BÁO cáo THÍ NGHIỆM MẠCH điện tử KIỂM CHỨNG MẠCH KHUẾCH đại VI SAI DÙNG BJT
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.49 MB, 63 trang )
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HCM
BÁO CÁO THÍ NGHIỆM MẠCH ĐIỆN TỬ
KIỂM CHỨNG MẠCH KHUẾCH ĐẠI VI SAI DÙNG BJT
LỚP L01_NHÓM 03_HK 202
GVHD: NGUYỄN NGỌC KỲ
SINH VIÊN THỰC HIỆN
Nguyễn Khánh Hưng
Lương Ngọc Nam Huy
Link ghi âm ghi hình các phiên google meet:
/>
1
I.Giới thiệu chung
1.Mục tiêu thí nghiệm
Kiểm chứng mạch khuếch đại vi sai dùng BJT
- Biết cách lắp mạch ghép BJT tạo thành mạch khuếch đại vi sai từ module thí nghiệm, hiểu
rõ nguyên lý hoạt động của mạch khuếch đại vi sai dùng BJT với điện trở RE ở cực phát và
nguồn dịng ở cực phát
- Đảm bảo mạch có nguồn DC duy trì hoạt động, dùng máy đo đa năng đo được phân
cực DC của mạch và cách li thành phần DC với ngõ ra bằng cách ghép nối tụ điện.
- Biết cách sử dụng máy phát sóng để tạo sóng ngõ vào phù hợp: điều chỉnh biên độ phù
hợp, tần số dãy giữa để quan sát ngõ ra khơng méo dạng, biết cách tạo hai tín hiệu v1, v2 cùng
pha, ngược pha từ những luật mạch cơ bản áp dụng trên module thí nghiệm theo yêu cầu của bài
thí nghiệm.
- Sử dụng hiệu quả dao động ký để quan sát sóng ngõ vào, ngõ ra, đọc được các giá trị
đỉnh đỉnh trên dao động ký để phục vụ cho việc tính tốn độ lợi áp.
- Đo đạc, kiểm chứng độ lợi áp cách chung AC khi hai sóng ngõ vào chân B cùng pha, độ
lợi áp vi sai Ad khi hai sóng ngõ vào chân B ngược pha của cả hai mạch, so sánh với lý thuyết,
rút ra nhận xét, đánh giá và giải thích về sự khác nhau giữa các kết quả.
- Từ kết quả đo được độ lợi áp cách chung, độ lợi áp vi sai, tính được tỷ lệ triệt tín hiệu đồng
pha CMRR.
2. Phần mềm thí nghiệm: LTspice
3. Module thí nghiệm: BJTLABSN003
II. Các thí nghiệm kiểm chứng
1.
Mạch khuếch đại vi sai với RE là cực phát
1.1. Sơ đồ mạch thí nghiệm và các thơng số cần kiểm chứng
- Nguyên lý hoạt động: Mạch gồm 2 BJT giống nhau về mọi thông số, ghép chung chân C,
chân E, tín hiệu đầu vào đưa vào chân B, điện trở RE hồi tiếp âm giúp mạch luôn hoạt động
ở chế độ tích cực, tín hiệu ngõ ra lấy ở chân C là khuếch đại hiệu giữa 2 tín hiệu đầu vào (tín
hiệu bé).
2
Hình 1.1: Mạch khuếch đại vi sai với RE ở cực phát
-
Sơ đồ tương đương:
-
Các thông số quan trọng:
.
=
(
//
)
1.2.Sơ đồ mạch thí nghiệm trên Ltspice
Phần 1: đo phân cực, các giá trị dòng áp tại điểm làm việc
Kết quả đo đạc:
Ta có:
ICQ = 0.92mA
IBQ = 0.0097mA
=ℎ =
Phần 2: đo độ lợi cách chung Ac
Mạch đo độ lợi Ac
Kết quả đo Ac1
Kết quả đo Ac2
Kết quả đo Ac3
Với
Áp dụng cơng thức trên ta có
:
Tương tự ta tính được:
�� =
1
+
2
+
3
= − 0.32018
|
∆ =
���
−
1
|+|
���
−
2
|+|
��
3
|−0.32018 + 0.32035| + |−0.32018 + 0.3205| + |−0.32018 + 0.31969|
=
= 0.0025
3
AC= -0.32018 ± 0.0025
Phần 3: đo độ lợi áp vi sai Ad
Mạch đo độ lợi Ad
Kết quả đo Ad1
Kết quả đo Ad2
Với
=
Áp dụng cơng thức trên ta có:
1
=
2
=
3
=
� ��
=
∆ =
−
3
|
3
=
|49.2017 − 49.25| + |49.2017 − 49.16| + |49.2017 − 49.195|
3
= 0.0322
⇒= 49.2017 ± 0.0322
1.3 Phân tích so sánh và kết luận
a) Phân cực tính DC
- Lý thuyết:
=
(12
1)
- Sai số với thực tế:
% ố=
% =�
-
Phân tích và đánh giá
+ Ta thực hiện mơ phỏng với các thông số của BJT đúng so với datasheet của nhà sản xuất.
+ Nhìn chung các sai số khi đó phân cực tình DC là Icq khơng khác biệt lắm so với tính
tốn trên lý thuyết
b) Độ lợi cách chung
- Lý thuyết
=
=
(//)
+ +2(+
1)
- Sai số so với thực tế
% =�
-
Phân tích đánh giá
Sai số trên là chấp nhận được so với kết quả của lý thuyết vì bản thân là rất bé nên khó
có thể đo được chính xác.
c) Độ lợi vi sai
- Lý thuyết
=
- Sai số so với thực tế
% =
- Phân tích đánh giá
�
Sai số của độ lợi vi sai trong mơ phỏng Ltspice có thể chấp nhận được nhưng trong thực
tế độ lợi vi sai còn phụ thuộc vào ℎ (một đại lượng thay đổi theo nhiệt độ
môi trường) nên khi ta đo trong thực tế số liệu đo đạc có thể có chênh
lệnh nhất định.
2. Mạch khuyếch đại vi sai với nguồn dòng ở cực phát
2.1 Sơ đồ mạch thí nghiệm và các giả thiết cần kiểm chứng
Nguyên lý hoạt động: Mạch gồm 2 BJT giống nhau về mọi thơng số, ghép chung chân C,
chân E, tín hiệu đầu vào đưa vào chân B, nguồn dòng ở chân E cung cấp dịng cho mạch
ln hoạt động
ở chế độ tích cực, tín hiệu ngõ ra lấy ở chân C là khuếch đại hiệu giữa 2 tín hiệu đầu vào (tín
hiệu bé).
Sơ đồ tương đương:
2.2. Sơ đồ mạch thí nghiệm trên LTspice
Các thơng số quan trọng:
B1
R7
R8
Phần 1: Đo phân cực, các giá trị dòng áp tại điểm làm việc
R4
AB1
Kết quả đọ đạc:
Ta có:
I
I
CQ
1, 008mA
BQ
0103mA
h
Phần 2: Đo độ lợi cách chung Ac
.tran 5m
.
.
BK
TP.HCM
.
C
Vi
SINE(0 0.5 1k)
v Av A v ; v
o
c cd d
d
i
1
R4
0
R7
R8
Để đo Ac, ta cho vd
Kết quả đo đạc:
Lần 1
Lần 2
Lần 3
Với
c
v
Áp dụng cơng thức trên ta tính được:
A
c1
o
579, 44.10 6
1,1589.10
3
(V / V )
Tương đương ta có:
