Khái ni m ệ
1.1 Khái ni m v tín hi uệ ề ệ
Tín hiệu là sự biến đổi của một thông số nào đó theo quy luật của tín hiệu Trong phạm vi hợp của cảm nhận, tín hiệu có thể là dòng điện Tín hiệu có thể có trị số không đổi, chẳng hạn như trị số của dòng điện trong một pin, hoặc có thể thay đổi theo thời gian, như dòng điện được điều chỉnh để phát ra âm thanh hoặc hình ảnh Tín hiệu được đưa vào một mạch điện gọi là tín hiệu đầu vào hay kích thích, trong khi tín hiệu phản hồi từ cảm nhận được gọi là tín hiệu ra hay đáp ứng.
Người ta sử dụng các hàm theo thời gian để mô tả tín hiệu và để thể hiện sự biến đổi của chúng trên hệ trục biên thời gian, nhằm nhận diện dạng sóng Dưới đây là một số hàm và dạng sóng của một số tín hiệu phổ biến.
1.2 Các d ng tín hi uạ ệ
V d ng sóng ta có tín hi u sin, vuông, xung, răng c a, v.v ề ạ ệ ư
V tín hiệu là tín hiệu âm tần (AF), cao tần (HF), siêu cao tần (VHF), cực cao tần (UHF) và các băng tần khác, thường phát biểu theo tần số sóng Các loại sóng bao gồm sóng rất dài (VLF), sóng dài (LW), sóng trung bình (MW), sóng ngắn (SW), sóng centimet, sóng milimet, sóng vi ba, và sóng nanomet.
V s liên t c g m có tín hi u liên t c (continuous) và gián đo n (khôngề ự ụ ồ ệ ụ ạ liên t c) (discontinuous) Liên t c hay gián đo n là xét v biên đ ho c th iụ ụ ạ ề ộ ặ ờ gian
Tín hiệu được phân loại thành tín hiệu tương tự (analog) và tín hiệu số (digital), dựa trên cách thức liên tục hoặc rời rạc theo thời gian Tín hiệu liên tục, như được minh họa trong hình 1.1, thể hiện sự biến thiên mượt mà, trong khi tín hiệu rời rạc, như trong hình 1.3a, thể hiện các giá trị tại những thời điểm cụ thể.
V tính xác đ nh ngề ị ười ta phân ra tín hi u xác đ nh (deterministic) và tínệ ị hi u ng u nhiên (random).ệ ẫ
Tín hiệu tuần hoàn (periodic) là tín hiệu có dạng sóng lặp lại sau mỗi chu kỳ T, trong khi tín hiệu không tuần hoàn (aperiodic) không có sự lặp lại định kỳ Nếu sóng lặp lại gần đúng, tín hiệu sẽ được gọi là tín hiệu quasi periodic.
M ch m c theo ki u EC, BC, CC ạ ắ ể
Gi i thích đả ược nguyên lý ho t đ ng c a ba cách m cạ ộ ủ ắ
L p đắ ược m ch khu ch đ i c b nạ ế ạ ơ ả
2.1 M ch m c theo ki u EC ( ki u Echung )ạ ắ ể ể
LÝ THUY T Ế
Hình 1.1 S đ c u t o m ch Tranzito m c theo ki u E chung (E C) th c tơ ồ ấ ạ ạ ắ ể ự ế
Rc: Đi n tr t i đ l y tín hi u ra;ệ ở ả ể ấ ệ
Re: Đi n tr n đ nh nhi t;ệ ở ổ ị ệ
2.1.2 M ch đi n tạ ệ ương đương
Hình 1.2a: Cách m c theo ki u E C Hình 1.2b: S đ tắ ể ơ ồ ương đương m ch E ạ C
Trên s đ tơ ồ ương đương không xác đ nh đị ược tr kháng ra c a m ch.Th c t ở ủ ạ ự ế đượcxác đ nh theo đ d c c a đị ộ ố ủ ường đ c tuy n ra hình 1.6ắ ế
Hình 1.3 Đ c tuy n ra c a m ch E Cặ ế ủ ạ
Gi s tr kháng ra c a m ch CE là Zả ử ở ủ ạ R =Ro.
