ra: diot nắn dịng, diot ổn áp, diot điện dung, tunen

- Biết cách xác định chất lợng diot dùng đồng hồ bật thang đo điện trở để đo điện trở thuận điện trở ngợc, thông thờng điện trở thuận từ vài chục ơm đến vài trăm ơm, cịn điện trở ngợc vài trăm kilô ôm

- Căn vào công dụng loại mà dùng cho mục đích - Mỗi loại có tham số giới hạn đinh cần tra cứu sử dụng cho phù hợp - Không đợc sử dụng điốt làm việc với hai thông số giới hạn lúc - Không nên để điốt chịu nhiệt độ cao

Là loại bán dẫn ba lớp Để sử dụng tranzitor đợc tốt cần ý điểm sau: + Phải xác định chủng loại loại n.p.n hay p.n.p, vật liệu chế tạo, tần số công tác

+ Phải xác định chân để cắm linh kiện cho đúng, dùng đồng hồ bật thang đo điện trở để kiểm tra thang X10, thang X100 (để hạn chế dòng qua tranzitor) Đối với đồng hồ kim que đen đồng hồ tơng ứng với cực dơng của pin đồng hồ, que đỏ tơng ứng với cực âm pin đồng hồ Mỗi tranzitor bao gồm hai mặt ghép tơng ứng nh hai diot mắc ngợc nhau, xác định điện trở thuận hay ngợc mà ta xác định đợc loại bóng thuận hay ngợc

+ Khi đo kiểm tra thấy kim đồng hồ lên từ từ tranzitor phẩm chất Nếu điện trở ngợc nhỏ mặt ghép bị đánh thủng, điện trở thuận điện trở ngợc nh tranzitor bị đứt tiếp điểm

Các bớc xác định chân tranzistor + Xác định cực B

+ Xác định loại tranzistor (thuận hay ngợc)

+ Xác định cực C cực E (xem sơ đồ mắc nguồn sau) Sơ đồ ngun ca Tranzistor

Phần II: Các mạch khảo sát

Bài 1: Mạch khảo sát diôt.

1 Mạch khảo sát

a Khảo sát nhánh thuận: * Mạch nguyên lý:

P - N - P N - P - N

Eb

Ec

Eb

Hình 1-2: Sơ đồ khảo sát đặc tuyến thuận

+ Chọn diôt, dùng đồng hồ bật thang đo điện trở X10, X100 để kiểm tra chất lợng diôt cách đo điện trở thuận , điện trở ngợc

+ Kiểm tra mạch cắm linh kiện nh sơ đồ mạch điện, chọn giá trị R2 = 100 + Mắc đồng hồ vị trí, cực, điều chỉnh chiết áp R1 để đợc mức điện áp Uth tơng ứng sau đo giá trị dịng Ith am pe kế ghi vào bảng sau:

Uth (V) 0,5 0,6 0,7 0,8

Ith (mA)

+ Căn vào số liệu đo đợc từ bảng vẽ đặc tuyến nhánh thuận + Qua trình khảo sát đặc tuyến thuận diơt cho nhận xét

b Kh¶o sát nhánh ngợc:

mA D

R2 Uthuận

mV R1

IthuËn 5v

R1 mV

R2

Ingỵc

Ungỵc

Hình 1- 3: Sơ đồ khảo sát đặc tuyến ngợc diôt

+ Mắc mạch nh sơ đồ mạch điện (Đảo chiều diot) + Ngắn mạch R2 =

+ Mắc đồng hồ vị trí, cực điều chỉnh chiết áp R1 để đợc mức điện áp Ung tơng ứng sau đọc giá trị dịng Ing am pe kế ghi vào bảng sau:

Ta cã b¶ng sau:

Ung (V)

Ing ( A)

+ Căn vào số liệu đo đợc từ bảng vẽ đặc tuyến nhánh ngợc + Qua trình khảo sát đặc tuyến ngợc diơt cho nhận xét

H×nh 1- 4: Đặc tuyến V/A diôt bán dẫn

3 Khảo sát mạch chỉnh lu nửa chu kỳ chu kỳ.

a.Mạch chỉnh lu nửa chu kỳ: V

1

C2

Ith (ma)

Io

U ng Uth

Ing (a)

URA

C1

R

UVµo ~

Hình 1- 5: Mạch nắn dòng nửa chu kỳ

Hình 1- : Giản đồ thời gian điện áp đầu vào đầu mạch nắn dòng nửa chu kỳ.

