Tài liệu Thí nghiệm Mạch điện tử - Lab3: Basic modes of BJT AMP

n tín hiệu AC. 
Phân cực : Phân cực cho một BJT là thiết lập ñiểm làm việc tĩnh Q cho BJT bằng các ñiện 
áp, dòng ñiện DC. 
Khuếch ñại tín hiệu nhỏ : Một mạch khuếch ñại dùng BJT ñược gọi là ở chế ñộ khuếch 
ñại tín hiệu nhỏ khi BJT ñược phân cực sao cho ñiểm tĩnh Q nằm trong vùng tuyến tính và 
thành phần tín hiệu ngõ ra dao ñộng quanh vị trí của ñiểm tĩnh Q với biên ñộ sao cho ngõ 
ra không bị méo dạng. ðiều này cũng có nghĩa là giá trị tín hiệu ngõ ra nằm hoàn toàn 
trong vùng tuyến tính trên ñặc tuyến ra của BJT. 
1.2. Các mạch phân cực cho BJT 
Mạch phân cực BJT có tác dụng thiết lập dòng ñiện DC ở cực C của BJT. Lưu ý rằng dòng 
Ic này sẽ rất nhạy với sự thay ñổi của nhiệt ñộ cũng như hệ số khuếch ñại β, và khi Ic thay 
ñổi tức là sự phân cực cho BJT thay ñổi hay nói khác hơn là mạch hoạt ñộng không ổn 
ñịnh. Có 3 dạng phân cực cơ bản cho BJT như sau: 
1.2.1. Mạch phân cực cố ñịnh (Fixed bias circuit) 
CC BE
B
B
V VI
R
−
= ; C BI Iβ= ; CE CC C CV V I R= − 
Vậy ñiểm tĩnh Q(IC, VCE) của BJT sẽ thay ñổi khi β thay ñổi. Do 
ñó kiểu phân cực này không ổn ñịnh và rất ít dùng trên thực tế. 
1.2.2. Mạch phân cực cố ñịnh có hồi tiếp (Drawback of fixed bias circuit) 
CE BE
B
B
V VI
R
−
= ; ( 1)E BI Iβ= + ; CE CC C EV V R I= − 
/ ( 1)
CC BE
E
C B
V VI
R R β
−
⇒ =
+ +
; chọn / ( 1)B CR Rβ + << thì 
ñiểm làm việc tĩnh sẽ ít thay ñổi theo β. Tuy nhiên nếu chọn 
như vậy sẽ hạn chế ñiện áp VCE dẫn tới làm giảm biên ñộ 
cho phép của tín hiệu AC. Trên thực tế ta chọn / ( 1)BR β + 
so sánh ñược với RC ñể ñảm bảo VCE mong muốn và khi ñó ñiểm làm việc sẽ thay ñổi khi β 
thay ñổi, tuy nhiên sự thay ñổi này là ít hơn so với mạch phân cực cố ñịnh. 
RCRB
Vcc
QB
C
EIB
IC
+
-VBE H1.3
RC
RB
Vcc
QB
C
EIB
IC
+
-VBE H1.4
Electronic circuit Lab FEEE-University of Technology 
Page 3 
1.2.3. Mạch tự phân cực (Self-bias circuit) 
CE BE
B
B
V VI
R
−
= ; ( 1)E BI Iβ= + 
/ ( 1)
BB BE
E
E B
V VI
R R β
−
⇒ =
+ +
; chọn 
/ ( 1)B ER Rβ + << thì ñiểm làm việc 
tĩnh hầu như không thay ñổi theo β. 
Mạch phân cực loại này còn ñược gọi 
là mạch phân cực ñộc lập với β và rất 
thường dùng trên thực tế. 
1.3. Các kiểu ghép cơ bản và thông số ñặc trưng của mạch khuếch ñại dùng BJT 
Có 3 kiểu ghép cơ bản của mạch khuếch ñại ñơn tầng dùng BJT là E chung (EC), B chung 
(BC) và C chung (CC). Sơ ñồ mạch tiêu biểu của các cách ghép này cho ở H1.6a, b &c. 