V i tr kháng vào là Rớ ở β E , tr kháng ra là Rở o ta v l i đẽ ạ ượ ơ ồ ươc s đ t ng đ ong c a m ch nh hinh1.4ư ủ ạ ư
Hình 1.5: S đ tơ ồ ương đương cách m c C E khi có t iắ ả
M ch này có m t s tính ch t sau:ạ ộ ố ấ
Tín hi u đệ ược đ a vào c c B và l y ra trên c c C.ư ự ấ ự
Tín hi u vào và ra ngệ ược pha (đ o pha)ả
H s khu ch đ i dòng đi n ệ ố ế ạ ệ 1và khu ch đ i đi n áp ế ạ ệ < 1
T ng tr đ u vào kho ng vài trăm Ohm đ n vài Kổ ở ầ ả ế
T ng tr đ u ra kho ng vài kổ ở ầ ả đ n hàng trăm kế
Trong cách m c C E, đ c tuy n ra là quan h gi a dòng ra Iắ ặ ế ệ ữ c vàđi n áp raệ
UCE là một yếu tố quan trọng trong việc đánh giá dòng điện vào Iứ ớ ả ị B Đặc biệt, nó phụ thuộc vào mối quan hệ giữa dòng vào IB và điện áp vào Uệ BE Đồng thời, giá trị của điện áp ra Uứ ớ ả ị ủ ệ CE cũng được trình bày trong hình 1.6 a và 1.6 b.
Hình 1.6a: Đ c tuy n vàoặ ế Hình 1.6 b: Đ c tuy n raặ ế
Trên s đồ 1.6 a, độ dẫn điện của tranzito phụ thuộc vào áp suất U và dòng điện I Khi áp suất U vượt qua ngưỡng 0,6V, tranzito bắt đầu dẫn điện Dòng điện I phụ thuộc vào nguồn cung cấp V, và nguồn cung cấp càng cao thì dòng điện I càng lớn.
Trên s đ hình 1.6 b: Đ c tuy n ra c a Tranzito, cho th y Tranzito đơ ồ ặ ế ủ ấ ược chia làm ba vùng làm vi c g m có:ệ ồ
+ Vùng ng ng d n: Là vùng n m dư ẫ ằ ướ ười đ ng IB= 0 Lúc này đi n áp phân c cệ ự
Vùng khu ch đ i là khu vực tiếp giáp giữa BE và BC, nơi có vai trò quan trọng trong việc điều tiết dòng điện, điện áp và công suất Khu vực này được thiết kế để đảm bảo sự ổn định và hiệu quả trong hệ thống điện.
+ Vùng bão hoà: Là vùng n m bên trái đằ ường U CEbh lúc này c hai m i n i BE vàả ố ố
BC đ u đề ược phân c c thu n.ự ậ
Theo đ c tuy n ra hình1.6b Khi Iặ ế B =0 Thì dòng IC#0 đi u này đề ược gi i thíchả nh sau:ư
+ H s : Trong ch đ m t chi u, đ đánh giá kh năng đi u khi n c a dòngệ ố β ế ộ ộ ề ể ả ề ể ủ
IB đ i v i dòng Iố ớ C người ta đ nh nghĩa h s khu ch đ i dòng đi n õ:ị ệ ố ế ạ ệ
V i Iớ C và IB là giá tr t i đi m làm vi c Thông thị ạ ể ệ ường õ n m trong kho ngằ ả t 50 đ n 400.ừ ế
Trong ch đ xoay chi u, h s khu ch đ i õ đế ộ ề ệ ố ế ạ ược đ nh nghĩa:ị
TH C HÀNH Ự
Th c hành theo nhóm (3 sinh viên/nhóm)ự
TT Thi t b V t tế ị ậ ư Thông s k thu tố ỹ ậ S lố ượng
1 Máy hi n sóngệ 20MHz, hai tia 1máy/nhóm
2 Đ ng h v n năngồ ồ ạ V A OM 1cái/nhóm
Bo m ch thí nghi m ạ ệ dùng tranzitor lưỡng c cự (BJT)
4 Linh ki nệ Bộ B /nhómộ
6 Ngu n đi nồ ệ Đi n áp vào ệ 220ACV/2A Đi n áp ra ệ
III Quy trình th c hi nự ệ
