BÁO CÁO THÍ NGHIỆM MẠCH ĐIỆN TỬ KHẢO SÁT đáp ỨNG TẦN SỐ MẠCH KHUẾCH đại GHÉP e CHUNG

Mục tiêu thí nghiệm Bài thí nghiệm có mục đích cơ bản giúp chúng ta kiểm chứngnguyên lý hoạt động và các thông số cơ bản của hai mạch khuếchđại dùng BJT: Mạch khuếch đại ghép E chung khô

ĐẠI HỌC QUỐC GIA ĐẠI HỌC BÁCH KHOA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA ĐIỆN ĐIỆN TỬ

Sinh viên thực hiện : Võ Dân Anh Kha

1910237

Nguyễn Huy Hoàng 1911198 Huỳnh Nguyễn Đức Phúc Hậu 1910170

Link record báo cáo :

https://drive.google.com/file/d/16ClQPMuLILtV4F3-j98GNJ2FnboRMzcI/view?usp=sharing

Thành phố Hồ Chí Minh – 2021

I Mục tiêu thí nghiệm

Bài thí nghiệm có mục đích cơ bản giúp chúng ta kiểm chứngnguyên lý hoạt động và các thông số cơ bản của hai mạch khuếchđại dùng BJT: Mạch khuếch đại ghép E chung không hồi tiếp và mạchkhuếch đại ghép E chung có hồi tiếp Hiểu rõ công dụng cũng nhưcác nguyên lý hoạt động của các mạch, góp phần trong việc hiểuchính xác các cách tính toán lý thuyết cúng như vận dụng mạch vàothực tiễn và nâng cao trình độ cũng như hiểu biết

Cụ thể, bài thí nghiệm kiểm chứng tính toán lý thuyết của độ lợi

áp dãy giữa của mạch, tần số cắt thấp, tần số cắt cao từ các thông

số đã cho, các thông số còn thiếu lấy từ kết quả thí nghiệm của bàithí nghiệm 1

Tiếp theo đó, bài thí nghiệm yêu cầu sử dụng dao động ký đểquan sát dạng sóng ngõ vào và ngõ ra của mạch ở các tần số khácnhau tính toàn được độ lơi áp Từ các độ lơi áp tính được từ tần sốthấp đến tần số cao, vẽ đáp ứng tần số của các mạch

Trong quá trình thí nghiệm, bài thí nghiệm đã giúp các bạn hiểu

và thành thạo các thao tác trong việc sử dụng các thiết bị đo trongphòng thí nghiệm giả lập (hộp thí nghiệm chính, máy dao động ký…)cũng như trong thao tác thực hiện đi dây trong mạch và thực hiện đođạc để lấy số liệu cần thiết

II Thí nghiệm kiểm chứng

1 Mạch khuếch đại ghép E chung không hồi tiếp

Thay BJT 2SD468 bằng BJT 2SD592được sử dụng trong kit thí nghiệm, theo

.

IE 0

IB

0

VCC 12

IC 0 op

Hình 2:Mạch phân tích DC

Hình 3: Sơ đồ đi dây LTspice kiểm chứng DC

I(Vcc): -0.0049749

device_current I(Ib): 3.48145e-005 device_current

-Model: u1:2sd592q3 u1:2sd592q2 u1:2sd592q1

Ib: 0.00e+00 0.00e+00 3.48e-05

Ic: 0.00e+00 0.00e+00 4.44e-03

Vbe: 0.00e+00 0.00e+00 6.12e-01

Vbc: 0.00e+00 0.00e+00 -4.62e+00

Vce: 0.00e+00 0.00e+00 5.24e+00

BetaDC: 0.00e+00 0.00e+00 1.28e+02

Gm: 0.00e+00 0.00e+00 1.71e-01

Rpi: 1.84e+10 1.84e+10 9.06e+02

Rx: 0.00e+00 0.00e+00 0.00e+00

Ro: 1.15e+11 1.15e+11 2.34e+04

Cbe: 5.00e-12 5.00e-12 1.79e-10

Cbc: 3.92e-11 3.92e-11 1.53e-11

Cjs: 0.00e+00 0.00e+00 0.00e+00

BetaAC: 0.00e+00 0.00e+00 1.55e+02

Cbx: 0.00e+00 0.00e+00 0.00e+00

Ft: 1.96e-01 1.96e-01 1.40e+08

Date: Mon Nov 15 16:58:06 2021

Total elapsed time: 0.069 seconds.

