Báo cáo thực tập điện tử tương tự tuần 2

LỜI MỞ ĐẦU I. Khảo sát đặc tuyến IV của transistor NPN và PNP 1. Kiểm tra sơ bộ transitor bằng Digital Multimeter 2. Đo đặc tuyến lối ra i_C = f(v_CE) với các i_B= const của transistor NPN II. Khảo sát bộ khuếch đại kiểu Emitter chung CE 1. Đo hệ số khếch đại 2. Đo đáp ứng tần số của bộ khuếch đại 3. Khảo sát các mạch phản hồi âm cho tầng khuếch đại emitter chung 3.1. Xác định hệ số khếch đại 3.2. Khảo sát ảnh hưởng của các kiểu phản hồi âm lên đặc trưng tần số 3.3. Khảo sát ảnh hưởng phản hồi âm lên tổng trở vào III. Khảo sát bộ khuếch đại kiểu Collector chung CC (bộ lặp lại emitter) IV. Khảo sát bộ khuếch đại kiểu Base chung CB

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CỔNG NGHỆ KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG

- -BÁO CÁO MÔN HỌC THỰC TẬP ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ

THỰC NGHIỆM 2:

TRANSISTOR LƯỠNG CỰC BJT

VÀ CÁC MẠCH KHUẾCH ĐẠI

Nguyễn Văn B

MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU 1

I Khảo sát đặc tuyến I-V của transistor NPN và PNP 2

1 Kiểm tra sơ bộ transitor bằng Digital Multimeter 2

2 Đo đặc tuyến lối ra i C=f (v CE) với cáciB=const của transistor NPN 2

II Khảo sát bộ khuếch đại kiểu Emitter chung CE 3

1 Đo hệ số khếch đại 4

2 Đo đáp ứng tần số của bộ khuếch đại 6

3 Khảo sát các mạch phản hồi âm cho tầng khuếch đại emitter chung 9

3.1 Xác định hệ số khếch đại 9

3.2 Khảo sát ảnh hưởng của các kiểu phản hồi âm lên đặc trưng tần số 10

3.3 Khảo sát ảnh hưởng phản hồi âm lên tổng trở vào 15

III Khảo sát bộ khuếch đại kiểu Collector chung CC (bộ lặp lại emitter) 15

IV Khảo sát bộ khuếch đại kiểu Base chung CB 17

LỜI MỞ ĐẦU

Đầu tiên, chúng em muốn bày tỏ lòng biết ơn của mình đến thầy cùng cán bộ khoa của trường vì đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ chúng em trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thiện báo cáo này Nhờ sự hướng dẫn của thầy/cô, chúng em

đã có cơ hội tiếp cận với những kiến thức, phương pháp và kỹ năng cần thiết để thực hiện đề tài của mình một cách hiệu quả nhất Thầy/cô luôn sẵn sàng giải đáp thắc mắc và cung cấp những lời khuyên hữu ích giúp tôi cải thiện kết quả nghiên cứu của mình Dưới đây là bài báo cáo của chúng em, mong thầy/cô nhận xét và đánh giá.

I Khảo sát đặc tuyến I-V của transistor NPN và PNP

 Bản mạch thực nghiệm: A2 - 1

 Các bước thực nghiệm:

1 Kiểm tra sơ bộ transitor bằng Digital Multimeter

 Theo ta được biết có 2 loại transistor đó là loại NPN và loại PNP Ta sử dụng đồng hồ vạn năng để đo thang diode

- Nối đầu Anot (+) vào 1 chân và thay phiên đầu Catot (-) vào 2 chân còn lại Nếu điện áp hiển thị 2 lần đều xấp xỉ 0.7 V thì chân nối Anot (+) là chân Base của transistor loại NPN

- Nối đầu Catot (-) vào 1 chân và thay phiên đầu Anot (+) vào 2 chân còn lại Nếu điện áp hiển thị 2 lần đều xấp xỉ 0.7 V thì chân nối Catot (-) là chân Base của transistor loại PNP

 Xác định chân C và chân E: Ta sử dụng đồng hồ vạn năng để đo Ohm, đo 2 chân còn lại và đảo chiều que đo Xem xét kết quả đo Nếu kim chỉ vô cùng thì bỏ qua Khi đồng hồ ra giá trị ohm cụ thể, ta xét hai trường hợp

- Trường hợp 1: Khi transistor là loại NPN, que đỏ sẽ là chân C, que đen là chân E

- Trường hợp 2: Khi transistor là loại PNP, que đỏ là chân E, que đen là chân C

2 Đo đặc tuyến lối ra i C=f (v CE) với cáci B=const của transistor NPN

u

Dòng

i B

(chỉn

h P1)

Chỉnh P2

NPN

10μAA i v CE(V) 11.22 0.82 0.375 0.267 0.246 0.217 0.183 0.161 0.144 0.126

20μAA v CE(V) 9.34 0.89 0.61 0.403 0.203 0.183 0.165 0.143 0.127 0.079

i C(mA) 5.28 4.37 4.27 4.21 3.84 3.7 3.49 3.09 2.65 1.18

30μAA v CE(V) 8.04 0.56 0.163 0.131 0.116 0.109 0.102 0.097 0.091 0.087

40μAA v i CE 7 1 0.206 0.148 0.117 0.103 0.094 0.087 0.08 0.075

- Hệ số khuếch đại dòng: β= i C 1−¿i C2

i B 1−iB 2=

5.28−2.48

10 =¿ ¿280

II Khảo sát bộ khuếch đại kiểu Emitter chung CE

 Bản mạch thực nghiệm: A2 - 2

 Các bước thực nghiệm:

1 Đo hệ số khếch đại

Kiể

- Nguyên nhân cho sự thay đổi hệ số khuếch đại ở ba trạng thái K1, K2, K3 là

do sự thay đổi trở kháng của các điện trở ở trong mạch điện Với mạch ở trạng thái K4 và có tải ra thì J8 được nối gây ra nối tắt trên R4 trong chế độ xoay chiều cũng chính là RE do đó hệ số khuếch đại của mạch tăng mạnh

K = K3 K = K4

Có tải ra

 Hình ảnh sóng ra bị méo dạng:

- Tại biên độ V = 0.75V thì sóng lối ra bị méo dạng Nguyên nhân là do điện thế lối ra vượt ngưỡng bão hòa nên không tăng nữa mà có xu hướng giữ nguyên Vùng bị méo là vùng bão hòa trong chế độ hoạt động của transistor

- Phải chọn điểm làm việc Q ở giữa vùng active để biên độ ra đạt cực đại khi sóng còn chưa méo dạng

2 Đo đáp ứng tần số của bộ khuếch đại

10MH z

V¿ 0.05V 0.05V 0.05V 0.05V 0.05V 0.05V 0.05V 0.05V

V out 0.25V 0.243

V 0.23V

0.055 V

0.029 V

0.014 V

0.011

V 0.009V A

¿V out

V¿

5 4.86 4.6 1.1 0.58 0.28 0.22 0.18

- Dải tần qua của bộ khuếch đại từ 100Hz đến 100KHz

- Khi tần số của sóng vào thay đổi đến giá trị lớn hơn tần số cắt trên thì tụ điện

sẽ không có đủ thời gian để sạc đầy từ đó gây ra sự giảm điện áp

f = 100Hz f = 1KHz

f = 2MHz f = 5MHz

3 Khảo sát các mạch phản hồi âm cho tầng khuếch đại emitter chung 3.1 Xác định hệ số khếch đại

Kiể

J

1 Không có phản hồi âm 1 0 0 1 32.2mV 35.5m

V 1.1

2 Có phản hồi âm 1 1 0 0 0 54mV 0.24V 4.44

3 Có phản hồi âm 2 0 1 1 1 47mV 7.2V 153.1

2

Không có phản hồi âm Có phản hồi âm 1

V OUT khi

nối J1, J5,

J7

A =V OUT

V¿ 1.48 5.61 2.16 0.93 0.82 1.07 1.48 0.27

V¿ khi

nối J2, J4,

J5

V OUT khi

nối J2, J4,

J5

A =V OUT

V¿ 4.42 4.23 3.77 0.98 0.54 0.17 0.12 0.09

 Nối J1, J5, J7

f = 100KHz f = 1MHz

f = 10MHz f = 20MHz

 Nối J2, J4, J5

f = 2MHz f = 7MHz

3.3 Khảo sát ảnh hưởng phản hồi âm lên tổng trở vào

Kiểu Trạng

thái J1 J2 J4 J5 J7 J8 V m(0) V m(1) R¿= V m (0 ) R1

V m(0)−V m(1) Không

 Bản mạch thực nghiệm: A2 – 3

 Các bước thực nghiệm:

- Trường hợp 1: Nối J2

Dòng i B/T1 (chỉnh P1) Dòng i E/T1

Hệ số khuếch đại dòng A(I) = i i E 2−iE 1

B 2−iB 1=¿362

- Trường hợp 2: Nối J1

Dòng i B/T1 (chỉnh P1) Dòng i E/T1

Hệ số khuếch đại dòng A(I) = i i E 2−iE 1

B 2−iB 1=¿322

- Trường hợp 3: Nối J3

Dòng i B/T1 (chỉnh P1) Dòng i E/T1

IV Khảo sát bộ khuếch đại kiểu Base chung CB

Dòng i E/T1 (chỉnh P1) Dòng i C/T1

Hệ số truyền dòng: α= i i C 2−iC1

E 2−iE 1=¿1.04

Không nối J1 50 mV 2.4 V

V out(nốiJ 1)

V out(không nối J 1)=

1.38 2.4 ≈ 0.58

 Nhận xét về sự mất mát biên độ sóng khi nối trở tải cho 3 bộ khuếch đại CE, CC và

CB và ứng dụng thực tế của mỗi loại:

- Sự mất mát biên độ sóng khi nối trở tải cho 3 bộ khuếch đại CE, CC và CB: + Bộ khuếch đại CE (Common Emitter) có đặc tính đầu vào có trở kháng thấp, đầu ra có trở kháng cao, và độ khuếch đại lớn Tuy nhiên, bộ khuếch đại CE lại có mất mát biên độ sóng lớn

+ Bộ khuếch đại CC (Common Collector) có đặc tính đầu vào có trở kháng cao, đầu ra có trở kháng thấp, và độ khuếch đại nhỏ Vì vậy, bộ khuếch đại CC ít bị ảnh hưởng bởi mất mát biên độ sóng

+ Bộ khuếch đại CB (Common Base) có đặc tính đầu vào có trở kháng cao, đầu ra có trở kháng thấp, và độ khuếch đại nhỏ Bộ khuếch đại CB cũng ít

bị ảnh hưởng bởi mất mát biên độ sóng

- Ứng dụng thực tế của từng loại bộ khuếch đại phụ thuộc vào yêu cầu của mạch điện cần sử dụng Ví dụ, bộ khuếch đại CE thường được sử dụng trong các mạch khuếch đại công suất, bộ khuếch đại CC thường được sử dụng trong các mạch đầu ra, và bộ khuếch đại CB thường được sử dụng trong các