Hướng dẫn thí nghiệm điện tử 2

THS Lấ MINH C HƯớNG dẫn thí nghiệM ĐIệN Tử TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP - 2018 THS LÊ MINH ĐỨC HƯỚNG DẪN THÍ NGHIỆM ĐIỆN TỬ TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP - 2018 LỜI NÓI ĐẦU Điện tử môn học sở ngành nằm chương trình đào tạo ngành Cơng nghệ kỹ thuật điện tử Nội dung môn học cung cấp cho người học kiến thức linh kiện bán dẫn nhiều mặt ghép, mạch khuếch đại ứng dụng, vấn đề ghép tầng khuếch đại, lọc nguồn cung cấp cho mạch điện tử Kèm theo chủ đề lý thuyết nội dung thực hành, thí nghiệm tương ứng Do đó, nội dung thí nghiệm thực hành có ý nghĩa quan trọng việc học tập môn Điện tử Việc thí nghiệm mặt giúp sinh viên kiểm chứng lại nội dung trình bày giảng lý thuyết, mặt khác giúp sinh viên hiểu rõ nguyên lý hoạt động, cấu trúc ứng dụng thực tế mạch điện tử, rèn luyện kỹ tính tốn, đo lường thông số lắp ráp mạch… để phục vụ cho mơn học tiếp sau q trình làm việc thực tế sau Để nâng cao lực thực hành sinh viên, Bộ môn Kỹ thuật điện & Tự động hóa, Trường Đại học Lâm nghiệp liên tục nâng cấp, cải tiến trang bị thí nghiệm phục vụ cho cơng tác đào tạo theo học chế tín Chính vậy, việc biên soạn giảng thực hành phục vụ cho môn học thuộc ngành Công nghệ Kỹ thuật điện tử nói chung mơn học Điện tử cần thiết nhằm đáp ứng nhu cầu tài liệu hướng dẫn thực hành sinh viên Cuốn giảng vừa cung cấp cho sinh viên sở lý thuyết liên quan đến nội dung thí nghiệm, kỹ thực hành thí nghiệm kiến thức để xử lý trình bày kết sau thí nghiệm Bài giảng biên soạn phù hợp với chương trình mơn học Điện tử Trường Đại học Lâm nghiệp phê duyệt năm 2014 Tài liệu gồm 08 thí nghiệm thuộc nội dung linh kiện bán dẫn, dạng mắc mạch khuếch đại đơn, ghép tầng khuếch đại, mạch khuếch đại ứng dụng sử dụng khuếch đại thuật toán, lọc mạch tạo dao động Trong trình biên soạn tác giả nhận góp ý đồng nghiệp Bộ mơn Kỹ thuật điện & Tự động hóa Tác giả xin chân thành cảm ơn góp ý quý báu thầy để giúp hồn thiện giảng Mặc dù cố gắng trình biên soạn chỉnh sửa nội dung, song lần biên soạn nên chắn tránh sai sót, mong nhận góp ý đồng nghiệp sinh viên để hoàn thiện giảng lần tái sau Các ý kiến góp ý xin gửi về: Bộ mơn Kỹ thuật điện & Tự động hóa, Khoa Cơ điện & Cơng trình, Trường Đại học Lâm nghiệp Tác giả DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ACV (Alternating Current Voltage): Điện áp xoay chiều AGC (Auto Gain Control): Tự động điều chỉnh hệ số khuếch đại AMP (Amplifier/Amplification): Bộ khuếch đại/Sự khuếch đại BJT (Bipolar Junction Transistor): Transistor lưỡng cực BPF (Band Pass Filter): Bộ lọc thông dải BW (Band Width): Độ rộng băng thông CB (Common Base): Cực gốc chung CC (Common Collector): Cực góp chung CD (Common Drain): Máng chung CE (Common Emitter): Cực phát chung CG (Common Gate): Cổng chung CMRR (Common Mode Rejection Tỷ số nén tín hiệu đồng pha Ratio): CS (Common Source): Nguồn chung D (Drain): Cực máng dB (Decibel): Đơn vị đo hệ số khuếch đại theo thang lơ ga rít DCV (Direct Current Voltage): Điện áp chiều FET (Field Effect Transistor): Transistor hiệu ứng trường G (Gate): Cực cửa, cực cổng HPF (High Pass Filter) Bộ lọc thông cao IC (Integrated Circuit): Vi mạch tích hợp Input: Đầu vào JFET (Junction FET): Transistor hiệu ứng trường cực cửa tiếp giáp LPF (Low Pass Filer): Bộ lọc thông thấp LVDT (Linear Variable