Nội dung Trang Lời nói đầu 1 Thí nghiệm 1: Diode và các mạch ứng dụng 4 Thí nghiệm 2: Transistor BJT và mạch khuếch đại 23 Thí nghiệm 3: Các bộ khuếch đại ghép tầng 42 Thí nghiệm 4: Transistor FET – Khóa chuyển mạch FET 56 Thí nghiệm 5: Bộ khuếch đại thuật toán 1 69 Thí nghiệm 6: Bộ khuếch đại thuật toán 2 83 Thí nghiệm 7: Các mạch phát dao động dạng sin 94 Thí nghiệm 8: Các mạch phát dao động khác sin 110 Thí nghiệm 9: Thyristor, Triac và các mạch ứng dụng 124 Thí nghiệm 10: Các mạch điều chế và giải điều chế 140 Hướng dẫn sửa dụng các thiết bị thí nghiệm 170
VIET NAM NATIONAL UNIVERSITY UNIVERSITY OF ENGINEERING AND TECHNOLOGY ******** Practice report THỰC NGHIỆM CÁC BỘ KHUẾCH ĐẠI NHIỀU TẦNG DÙNG BJT Khảo sát khuếch đại nối tầng ghép RC 1.1 Đo hệ số khuếch đại tầng transistor T1 Tính hệ số khuếch đại A1 = = 1.2 Đo hệ số khuếch đại tầng transistor T2: Tính hệ số khuếch đại A2 = 1.3 Tính hệ số khuếch đại ghép tầng: A (tính_tốn) = A1 xA2 = 29.255x 8.77= 259 lần 1.4 Đo hệ số khuếch đại ghép tầng thực tế: - Nối A với B - Tính hệ số khuếch đại: A (đo) = - Tính hệ số khuếch đại mát nối tầng: ∆A [%] = [ A(tính _ tốn) - A(đo)] X100 / A(tính _ tốn): ∆A = 1.5 Ghép tầng qua đệm mạch lặp lại emitter lắp transistor T3 - Nối chốt A với E F với B để ghép hai tầng khuếch đại T1 T2 qua tầng lặp lại emitter T3 - Tính A (đo 2) = VoutT2 / VinT1 (qua T1, T2, T3) = 2V / 10mV = l - Tính hệ số mát nối tầng: ∆A(T3)(%)=[A(tính_tốn)- A(đo)]X100/A(tính_tốn) ∆A(T3) = Giá trị hệ số mát hệ số khuếch đại hai trường hợp nối tầng bằng mạch RC bằng tầng lặp lại Emiiter tương đương Vì T3 hệ số khuếch đại xấp xỉ bằng Bộ khuếch đại CC không cung cấp khả khuếch đại điện áp Nó mạch đệm, tín hiệu đầu sát với tín hiệu đầu vào cùng pha đầu vào Khảo sát khuếch đại vi sai 2.1 Bộ khuếch đại vi sai với điện trở lắp mạch emitter 2.1.1 Phân tích chiều DC: - Với Proteus thì Vod = vì linh kiện hoàn toàn giống - Trường hợp Vod khác thì nguyên nhân linh kiện của bộ khuếch đại vi sai không đối xứng - Chỉnh P1, P2=0: Khuếch đại với trở thiên áp R4 V1 0.02 0.03 V2 VID=V1-V2 VOD 0.02 0.03 0.04 -1.77 -2.1 -2.5 0 0.04 0.05 0.07 0.08 0.51 0.54 0.55 0.56 0 0 0 0 0.54 0.55 -5.02 -5.03 0.56 -5.03 0.05 0.07 0.08 0.51 -3.57 -4.18 -4.5 -5.01 - Chỉnh P2, P1=0: Khuyếch đại với trở thiên áp R4 V1 V2 VID = V1-V2 VOD 0 0 0.02 -0.02 1.77 0.03 -0.03 2.1 0.04 -0.04 2.5 0.05 -0.05 3.57 0.07 -0.07 4.18 0 0.08 0.51 -0.08 -0.51 4.5 5.01 - Đặc tuyến truyền đạt VOD = f(VID): - Voffset vào = Voffset = 0V - Khoảng hệ số Adm bão hòa : Khoảng -0.55V < V1,V2 < 0.56V 0.54 -0.54 5.02 0.55 -0.55 5.03 0.56 -0.56 5.03 2.1.2 Xác định hệ số khuếch đại vi sai với tín hiệu nhỏ: Adm = = = 84 - Hai tín hiệu ngược pha 2.1.3 Xác định hệ số triệt tín hiệu đồng pha: Với tín hiệu vào có biên đợ 2V(màu đỏ) ta có tín hiệu C1 C2 sau - Tín hiệu đồng pha voc = = = 0.4 V - Tín hiệu vào đồng pha vic = = = 2V - Hệ số khuếch đại tín hiệu