* C¸c bíc thùc hiƯn:

+ Dïng d©y cÊp ngn xoay chiỊu vôn 12 vôn cho Panel (Chú ý lấy nguồn phía sau pa nel) đa vào đầu vào mạch nắn

+ Dựng o xylụ ( chế độ đo AC) quan sát tín hiệu đầu vào, đo biên độ, chu kỳ, tần số tín hiệu vào Tính giá trị điện áp hiệu dụng

+ Dùng đồng hồ bật thang đo điện áp xoay chiều đo điện áp đầu vào, so sánh với giá trị đo đợc ôxylo

+ Chuyển dây đo oxylơ qua đầu để đọc biên độ tín hiệu (để oxylơ chế độ đo DC) Trớc phải để oxylô chế độ GND để điều chỉnh vạch sáng oxilo

U1

t

C= 10f C=1000f

UR

t UR, IR

UR IR

t Ua, Ia

t Ia

nằm vào trục hoành hình ơxylơ (coi gốc toạ độ) Để tính biên độ từ lên Để đồng hồ đo vị trí đo điện áp chiều (DC) cắm vào vị trí điện áp Cắm điện trở R = 1K Đo giá trị Um sau nắn ôxilô giá trị điện áp

trên đồng hồ đo

+Thay đổi giá trị tụ (C = 10μ, C= 100μ),R = 1K R = 10K đo mức biên độ tín hiệu ơxilơ giá trị điện áp đồng hồ đo so sánh kết đo đợc

+ So sánh giá trị điện áp đọc đợc ôxylo đồng hồ

+ Đo oxylo đồng hồ giá trị Uvào, Ura (Um Uhd).Vẽ toàn dạng tín hiệu vào, tín hiệu cha có tụ thay đổi giá trị tụ khác nhau, cho nhận xét q trình làm thí nghiệm

*Chú ý: Khi dùng o xylô để đo ta dùng dây ( Một tia) kiểm tra tín hiệu đầu vào, sau chuyển qua đầu để đo tớn hiu u

b Mạch chỉnh lu chu kỳ

Hình -7: Mạch nắn dòng chu kú

+ Dïng d©y cÊp ngn xoay chiỊu vôn 12 vôn cho Panel (Chú ý lấy nguồn phía sau pa nel) đa vào đầu vào mạch nắn

+Dựng o xylụ quan sát tín hiệu đầu vào, đo biên độ, chu kỳ, tần số tín hiệu vào (để chế độ đo AC) Tính giá trị điện áp hiệu dụng

+ Dùng đồng hồ bật thang đo điện áp xoay chiều đo điện áp đầu vào, so sánh với giá trị đo đợc ôxylo

+ Chuyển dây đo oxylơ qua đầu để đọc biên độ tín hiệu (để oxylơ chế độ đo DC) Trớc phải để oxylô chế độ GND để điều chỉnh vạch sáng oxilo nằm vào trục hoành hình ơxylơ (coi gốc toạ độ) Để tính biên độ từ lên Để đồng hồ đo vị trí đo điện áp chiều (DC) cắm vào vị trí điện áp Cắm điện trở R = 1K Đo giá trị Um sau nắn ôxilô giá trị điện áp

trên đồng hồ đo

UVµo

~ R V1

+Thay đổi giá trị tụ (C = 10μ, C= 100μ),R = 1K R = 10K đo mức biên độ tín hiệu (đo Umin ,Umax ) ôxilô giá trị điện áp đồng hồ đo so

sánh kết đo đợc

+ Vẽ tồn dạng tín hiệu vào, tín hiệu cha có tụ thay đổi giá trị tụ, giá trị R khác nhau, cho nhận xét q trình làm thí nghiệm

*Chú ý: Khi dùng o xylô để đo ta dùng dây (Một tia) kiểm tra tín hiệu đầu vào, sau chuyển qua đầu để đo tín hiệu đầu

Hình 1- 8: Giản đồ thời gian điện áp đầu vào đầu mạch nắn dòng c chu k.