Differential Bộ biến đổi tuyến tính vi sai Transformer): MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Transistor hiệu ứng trường cực cửa FET): cách ly NFB (Negative Feed Back): Hồi tiếp âm OA, OPA, OP – AMP (Operation Bộ khuếch đại thuật toán Amplifier): OCL AMP (Output Capacitor Less Bộ khuếch đại ghép tụ điện Amplifier): OTL AMP (Output Transformer Less Amplifier): Bộ khuếch đại ghép biến áp Output: Đầu RIAA (Recording Industry Association of American Inc): Hiệp hội Công nghiệp ghi âm Hoa Kỳ S & H (Sampling & Holding): Lấy giữ mẫu S (Source): Cực nguồn SR (Slew Rate): Tốc độ biến thiên điện áp Vp (Pinch-Off): Điện áp thắt kênh Vpp (Voltage peak – peak): Điện áp đỉnh – đỉnh VVR (Voltage – Variable Resistor): Điện áp – Biến trở Bài mở đầu GIỚI THIỆU HỆ THỐNG Giới thiệu hệ thống Giới thiệu nội dung thí nghiệm Giới thiệu phần cứng Phương pháp thực thí nghiệm Các trang thiết bị phịng thí nghiệm Giới thiệu hệ thống Nội dung thí nghiệm phần hệ thống giảng dạy tích hợp dành cho môn học Điện tử 2, thuộc ngành Công nghệ Kỹ thuật Cơ điện tử Các mức độ (độ khó) phân phối cho lĩnh vực thể bảng hệ thống số 1, 2, Nội dung thí nghiệm phục vụ cho ngành điện tử, điều khiển tự động phận kỹ thuật điện trường cao đẳng, đại học Đối với sở dạy nghề, nội dung thí nghiệm sẵn sàng cho việc thực hành điện tử loại nghề khác máy vi tính, kỹ thuật điện, phân phối điện cơng nghiệp, điều khiển thiết bị ngồi mạch điện tử tuyến tính IC thực hành loại nghề điện - điện tử điện tử cơng nghiệp Với giảng thí nghiệm này, sinh viên lĩnh vực điện tử thao tác thục với mạch lắp ráp thành phần như: điện trở, tụ điện, cuộn cảm, diode, transistor, IC tuyến tính làm ứng dụng đơn giản Bảng Các thí nghiệm lĩnh vực điện tử Lĩnh vực điện tử Đối tượng thực hành Mức 1 Thực hành chung Mức Mức Mạch điện tử Lớp video Điện tử Máy vi tính Điện Truyền thơng Nhạc cụ Ứng dụng khác Bảng Các thí nghiệm lĩnh vực kỹ thuật điện Lĩnh vực kỹ thuật điện Mức 1 Thực hành chung (1), (2) Đối tượng thực Điện tử hành Điện Mức Mức Thực hành điện (3): Điện Thực hành điện (1) cao Cơ điện tử Thực hành điện (4): Thực hành điện (2) Nguồn điện cung cấp cho máy vi tính Bảng Các thí nghiệm lĩnh vực tự động hóa Lĩnh vực tự động hóa Mức 1 Điện Đối tượng thực hành Điện tử Thực hành chung Thực hành chung Mức Mức Mạch điện tử (bao Thực hành gồm thực hành kỹ điều khiển điện thuật số tuyến tính) Cơ khí Thực hành tự động Thực hành điện cơng nghiệp Bảng Các thí nghiệm bảo dưỡng thiết bị điện tử Lĩnh vực tự động hóa Đối tượng thực hành Mức Mức Điện tử Điện tử Mức Điện tử nâng cao Công nghệ âm Lý thuyết VTR Truyền hình số Giới thiệu nội dung thí nghiệm Các nội dung tài liệu “Hướng dẫn thí nghiệm Kỹ thuật Điện tử - tập 2” gồm thí nghiệm có nội dung bám sát với đề cương mơn học Điện tử phê duyệt Nội dung thiết kế thống kết cấu, trình tự nhằm giúp sinh viên dễ dàng theo dõi nội dung thuận tiện thực hành/thí nghiệm Các thí nghiệm bao gồm: 2.1.Thí nghiệm đặc tính FET (KL - 23004) 2.1.1 Các đặc tính JFET 2.1.2 Các đặc tính MOSFET 2.2.Thí nghiệm mạch khuếch đại dùng FET (KL - 23004) 2.2.1 Mạch khuếch đại nguồn chung (CS) dùng JFET - tự phân cực 2.2.2 Mạch khuếch đại nguồn chung (CS) dùng JFET - phân cực cố định 2.2.3 Mạch khuếch đại máng chung (CD) dùng JFET - tự phân cực 2.2.4 Mạch khuếch đại máng chung (CD) dùng JFET - phân cực cố định 2.2.5 Mạch