ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
-----⁂-----

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM
MƠN:

MẠCH ĐIỆN TỬ

Giảng viên hướng dẫn: NGUYỄN THANH PHƯƠNG

LỚP: DT01

NHĨM 9

Thành viên:
Nguyễn Ngọc Tri

MSSV: 1713601

Ngơ Mai Xuân Đan

MSSV: 1710055

Phạm Minh Đức

MSSV: 1710073

13/05/2019

download by :

Mục lục
Bài 1: Kiểm chứng mạch khuếch đại BJT ghép E chung: DC và AC...............4
1. Mục tiêu thí nghiệm.............................................................................................................. 4
2. Các giả thuyết phải kiểm chứng..................................................................................... 4
3. Lựa chọn các dữ kiện đầu vào và phương pháp đo đạc các đại lượng.....7
4. Các kết quả thí nghiệm........................................................................................................ 8
5. Phân tích so sánh và kết luận......................................................................................... 14
Bài 2: Kiểm chứng mạch khuếch đại ghép vi sai dùng BJT................................ 18
1. Mục tiêu thí nghiệm............................................................................................................ 18
2. Các giả thuyết phải kiểm chứng.................................................................................. 18
3. Lựa chọn các dữ kiện đầu vào và phương pháp đo đạc các đại lượng. . .21
4. Các kết quả thí nghiệm..................................................................................................... 24
5. Phân tích so sánh và kết luận....................................................................................... 32
Bài 3: Kiểm chứng các mạch ứng dụng dùng Op – amp......................................... 35
1. Mục tiêu thí nghiệm............................................................................................................ 35
2. Các giả thuyết phải kiểm chứng.................................................................................. 35
3. Lựa chọn các dữ kiện đầu vào và phương pháp đo đạc các đại lượng. . .40
4. Các kết quả thí nghiệm.................................................................................................. 41
5. Phân tích so sánh và kết luận...................................................................................... 47
Bài 4: Khảo sát đáp ứng tần số mạch khuếch đại BJT ghép E chung...........51
1. Mục tiêu thí nghiệm............................................................................................................ 51
2. Các giả thuyết phải kiểm chứng................................................................................. .51
3. Lựa chọn các dữ kiện đầu vào và phương pháp đo đạc các đại lượng. . .60
4. Các kết quả thí nghiệm..................................................................................................... 60
5. Phân tích so sánh và kết luận......................................................................................... 67

2


download by :


3

download by :


Bài 1: KIỂM CHỨNG MẠCH KHUẾCH ĐẠI BJT
GHÉP E CHUNG: DC VÀ AC
1.

Mục tiêu thí nghiệm

Khảo sát mạch khuếch đại BJT ghép E chung khơng hồi tiếp và có hồi tiếp
- Đo điểm tĩnh DC: đo được ICQ, IBQ ,VCEQ của BJT ở chế độ DC.
- Tính được hệ số β =, so sánh với khoảng giá trị của β trong datasheet.
- Dùng kết quả điểm tĩnh DC để tính các giá trị AV, ZIN, ZOUT theo lý thuyết.
- Sử dụng thành thạo Scope có 2 chanel để quan sát dạng sóng ngõ
vào , dạng sóng ngõ ra .
- Tìm biên độ lớn nhất của áp ngõ vào mà ngõ ra khơng méo dạng |
max để tìm được chính xác.
- Xác định tần số dãy giữa và đo AV mạch ở tần số dãy giữa: khoảng tần số
tín hiệu ngõ vào và ngõ ra ngược pha, khi đó các tụ ghép xem như ngắn
mạch, các tụ kí sinh xem như hở mạch, kết quả độ lợi áp ít bị ảnh hưởng
bởi các tụ điện.
- Với tần số dãy giữa, quan sát trên dao động kí dạng sóng ngõ vào và ngõ ra,
đọc biên độ VIN, VOUT và tính độ lợi áp AV =
- Từ đó đưa ra nhận xét về sự khác nhau về độ lợi áp của BJT
ghép E chung có hồi tiếp và khơng có hồi tiếp.

- Đo tổng trở ngõ vào ZIN, so sánh với kết quả tính lý thuyết.
- Đo tổng trở ngõ ra ZOUT, so sánh với kết quả tính lý thuyết.
- Thấy được sự khác nhau của mạch khuếch đại BJT E chung có hồi tiếp
và không hồi tiếp. Tác dụng của từng loại mạch và công dụng của các
phần tử trong mạch.
2. Các giả thuyết phải kiểm chứng
2.1.Nguyên lý hoạt động:
Điện áp xoay chiều Vi đưa vào chân B của BJT, tín hiệu ở tần số dãy giữa,
các tụ điện ghép xem như ngắn mạch, cho tín hiệu AC đi qua đồng thời cách li
thành phần DC, do BJT được phân cực hoạt động ở chế độ tích cực, tín hiệu đưa
vào là tín hiệu bé, độ dốc của IC gần như đường thẳng, mạch hoạt động gần như