- Kiểu ghép EC: 
Trường hợp có tụ ñiện CE, không có tải RL : 
C
v
RA
rpi
β
= − ; ( )1 2/ / / / / /i BZ R r R R rpi pi= = ; o CZ R= 
Trường hợp không tụ ñiện CE, không có tải RL : 
 ( 1)
C
v
E
RA
r Rpi
β
β= − + + ; ( )1 2/ / / / / /[ ( 1)]i B EZ R r R R r Rpi pi β= = + + ; o CZ R= 
- Kiểu ghép BC: (không tải RL) 
C
v
e
RA
r
α
= ; / /i E eZ R r= ; o CZ R= 
- Kiểu ghép CC (không tải RL): 
( 1)
( 1)
E
v
E
RA
r Rpi
β
β
+
=
+ +
; / /[ ( 1) ]i B EZ R r Rpi β= + + ; / /1o E
rZ Rpiβ= + 
RCR1
RE
R2
Vcc
B E
C
Q
IB
IC
+
-VBE
RC
RB
RE
Vcc
B E
C
Q
IB
IC
+
-VBE(R1//R2)
VBB
(VccR2/(R1+R2))
H1.5
Electronic circuit Lab FEEE-University of Technology 
Page 4 
2. Dụng cụ thí nghiệm 
- Bộ thí nghiệm chính ELECTRONIC LAB ANA-MAIN 
- Module: Basic modes of BJT AMP 
- Dao ñộng ký: GRS-6052A 
- Máy ño: Fluke 45 
- Bộ dây nối 
3. Chuẩn bị thí nghiệm 
- ðọc lại lý thuyết về mạch khuếch ñại dùng MOSFET : Microelectronic Circuits, fifth 
Edition, Sedra/Smith, pages 377-502. 
- ðọc phần 4 thực hiện thí nghiệm. 
- Download và ñọc datasheet của BJT: [1] 2SD468; [2] 2SC1815; [3] 2N3904 
- Xem lại cách sử dụng dao ñộng ký và máy ño vạn năng ñể ño các ñại lượng liên quan 
trong buổi thí nghiệm. 
- Viết bài chuẩn bị thí nghiệm bao gồm: 

 Sơ ñồ nguyên lý các mạch cần thí nghiệm 

 Viết các công thức (biểu thức chữ cuối cùng) cho các ñại lượng cần ño và kết quả 
tính toán lý thuyết cho các ñại lượng ñó (nếu ñủ dữ kiện) 

 Phương pháp ño ñạc các ñại lượng (trình bày các bước ngắn gọn) 

 Photo các bảng biểu trong tài liệu hướng dẫn thí nghiệm 
4. Thực hiện thí nghiệm 
4.1. Các mạch phân cực cho BJT 
- Thực hiện mạch phân cực cố ñịnh trên H4.1a dùng Module – Basic mode of BJT 
AMP như H4.1d. Thực hiện ño IB, IC, VCE và ghi vào Bảng 4.1 với SW-Q lần lượt ở 
các vị trí 1[2SD468], 2[2SC1815], và 3[2N3904] 
- Thực hiện mạch phân cực cố ñịnh có hồi tiếp trên H4.1b dùng Module – Basic mode 
of BJT AMP như H4.1e. SW-Q ở vị trí 1, chỉnh VR2 ñể VCE=3.2V, thực hiện ño IB, IC, 
VCE và ghi vào Bảng 4.1 với SW-Q lần lượt ở các vị trí 1[2SD468], 2[2SC1815], và 
3[2N3904] 
- Thực hiện mạch tự phân cực trên H4.1c dùng Module – Basic mode of BJT AMP như 
H4.1f. SW-Q ở vị trí 1, chỉnh VR2 ñể VCE=3.2V, thực hiện ño IB, IC, VCE và ghi vào 
Bảng 4.1 với SW-Q lần lượt ở các vị trí 1[2SD468], 2[2SC1815], và 3[2N3904] 
Electronic circuit Lab FEEE-University of Technology 
Page 5 
Electronic circuit Lab FEEE-University of Technology 
Page 6 
Bảng 4.1 – Khảo sát các kiểu phân cực BJT 
Mạch phân cực Thông số [1] 2SD468 [2] 2SC1815 [3] 2N3904 
IB[µA] 
IC[mA] 
VCE[V] 
Mạch phân cực 
cố ñịnh 
β 
IB[µA] 
IC[mA] 
VCE[V] 
Mạch phân cực 
cố ñịnh có hồi 
tiếp 
β 
IB[µA] 
IC[mA] 
VCE[V] 
Mạch tự phân 
cực 
β 
4.2. Các kiểu ghép cơ bản của mạch khuếch ñại ñơn tầng dùng BJT 
4.2.1. Khảo sát các kiểu ghép cơ bản tại tần số dải giữa 
4.2.1.1. Mạch EC không hồi tiếp 
- Thực hiện mạch ghép E chung trên H4.2a dùng Module – Basic mode of BJT AMP 
như H4.2b. SW-Q ở vị trí 1[2SD468], K1, K2 hở mạch, chỉnh biến trở VR2 ñể VCE bằng 
3.2V. Giữ nguyên biến trở VR2, ñóng K1 và K2, máy phát sóng chỉnh sóng sin tần số 
5Khz, biên ñộ chỉnh về nhỏ nhất. Dùng dao ñộng ký ñể ở AC ñể quan sát ngõ ra vo, 
tăng dần biên ñộ máy phát sóng tới khi nào có ñược vop-p=4V, ño và ghi vào Bảng 4.2a. 
- Giữ nguyên biên ñộ máy phát sóng, nối biến trở VR1 nối tiếp với C1, chỉnh biến trở 
VR1 ñể ngỏ ra có vop-p =2V. Cách ly và ño VR1, giá trị VR1 chính là trở kháng vào của 
mạch. 
- Giữ nguyên biên ñộ máy phát sóng, bỏ biến trở VR1, nối VR4 vào ngỏ ra của mạch, 
chỉnh VR4 ñể ngỏ ra có vop-p =2V, Cách ly và ño VR4, giá trị VR4 chính là trở kháng 
ra của mạch. 
Electronic circuit Lab FEEE-University of Technology 
Page 7 
4.2.1.2. Mạch EC có hồi tiếp 
- Thực hiện mạch ghép E chung trên H4.2c dùng Module – Basic mode of BJT AMP 
như H4.1d. SW-Q ở vị trí 1[2SD468], K1, K2 hở mạch, chỉnh biến trở VR2 ñể VCE bằng 
3.2V. Giữ nguyên biến trở VR2, ñóng K1 và K2, máy phát sóng chỉnh sóng sin tần số 
5Khz, biên ñộ chỉnh về nhỏ nhất. Dùng dao ñộng ký ñể ở AC ñể quan sát ngõ ra vo, 
tăng dần biên ñộ máy phát sóng tới khi nào có ñược vop-p=4V, ño và ghi vào Bảng 4.2a. 
- Giữ nguyên biên ñộ máy phát sóng, nối biến trở VR1 nối tiếp với C1, chỉnh biến trở 
VR1 ñể ngỏ ra có vop-p =2V. Cách ly và ño VR1, giá trị VR1 chính là trở kháng vào của 
mạch. 
- Giữ nguyên biên ñộ máy phát sóng, bỏ biến trở VR1, nối VR4 vào ngỏ ra của mạch, 
chỉnh VR4 ñể ngỏ ra có vop-p =2V, Cách ly và ño VR4, giá trị VR4 chính là trở kháng 
ra của mạch. 
Electronic circuit Lab FEEE-University of Technology 
Page 8 
4.2.1.3. Mạch khuếch ñại ghép BC 
- Thực hiện mạch ghép B chung trên H4.2e dùng Module – Basic mode of BJT AMP 
như H4.2f. SW-Q ở vị trí 1[2SD468], K ñể hở mạch, chỉnh biến trở VR2 ñể VCE bằng 
3.2V. Giữ nguyên biến trở VR2, ñóng K, máy phát sóng chỉnh sóng sin tần số 5Khz, 
biên ñộ chỉnh về nhỏ nhất. Dùng dao ñộng ký ñể ở AC ñể quan sát ngõ ra vo, tăng dần 
biên ñộ máy phát sóng tới khi nào có ñược vop-p=4V, ño và ghi vào Bảng 4.2a. 