3 Mạch ổn áp dùng IC

UR

t Khi ch a m¾c tơ läc C

U1

t

C= 10f

UR

C=1000f

t UR

Khi m¾c tơ läc C

t

UR = U ỉn ¸p

Hình 1.9: Mạch ổn áp dùng ic

+ Lấy điện áp từ đầu mạch nắn dòng nửa chu kỳ, từ mạch nắn chu kỳ đa vào đầu vào mạch ổn áp Điện áp đầu vào phải lớn điện áp ổn áp 2V, Ví dụ dùng ổn áp 7805 (ổn áp 5V) điện áp đầu vào mạch ổn áp phải 7V trở lên Thay đổi điện áp xoay chiều mạch nắn dịng 9V 12V để có mức điện áp thay đổi đa vào đầu vào mạch ổn áp Dùng đồng hồ, máy sóng để đo điện áp đầu mạch ổn áp

+ C1=C2 =104

+ C3 =10 hc 100 + R = 1K 10 K

4 Mạch khảo sát TRIAC

Hình1.10: Sơ đồ mạch điều khiển triac

Một ứng dụng dụng cụ bán dẫn có điều khiển mạch điều khiển thời điểm mở Triác, ngời ta thờng ứng dụng Triác mạch điện xoay chiều để điều khiển mức độ sáng bóng đèn, điều khiển tốc độ quay động nhiệt độ lò nung

Trên hình 1-10 biểu diễn mạch điều khiển pha cho dịng điện xoay chiều hình sin Trong sơ đồ sử dụng Triác q trình đóng mở Triác sử dụng nguồn điện mạng Trong nửa chu kỳ của điện áp điện áp xoay chiều điện mạng nạp điện cho tụ C qua chiết áp điều chỉnh R

V

K

R 7805

C3

D

C1 C2

UVào URa

UĐK

Tr

UVµo 220v~

URa ~

Lamp R4

R2

R3 R1

Trong nửa bán kỳ tụ C đợc nạp điện lần nửa bán kỳ tụ phóng điện Q trình xuất chu kỳ, mà tụ điện nạp đến giá trị đó, xuất phóng điện đèn nêon kết làm xuất xung điện áp điều khiển trình mở Triác Nh làm xuất trình chuyển mạch Triác qua phần bán kỳ dòng điện qua Triác đặt lên tải Tải bóng đèn, quạt điện, động

Thời gian nạp điện cho tụ điện C đạt đến thời điểm mở đợc điều khiển chiết áp R3, đợc xác định phần nửa chu kỳ mà q trình điều khiển trạng thái mở Triác dịng điện đợc qua tải

Thí dụ: Giả sử điện trở R2 có giá trị nhỏ, cịn R3 điều chỉnh giá trị nhỏ trình nạp tụ C diễn nhanh thời điểm ban đầu bán kỳ xuất xung điều khiển Do tải nhận đợc công suất lớn Khi R3 đạt giá trị lớn nhất, trình nạp điện cho tụ C diễn chậm làm cho Triác mở muộn hơn, phần sau bán kỳ, tải nhận đ ợc công suất nhỏ Ta thấy q trình đóng Triác diễn nh xung kích mở nằm vị trí chuyển qua điểm khơng điện áp mạng tơng ứng với góc  =180 .

Thùc tÕ điện trở R1, R2, R4 góp phần an toàn cho Triác, tránh trờng hợp dòng điều khiển tăng lớn làm hỏng Triác

Các b ớc tiến hành thÝ nghiªm:

*Chú ý: Bài thí nghiệm sử dụng điện áp xoay chiều 220V nên làm thí nghiệm đề nghị học viên thận trọng tránh trờng hợp đáng tiếc xẩy ra

- Cắm tải vo u (ốn bn)

- Cắm ôxilô vào vị trí cần khảo sát ( UĐK UTải),

- Cắm nguồn 220v xoay chiều vào đầu vào

- Điều chỉnh chiết áp R3 từ từ, quan sát thay đổi pha tín hiệu điều khiển điện áp sụt điện trở tải

- Quan sát ôxilô đo vẽ lại dạng tín hiệu vị trí cần khảo sát (UĐK UTải),

- Xỏc nh thi im Pramax Pra So sánh với giản đồ thời gian

(H×nh 1.11)

U1

t UC

t U ne

«n

t

UĐK

Bài 2: khảo sát tranzitor

1 Khảo sát mạch mắc cực phát (E) chung.

a Khảo sát đặc tuyến đầu vào Ib = f(Ub) Uc = const.