khuếch đại nguồn chung (CS) dùng MOSFET - tự phân cực 2.2.6 Mạch khuếch đại nguồn chung (CS) dùng MOSFET - phân cực phân chia điện áp DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Đặc tuyến JFET-n, JFET-p 18 Hình 1.2 Đặc tuyến truyền đạt đặc tuyến JFET 19 Hình 1.3 Mạch đo dịng Id (a) điện áp cắt Vp (b) 19 Hình 1.4 Các họ đặc tuyến MOSFET kênh đặt sẵn loại n 19 Hình 1.5 Đặc tuyến truyền đạt đặc tuyến MOSFET kênh đặt sẵn loại p 20 Hình 1.6: Đặc tuyến truyền đạt đặc tuyến MOSFET kênh cảm ứng loại n 20 Hình 1.7: Đặc tuyến truyền đạt đặc tuyến MOSFET kênh cảm ứng loại p 21 Hình 1.8: Thí nghiệm đo dịng Idss JFET 21 Hình 1.9: Thí nghiệm đo dịng Igs JFET 22 Hình 1.10: Thí nghiệm đo điện áp thắt kênh Vp JFET 22 Hình 1.11: Thí nghiệm đo dòng Idss MOSFET 23 Hình 1.12: Thí nghiệm đo điện áp thắt kênh Vp MOSFET 24 Hình 2.1: Phân cực cố định cho JFET kênh p 29 Hình 2.2: Phân cực tự động cho JFET kênh n 29 Hình 2.3: Sơ đồ phân cực phân chia điện áp cho JFET kênh n 30 Hình 2.4: Sơ đồ phân cực phân chia điện áp cho MOSFET kênh đặt sẵn loại n 30 Hình 2.5: Bộ khuếch đại CS dùng JFET kênh n 31 Hình 2.6: Bộ khuếch đại CD dùng JFET kênh n 31 Hình 2.7: Thí nghiệm khuếch đại CS dùng JFET (tự phân cực) 32 Hình 2.8: Thí nghiệm khuếch đại CS dùng JFET (phân cực chia điện áp) 33 Hình 2.9: Thí nghiệm khuếch đại CD dùng JFET (tự phân cực) 34 Hình 2.10: Thí nghiệm khuếch đại CD dùng JFET (phân cực chia điện áp) 35 Hình 2.11: Thí nghiệm khuếch đại CS dùng MOSFET (tự phân cực) 35 Hình 2.12: Thí nghiệm khuếch đại CS dùng MOSFET (phân cực chia điện áp) 36 Hình 2.13: Các phần lỗi mạch khuếch đại CS dùng JFET (tự phân cực) 37 Hình 2.14: Các phần lỗi mạch khuếch đại CD (phân cực cố định) 38 Hình 2.15: Các phần lỗi mạch khuếch đại dùng MOSFET 38 Hình 3.1: Ghép tầng khuếch đại tụ điện 46 Hình 3.2: Ghép tầng khuếch đại biến áp 46 Hình 3.3: Các thơng số máy biến áp 47 Hình 3.4: Ghép trực tiếp tầng khuếch đại 48 192 Hình 3.5: Sơ đồ khối hệ thống khuếch đại 48 Hình 3.6: Đáp ứng tần số hệ thống khuếch đại 50 Hình 3.7: Bộ khuếch đại công suất chế độ A 51 Hình 3.8: Bộ khuếch đại cơng suất chế độ B 51 Hình 3.9: Bộ khuếch đại cơng suất chế độ AB 52 Hình 3.10: Bộ khuếch đại công suất chế độ C 52 Hình 3.11: Hiện tượng biệt danh 53 Hình 3.12: Sơ đồ nguyên lý khuếch đại cân kép 54 Hình 3.13: Biến áp đầu vào khuếch đại cân kép 54 Hình 3.14: Dạng sóng điện áp, dịng điện đầu khuếch đại cân kép 55 Hình 3.15: Méo khuếch đại cân kép, chế độ B 55 Hình 3.16: Minh họa khuếch đại cân kép, chế độ AB 56 Hình 3.17: Phân cực cho khuếch đại cân kép 56 Hình 3.18: Mạch OCL 58 Hình 3.19: Mạch OTL 58 Hình 3.20: Phân tích mạch OTL AMP 59 Hình 3.21: Mạch bổ sung tín hiệu đối xứng 59 Hình 3.22: Các dạng mạch phân cực 59 Hình 3.23: Mạch OTL đầy đủ 60 Hình 3.24: Mạch phân cực cho tầng khuếch đại tín hiệu lớn 60 Hình 3.25: Các thành phần hồi tiếp mạch OTL AMP 60 Hình 3.26: Mạch ghép tầng khuếch đại dùng tụ điện 62 Hình 3.27: Bộ khuếch đại ghép tầng trực tiếp 62 Hình 3.28: Mạch khuếch đại ghép tầng dùng biến áp 63 Hình 3.29: Mạch khuếch đại đẩy kéo 64 Hình 3.30: Sơ đồ gắn ghim mạch thí nghiệm khuếch đại OTL 66 Hình 3.31: Sơ đồ gắn ghim mạch thí nghiệm khuếch đại OCL 67 Hình 3.32: Sơ đồ gắn ghim mạch thí nghiệm khuếch đại OCL 69 Hình 3.33: Các phần lỗi mạch khuếch đại ghép tầng dùng tụ điện 70 Hình 3.34: Các phần lỗi mạch khuếch