- Giữ nguyên biên ñộ máy phát sóng, nối biến trở VR1 nối tiếp với C1, chỉnh biến trở 
VR1 ñể ngỏ ra có vop-p =2V. Cách ly và ño VR1, giá trị VR1 chính là trở kháng vào của 
mạch. 
- Giữ nguyên biên ñộ máy phát sóng, bỏ biến trở VR1, nối VR4 vào ngỏ ra của mạch, 
chỉnh VR4 ñể ngỏ ra có vop-p =2V, Cách ly và ño VR4, giá trị VR4 chính là trở kháng 
ra của mạch. 
Electronic circuit Lab FEEE-University of Technology 
Page 9 
4.2.1.4. Mạch khuếch ñại ghép CC 
- Thực hiện mạch ghép C chung trên H4.2g dùng Module – Basic mode of BJT AMP 
như H4.2h. SW-Q ở vị trí 1[2SD468], biến trở VR2 giữ nguyên giá trị ñã chỉnh ở phần 
B chung, máy phát sóng chỉnh sóng sin tần số 5Khz, biên ñộ chỉnh về nhỏ nhất. Dùng 
dao ñộng ký ñể ở AC ñể quan sát ngõ ra vo, tăng dần biên ñộ máy phát sóng tới khi nào 
có ñược vop-p=4V, ño và ghi vào Bảng 4.2a. 
- Giữ nguyên biên ñộ máy phát sóng, nối biến trở VR1 nối tiếp với C1, chỉnh biến trở 
VR1 ñể ngỏ ra có vop-p =2V. Cách ly và ño VR1, giá trị VR1 chính là trở kháng vào của 
mạch. 
- Giữ nguyên biên ñộ máy phát sóng, bỏ biến trở VR1, nối VR4 vào ngỏ ra của mạch, 
chỉnh VR4 ñể ngỏ ra có vop-p =2V, Cách ly và ño VR4, giá trị VR4 chính là trở kháng 
ra của mạch. 
Electronic circuit Lab FEEE-University of Technology 
Page 10 
Electronic circuit Lab FEEE-University of Technology 
Page 11 
Electronic circuit Lab FEEE-University of Technology 
Page 12 
4.2.2. Khảo sát ñáp ứng tần số của mạch ghép E chung 
- Thực hiện mạch ghép E chung trên H4.1i dùng Module – Basic mode of BJT AMP 
như H4.1j. SW-Q ở vị trí 1[2SD468], K1, K2 hở mạch, chỉnh biến trở VR2 ñể VCE bằng 
3.2V. Giữ nguyên biến trở VR2, ñóng K1 và K2, máy phát sóng chỉnh sóng sin tần số 
5Khz, biên ñộ chỉnh về nhỏ nhất. Dùng dao ñộng ký ñể ở AC ñể quan sát ngõ ra vo, 
tăng dần biên ñộ máy phát sóng tới khi nào có ñược vop-p=4V. 
- Giữ nguyên biên ñộ máy phát sóng, thay ñổi tần số máy phát sóng ño trị ñỉnh ñỉnh ngỏ 
ra và hoàn thành Bảng 4.2b. 
- Thực hiện ño 2 tần số cắt của mạch (lưu ý tần số cắt là tần số tại ñó biên ñộ của ngỏ ra 
bằng 1 / 2 giá trị biên ñộ ngỏ ra tại dãy giữa) 
Electronic circuit Lab FEEE-University of Technology 
Page 13 
5. Báo cáo thí nghiệm 
- Phân tích so sánh kết quả lý thuyết với thực nghiệm 
- So sánh các mạch phân cực cho BJT 
- So sánh các kiểu ghép cơ bản của mạch dùng BJT 
- Kết luận, giải thích về vai trò của hồi tiếp