- Nối J1, đo biên độ sóng ra Tính tỉ số biên độ sóng ra khi có tải (VOUT có nối J1) và khi không có tải (VOUT không nối J1).
2. Khảo sát bộ khuếch đại vi sa
• Nhiệm vụ: Tìm hiểu nguyên tắc hoạt động của bộ khuếch đại vi sai lắp trên 2 transistor T1, T2 với 2 cấu hình: dùng mạch thiên áp bằng điện trở ghép emitter R4 và thiên áp bằng nguồn dòng lắp trên transistor T3.
2.1Bộ khuếch đại vi sai với điện trở lắp trên mạch emitter.
2.1.1 Phân tích 1 chiều DC:
- Nối các dây nguồn ±12V cho mảng sơ đồ A3-2. - Nối J1 để sử dụng R4, các J còn lại ngắt.
- Nối các chốt lối ra V1 và V2 của nguồn 1 chiều VDC SOURCES với các chốt lối vào tương ứng A1 và A2 của bộ khuếch đại.
- Nối các chốt C1 và C2 với đồng hồ đo thế hiện số DIGITAL VOLTAGE METER trên thiết bị chính (chọn khoảng đo V) để đo thế lối ra vi sai DC của mạch (VOD).
- Bật công tắc nguồn thiết bị chính.
- Dùng đồng hồ vạn năng số (Digital Multimeter) kiểm tra thế trên A1 và A2. Vặn 2 biến trở P1 và P2 theo chiều sao cho thế tại các điểm đó bằng 0, tức là V1 = V2= 0 và VID = V1 - V2
= 0. Ghi lại giá trị thế vi sai lối ra VOD (đây chính là thế lối ra offset).
Nếu VOD ≠ 0, giải thích nguyên nhân vì sao ?
- Xác định chiều thế VOD để xem transistor nào trong T1,T2 cấm hơn. Dùng đồng hồ vạn năng đo thế VB trên transistor đó, vặn từ từ biến trở tương ứng (P1 hoặc P2) đến khi thế lối ra vi sai VOD = 0. Thế VB lúc này chính là thế offset VOS của bộ khuếch đại vi sai.
- Tiếp tục vặn biến trở để thay đổi thế lối vào trên transistor này từng khoảng một và ghi 10 cặp giá trị của VOD từ nhỏ đến các giá trị bão hòa phụ thuộc vào VID vào bảng A3-1. - Vặn biến trở này về không, tiến hành đo như vậy nhưng lần này là vặn biến trở kia để tăng
dần thế lối vào vi sai theo chiều ngược lại. Ghi tiếp 10 cặp giá trị VOD và VID vào bảng A3- B1.
Bảng A3-B1.
Khuếch đại với trở thiên áp R4 V1
V2
VID=V1-V2 VOD
Xác định thế offset lối vào? thế offset lối ra?
Xác định hệ số khuếch đại vi sai một chiều Adm? Xác định khoảng V1 và V2 mà hệ số
Adm không đổi (bào hòa)?
2.1.2 Xác định hệ số khuếch đại vi sai với tín hiệu nhỏ:
- Tháo các dây nối A1, A2 với V1, V2 ra.
- Nối J3 để nối đất tín hiệu xoay chiều lối vào A2 qua tụ C2.
- Đặt máy phát tín hiệu ở chế độ: phát dạng sóng sin, tần số 1kHz, biên độ ra bằng ± 10mV đỉnh-đỉnh.
- Nối lối ra máy phát với lối vào IN1 của bộ khuếch đại. Dùng dao động ký kiểm tra và chỉnh chính xác biên độ thế phát ra.
- Đặt thang đo thế lối vào của dao động ký kênh 1 và kênh 2 ở 50mV/cm, thời gian quét ở 1ms/cm.
- Nối lối vào 2 kênh dao động ký với các chốt C1 và C2.
- Chú ý: lối vào các kênh dao động ký phải chọn ở mode ghép tín hiệu xoay chiều (AC) để
loại thành phần 1 chiều DC cao trên các collector.
Quan sát và vẽ lại dạng tín hiệu lối ra trên C1 và C2. Chú ý đến tương quan pha của 2 tín hiệu này để vẽ tín hiệu vod. Tính Adm = vod/ vid ?
2.1.3 Xác định hệ số triệt tín hiệu đồng pha:
- Bây giờ tháo J3 ra và nối 2 lối vào IN1, IN2 với nhau. Với việc nối như vậy, luôn có vic =
v1 = v2 và 2 tín hiệu vào là đồng pha với nhau (vì cùng 1 tín hiệu từ máy phát sóng). - Giữ nguyên chế độ đặt cho máy phát và dao động ký như thực nghiệm trên.
- Tăng biên độ tín hiệu vào (có thể lên tới vài vôn) cho đến khi nhìn rõ biên độ các sóng lối ra vC1 và vC2 trên C1 và C2. Tín hiệu ra đồng pha voc sẽ được tính bằng trị trung bình:
Tính hệ số khuếch đại tín hiệu đồng pha Acm ? Tỷ số triệt tín hiệu đồng pha CMRR là bao nhiêu ?
2.2. Bộ khuếch đại vi sai với nguồn dòng lắp trên mạch emitter
- Tiến hành các bước thực nghiệm đo Adm và Acm như mục 2.1 (không phải làm thực nghiệm phân tích DC nữa). Chỉ có việc ngắt J1, nối J2 để thay thế trở R4 bằng nguồn dòng T3. Ghi các giá trị đo được vào bảng A3-B2.
Bảng A3-B2.
Khuếch đại với nguồn dòng T3
V1 V2 V2
VID=V1-V2
V
OD
Tính hệ số khuếch đại vi sai Acm và hệ số khuếch đại đồng pha Acm ? Tính CMRR trong
trường hợp này ?
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 trong việc tăng tỷ số CMRR. Giải thích ?