đại ghép tầng trực tiếp 71 Hình 3.35: Các phần lỗi mạch ghép biến áp 71 Hình 3.36: Các phần lỗi mạch khuếch đại đẩy - kéo 72 Hình 3.37: Các phần lỗi mạch khuếch đại OTL 72 Hình 3.38: Các phần lỗi mạch khuếch đại OCL 73 193 Hình 4.1: Cấu trúc bên A741 82 Hình 4.2: Mạch khuếch đại vi sai 83 Hình 4.3: Bộ khuếch đại vi sai đầu vào, đầu (Vo1) 83 Hình 4.4: Bộ khuếch đại vi sai đầu vào, đầu (Vo2) 84 Hình 4.5: Tín hiệu OP AMP với kết nối đầu vào 85 Hình 4.6: Bộ khuếch đại vi sai đầu vào, đầu 85 Hình 4.7: Bộ khuếch đại vi sai đầu vào, đầu 85 Hình 4.8: Dạng sóng Vo1, Vo2 Vi1 = Vi2 (cùng pha) 86 Hình 4.9: Dạng sóng Vo1, Vo2 Vi1 = -Vi2 (ngược pha) 86 Hình 4.10: Ký hiệu OP AMP 87 Hình 4.11: Nguồn cung cấp cho OP AMP 87 Hình 4.12: Trở kháng đầu vào OP AMP 88 Hình 4.13: Trở kháng đầu OP AMP 88 Hình 4.14: Mơ tả SR 89 Hình 4.15: Mạch đo SR 89 Hình 4.16: Bù “không” cho OP AMP đầu vào đảo 89 Hình 4.17: Bù “khơng” cho OP AMP đầu vào không đảo 90 Hình 4.18: Bù “khơng” mạch theo điện áp 90 Hình 4.19: Bù “không” bên OPA 90 Hình 4.20: Thí nghiệm mạch khuếch đại vi sai 91 Hình 4.21: Thí nghiệm trở kháng vào (Zi) OP AMP 92 Hình 4.22: Thí nghiệm trở kháng (Zo) OP AMP 92 Hình 4.23: Thí nghiệm tốc độ biến thiên (SR) OP AMP 93 Hình 4.24: Thí nghiệm băng thông (BW) OP AMP 94 Hình 4.25: Điều chỉnh điện áp offset sơ đồ khuếch đại đảo 95 Hình 4.26: Điều chỉnh điện áp offset sơ đồ khuếch đại không đảo 95 Hình 5.1: Mạch khuếch đại đảo dùng OP AMP 103 Hình 5.2: Mạch khuếch đại khơng đảo dùng OP AMP 103 Hình 5.3: Mạch theo điện áp 104 Hình 5.4: Mạch trừ dùng OP AMP 104 Hình 5.5: Mạch cộng dùng OP AMP 105 Hình 5.6: Mạch hạn chế dùng OP AMP 106 Hình 5.7: Mạch điện áp khơng đổi dùng OP AMP 106 Hình 5.8: Mạch dịng điện khơng đổi 107 194 Hình 5.9: Mạch vi phân dùng OP AMP 107 Hình 5.10: Mạch tích phân dùng OP AMP 108 Hình 5.11: Thí nghiệm mạch khuếch đại đảo (không offset) 109 Hình 5.12: Thí nghiệm mạch khuếch đại đảo (có offset) 109 Hình 5.13: Thí nghiệm mạch khuếch đại khơng đảo 110 Hình 5.14: Thí nghiệm mạch theo điện áp 111 Hình 5.15: Thí nghiệm mạch trừ 112 Hình 5.16: Thí nghiệm mạch cộng 113 Hình 5.17: Thí nghiệm mạch giới hạn 113 Hình 5.18: Thí nghiệm mạch giới hạn 114 Hình 5.19: Thí nghiệm mạch điện áp khơng đổi 115 Hình 5.20: Thí nghiệm mạch dịng điện khơng đổi 116 Hình 5.21: Thí nghiệm mạch vi phân 117 Hình 5.22: Thí nghiệm mạch tích phân 118 Hình 5.22: Biến dạng sóng khơng có điện áp offset 119 Hình 5.23: Mắc thêm điện trở R cân dịng đầu vào OPA 120 Hình 5.24: Mắc thêm mạch phân áp điện trở để tăng Zi 120 Hình 5.25: Mạch khuếch đại không đảo cải tiến 120 Hình 5.26: Mạch hạn chế dùng kết hợp quang trở 121 Hình 5.28: Mạch vi phân đầy đủ 122 Hình 5.29: Các phần lỗi mạch giới hạn 123 Hình 6.1: Quan hệ Vout/Vin mạch lơ ga rít 132 Hình 6.2: Mạch khuếch đại lơ ga rít 132 Hình 6.3: Mạch tách sóng đỉnh 133 Hình 6.4: Mạch chỉnh lưu xác 134 Hình 6.5: Mạch điều áp 134 Hình 6.6: Mạch lấy giữ mẫu 134 Hình 6.7: Mạch khuếch đại nhạc cụ 135 Hình 6.8: Mạch khuếch đại vi sai 135 Hình 6.9: Thí nghiệm mạch khuếch đại lơ ga rít 136 Hình 6.10: Thí nghiệm mạch khuếch đại lơ ga rít đảo 137 Hình 6.11: Thí nghiệm mạch tách sóng đỉnh (1) 138 Hình 6.12: Thí nghiệm mạch tách sóng đỉnh (2) 138 Hình 6.13: Thí nghiệm mạch chỉnh lưu xác 139 195 Hình 6.14: Thí nghiệm mạch điều áp 140 Hình 6.15: Thí nghiệm mạch lấy giữ mẫu 141 Hình 6.16: Thí nghiệm mạch khuếch đại nhạc cụ 141 Hình 6.17: Mạch chỉnh lưu tồn sóng 143 Hình 6.18: Các phần lỗi mạch tách sóng đỉnh 144 Hình 6.19: Các phần lỗi mạch điều áp 144 Hình 6.20: Các phần lỗi mạch lấy giữ mẫu 145 Hình 6.21: Các phần lỗi mạch khuếch đại nhạc cụ 146 Hình 6.22 147 Hình 7.1: Tần số cắt lọc 152 Hình 7.2: Đặc tính phát lại RIAA 153 Hình 7.3: Đặc tính ghi RIAA 153 Hình 7.4: Bộ lọc thơng cao 154 Hình 7.5: Mạch lọc thông cao 154 Hình 7.6: Bộ lọc thơng thấp 154 Hình 7.7: Mạch lọc thơng thấp 155 Hình 7.8: Cấu trúc đặc tuyến biên độ - tần số mạch lọc thơng dải 155 Hình 7.9: Sơ đồ khối mạch lọc thông dải 156 Hình 7.10: Cấu trúc khối khuếch đại Z1, Z2 156 Hình 7.11: Mạch khuếch đại thơng dải thực tế 156 Hình 7.12: Đường cong đặc trưng phát lại RIAA 156 Hình 7.13: Mạch điện thực RIAA 157 Hình 7.14: Mạch khuếch đại RIAA 157 Hình 7.15: Mạch điều khiển âm điệu 158 Hình 7.16: Mạch khuếch đại nguồn cung cấp 159 Hình 7.17: Thí nghiệm mạch khuếch đại thông cao 160 Hình 7.18: Thí nghiệm mạch khuếch đại thơng thấp (I) 161 Hình 7.19: Thí nghiệm mạch khuếch đại thơng thấp (II) 162 Hình 7.20: Thí nghiệm mạch khuếch đại thơng dải 163 Hình 7.21: Thí nghiệm mạch khuếch đại RIAA 163 Hình 7.22: Thí nghiệm mạch điều khiển âm điệu 164 Hình 7.23: Thí nghiệm mạch khuếch đại đảo với nguồn cung cấp 165 Hình 7.24: Một số lọc thụ động 166 Hình 7.25: Các phần lỗi mạch lọc thông cao 166 196 Hình 7.26: Các phần lỗi mạch điều khiển âm điệu 168 Hình 7.27: Các phần lỗi mạch khuếch đại đảo nguồn cung cấp 168 Hình 8.1: Mạch cộng hưởng nối tiếp 176 Hình 8.2: Mạch cộng hưởng song song 176 Hình 8.3: Mạch dao động dịch pha RC đơn 178 Hình 8.4: Mạch dao động khâu dịch pha RC 178 Hình 8.5: Dao động dịch pha RC - Transistor 178 Hình 8.6: Mạch dao động dùng khâu RC 179 Hình 8.7: Sơ đồ nguyên lý cầu dao động Wien 179 Hình 8.8: Sơ đồ nguyên lý mạch dao động Hartley 180 Hình 8.9: Sơ đồ nguyên lý mạch dao động Colpitts 180 Hình 8.10: Mơ tả tinh thể thạch anh 181 Hình 8.11: Thí nghiệm mạch dao động dịch pha RC 182 Hình 8.12: Thí nghiệm mạch cầu dao động Wien 183 Hình 8.13: Thí nghiệm mạch dao động Hartley 184 Hình 8.14: Thí nghiệm mạch dao động Colpitts 184 Hình 8.15: Thí nghiệm mạch dao động dùng thạch anh 185 Hình 8.16: Mơ tả biến đổi tuyến tính vi sai 186 Hình 8.17: Các phần lỗi mạch dao động dịch pha RC 186 Hình 8.18: Các phần lỗi mạch dao động cầu Wien 187 Hình 8.19: Các phần lỗi mạch dao động thạch anh 187 197 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1: Các thí nghiệm lĩnh vực điện tử Bảng 2: Các thí nghiệm lĩnh vực kỹ thuật điện Bảng 3: Các thí nghiệm lĩnh vực tự động hóa Bảng 4: Các thí nghiệm bảo dưỡng thiết bị điện tử Bảng 1-1: Các loại FET ký hiệu 17 Bảng TN1-1: Kết đo dòng Idss JFET 25 Bảng TN1-2: Kết đo dòng Igs tương ứng với điện áp Vgs > (< 0) JFET 25 Bảng TN1-3: Kết đo điện áp thắt kênh Vp JFET 25 Bảng TN1-4: Kết đo dòng Idss MOSFET 26 Bảng TN1-5: Kết đo điện áp thắt kênh Vp MOSFET 26 Bảng TN2-1.a: Kết đo VIN, VOUT tương ứng với R12 = 3.3k, C3 = 22F 39 Bảng TN2-1.b: Kết đo VIN, VOUT tương ứng với R16 = 6.8k, C3 = 22F 40 Bảng TN2-1.c: Kết đo điện áp IN, OUT ngắt kết nối C3 40 Bảng TN2-2.a: Kết đo điện áp VG, Vs VGS khuếch đại CS dùng JFET (phân cực chia điện áp) 41 Bảng TN2-2.b: Kết đo điện áp IN, OUT khuếch đại CS dùng JFET (phân cực chia điện áp) 41 Bảng TN2-3.a: Kết đo điện áp VG, Vs VGS khuếch đại CD dùng JFET (tự phân cực) 41 Bảng TN2-3.b: Kết đo điện áp IN, OUT khuếch đại CD dùng JFET (tự phân cực) 42 Bảng TN2-4.a: Kết đo điện áp VG, Vs VGS khuếch đại CD dùng JFET (phân cực chia điện áp) 42 Bảng TN2-4.b: Kết đo điện áp IN, OUT khuếch đại CD dùng JFET (phân cực chia điện áp) 42 Bảng TN2-5: Kết đo điện áp IN, OUT khuếch đại CS dùng MOSFET (tự phân cực) 43 Bảng TN2-6: Kết đo điện áp IN, OUT khuếch đại CS dùng MOSFET (phân cực chia điện áp) 43 Bảng TN3-1: Điện áp IN/OUT mạch khuếch đại ghép tầng tụ điện 75 Bảng TN3-2.a: Điện áp IN/OUT mạch khuếch đại ghép tầng trực tiếp 76 Bảng TN3-2.b: Đáp ứng tần số mạch khuếch đại ghép tầng trực tiếp 77 Bảng TN3-3.a: Điện áp IN/OUT mạch khuếch đại ghép tầng dùng biến áp 77 198 Bảng TN3-3.b: Đáp ứng tần số mạch khuếch đại ghép tầng dùng biến áp 77 Bảng TN3-4.a: Kết đo tĩnh transistor Q5, Q6 78 Bảng TN3-4.b: Kết đo điện áp xoay chiều mạch đẩy – kéo 78 Bảng TN3-5: Kết thí nghiệm mạch OTL 79 Bảng TN3-6: Kết thí nghiệm mạch OCL 79 Bảng TN3-7: Kết thí nghiệm mạch IC âm OTL 80 Bảng TN4-1: Kết thí nghiệm mạch khuếch đại vi sai 98 Bảng TN4-2: Kết thí nghiệm đo trở kháng vào OP AMP 98 Bảng TN4-3: Kết thí nghiệm đo trở kháng OP AMP 99 Bảng TN4-4: Kết thí nghiệm đo trở kháng OP AMP 99 Bảng TN4-5.a: Điện áp hệ số khuếch đại tương ứng với điện áp vào tăng99 Bảng TN4-5.b: Điện áp tương ứng với tần số thay đổi 99 Bảng TN4-5.c: Biểu đồ tỷ số công suất so với tần số 100 Bảng TN5-1: Kết thí nghiệm mạch khuếch đại đảo 127 Bảng TN5-2: Kết thí nghiệm mạch khuếch đại không đảo 128 Bảng TN5-3: Kết thí nghiệm mạch theo điện áp 128 Bảng TN5-4: Kết thí nghiệm mạch trừ 128 Bảng TN5-5: Kết thí nghiệm mạch cộng 129 Bảng TN5-6: Kết thí nghiệm mạch giới hạn 129 Bảng TN5-7: Kết thí nghiệm mạch dịng điện không đổi 129 Bảng TN5-8: Kết thí nghiệm mạch vi phân 129 Bảng TN5-9: Kết thí nghiệm mạch tích phân 130 Bảng TN6-1.a: Kết đo điện áp đầu mạch khuếch đại lô ga rít 147 Bảng TN6-1.b: Đồ thị quan hệ Vo/Vi mạch khuếch đại lơ ga rít 148 Bảng TN6-2a: Kết đo điện áp đầu mạch khuếch đại lơ ga rít đảo 148 Bảng TN6-2.b: Đồ thị quan hệ Vo/Vi mạch khuếch đại lơ ga rít đảo 148 Bảng TN6-3a: Kết đo Vout mạch tách sóng đỉnh (có hồi tiếp âm) 149 Bảng TN6-3b: Kết đo Vout mạch tách sóng đỉnh (khơng có hồi tiếp âm) 149 Bảng TN6-4: Kết thí nghiệm mạch chỉnh lưu xác 149 Bảng TN6-5: Kết thí nghiệm mạch điều áp 149 Bảng TN6-6: Kết thí nghiệm mạch lấy giữ mẫu 149 Bảng TN6-7: Kết thí nghiệm mạch khuếch đại nhạc cụ 150 Bảng TN7-1.a: Kết thí nghiệm mạch khuếch đại thơng cao 171 Bảng TN7-1.b: Đáp ứng tần số mạch khuếch đại thông cao 171 199 Bảng TN7-2.a: Kết thí nghiệm mạch khuếch đại thơng thấp 171 Bảng TN7-2.b: Đáp ứng tần số mạch khuếch đại thông thấp 172 Bảng TN7-3: Đáp ứng tần số mạch khuếch đại thông dải 172 Bảng TN7-4: Kết thí nghiệm mạch khuếch đại RIAA 172 Bảng TN7-5.a: Kết điều chỉnh VR3 (bass) mạch điều chỉnh âm điệu 173 Bảng TN7-5.b: Kết điều chỉnh R12 (treble) mạch điều chỉnh âm điệu 173 Bảng TN7-6: Kết thí nghiệm mạch khuếch đại đảo với nguồn cung cấp 173 Bảng TN7-7: Kết thí nghiệm mạch lọc chắn dải (BT2) 174 Bảng TN8-1: Kết đo điện áp Vb, Vc Vd mạch dao động dịch pha RC 189 Bảng TN8-2: Kết đo điện áp đầu mạch cầu dao động Wien 189 Bảng TN8-3: Kết thí nghiệm mạch dao động Hartley 190 Bảng TN8-4: Kết thí nghiệm mạch dao động Colpitts 190 Bảng TN8-5: Kết thí nghiệm mạch dao động dùng thạch anh 190 MỤC LỤC 200 LỜI NÓI ĐẦU…………………………………………………………… ……3 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT BÀI MỞ ĐẦU: GIỚI THIỆU HỆ THỐNG Giới thiệu hệ thống Giới thiệu nội dung thí nghiệm Giới thiệu phần cứng 11 Phương pháp thực thí nghiệm 13 Các trang thiết bị phịng thí nghiệm 14 BÀI 1: CÁC ĐẶC TRƯNG CỦA TRANSTISOR TRƯỜNG 15 1.1 Mục tiêu 16 1.2 Tóm tắt lý thuyết 16 1.2.1 Một số thuật ngữ 16 1.2.2 Nguyên lý 16 1.2.3 Các họ đặc tuyến JFET 17 1.2.4 Các họ đặc tuyến MOSFET 19 1.3 Thiết bị, vật tư thí nghiệm 21 1.4 Nội dung thí nghiệm 21 1.4.1 Thí nghiệm đặc trưng JFET 21 1.4.2 Thí nghiệm đặc trưng MOSFET 23 1.5 Thảo luận kết thí nghiệm 24 1.6 Ôn tập – vận dụng 24 1.7 Các biểu ghi kết thí nghiệm 25 BÀI 2: MẠCH KHUẾCH ĐẠI FET 27 2.1 Mục tiêu 28 2.2 Tóm tắt lý thuyết 28 2.2.1 Một số thuật ngữ 28 2.2.2 Nguyên lý 28 2.3 Thiết bị, vật tư thí nghiệm 32 2.4 Nội dung thí nghiệm 32 2.4.1 Mạch khuếch đại CS dùng JFET (tự phân cực) 32 2.4.2 Mạch khuếch đại CS dùng JFET (phân cực chia điện áp) 33 2.4.3 Mạch khuếch đại CD dùng JFET (tự phân cực) 34 2.4.4 Mạch khuếch đại CD dùng JFET (phân cực chia điện áp) 34 2.4.5 Mạch khuếch đại CS dùng MOSFET (tự phân cực) 35 201 2.4.6 Mạch khuếch đại CS dùng MOSFET (phân cực chia điện áp) 36 2.5 Thảo luận kết thí nghiệm 36 2.6 Sửa chữa lỗi mô 37 2.6.1 Mạch khuếch đại CS dùng JFET (tự phân cực) 37 2.6.2 Mạch khuếch đại CD (phân cực cố định) 37 2.6.3 Mạch khuếch đại dùng MOSFET 38 2.7 Ôn tập – vận dụng 38 2.8 Các biểu ghi kết thí nghiệm 39 BÀI 3: MẠCH KHUẾCH ĐẠI ĐA TẦNG 44 3.1 Mục tiêu 45 3.2 Tóm tắt lý thuyết 45 3.2.1 Một số thuật ngữ 45 3.2.2 Nguyên lý 45 3.3 Thiết bị, vật tư thí nghiệm 61 3.4 Nội dung thí nghiệm 61 3.4.1 Ghép tầng khuếch đại dùng tụ điện 61 3.4.2 Bộ khuếch đại ghép tầng trực tiếp 62 3.4.3 Mạch khuếch đại ghép tầng dùng biến áp 63 3.4.4 Bộ khuếch đại đẩy kéo (dual-end push-pull amplifier) 64 3.4.5 Bộ khuếch đại OTL 66 3.4.6 Bộ khuếch đại OCL 67 3.4.7 IC khuếch đại âm OTL 69 3.5 Thảo luận kết thí nghiệm 69 3.6 Sửa chữa lỗi mô 70 3.6.1 Mạch khuếch đại ghép tầng dùng tụ điện 70 3.6.2 Bộ khuếch đại ghép tầng trực tiếp 71 3.6.3 Bộ khuếch đại ghép tầng dùng biến áp 71 3.6.4 Mạch khuếch đại đẩy kéo 72 3.6.5 Bộ khuếch đại OTL 72 3.6.6 Bộ khuếch đại OCL 73 3.7 Ôn tập – vận dụng 74 3.8 Các biểu ghi kết thí nghiệm 75 BÀI 4: ĐẶC TÍNH CỦA BỘ KHUẾCH ĐẠI THUẬT TOÁN (OP AMP) 81 4.1 Mục tiêu 82 202 4.2 Tóm tắt lý thuyết 82 4.2.1 Một số thuật ngữ 82 4.2.2 Nguyên lý 82 4.3 Thiết bị, vật tư thí nghiệm 90 4.4 Nội dung thí nghiệm 91 4.4.1 Mạch vi sai dùng transistor lưỡng cực 91 4.4.2 Các đặc tính OP AMP 91 4.4.3 Điều chỉnh điện áp offset sơ đồ khuếch đại đảo 94 4.4.4 Điều chỉnh điện áp offset sơ đồ khuếch đại không đảo 95 4.5 Thảo luận kết thí nghiệm 96 4.6 Ôn tập – vận dụng 97 4.7 Các biểu ghi kết thí nghiệm 98 BÀI 5: MẠCH KHUẾCH ĐẠI CƠ BẢN CỦA OP AMP 101 5.1 Mục tiêu 102 5.2 Tóm tắt lý thuyết 102 5.2.1 Một số thuật ngữ 102 5.2.2 Nguyên lý 102 5.3 Thiết bị, vật tư thí nghiệm 108 5.4 Nội dung thí nghiệm 108 5.4.1 Mạch khuếch đại đảo 108 5.4.2 Mạch khuếch đại không đảo 110 5.4.3 Mạch theo điện áp 111 5.4.4 Mạch trừ 111 5.4.5 Mạch cộng 112 5.4.6 Mạch giới hạn 113 5.4.7 Mạch điện áp không đổi 115 5.4.8 Mạch dịng điện khơng đổi 116 5.4.9 Mạch vi phân 117 5.4.10 Mạch tích phân 118 5.5 Thảo luận kết thí nghiệm 119 5.5.1 Mạch khuếch đại đảo 119 5.5.2 Mạch khuếch đại không đảo 120 5.5.3 Mạch theo điện áp 120 5.5.4 Mạch trừ 121 203 5.5.5 Mạch cộng 121 5.5.6 Mạch hạn chế 121 5.5.7 Mạch điện áp không đổi 122 5.5.8 Mạch dịng điện khơng đổi 122 5.5.9 Mạch vi phân 122 5.5.10 Mạch tích phân 123 5.6 Sửa chữa lỗi mô 123 5.6.1 Mạch giới hạn biên độ 123 5.6.2 Mạch điện áp không đổi 123 5.7 Ôn tập – vận dụng 124 5.8 Các biểu ghi kết thí nghiệm 127 BÀI 6: ỨNG DỤNG CỦA OP AMP 131 6.1 Mục tiêu 132 6.2 Tóm tắt lý thuyết 132 6.2.1 Một số thuật ngữ 132 6.2.2 Nguyên lý 132 6.3 Thiết bị, vật tư thí nghiệm 135 6.4 Nội dung thí nghiệm 135 6.4.1 Mạch khuếch đại lơ ga rít 135 6.4.2 Mạch khuếch đại lơ ga rít đảo 136 6.4.3 Mạch tách sóng đỉnh 137 6.4.4 Mạch chỉnh lưu xác 139 6.4.5 Mạch điều áp 140 6.4.6 Mạch lấy giữ mẫu 140 6.4.7 Mạch khuếch đại nhạc cụ 141 6.5 Thảo luận kết thí nghiệm 142 6.5.1 Mạch khuếch đại lơ ga rít khuếch đại lơ ga rít đảo 142 6.5.2 Mạch tách sóng đỉnh, mạch lấy giữ mẫu 142 6.5.3 Mạch chỉnh lưu xác 143 6.5.4 Mạch điều áp 143 6.5.5 Mạch khuếch đại nhạc cụ 143 6.6 Sửa chữa lỗi mô 143 6.6.1 Mạch tách sóng đỉnh 143 6.6.2 Mạch điều áp 144 204 6.6.3 Mạch lấy giữ mẫu 145 6.6.4 Mạch khuếch đại nhạc cụ 145 6.7 Ôn tập – vận dụng 146 6.8 Các biểu ghi kết thí nghiệm 147 BÀI 7: MẠCH LỌC TÍN HIỆU 151 7.1 Mục tiêu 152 7.2 Tóm tắt lý thuyết 152 7.2.1 Một số thuật ngữ 152 7.2.2 Nguyên lý 153 7.3 Thiết bị, vật tư thí nghiệm 159 7.4 Nội dung thí nghiệm 159 7.4.1 Mạch khuếch đại thông cao 159 7.4.2 Mạch khuếch đại thông thấp 160 7.4.3 Mạch khuếch đại thông dải 162 7.4.4 Mạch khuếch đại RIAA 163 7.4.5 Mạch điều khiển âm điệu 164 7.4.6 Mạch khuếch đại đảo với nguồn cung cấp 165 7.5 Thảo luận kết thí nghiệm 165 7.6 Sửa chữa lỗi mô 166 7.6.1 Mạch lọc thông cao 166 7.6.2 Mạch lọc thông thấp 167 7.6.3 Mạch lọc thông dải 167 7.6.4 Mạch điều khiển âm điệu 167 7.6.5 Mạch khuếch đại đảo dùng nguồn cung cấp 168 7.7 Ôn tập – vận dụng 169 7.8 Các biểu ghi kết thí nghiệm 171 BÀI 8: MẠCH TẠO DAO ĐỘNG 175 8.1 Mục tiêu 176 8.2 Tóm tắt lý thuyết 176 8.2.1 Một số thuật ngữ 176 8.2.2 Nguyên lý 177 8.3 Thiết bị, vật tư thí nghiệm 182 8.4 Nội dung thí nghiệm 182 8.4.1 Thí nghiệm mạch dao động RC 182 205 8.4.2 Thí nghiệm mạch dao động cao tần 183 8.4.3 Thí nghiệm mạch dao động dùng thạch anh 184 8.5 Thảo luận kết thí nghiệm 185 8.5.1 Dao động hình sin 185 8.5.2 Các ứng dụng 186 8.6 Sửa chữa lỗi mô 186 8.6.1 Mạch dao động hình sin tần số thấp – dịch pha RC 186 8.6.2 Mạch dao động cầu Wien 187 8.6.3 Mạch dao động thạch anh 187 8.7 Ôn tập – vận dụng 188 8.8 Các biểu ghi kết thí nghiệm 189 ĐÁP ÁN CÂU HỎI ÔN TẬP 191 DANH MỤC HÌNH VẼ 192 DANH MỤC BẢNG BIỂU 198 206 ... hành /thí nghiệm Các thí nghiệm bao gồm: 2. 1 .Thí nghiệm đặc tính FET (KL - 23 004) 2. 1.1 Các đặc tính JFET 2. 1 .2 Các đặc tính MOSFET 2. 2 .Thí nghiệm mạch khuếch đại dùng FET (KL - 23 004) 2. 2.1 Mạch... Thụ (20 08) Kỹ thuật điện tử Nxb Giáo Dục Đỗ Xuân Thụ (20 08) Bài tập Kỹ thuật điện tử Nxb Giáo dục K&H MFG CO, LTD (20 15) Hướng dẫn sử dụng thí nghiệm điện tử KL -20 0: I, II K&H MFG CO, LTD (20 15)... lý thuyết 2. 3 Thiết bị, vật tư thí nghiệm 2. 4 Nội dung thí nghiệm 2. 5 Thảo luận kết thí nghiệm 2. 6 Sửa chữa lỗi mơ 2. 7 Ơn tập – vận dụng 2. 8 Các biểu ghi kết 27 2. 1 Mục tiêu - Sinh viên phân biệt