Báo cáo thí nghiệm môn mạch điện tử bài 4 khảo sát đáp ứng tần số mạch khuếch đại bjt ghép e chung

Mục tiêu thí nghiệm: Khảo sát đáp ứng tần số mạch khuếch đại BJT ghép E chung - Tính toán lý thuyết độ lợi áp dãy giữa của mạch, tần số cắt cao, tần số cắt thấp từcác thông số đã cho, cá

Đại học quốc gia thành phố Hồ Chí Minh Trường đại học Bách Khoa

-⁂ -BÁO CÁO THÍ NGHIỆM

BÀI 4: KHẢO SÁT ĐÁP ỨNG TẦN SỐ MẠCH

KHUẾCH ĐẠI BJT GHÉP E CHUNG

Giảng viên hướng dẫn: Nguyễn Thanh Phương Nhóm thí nghiệm: Nhóm 9 – L10

1 Mục tiêu thí nghiệm:

Khảo sát đáp ứng tần số mạch khuếch đại BJT ghép E chung

- Tính toán lý thuyết độ lợi áp dãy giữa của mạch, tần số cắt cao, tần số cắt thấp từcác thông số đã cho, các thông số còn thiếu lấy kết quả thí nghiệm của bài 1 So sánhkết quả khảo sát với lý thuyết

tần số khác nhau: tần số thấp, tần số dãy giữa, tần số cao của mạch có hồi tiếp và không hồi tiếp

độ tích cực

- Thay đổi các giá trị của các tụ ghép CC, CE và tụ Cobext và quan sát sự khác nhau giữa các độ lợi áp của các mạch bao gồm mạch có hồi tiếp và không hồi tiếp

- Biết cách xác định độ lợi áp dãy giữa (ở tần số dãy giữa)

- Thay đổi tần số từ 100Hz tới 100kHz và quan sát các giá trị của độ lợi áp, biết các xác định tần số cắt thông qua việc thay đổi biên độ ngõ ra

- Sử dụng dao động kí để quan sát dạng sóng ngõ vào và ngõ ra ở các tần số khác nhau và tính được độ lợi áp

- Từ các độ lợi áp tính được từ tần số thấp đến tần số cao, vẽ đáp ứng tần số của các mạch

- Hiểu được ảnh hưởng của các tụ Cobext lên độ lợi áp của mạch và các tần số cắt.

1

2 Các giả thuyết cần kiểm chứng:

2.1 Mạch khuếch đại ghép E chung không hồi tiếp

Ta được biết các thông số của mạch phụ thuộc vào nhiệt độ lúc khảo sát mạch và tùy thuộc vào loại mạch nên ta sử dụng lại các giá trị thông số mạch đo được khi mạch phân cực DC như bài 1 (hfe = β = 240,VBE = 0,66V)

2

Mô hình tương đương tín hiệu nhỏ:

Do ảnh hưởng của C2 không đáng kể nên độ lợi áp của mạch là:

5

Mô hình tương dương tín hiệu nhỏ:

10

3 Lựa chọn dữ kiện đầu vào và phương pháp đo đạc các đại lượng:

12

a) Mạch khuếch đại ghép E chung không hồi tiếp

• Thí nghiệm 1: Cobext = 0, Chọn V i-pp = 70.4mV → V o-pp tại tần số dãy giữa = 4.72V

Tần số cắt đo được: ( Với V - = V - = 3.34V)

Độ lợi áp dãy giữa: AMB =

16

→ Vẽ đáp ứng tần số:

• Thí nghiệm 4: Cobext = 0, Chọn Vi-pp = 40mV

→ Vo-pp tần số dãy giữa là: 0.76V

19

Tần số cắt đo được: ( Với V - = V - = 0.537V)

→Tần số cắt trên: fHC =

→ Tần số cắt dưới: fLC = 59.2 Hz

Dạng sóng ngõ ra tại tần số cắt dưới → Vẽ đáp ứng tần số

20

21

• Thí nghiệm 5: Cobext = 1nF, Chọn Vi-pp = 40mV

→ Vo-pp tần số dãy giữa là: 0.774V

Dạng sóng ngõ ra tại tần số cắt dưới

Dạng sóng ngõ ra tại tần số cắt trên

23

→ Vẽ đáp ứng tần số:

5 Phân tích so sánh và kết luận:

a Mạch khuếch đại ghép E chung không hồi tiếp:

+ Phân cực DC: các kết quả đo được gần giống với lý thuyết, chỉ sai số ít do sai số của dụng cụ đo

+ Phân tích AC:

Điện áp ngõ ra ngược pha so với điện áp ngõ vào

Độ lợi áp và tần số dãy giữa gần giống với lý thuyết tính được, sai số ít do sai

số của các linh kiện trong module, phần mềm mô phỏng và quan sát trên phần

mềm mô phỏng không thể chính xác

Khi Cobext=0, tần số cắt cao rất lớn chỉ đo được bằng phần mềm mô phỏng

Khi thêm vào tụ Cobext có giá trị 15pF và 30pF thì tần số cắt thấp gần như giữ

nguyên và tần số cắt cao giảm khi Cobext càng lớn

b Mạch khuếch đại ghép E chung có hồi tiếp:

+ Phân cực DC: các kết quả đo được gần giống với lý thuyết, chỉ sai số ít do sai số của dụng cụ đo

+ Phân tích AC:

Điện áp ngõ ra ngược pha so với điện áp ngõ vào

Độ lợi dãy giữa đo được xấp xĩ so với tính lý thuyết chỉ có sai số ít do quá

trình quan sát kết quả mô phỏng và sai số linh kiện trong module, phần mềm mô

gần như giữ nguyên và tần số cắt cao giảm xuống còn 4.95kHz.

 Qua bài thí nghiệm ta thấy, giữa việc tính toán lý thuyết và thực nghiệm sẽ có sự sai số nhưng sai số đó là không đáng kể Sai số đó là do sai số của các linh kiện của module thí nghiệm, phần mềm mô phỏng và quá trình quan sát kết quả mô phỏng

 Các mục tiêu đề ra của bài thí nghiệm đã được nhóm hoàn thành Giúp nhóm hiểuđược cách làm bài mô phỏng mạch BJT bằng phần mềm LTspice trên module của trường Phần mềm mô phỏng có thể đưa ra kết quả chính xác hơn khi làm thí nghiệm trực tiếp.

25