TT Các bước công vi cệ
D ng cụ ụ thi t b ,v t tế ị ậ ư Yêu c u k thu tầ ỹ ậ
1 Chu n bẩ ị Ki m tra d ng cể ụ ụ B d ng cộ ụ ụ S d ng đ đoử ụ ể các
Ki m tra máy phát ể xung
Ki m tra máy hi n ể ệ sóng
Bo m ch thí nghi mạ ệ
Máy phát xung Máy hi n ệ sóng
Bo m chạ d ng ạ xung, Khi đo xác đ nh đị ược chu k , d ng xung, ỳ ạ t n s …ầ ố
K t n i ế ố m ch đi nạ ệ Dùng dây d n k t ẫ ế n iố
Bo m chạ Đúng s đ nguyên lýơ ồ
N i dây đ v i ố ỏ ớ dương Dây đen v i âmớ
4 Đo ki m ể tra K t n i ế ố m ch ạ v i ớ đ ng h v n năngồ ồ ạ Đ ng h v n ồ ồ ạ năng Đúng đi n ápệ
Vi t trên gi yế ấ Bút, gi yấ
V s đ l p rápẽ ơ ồ ắ Trình b y nguyên lý ầ ho t đ ngạ ộ Ghi các thông s đo ố được
IV Ki m tra, đánh giá ể (Thang đi m 10)ể
TT Tiêu chí N i dungộ Thang đi mể
So sánh giữa transistor lưỡng cực (BJT) và transistor trường (FET) là rất quan trọng trong lĩnh vực điện tử BJT hoạt động dựa trên dòng điện, trong khi FET hoạt động dựa trên điện áp Điều này dẫn đến sự khác biệt trong cách thức điều khiển và hiệu suất của chúng BJT thường có độ lợi dòng cao hơn, nhưng FET lại có điện trở vào lớn hơn, giúp tiết kiệm năng lượng Việc hiểu rõ quy trình hoạt động của cả hai loại transistor này sẽ giúp các kỹ sư thiết kế mạch hiệu quả hơn.
2 K năngỹ L p đắ ược m ch đi n đúng yêu c u kạ ệ ầ ỹ thu t ậ Đo được các thông s c n thi t ố ầ ế 4
3 Thái độ -An toàn lao đ ngộ
Hình 1.8: M ch khu ch đ i E chungạ ế ạ
V i VCC= 5VDC, R1 = 2.2K R2 =1M, Re = 470, Rc = 4,7K C1= C2 = 10uF, ớ C3 = 100uF
Q lo i 2SC1815 (C1815) Vi đạ ượ ấ ừc l y t máy phát sóng âm t n ầ Đo phân c c tĩnh:ự Đo k t qu phân c c c a m ch Iế ả ự ủ ạ CQ và VCEQ
Vi t và v phế ẽ ương trình đường t i DC,ACả
Xác đ nh biên đ đi n áp ra c c đ i trên R1ị ộ ệ ự ạ
Chú ý: trong ph n này đ đ n gi n sinh viên ch c n l p m ch ph n DC, khôngầ ể ơ ả ỉ ầ ắ ạ ầ c n n i dây ngu n Vi và các t đi n.ầ ố ồ ụ ệ
Ch đ AC: sinh viên th c hi n các bế ộ ự ệ ước sau
Đo h s khu ch đ i đi n áp Avệ ố ế ạ ệ
Bước 1: T t ngu n DC, đ h t C2 l p m ch nh hình 1.8ắ ồ ể ở ụ ắ ạ ư
Bước 2: B t ngu n DC, ki m tra l i phân c c ( Q ph io73 ch đ khu ch đ i )ậ ồ ể ạ ự ả ế ộ ế ạ
Bước 3: Cho Vimax = 50mV, t n s 1kHz, d ng sin chu n (n u tín hi u ngõ raầ ố ạ ẩ ế ệ b méo thì gi m nh biên đ ngõ vào cho đ n khi biên đ tín hi u ra là sinị ả ỏ ộ ế ộ ệ chu n)ẩ
Bước 4: Kiểm tra độ chính xác của dao động ký OSC, dây đo và vị trí các núm điều chỉnh như POS, Time/DIV, Volt/DIV, Mod, để đảm bảo hiển thị chính xác trên màn hình của thiết bị.
