Giáo trình Thí nghiệm điện tử tương tự - Bài 2: Mạch khuếch đại dùng transistor lưỡng cực (BJT)
MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM
Giúp sinh viên bằng thực nghiệm khảo sát các vấn đề chính sau đây :
1. Vấn đề phân cực DC CE/BJT-(NPN-PNP) : Xác định điểm làm việc tĩnh Q(VCEQ, ICQ)
trên họ đặc tuyến ngõ ra , hệ số khuếch đại dòng β .
2. Khảo sát mạch khuếch đại AC ghép RC dạng CE, CC, CB/BJT-NPN :
a. Khảo sát mạch khuếch đại AC CE/BJT-NPN dãy tần giữa (Midrange) : Xác định Av,
độ lệch pha ΔΦ.
b. Khảo sát đáp ứng tần số thấp của mạch khuếch đại AC CE/BJT-NPN : vẽ biểu đồ
Bode quan hệ Biên độ – tần số Av(f), Pha – tần số φ(f), xác định tần số cắt dưới
fCl = min(fCL1, fCL2) của mạch khuếch đại với giả thiết tụ CE bypass hoàn toàn.
3. Khảo sát mạch khuếch đại ghép kiểu Darlington.
Tóm tắt nội dung Giáo trình Thí nghiệm điện tử tương tự - Bài 2: Mạch khuếch đại dùng transistor lưỡng cực (BJT), để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút "TẢI VỀ" ở trên
g số cần đo Trị số điện áp vào VIN (p-p) = 30 mV Biên độ VOUT (p-p) Độ lợi điện áp Av = p)-IN(p p)-OUT(p V V Độ lệch pha ΔΦ 3. Quan sát trên dao động ký và vẽ trên cùng một hệ trục tọa độ dạng tín hiệu điện áp ngõ vào (VIN) và tín hiệu điện áp ngõ ra (VOUT) 4. Dựa vào trạng thái hoạt động khuếch đại của BJT ở bảng A2-1 và A2-3, nêu nhận xét về các đặc trưng của mạch khuếch đại CE (về hệ số khuếch đại dòng β, hệ số khuếch đại áp Av, độ lệch pha ΔΦ) .................................................................................................................................... .................................................................................................................................... II.3.3 Khảo sát đáp ứng tần số của mạch khuếch đại : Vẫn mạch A2-3 II.3.3.A Sơ đồ nối dây: ♦ Cấp nguồn +12V từ nguồn DC POWER SUPPLY cho mạch A2-3 Bài 2 : Mạch Khuếch Đại Dùng Transistor Lưỡng Cực (BJT) ♦ Dùng tín hiệu AC từ máy phát tín hiệu để đưa đến ngõ vào IN của mạch và chỉnh máy phát để có : Sóng Sin, f = 1Khz., VIN (pp) = 30mV ♦ Dùng dao động ký để quan sát tín hiệu điện áp ngõ vào và ngõ ra. II.3.3.B Các bước thí nghiệm: 1. Đọc biên độ đỉnh - đỉnh VOUT(pp) tại ngõ ra. Ghi nhận độ lợi Av tại f = 1KHz : Độ lợi điện áp Av = p)-IN(p p)-OUT(p V V = 2. Giữ nguyên biên độ điện áp tín hiệu vào VIN (pp) = 30mV (Không chỉnh Amplitude). Thay đổi tần số máy phát sóng (bằng Frequency và Range) theo Bảng A2- 4. Đo biên độ đỉnh - đỉnh tại ngõ ra VOUT(pp), ghi nhận độ lợi Av tại các tần số khảo sát. Bảng A2- 4 Tần số 100Hz 200Hz 1Khz 10Khz 20Khz 50Khz 100Khz Biên độ VOUT (p-p) (V) Av 3. Vẽ biểu đồ Boode thể hiện quan hệ Biên độ – Tần số theo Bảng A2-4 (Av theo tần số f) |AV | f (Hz) O Xác định tần số cắt dưới theo thực nghiệm : fCL = Bài 2 : Mạch Khuếch Đại Dùng Transistor Lưỡng Cực (BJT) ]A[ R V I 2 2R B = ][ 5 5 A R VI RC = II.4. MẠCH KHUẾCH ĐẠI GHÉP CC (Mạch A2-4) II.4.1 Sơ đồ nối dây: (Hình 2-4) ♦ Cấp nguồn +12V cho mạch A2-4 II.4.2 Khảo sát chế độ DC : II.4.2A Chỉ dùng 1 BJT (T1- NPN C1815) - Tải R5 =100Ω 1/ Sơ đồ nối dây: Ngắn mạch J1 và J5, để khảo sát riêng Transistor T1 với tải ngõ ra R5 = 100Ω. 2/ Các bước thí nghiệm: a. Chỉnh biến trở P1 để có các giá trị điện áp rơi trên R2 (VR2) như Bảng A2-5. Đo điện áp trên tải ngõ ra VR5, tính hệ số khuếch đại dòng β. Bảng A2-5. Thông số cần đo Thông số tính toán VR2 [V] VOUT [V] β = hfe = Ic / Ib 0,05V 0,1V b. Dựa vào kết qủa bảng A2- 4, nhận xét gì về hệ số khuếch đại dòng điện β của mạch ghép CC với mạch ghép CE (Cùng dùng chung một loại BJT C1815- NPN) ở phần