+ Chän R2 = R3 =100, B¸n dÉn dïng NPN

+ Mắc đồng hồ đo điện áp đo dòng điện vị trí

+ Vặn chiết áp R4 điều chỉnh UCE để lấy đợc với hai giá trị 0V 4V

+ Vặn chiết áp R1 để có giá trị UBE theo bảng ta đọc đợc cỏc giỏ tr Ib

t-ơng ứng

+ Mạch ®iÖn nh sau:

mA

T R4

UBE UEBV1

1 R1

+5v

R2 K1

UC E

mA

V2

R3

+12

K2 t

Hình 2- 1: Sơ đồ khảo sát đặc tuyến mắc phát chung.

Hình 2- 2: Họ đặc tuyến đầu vào đầu mc phỏt chung.

Ta có bảng giá trị sau:

Uc ( V )

Ub ( V ) 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9

Ib (A)

Uc ( V )

Ub ( V ) 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9

Ib (A)

+Căn vào bảng giá trị đo đợc ta dựng đặc tuyến đầu vào cho nhận xét + Chú ý điều chỉnh để lấy UCE = 4V phải ngắt mạch Ic, dùng đồng

hồ đo đợc UCE = 4V sau ngắn mạch Ic lại để khảo sát theo bảng.

b Khảo sát đặc tuyến đầu Ic = f (Uc) Ib = const.

+ Thay đổi chiết áp R1 để lấy đợc Ib = 20a, Ib = 30a cố định , sau

thay đổi giá trị UCE khác để đọc dòng Ic tơng ứng v ghi vo bng sau

Ta có bảng giá trÞ sau:

Ib (A) 20

UB Ib

UC= 8v UC=4v UC= 0v

UC Ib IC

Ib Ib Ib Ib

Uc( mV ) 10 50 100 125 150 200 250 300 Ic (mA)

Ib (A) 30

Uc (m V ) 10 50 100 125 150 200 250 300

Ic (mA)

+ Tăng dần giá trị Uc để đo dòng Ic đến thời điểm bão hoà + Từ bảng giá trị đo đợc ta vẽ đặc tuyến đầu cho nhn xột

2 Khảo sát mạch mắc cực gốc chung (B) chung.

+ Sơ đồ mạch điện.

Hình 2-3: Sơ đồ khảo sát đặc tuyến mắc gốc chung.

Hình 2-4: Họ đặc tuyến đầu vào đầu mạch mắc gốc chung.

a Đặc tuyến đầu vào IE = fUBE Uc = const.

+ Chän R2 = R3 =100, B¸n dÉn dïng NPN

+ Mắc đồng hồ đo điện áp đo dịng điện vị trí

+ Vặn chiết áp R4 điều chỉnh UCB để lấy đợc với hai giá trị 0V 4V

+ Vặn chiết áp R1 để có giá trị UEB theo bảng ta đọc đợc giá trị IE

t-ơng ứng

+ Ta có bảng giá trị sau:

UCB (V ) 0V

UE ( V ) 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9

IE ( mA )

UCB (V ) 4V

UE ( V ) 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9

IE ( mA )

Từ bảng giá trị đo đợc ta dựng đặc tuyến đầu vào cho nhận xét b Đặc tuyến đầu Ic = f (Uc ) IE = const.

+ Dùng chiết áp R1 để cố định giá trị dòng IE = 10 mA, IE = 20 mA Sau

đó thay đổi chiết áp R4 để có giá trị điện áp theo bảng đo giá trị dòng IC

ơng ứng ghi vào bảng sau

Ta cã b¶ng sau:

IE(mA) 10mA

UC ( V ) -0,7 -0,6 0,1 0,2 0,3

IC ( mA )

IE(mA) 20mA

UC ( V ) -0,7 -0,6 0,1 0,2 0,3

IC ( mA )

Căn vào bảng giá trị đo đợc ta dựng đặc tuyến đầu cho nhận xét

3 Mạch khuyếch đại.

Hình 2-5: Mạch khuyếch đại điện áp tần số thấp.

Eb

UC IC

500 400 300 200 100 Ib (a)

Ibm

UVm

600a

EC UCm ICm

Ibm EC /

RC

200 300 100

Ub

A

URa Re

Rb2

+12V

Rc cC Rb1

Cr Cv

C

e T

Rt

Uvµo 1

Uvµo 2

Hình 2-6: Xác định điểm cơng tác đặc tuyến tĩnh.

Trờng hợp I: Mạch định thiên kiểu nguồn cố định: ( Rb2 = ; RE, CE = )

+ Kiểm tra tranzitor, điện trở, tụ điện, cắm cực tính, vị trí + Với giá trị tụ điện nh sau: Cv = Cr = 10F

+ Cố định điện trở Rb1 =100 K 220K thay đổi giá tr in tr Rc =

100, 220.(hoặc chọn giá trị Rc=330, 560)

+ C nh in tr Rc =100  220 thay đổi giá trị điện tr Rb1 =

100K, 220K.(hoặc chọn giá trị Rb1=330K, 470K)

+ Ta lÊy tÝn hiƯu h×nh sin từ máy phát âm tần đa vào đầu vào Uvµo1 TÝn hiƯu

đa vào mạch KĐ Uvào2 Điều chỉnh tín hiệu từ máy phát âm tần đầu vào đủ lớn

để tín hiệu đầu khơng bị méo Nếu tín hiệu vào lớn ta phải suy giảm biên độ máy phát âm tần 10db 20db, 40db

+ Dùng tia oxylơ đo biên độ tín hiệu đầu vào Uvào2 tín hiệu đầu Ura

Tính hệ số khuyếch đại trờng hợp tơng ứng với điện trở Rb Rc nh

đã cho trờn

+ Tính hệ số KĐ trờng hợp theo công thức sau:

KU = Ucm/Ubm

+ Vẽ dạng tín hiệu đầu vào đầu nh quan sát ôxilo Cho nhận xét trình làm trờng hợp

Trờng hợp 2: Định thiên theo phơng pháp phân áp

+Chọn giá trị điện trở Rb1 với giá trị sau Rb1=100K, 220K,

+ Chọn giá trị ®iÖn trë Rb2 = 1/10 Rb1

+ Chọn giá trị RE từ 10 đến 100,

+ Chọn giá trị CE =10F,

+ chọn giá trÞ Cv= Cr = 10F

+ Ta lÊy tÝn hiệu hình sin từ máy phát âm tần đa vào đầu vào Uvào1 Tín hiệu

a vo mch KĐ Uvào2 Điều chỉnh tín hiệu từ máy phát âm tần đầu vào đủ lớn

để tín hiệu đầu khơng bị méo Nếu tín hiệu vào lớn ta phải suy giảm biên độ máy phát âm tần 10db 20db, 40db

+ Dùng tia oxylơ đo biên độ tín hiệu đầu vào Uvào2 tín hiệu đầu Ura

Tính hệ số khuyếch đại trờng hợp tơng ứng với điện trở Rb Rc nh

đã cho

+ TÝnh hƯ sè K§ trờng hợp KU = Ucm/Ubm

+ V dạng tín hiệu đầu vào đầu nh quan sát ôxilo Cho nhận xét trình làm trờng hợp

+ Nhận xét, so sánh hệ số khuyếch đại hai trờng hợp (giải thích sao)

5 Mạch dao động hình sin

Hình 2-7: mạch dao động hình sin

URa R3

R2

R1 L

T C1

+12 v

C 5

C3 C 2

Bài 3: Dụng cụ bán dẫn đặc biệt ( Tranzitor trờng)

+ Yêu cầu học viên nắm đợc tính chất loại cấu kiện + Biết cách xác định đặc tuyến so sánh với tranzitor lỡng hạt khác + Xác lập mạch khuyếch đại khả khuyếch đại JET Biết đợc khả truyền dẫn ánh sáng ứng dụng thực tế

H×nh 3-1: CÊu t¹o cđa JFET.