đồng pha Acm = = = 0.2 - Tỷ số triệt tín hiệu đồng pha CMRR = = 420 2.2 Bộ khuếch đại vi sai với nguồn dòng lắp mạch emitter Với nguồn vào biên độ 20V (màu đỏ) ta có tín hiệu C1 vs C2 sau: - Tín hiệu đồng pha voc = = = 6V - Tín hiệu vào đồng pha vic = = = 20V - Hệ số khuếch đại tín hiệu đồng pha Acm = = = 0.75 * So sánh giá trị hệ số khuếch đại tín hiệu đồng pha Acm với trường hợp bộ khuếch đại dùng trở thiên áp để thấy rõ vai trò của nguồn dòng việc tăng tỷ số CMRR Giải thích ? Ta thấy Acm trường hợp nguồn dòng lắp mạch emitter nhỏ nhiều so với trường hợp bộ khuếch đại dùng trở thiên áp Do đó , tỉ số CMRR lớn mạch khuếch đại tốt Nguyên nhân: Xuất phát từ cơng thức tính Adm Acm , ta có: Adm = -gmRc Acm , ta thấy: phẩm chất của bộ khuếch đại vi sai được đánh giá qua tỷ số CMRR phụ thuộc vào giá trị trở thiên áp emitter R EE cao tốt (Vì CMRR = , nên Acm nhỏ tốt R EE lớn tốt ) Để đảm bảo có được điện trở động đủ cao mà trì được mức thiên áp một chiều thông thường, điện trở REE thường được thay bằng một nguồn dòng điện có giá trị điện trở động cao Nguồn lắp mợt transistor hoạt đợng vùng tích cực thuận, vùng đó điện trở động của transistor có giá trị lớn Khảo sát khuếch đại thuật toán lắp transistor rời rạc 3.1 Khảo sát chế độ chiều DC Bảng A3-B3: T1 Vc 11.4V Ic 0.38mA T3 Vc -0.75V Lối Vout 0.07V Ic Thực 0.69m nghiệm A - Nếu kết quả thực nghiệm khác 25% so với gíá trị khác thì thử tìm hiểu nguyên nhân giải thích cách khắc phục • • Ic 0.3mA T2 Vc 11.2V Vì thực tế transistor cùng loại có sai khác về thông số Còn mô điều khiện đều lý tưởng 3.2 Khảo sát hệ số khuếch đại vi sai Aim tầng KĐTT • Với lối vào biên đợ 10mV ta có biên đợ lối sau: • Hệ số khuếch đại A=Vout/Vin = 60mV/10mV=6 Dùng máy kênh dao động ký đo dạng sóng lối C1,C2 của tầng vi sai lối vào bợ khuếch đại thuật tốn Nhận xét ? Ta cho biên độ lối vào 10mV(màu đỏ) ta có dạng sóng C1 C2 sau: - Ta thấy dạng sóng C2 có biên độ lớn nhiều sóng C1 - Và hai dạng sóng ngược pha 3.3 Khảo sát đáp ứng tần số khuếch đại thuật toán với hệ số phản hồi âm khác Bảng A3-B4: Tần 0.05 0.10 số(KHz ) Điện trở phản hồi 5.1kΩ Vin1 10m 10m Vout 20m 38m Điện trở phản hồi 100kΩ Vin1 10m 10m Vout 60m 0.15 0.50 10 50 100 200 500 1000 10m 0.16 10m 0.32 10m 3.8 10m 3.9 10m 1.63 10m 0.8 10m 0.31 10m 0.16 10m 0.5 10m 0.68 10m 0.61 10m 0.5 10m 0.12 10m 90m 10m 60m 10m 40m Với trở phản hồi 5.1 kΩ Ta thấy với tần số từ 0Hz -> 10KHz biên đợ Vout tăng tuyến tính đến giá trị cực đại Vout(max) = 3.9V • Với tần số khoảng 1KHz->200KHz biên độ Vout giảm nhanh về Vout = 0.8V • Với tần số > 200KHz biên độ Vout mức bão hòa, giảm chậm về mức Vout = 0.16V • Với trở phản hồi 100 kΩ: Ta thấy với tần số từ 0Hz -> 1KHz biên độ Vout tăng tuyến tính đến giá trị cực đại Vout(max) = 0.68V • Với tần số khoảng 1KHz->200KHz biên độ Vout giảm nhanh về Vout = 90mV • Với tần số > 200KHz biên độ Vout mức bão hòa, giảm chậm về mức Vout = 40mV •