Bước 5: N i t C2 vào m ch, dùng OSC đo đ ng th i tín hi u Vi và Vout , tăngố ụ ạ ồ ờ ệ
Vi đ n khi nào Vout v a méo ( không có d ng sin) thì ng ng tăng Viế ừ ạ ừ
Bước 6: Đ c các giá tr đ nh Vi, Vout (V0) ghi vào b ng ọ ị ỉ ả
Tính h s khu ch đ i Av c a m ch b ng cách đo: Av= Vệ ố ế ạ ủ ạ ằ 0 / Vi nh n xét ậ
S d ng dao đ ng ký đo v d ng sóng vào Vi , ra Vo trên cùng h tr cử ụ ộ ẽ ạ ệ ụ
Bước 1: T t ngu n DC t m ch hình 1.8 m c n i ti p bi n tr VRi = 10K ắ ồ ừ ạ ắ ố ế ế ở vào gi a hai t C2 và Riữ ụ
Bước 2: b t ngu n DC, dùng OSC quan sát d ng sóng vào và ra Đi u ch nh ậ ồ ạ ề ỉ
Vi sao cho Vo đ l n , không méoủ ớ
Bước 3: Sử dụng OSC để quan sát và điều chỉnh hai tín hiệu tại hai đầu biến tần VRi, so sánh với giá trị mass Điều chỉnh biến tần VRi cho đến khi tín hiệu này giảm xuống mức mong muốn, đảm bảo sự ổn định và chính xác trong quá trình điều khiển.
Bước 4: tháo bi n tr VRi, ra kh i m ch, đo giá tr c a bi n tr , đây chính làế ở ỏ ạ ị ủ ế ở t ng tr c a m ch ổ ở ủ ạ
Bước 1: T m ch hình 1.8 sinh viên dùng OSC đo biên đ đi n áp ngõ ra ừ ạ ộ ệ
V0 , giá tr này g i là Vị ọ 01 Gi có đ nh Vữ ị i
Bước 2: m c bi n tr VRắ ế ở L K ngõ ra c a m ch ( song song v i t i ở ủ ạ ớ ả
Bước 3: dùng OSC quan sát V0 Ch nh bi n tr VRỉ ế ở L cho t i khi th y biên đ ớ ấ ộ tớn hi u ngừ ra gi m cũn ẵ so v i biờn đ Vệ ả ớ ộ 01
Bước 4: C t bi n tr VRắ ế ở L ra kh i m ch và đo giá tr bi n tr này Đây chính ỏ ạ ị ế ở là t ng tr ra c a m ch ổ ở ủ ạ
Hình 1.9: S đ c u t o m ch Tranzito m c theo ki u B Cơ ồ ấ ạ ạ ắ ể
Re: Đi n tr ngõ vàoệ ở
Rb1, Rb2: đi n tr phân c cệ ở ự
2.2.2 M ch đi n tạ ệ ương đương
Hình 1.10a: Cách m c m ch B C Hình 1.10b: S đ tắ ạ ơ ồ ương đương m chạ B C
Trên sơ đồ mạch hình 1.10 là sơ đồ mạch Tranzito mạch theo kiểu B C của transistor npn Nhận thấy cấu trúc của Tranzito được kết hợp từ ba khối bán dẫn tạo nên hai tiếp giáp pn Có thể coi tiếp giáp BE như một điốt D, ngoài ra vì nó có vai trò quan trọng trong việc điều khiển dòng điện.
