(Tiểu luận) 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

Môn: MẠCH ĐIỆN TỬ BÀI 4: KHẢO SÁT ĐÁP ỨNG TẦN SỐ

MẠCH KHUẾCH ĐẠI BJT

GHÉP E CHUNG

Gi ảng 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 sánh kếtquả khảo sát với lý thuyết

- Hiểu được nguyên lý hoạt động của mạch khuếch đại BJT ghép E chung ở các tần số khác nhau: tần số thấp, tần số dãy giữa, tần số cao của mạch có hồi tiếp và không hồi tiếp

- Dùng máy đo, đo phân cực DC của các mạch để đảm bảo mạch hoạt động ở chế

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.

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 phâncực DC như bài 1 (hfe = β = 240,VBE = 0,66V)

 Xét phân cực tĩnh DC

 Xét tại chế độ AC

Mô hình tương đương tín hiệu nhỏ:

Máy Phát Sóng

Mô hình tương đương tín hiệu nhỏ:

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

Mô hình tương dương tín hiệu nhỏ:

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

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 V𝑜-𝑝𝑝 = V𝑜-𝑝𝑝 𝑀𝐵 = 3.34V)

→ Tần số cắt dưới: fLC = 357 Hz; Tần số cắt trên: fHC = ꝏ

→ Vẽ đáp ứng tần số

• Thí nghiệm 2: Cobext = 15pF, Chọn Vi-pp = 80mV

→ Vo-pp tại tần số dãy giữa = 5.08V

Vo-pp 2.36 3.52 4.08 4.56 4.84 5.12 5.04 4.8 4.6

20logAv 29.83 33.26 34.65 35.49 35.97 36.39 36.32 33.89 32.57

Độ lợi áp dãy giữa: AMB = −5.080.08 = -63.5 (𝑉/𝑉)

Tần số cắt đo được: ( Với V𝑜-𝑝𝑝 = V𝑜-𝑝𝑝 𝑀𝐵 = 3.59V)

→ Vẽ đáp ứng tần số

• Thí nghiệm 3: Cobext = 30pF, Chọn Vi-pp = 80mV

→ Vo-pp tại tần số dãy giữa = 4.76V

34.89

35.78

36.46

36.65

36.39

32.04

29.97

Độ lợi áp dãy giữa: AMB = −4.760.08 = -59.5 (𝑉/𝑉)

Tần số cắt đo được: ( Với V𝑜-𝑝𝑝 = V𝑜-𝑝𝑝 𝑀𝐵 = 3.67V)

→ Tần số cắt dưới: fLC = 221 Hz; Tần số cắt trên: fHC =58.8 kHz

Dạng sóng ngõ ra tại tần số cắt dưới

Dạng sóng ngõ ra tại tần số cắt trên

19.63

19.86

19.63

20.09

19.18

20.0920logA

v

24.3

2

25.34

25.66

25.86

25.96

25.86

26.06

25.66

26.06

Độ lợi áp dãy giữa: AMB = −0.760.04 = -19 (𝑉/𝑉)

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

→Tần số cắt trên: fHC = ꝏ

→ Tần số cắt dưới: fLC = 59.2 Hz

• Thí nghiệm 5: Cobext = 1nF, Ch n Vọ i-pp = 40mV

0.736

0.744

0.76 0.56

8

0.424

0.134

0.084

Av 15.9

8

17.81

18.26

18.72

18.95

15.07

10.50

2.51 1.9620logA

v

24.0

7

25.01

25.23

25.45

25.55

23.56

20.42

7.99 5.85

Độ lợi áp dãy giữa: AMB = −0.7740.04 = -19 (𝑉/𝑉)

Tần số cắt đo được: ( Với V𝑜-𝑝𝑝 = V𝑜-𝑝𝑝 𝑀𝐵 = 0.54V)

Dạng sóng ngõ ra tại tần số cắt dưới

Dạng sóng ngõ ra tại tần số cắt trên

V áp ng t n s :

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 củadụng cụ đo

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 củadụng cụ đo

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

6 Kết luận:

  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 linhkiện 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 nhómhiểu được cách làm bài mô phỏng mạch BJT bằng phần mềm LTspice trênmodule của trường Phần mềm mô phỏng có thể đưa ra kết quả chính xác hơnkhi làm thí nghiệm trực tiếp.