Các thông số chính có thể kể đến như:

b Khảo sát độ lợi áp tần số dãy giữa A M của mạch không hồi tiếp:

Tính toán lý thuyết:

R B=R b/¿r π=578 Ω với r π=668Ω , Rb=R th=4.27 kΩΩ

Hình 4: Sơ đồ mạch tín hiệu nhỏ tần số dãy giữa của mạch không hồi tiếp

|A M|=35.1828 BⅆB

100uF, thời gian giả lập là 0.4ms

- Dạng sóng ngõ ra quan sát được so với dạng sóng ngõ vào:

Q1 Q2

Q3

.

VCC 12 Vi

619.1616mV

-649.20114mV Vout

Vin

Hình 5: Sơ đồ mạch kiểm chứng Am

Hình 6a: Xét tụ Ci

- Đối với tần số cắt cao, áp dụng hiệu ứng Miller ta có:

- Sơ đồ nối dây LTspice

Trước hết ta vào Simulate – Edit Simulatin Cmd – AC Analysis

Hình 7: Mạch tín hiệu nhỏ tần số cắt cao

- Kết quả dạng sóng quan sát được

- Các giá trị f L , f H quan sát được: f L ≈ 142.31 Hz

-60° 142.31214Hz,32.934934dB 140.8604KHz,33.12286dB

Hình 10: Đồ thị dạng sóng ngõ ra khi khảo sát

2 Mạch khuếch đại ghép E chung có hồi tiếp

tiếp:

Hình 11: Mạch khuếch đại ghép E chung có hồi tiếp

Hình 12: Sơ đồ mạch tín hiệu nhỏ tần số dãy giữa của mạch hồi tiếp

- Dạng sóng ngõ ra quan sát được so với dạng sóng ngõ vào:

Q1 Q2

Q3

.

VCC 12 Vin

Hình 14: Dạng sóng ngõ ra so với dạng sóng ngõ vào mạch hồi tiếp

Hình 13: Sơ đồ mạch kiểm chứng Am

Hình 16: Khảo sát R'i

Q1 Q2

Q3

.

VCC 12 Vin

-40° V(vout)

51.08866Hz,23.354713dB

422.29483KHz,23.297066dB

Hình 8: dạng sóng quan sát ở ngõ ra với các tần số cắt cao và thấp Hình 17: Sơ đồ mạch LTspice cho mạch hồi tiếp khảo sát fL, fH

III Nhận xét và kết luận

 Cả hai mạch đều cùng dạng DC nên khi khảo sát DC ta khảo sát cho cả hai mạch.

 LTspice text giúp cung cấp thêm các công cụ cũng như

số liệu để có thể tính toán mạch lý thuyết một cách chính xác hơn.

 Kiểm chứng DC với sai số rất nhỏ, không đáng kể.

 Đối với độ lợi áp dãy giữa A M, mạch không hồi tiếp có sai

số cao hơn mạch hồi tiếp nhưng đều ở ngưỡng có thể chấp nhận, cụ thể:

- Với mạch không hồi tiếp : %Δ=63−57.43

do sai số trong chọn khoảng của người thực hiện

 Bên cạnh đó, đáp ứng tần số có sai số nhỏ hơn tại tần

số thấp nhưng sai số cao hơn tại tần số cao, cụ thể:

- Với mạch không hồi tiếp :%Δ f L=0.315%; %Δ f H=14 %

- Với mạch hồi tiếp : %Δ f L=0.46 % ; %Δ f L=2.33 %

- Sai số lớn tại tần số cao có thể được giải thích là do sự đánh giá chủ quan, cũng như sự làm tròn qua nhiều khâu tính toán, sai số trong phân cùng đồ thị để đánh dấu tần

số cắt.

Kết luận chung:

Bài thí nghiệm đã thực hiện toàn bộ mục tiêu đề ra, giúp sinh viênnâng cao kiến thức, hiểu được cách nối dây, trình tự khảo sát vàcách thực hiện khảo sát một mạch khuếch đại BJT không hồi tiếp và

hồi tiếp Nhìn chung, mô phỏng thí nghiệm có thể giúp sinh viênkiểm chứng lý thuyết khá an toàn và chắc chắn, nhưng có điểm yếu

là không thể cung cấp tới cho sinh viên những kỹ năng làm thínghiệm thực tế nên có