I nên gi a hai c c B vàcC đữ ự ược thay th b ng m t ngu n dòng có giá trế ằ ộ ồ ị là Iỏ E V i s thay th đó ta có s đ tớ ự ế ơ ồ ương đương nh hình 1.10bư
Khi Tranzito được phân c c và ho t đ ng vùng khu ch đ i thì ti p giápự ạ ọ ở ế ạ ế
BE được phân cấp thuần Khi đó, Điểm D tự động tương đương với một điểm trừ có giá trị độ lệch ở trong bảng điểm thuần của Điểm, điểm trừ này được ký hiệu là rệ e và được tính.
V i Uớ T là đi n áp nhi t, nhi t đ bình thệ ệ ở ệ ộ ường U T = 26mV, do đó:
Nh v y s đ tư ậ ơ ồ ương đương được v l i nh hình 1.10ẽ ạ ư
Hình 1.11 : S đ tơ ồ ương đương m ch m c B Cạ ắ
V i s đ tớ ơ ồ ương đương hình1.11 Có th tính để ược tr kháng vào ra c a m chở ủ ạ nh sau:ư
Tr kháng vào : Zở V = re Giá tr rị e r t nh , t i đa kho ng 50Ùấ ỏ ố ả
Tr kháng ra đở ược Z R được tính khi cho tín hi u vào b ng không, vì th Iệ ằ ế E = 0 nên IC = Iβ E có nghĩa ngõ ra c a hình1.8 h m ch, do đó: Zủ ở ạ R = ∞
Th c t tr kháng ra c a m ch C B kho ng vài M ự ế ở ủ ạ ả Ω
Ri= Vi Ii = Vbe Ie (1.9)
Ro = Vo Vi = Vcb Ic (1.10) Đ khu ch đ i dòng đi n:ộ ế ạ ệ
Ic = 1 (1.11) Đ khu ch đ i đi n áp:ộ ế ạ ệ
Av = Vo Vi = Vbe Vcb = (1.12)
M ch này có m t s tính ch t sauạ ộ ố ấ :
Tín hi u đệ ược đ a vào c c E và l y ra trên c c C.ư ự ấ ự
Tín hi u ngõ vào và ngõ ra đ ng pha.ệ ồ
H s khu ch đ i dòng đi n ệ ố ế ạ ệ , h s khu ch đ i đi n áp ệ ố ế ạ ệ
T ng tr ngõ vào nh t vài ch c ổ ở ỏ ừ ụ đ n vài trăm ế
T ng tr ra r t l n t vài ch c kổ ở ấ ớ ừ ụ đ n hàng Mế
Th c hành theo nhóm (3 sinh viên/nhóm)ự
TT Thi t b V t tế ị ậ ư Thông s k thu tố ỹ ậ S lố ượng
1 Máy hi n sóngệ 20MHz, hai tia 1máy/nhóm
2 Đ ng h v n năngồ ồ ạ V A OM 1cái/nhóm
Bo m ch thí nghi m ạ ệ dùng tranzitor lưỡng c cự (BJT)
4 Linh ki nệ Bộ B /nhómộ
6 Ngu n đi nồ ệ Đi n áp vào ệ 220ACV/2A Đi n áp ra ệ
II Quy trình th c hi nự ệ
TT Các bước công vi cệ
D ng cụ ụ thi t b ,v t tế ị ậ ư Yêu c u k thu tầ ỹ ậ
Ki m tra máy phát ể xung
Ki m tra máy hi n ể ệ sóng
Bo m ch thí nghi mạ ệ
B d ng cộ ụ ụ Máy phát xung Máy hi n ệ sóng
S d ng đ đoử ụ ể các d ng ạ xung, Khi đo xác đ nh đị ược chu k , d ng xung, ỳ ạ t n s …ầ ố
K t n i ế ố m ch đi nạ ệ Dùng dây d n k t ẫ ế n iố
Bo m chạ Đúng s đ nguyên lýơ ồ
N i dây đ v i ố ỏ ớ dương Dây đen v i âmớ
4 Đo ki m ể tra K t n i ế ố m ch ạ v i ớ đ ng h v n năngồ ồ ạ Đ ng h v n ồ ồ ạ năng Đúng đi n ápệ