4

download by :


tuyến tính, nên tín hiệu lấy ra ở chân C VO được khuếch đại, ngược pha với
tín hiệu ngõ vào.
2.2.Sơ đồ tương đương và các thông số quan trọng
a) Mạch BJT khuếch đại E chung khơng
hồi tiếp:

Hình 2.1: Mạch khuếch đại ghép E chng khơng hồi tiếp
• Điểm tĩnh Q:
.(12

1

ICQ =


+

2

( 1// 2)+( +1)( 1+ 2)

VCEQ = 12 – RC.ICQ – (RE1 + RE2)

+1

ICQ

• Sơ đồ tương đương tín hiệu nhỏ mạch khuếch đại BJT E chung không
hồi triếp:

download by :

5


hie =

0.025.ℎ

Theo sơ đồ:ZIN = Rb // hie = RB1 // RB2 // hie

b) Mạch khuếch đại ghép E chung có hồi tiếp:

Hình 2.2: Mạch khuếch đại ghép E chung có hồi tiếp

• Điểm tĩnh Q:
.(12

1

ICQ =

+

2

( 1// 2)+( +1)( 1+ 2)

VCEQ = 12 – RC.ICQ – (RE1 + RE2)

+1

ICQ

• Sơ đồ tương đương tín hiệu nhỏ:

6

download by :


hie =

0.025.ℎ


Theo sơ đồ:ZIN = RB1 // RB2 // (hie +RE1(hfe + 1))

3. Lựa chọn các dữ kiện đầu vào và phương pháp đo đạc các đại lượng
3.1.Đo DC:
+ Lắp mạch theo module trong hộp thí nghiệm.
+ Ngắn mạch thành phần AC
+
Đo ICQ: dùng máy đo ở chế độ DC, thang đo 100mA, đo dòng ICQ
chỉ vài mA, que đo nối tiếp với dòng ICQ
+
Đo IBQ: máy đo ở chế độ DC, thang đo 100mA, dịng IBQ có giá trị
rất nhỏ, que đo nối tiếp với dòng IBQ.
+
Đo VCEQ: máy đo cho đo V ở chế độ DC, cắm que đo vào đầu C và
đầu E của BJT.
+ Từ ICQ, IBQ tính β =
+

Chọn ngõ vào Vi là sóng sin, biên độ tầm

mV 3.2.Đo AV:
+ Chọn các giá trị V i nhỏ hơn |Vi|max để ngõ ra Vo không bị méo dạng.
+ Chọn tầm số đo là tần số dãy giữa để mạch xem như là thuần trở, AV
không phụ thuộc vào trở kháng của các tụ điện (3kHZ, 5kHz, 8kHz)

7

download by :



Quan sát dạng sóng bằng dao động ký, Vi vào CH1, Vo vào CH2, chọn

+

xem ở chế độ DUAL, điều chỉnh VOL/DIV phù hợp, ghi lại kết quả Vi, Vo
theo trị đỉnh – đỉnh từ đó tính AV =

3.3.Đo Zin:
+
Cố định Vi và tần số, thay đổi các trở Ri, quan sát và ghi lại các giá
trị Vo khác nhau trên oscilloscope (trị đỉnh – đỉnh).
+
Chọn (Ri1, Ri2) = (1k, 2.7k), (1k, 6.8k), (2.7k, 6.8k). Các Ri khác
nhau, chênh lệch đáng kể, ngõ ra sẽ chênh lệch, không quá gần nhau.
+
Tính Zin
3.4.Đo Zout:
+
Cố định Vi và tần số, thay đổi các trở RL, quan sát và ghi lại các giá
trị Vo khác nhau trên oscilloscope (trị đỉnh – đỉnh).
+
Chọn (RL1, RL2) = (5.6k, 1.2k), (5.6k, 1k), (1k, 1.2k)
+
Tính Zout
4. Các kết quả thí nghiệm
4.1. Đo phân cực tĩnh
DC Kết quả đo
ICQ = 5.201
β


==

4.2. Đo độ lợi áp AV :
a)

Mạch khuếch đại BJT E chung không

hồi tiếp: Ngõ ra không bị méo dạng:

Bảng 4.1: Kết quả đo AV mạch khuếch đại BJT E chung không hồi tiếp
Tần số
3kHz
5kHz
8kHz
8


download by :


Hình 4.1: Kết quả đo Av1

Hình 4.2: Kết quả đo AV2

9

download by :


+

̅̅}

=

=
33
1 2

∆A V =

|

→AV=
b) Mạch khuếch đại BJT E chung có hồi tiếp:
Ngõ ra khơng bị méo dạng

Bảng 4.2: Kết quả đo AV mạch khuếch đại BJT E chung co hồi tiếp
Tần số
3kHz
5kHz
8kHz

Hình 4.4: Kết quả đo Av1

10


download by :



Hình 4.5: Kết quả đo AV2

−21.333 +(− 2)+(−20)