thí nghiệm II.1 ở bảng A2-1 (khi BJT hoạt động chế độ khuếch đại): ................................................................................................................................... ................................................................................................................................... II.4.2B Ghép Darlington 2 BJT (T1- NPN C1815 và T2–NPN H1061) - Tải R5= 100Ω 1/ Sơ đồ nối dây: Vẫn mạch A2-4 ♦ Tháo J1, vẫn giữ ngắn mạch J5, ngắn mạch thêm J2 , J3 để sử dụng cách ghép Darlington hai BJT T1 và T2. ♦ Hình 2-4: Khuếch đại ghép CC (Mạch A2-4) Bài 2 : Mạch Khuếch Đại Dùng Transistor Lưỡng Cực (BJT) ]A[ R V I 2 2R B = ][ 5 5 A R VI RC = 2/ Các bước thí nghiệm: a. Chỉnh biến trở P1 để có các giá trị điện áp trên R2 (VR2) theo Bảng A2-6. Đo điện áp trên tải ngõ ra VR5, tính hệ số khuếch đại dòng β. Bảng A2-6 Thông số cần đo Thông số tính toán VR2 [V] VR5 [V] β = hfe = Ic / Ib 0,05V 0,1V b. Trên cơ sở đo hệ số khuếch đại dòng β , so sánh kết quả đo giữa tầng lặp lại đơn ở bảng A2-5 và tầng lặp lại Darlington của bảng A2-6. Giải thích sự khác nhau về 2 cách ghép này : ................................................................................................................................... ................................................................................................................................... ................................................................................................................................... II.4.3 Khảo sát chế độ AC : ♦ Chuẩn bị máy phát tín hiệu ( FUNCTION GENERATOR) - Chế độ máy phát ( FUNCTION) : Sóng= sine, f= 1Khz,VIN(p-p) = 100mV - Nối ngõ ra OUT của máy phát đến ngõ vào IN của mạch II.4.3A Chỉ dùng 1 BJT (T1- NPN C1815) - Tải R5 =100Ω : 1. Sơ đồ nối dây: Mắc mạch ghép CC dùng 1 BJT như mục II.4.2A 2. Các bước thí nghiệm: a. Đo các giá trị VOUT, độ lệch pha ΔΦ ghi vào bảng A2-7, tính Av. Bảng A2-7 Thông số cần đo Trị số điện áp vào VIN (p-p) = 100 mV VOUT Độ lợi điện áp Av = p)-IN(p p)-OUT(p V V Độ lệch pha ΔΦ Bài 2 : Mạch Khuếch Đại Dùng Transistor Lưỡng Cực (BJT) b. Quan sát trên dao động ký và vẽ trên cùng một hệ trục tọa độ dạng tín hiệu điện áp ngõ vào (VIN) và tín hiệu điện áp ngõ ra (VOUT) ) (chú ý biên độ và pha) : c. Giữ nguyên biên độ và tần số ngõ vào. Thay tải R5 bằng các tải R4 và R6, xác định VOUT. Tính hệ số khuếch đại Av khi dùng các tải khác nhau, ghi kết quả vào bảng A2-8 . Kết luận về vai trò tầng đệm CC ? Bảng A2-8 Tải VIN (p-p) VOUT (p-p) Độ lợi điện áp Av R4 =1K R5 = 100 R6 = 5,1K d. Nhận xét về các đặc trưng của mạch khuếch đại CC (về hệ số khuếch đại dòng β, hệ số khuếch đại áp Av, độ lệch pha ΔΦ) ................................................................................................................................... ................................................................................................................................... ................................................................................................................................... Bài 2 : Mạch Khuếch Đại Dùng Transistor Lưỡng Cực (BJT) II.4.3B Ghép Darlington 2 BJT (T1- NPN C1815 và T2 – NPN C1061) - Tải 100Ω 1. Sơ đồ nối dây: Mắc mạch ghép Darlington 2 BJT T1 và T2 như mục II.4.2B 2. Các bước thí nghiệm: a. Nối ngõ ra OUT của máy phát với ngõ vào (A) của mạch A2-4B. Biên độ máy phát VIN(p-p) = 100mV, f= 1Khz. b. Đo các giá trị VOUT, độ lệch pha ΔΦ ghi vào bảng A2-9, tính Av. Bảng A2-9 Thông số cần đo Trị số điện áp vào VIN (p-p) = 100 mV VOUT Độ lợi điện áp Av = p)-IN(p p)-OUT(p V V Độ lệch pha ΔΦ c. Quan sát trên dao động ký và vẽ trên cùng một hệ trục tọa độ dạng tín hiệu điện áp ngõ vào (VIN) và tín hiệu điện áp ngõ ra (VOUT) ) (chú ý biên độ và pha) : ♦ Trên cơ sở đo hệ số khuếch đại dòng và hệ số khuếch đại thế, so sánh kết quả đo giữa tầng lặp lại đơn và tầng lặp lại Darlington. ................................................................................................................................... ................................................................................................................................... ................................................................................................................................... ................................................................................................................................... ................................................................................................................................... ................................................................................................................................... Bài 2 : Mạch Khuếch Đại Dùng Transistor Lưỡng Cực (BJT) II.5. MẠCH KHUẾCH ĐẠI GHÉP CB (Mạch A2-5) II.5.1 Sơ đồ nối dây: (Hình 2-5) ♦ Cấp nguồn +12V cho mạch A2-5 ♦ Ngắn mạch các mA kế. II.5.2 Đo hệ số truyền dòng α : 1. Vặn biến trở P1 để dòng emitter - Ie ứng với các giá trị cho trong bảng A2-10. Ghi giá trị dòng collector - Ic vào bảng. Bảng A2-10 Dòng Ie /T1 (Chỉnh P1) Dòng Ic / T1 1 Ie1 = 1mA Ic1 = mA 2 Ie2 = 2 mA Ic2 = ..mA 2. Tính hệ số truyền dòng: α = (Ic2 - Ic1) / (Ie2 - Ie1) = II.5.3 Khảo sát chế độ AC : ♦ Chuẩn bị máy phát tín hiệu ( FUNCTION GENERATOR) - Chế độ máy phát ( FUNCTION) : Sóng= Sin, f= 1Khz,VIN(p-p) = 30mV - Nối ngõ ra OUT của máy phát đến ngõ vào IN của mạch 1. Đo các giá trị VOUT, độ lệch pha ΔΦ ghi vào bảng A2-11, tính Av. Bảng A2-11 Thông số cần đo Trị số điện áp vào VIN (p-p) = 100 mV VOUT Độ lợi điện áp Av = p)-IN(p p)-OUT(p V V Độ lệch pha ΔΦ Hình 2-5: Khuếch đại ghép CB (Mạch A2-5) Bài 2 : Mạch Khuếch Đại Dùng Transistor Lưỡng Cực (BJT) 2. Quan sát trên dao động ký và vẽ trên cùng một hệ trục tọa độ dạng tín hiệu điện áp ngõ vào (VIN) và tín hiệu điện áp ngõ ra (VOUT) ) (chú ý biên độ và pha) : 3. Nối J4 , đo biên độ xung ra. Tính hệ số khuếch đại Av khi có tải (Ura có nối J4) và khi không có tải (Ura không nối J6), ghi kết quả vào bảng A2-12 . Bảng A2-12 Tải VIN (p-p) VOUT (p-p) Độ lợi điện áp Av Không nối J4 Nối J4 4. So sánh sự mất mát biên độ xung khi nối chốt tải cho 3 bộ khuếch đại emitter chung, collector chung và base chung. Kết luận sơ bộ về khả năng ứng dụng của mỗi loại. ................................................................................................................................... ................................................................................................................................... ................................................................................................................................... ................................................................................................................................... ................................................................................................................................... ...................................................................................................................................
File đính kèm:
giao_trinh_thi_nghiem_dien_tu_tuong_tu_bai_2_mach_khuech_dai.pdf