1- Khảo sát đặc tuyến tranzitor trờng.

a Khảo sát đặc tuyến Tranzistor trờng JFET: + Đặc tuyến đầu vào ID = f(UG) UD = const.

ED S

n

P

Líp tiÕp gi¸p P.n

D

P G

EG

R1 G S

D

K2

R4

K1 ma

Hình 3-3: Mạch khảo sát đặc tuyến tranzstor trng JFET

+ Sử dụng loại bán dẫn trêng K30A + Chän R2 = 100,

+ Để đồng hồ thang đo mắc đồng hồ vào vị trí

+ Xoay chiết áp R4 để cố định giá trị điện áp UD =1V, UD =2V Xoay

chiết áp R1 để thay đổi giá trị điện áp UGS theo bảng dới Đo giá tr dũng ID

t-ơng ứng kết ghi vào b¶ng sau

Ta cã b¶ng sau: UD = 1V

UG (V) -0,2 -0,4 -0,6 …

ID (mA)

UD = 2V

UG (V) -0,2 -0,4 -0,6

ID (mA)

+ Đặc tuyến ®Çu ID = f(UD) UG = const.

Tơng tự nh trờng hợp ta cố định điện áp UGS = 0V -1V

chiết áp R1 Thay đổi điện áp UDS với giá trị theo bảng sau đo giá trị dòng

ID tơng ứng ghi kết vào bảng

Ta cã b¶ng sau: UG = 0V

UD (V) 0,5

ID (mA)

UDS

UGS V2

V1

UG = -1V

UD (V) 0,5

ID (mA)

+ Từ bảng kết ta vẽ đặc tuyến đầu vào đặc tuyến đầu cho nhận xét

H×nh 3-2: Đặc tuyến JFET a Đặc tuyến đầu vào.

b Đặc tuyến đầu ra.

b Kho sỏt mch khuếch đại tranzitor trờng (JFET)

Hình 3-4: Mạch khuếch đại dùng tranzitor trờng (JFET)

UD 10

-3 -2 -1

ID(ma) ID(ma)

UD2>UD

UG UD1

UD2

UG = 0v UG = - 1v UG = - 2v UG = -3v

a) b)

A B

RG

Rd Cr Cv

Rs Cs

Rt URa

UVµ o

12v

G

S D

+ Kiểm tra mạch điện, cắm linh kiện có giá trị sau đây: Bán dẫn sử dụng loại K30A

RG = 1K, 10K, (cố định RG thay đổi RD)

RD = 2,2K, 3,3 K 4,7K, (cố định RD thay đổi RG)

RS = 220 hc 100

CS = 10F

CV = CR = 10F

+ Lấy tín hiệu hình sin từ máy phát âm tần đa vào đầu vào mạch khuyếch đại + Thay đổi RD RG.nh giá trị cho để đo giá trị Ura

+ Dùng tia o xylơ quan sát dạng tín hiệu đầu vào tín hiệu đầu Điều chỉnh tín hiệu từ máy phát âm tần đa vào đầu vào mạch KĐ cho tín hiệu đầu khơng bị méo Tính hệ số khuếch đại trờng hợp cho nhận xét

c Khảo sát đặc tuyến Tranzistor trờng (MOSFET): + Đặc tuyến đầu vào ID = f(UG) UD = const.

+ Đặc tuyến đầu ID = f(UD) UG = const.

Hình 3-5: Mạch khảo sái dùng tranzitor trờng (MOSFET)

+ Cách làm tơng tự nh trờng hợp mạch khảo sát Tranzistor trờng (JFET) d Khảo sát mạch KĐ cña Tranzistor trêng (MOSFET):

-5v +12V

R1

UDS

G

S D

K2

R4 K1

UGS V2

V1

ma

R2

RG

Rd Cr Cv

Rs Cs

Rt UR

a UVµ

o

12v

G

S D

Hình 3-4: Mạch khuếch đại dùng tranzitor trng (MOSFET)

+ Cách làm tơng tự nh trờng hợp mạch khảo sát Tranzistor trờng (JFET)

Bài 4: Khảo sát vi mạch

* Yờu cu: Hc viên phân biệt đợc loại IC, cách tra cứu tham số kỹ thuật, biết xác định tham số bản, biết cách khảo sát số mạch thc t cú s dng IC

* Phân loại theo chức xử lý tín hiệu.

+ Mạch tơng tự ( Mạch tuyến tính AIC ) mạch làm việc với tín hiệu liên tục + Mạch tổ hợp số ( DIC ) mạch làm việc với tín hiệu gián đoạn

+ Kết cấu mạch là:

- RTL: Mạch có cấu trúc điện trë - Tranzitor logic - DTL: M¹ch cã cÊu tróc diôt - Tranzitor logic - TTL: Mạch có cấu trúc Tranzitor - Tranzitor logic

- MOS: M¹ch cã cÊu trúc bán dẫn kim loại ô xít

- Riêng hä MOS cã thÓ chia ra: CMOS, DMOS, PMOS, NMOS

1 Khảo sát IC số.

+ Mch t hợp số hay gọi mạch IC logic làm việc với tín hiệu gián đoạn làm việc với hai trạng thái “ 0” “ 1”

+ Loại mạch đợc dùng nhiều kỹ thuật tính tốn điều khiển tự động nh kỹ thuật viễn thông, kỹ thuật tin học

+ Các thiết bị logic thực hàm logic, xác định nh Và (AND); Hoặc (OR); Đảo (NO); Và - Đảo (NAND); Hoặc - Đảo (NOR)

+ Các IC loại gọi mạch cổng

+ Ngồi cịn có loại mạch Trigơ, mạch ghi dịch, mạch đếm, giải mã, tạo mã, phân kênh, nhớ, chuyển đổi tín hiệu AD - DA

GND

7400

+Vc

1 14 13 12 11 10

GND

7404

+Vc

Hình -1: Sơ đồ chân số loại ICsố

b Khảo sát IC số 7400

Hỡnh -3: S đồ nguyên lý mạch cổng NAND 7400

Đây loại mạch thuộc họ TTL Tầng vào thực chức mạch (AND) Tranzitor nhiều Emitơ Tầng chia pha thực chức T2 Còn tầng cuối thực khuyếch đại tín hiệu đầu dùng T3 Tầng khuyếch đại đệm T4, với cách mặc nh tất đầu vào mức cao đầu mức thấp Có nghĩa thực hàm NAND

+ Làm quen với IC số, cách xác định chân IC

+ Dùng IC họ TTL 7400, 7404, 7408, 7432 lần lợt thay vào đế kẹp để tạo thành cổng NAND, NOT, AND, OR,

1 7

GND

7408

+Vc

1 14 13 12 11 10

GND

7432

+Vc

1 14 13 12 11 10

4K

T1

1,4K 100

T2

T3

T4 A

B

D1 D2

Trên sở mạch cỉng cđa 7400 ta cã thĨ thùc hiƯn mét sè hàm nh sau

* Các b ớc tiến hành:

+ Dùng đồng hồ đo đặt vị chế độ đo DCV để khảo sát mức điện áp đầu cổng

+ Cắm điện trở R = 10K để hạn chế mức điện áp + Nếu đầu vào có giá trị L nối với GND

+ Nếu đầu vào có giá trị H nối với mức H + Đấu nối cổng để có mạch nh hình 4.3 + Các kết đo đợc ghi vào bảng tơng ứng

1

3 Vµo

Vµo Ra

1

3

Ra Vµo

Vµo Ra L H M¹ch NOT

Vµo1 Vµo Ra L L

L H

H L H H M¹ch NAND

Vµo

Vµo

5 Ra Mạch AND

Vào1 Vào Ra L L

L H

H L H H Vµo1 Vµo Ra L L

L H

Hình 4.3: Sơ đồ nối ghép số mạch cổng

b Dùng IC7447 để giải mã chuyển đổi mã BCD thành khuông dạng phù hợp hiển thị thập phân LED

Hình4.2: Sơ đồ giải mã chuyển đổi mã BCD thành mã thập phân LED thanh

* C¸c b íc tiÕn hµnh:

+ Dùng 7447 để giải mã chuyển đổi mã BCD thành khuông dạng phù hợp hiển thị thập phân LED có Anốt chung

+ Lắp đèn Led vào đế cắm 40 chân

+ Nối điện trở 330 ôm với đầu tơng ứng IC 7447 với chân Led (theo sơ đồ)

+ Cho đầu vào A, B, C, D IC 7474 giá trị tơng ứng (nếu nối với mức H, nối với GND) lúc đèn LED hiển thị số thập phân tơng ứng

VÝ dô: D C B A LÐt hiĨn thÞ

0 0 0 +V

c

1 16 15 14 13 12 11 10

f g a b c d e

D C B A OUT PUTS IN PUTS 744 7 IN PUTS 3  3  3  3  3  3  3 

f g a b c d e

GN D

HiĨn thÞ LED ANODE chung

g f A a b

e d A c a b c d e f g Các chân đèn

0 0 0

2 IC t¬ng tự

Hình 4-4: Ký hiệu mạch KĐTT UN: Điện áp lối vào nghịch

UP: Điện áp lối vào thuËn

* Đặc tuyến truyền đạt.

VC

VC UN

UP

Ura

MiỊn b·o hµo MiÒn tuyÕn tÝnh

URa

UD

MiÒn suy gi¶m URa

UG +EC

Hình 4-5: Đặc tuyến truyền đạt

+ Đặc tuyến truyền đạt KĐ lý tởng phải qua điểm 0, nhiên thực tế xê dịch chút ảnh hởng số yếu tố nh: Ngun nuụi, nhit , thi gian

* Đặc tÝnh tÇn sè.

¯

ΑD= ΑD 0 1+ j(

gh)

Hình 4-6: Đặc tuyến tần số fgh: Tần số giới hạn

fT: Tần số cực đại AD0 = 1.

Đối với khuếch đại thuật tốn lý tởng có thông số sau: - AD0 = ∞

- Trở kháng vào RV =

- Trở kháng Rr =

- Dải thông tần số ∆f = ∞

Tuy nhiên tham số khuyếch đại thuật tốn cịn thấp nhiều a Khảo sát mạch khuyếch đại đảo (IC 741)

A

D

A

D

0

fg

h

fT

f

R3

2

-12V +12V

7

741

URa

3

UVµo

C

R1

Hình 4-7: Mạch khuếch đại đảo

Ura = - Uvµo .R2/R1 K = Ura /Uvµo

+ Đấu mạch nh sơ đồ cho

+ Chọn cắm linh kiện vào mạch với: R1= R3 = 10K

+ R2 thay đổi giá trị 100K, 220K, 330K,

+ Đa tín hiệu âm tần hình sin từ máy phát âm tần (f = 10khz ) vào đầu vào mạch, điều chỉnh biên độ tín hiệu đầu vào cho tín hiệu đầu không bị méo

+ Dùng tia oxylơ đo biên độ tín hiệu đầu vào biên độ tín hiệu đầu thay đổi giá trị điện trở R2 Tính hệ số khuếch đại trờng hợp

+ VÏ d¹ng tín hiệu đầu tín hiệu đầu vào cho nhận xét Chú ý: Trong mạch điện sử dụng nguồn kÐp 12v

b Khảo sát mạch khuyếch đại khơng đảo (IC741)

Hình - 8: Mạch khuyếch đại không đảo.

R2

R3

2

-12V +12V

7

741

URa

3

UVµo

R1 C

1

Ura = U vµo (1 +R2/R1

K = Ura/Uvµo

+ Đấu mạch nh sơ ó cho

+ Chọn cắm linh kiện vào mạch với: R1= R3 = 10K

+ R2 thay đổi giá trị 100K, 220K, 330K,

+ Cho R2 = Xác định hệ số khuếch đại K, cho nhận xét mạch

+ Đa tín hiệu âm tần hình sin từ máy phát âm tần (f = 10khz) vào đầu vào mạch, điều chỉnh biên độ tín hiệu đầu vào cho tín hiệu đầu không bị méo

+ Dùng tia oxylơ đo biên độ tín hiệu đầu vào biên độ tín hiệu đầu thay đổi giá trị điện trở R2 Tính hệ số khuếch đại trờng hợp