̅̅}

+ +

=1 2 3=

=

|−21.111 −(−21.333) |+ |−21.11 1−(−22) |+ |−21.11 1−(−20) | = 1.407 3

33

∆A V =

|

−1

̅̅

→AV=
11


download by :



4.3. Đo tổng trở ngõ vào:
a) Mạch khuếch đại BJT E chung không hồi tiếp
Bảng 4.3: Kết quả đo Zin mạch khuếch đại BJT E chung không hồi tiếp
Ri1
1kΩ
1kΩ
2.7kΩ
1+

1

1

+

=

̅̅

∆Zin =
in

∆Zin = 1.047

=

̅̅
→ Z


=

±

b) Mạch±

Bảng 4.4: Kết quả đo Zin mạch khuếch đại BJT E ch

1kΩ

1kΩ
1.2kΩ
1

1

+

Tương tự:
Zin2 = 2.3kΩ

Zin3 = 2.8kΩ

+

1


download by :


12


||̅−

∆Zin =

̅̅
→ Z
in

Bảng 4.5:

Cơng thức tính tổng trở ngõ ra :

Tương tự:

=

̅̅

0.976 kΩ

̅̅

∆Zout =

|0.976−1.1|+|0.976−0.95|+
Z


=

±

=

→

out

13


download by :


b) Mạch khuếch đại BJT E chung có hơi tiếp
Bảng 4.6: Kết quả đo Zout
RL1
5.6kΩ
5.6kΩ
1kΩ
Cơng thức tính tổng trở ngõ ra :

=

̅̅
||̅−

1|+ | − 2|+ | − 3 | 983|+ |1


̅
=±

→ Z

=

∆Z in =

̅

̅̅

∆

out

5. Phân tích so sánh và kết luận:
Tính tốn lý thuyết theo 2 dữ liệu đo được lúc làm thí nghiệm:
hfe = β = 273.74, VBE = 0.621V
5.1. Phân cực tĩnh DC:
•
Lý thuyết

ICQ =

( 1// 2)+( +1)( 1+ 2)

14



download by :


=

= 12 – 1×5.1885 – (22 + 390) × 10−3 ×

273.74+1

273.74

•
Cơng thức sai số: %sai số =

%ICQ =

|

%VCEQ =

5.201−5

|

•

Phân tích đánh giá
+

hfe theo datasheet của BJT 2SD468 là 85 – 240 nhưng khi đo thì hfe của
BJT là 273.74 . Nguyên nhân là do hfe thay đổi theo nhiệt độ, nhiệt độ càng tăng
thì hfe càng lớn .
+
Nhìn chung các sai số khi đó phân cực tĩnh DC là ICQ và VCEQ khơng
khác biệt lắm so với tính tốn trên lý thuyết.
5.2. Mạch khuếch đại BJT E chung không hồi tip:
ã

Lý thuyt
hie =

-

0.025.

= 0.025 ì273.74 = 1.32k

li ỏp

AV = - hfe .
1

=

273.74

-

Tổng trở ngõ vào

15


download by :
1

ZIN = RB1 // RB2 // hie =
- Tổng trở ngõ ra
ZOUT = RC = 1kΩ
•
%AV =
|

% Z out = |

%Zin =

•

Phân tích đánh giá
+
2 đại lượng Zin và Zout khá đúng với thực tế nhưng AV thì lại có sai số
khá lớn. Ngun nhân là do dụng cụ đo không hiển thị được giá trị cụ thể mà
chỉ nhìn vào vạch chia để xác định giá trị Vp-p sau đó lập tỉ số nên dẫn đến
việc sai sót trong số liệu.
+
Hướng giải quyết: Chỉnh Volt/div nhỏ lại để có thể tăng độ chính xác
khi đọc giá trị Vout và Vin. Đồng thời làm thí nghiệm ở một nơi có nhiệt độ
mơi trường ổn định để hfe không bị thay đổi
5.3. Mạch khuếch dại BJT E chung cú hi tip:

ã Lý thuyt
hie =

0.025.

-

= 0.025 ì273.74 = 1.32k5.1885

lợi áp

AV = - hfe .

1

1×5.6

=

273.74

1+ 5.6

×

16


download by :



=

- 23.022

-

Tổng trở ngõ vào
ZIN = RB1 // RB2 // (hie +RE1(hfe + 1))
=

- Tổng trở ngõ ra
ZOUT = RC = 1kΩ
• Sai số so với thực tế
%AV =
|

% Z out = |

%Zin =

•

Phân tích đánh giá
+
Các đại lượng Zin, Zout khơng có sự chênh lệch nhiều giữa lý thuyết
với thực tế nhưng AV lại có sự chênh lệch khá lớn.
+
Nguyên nhân: do dụng cụ đo không hiển thị được giá trị cụ thể mà chỉ
nhìn vào vạch chia để xác định giá trị Vp-p sau đó lấp tỉ số nên dẫn đến việc

sai sót trong số liệu. Bên cạnh đó giá trị AV cịn phụ thuộc vào hfe (một đại
lượng thay đổi theo nhiệt độ môi trường).

17


download by :