Vi t trên gi yế ấ Bút, gi yấ V s đ nguyên lýẽ ơ ồ
V s đ l p rápẽ ơ ồ ắ Trình b y nguyên lý ầ ho t đ ngạ ộ
Ghi các thông s đo ố được
3 Ki m tra, đánh giá ể (Thang đi m 10)ể
TT Tiêu chí N i dungộ Thang đi mể
Bài viết này so sánh sự khác nhau giữa tranzito lưỡng cực (BJT) và tranzito trường (FET) trong hoạt động của chúng Cả hai loại tranzito đều có ứng dụng quan trọng trong các mạch điện, nhưng chúng hoạt động theo những nguyên lý khác nhau BJT sử dụng dòng điện để điều khiển dòng điện, trong khi FET sử dụng điện áp Sự khác biệt này dẫn đến những ưu điểm và nhược điểm riêng của từng loại tranzito, ảnh hưởng đến hiệu suất và ứng dụng trong các thiết bị điện tử.
2 K năngỹ L p đắ ược m ch đi n đúng yêu c u kạ ệ ầ ỹ thu t ậ Đo được các thông s c n thi t ố ầ ế 4
3 Thái độ -An toàn lao đ ngộ
Hình 1.12: M ch khu ch đ i B chungạ ế ạ
Sinh viên m c m ch nh hình 1.12 th c hiên tắ ạ ư ự ương t nh m ch khu ch đ i E ự ư ạ ế ạ chung
V i VCC= +12VDC, Rb1 = 15K ớ Rb2 =6,8K, RE = 390, Q1 lo i 2SC1815 ạ
(C1815) Vi đượ ấ ừc l y t máy phát sóng âm t n ầ
Khi thực hiện đo đạc trong khu vực, sinh viên cần phải ổn định giá trị biên để đảm bảo kết quả đo đạt chính xác nhất Cần xem xét lý thuyết tính toán để xác định các yếu tố ảnh hưởng đến giá trị đo đạc trong khu vực.
Hình 1.13: S đ c u t o m ch m c theo ki u C Cơ ồ ấ ạ ạ ắ ể
Re: Đi n tr ngõ raệ ở
Rb1, Rb2: đi n tr phân c cệ ở ự
2.3.2 M ch tạ ương đương: hình 1.14
Hình 1.14a: Cách m c m ch C C Hình 1.14b: M ch tắ ạ ạ ương đương cách m c C ắ C
Tính t ng tr ngõ vào:ổ ở b e e e e b b V
Tính tổng trở ngõ ra của mạch điện trở Rb1 song song với Rb2 cho thấy rằng điện trở Rb song song với nguồn Rs sẽ tạo ra tổng trở tương đương Điện trở này được xác định bằng cách so sánh điện trở Rb với Rs, cho thấy rằng tổng trở ngõ ra chính là Rs Điều này giúp hiểu rõ hơn về mạch điện và cách tính toán các giá trị điện trở trong hệ thống.
Theo m ch tạ ương đương thì các đi n tr Rs, rb và ệ ở re m c n i ti p nhau vàắ ố ế m c song song v i đi n tr Re Ta có:ắ ớ ệ ở
Tính đ khu ch đ i dòng đi n:ộ ế ạ ệ b b
- Tính đ khu ch đ i đi n áp:ộ ế ạ ệ e e b e e e e e b b e e b e V v R
Xét góc pha: Khi Vb tăng làm cho Ib tăng và Ie tăng nên Ve cũng tăng theo, nên đi n áp c a tín hi u vào và ra đ ng pha.ệ ủ ệ ồ
M ch có m t s tính ch t sau:ạ ộ ố ấ
Tín hi u đệ ược đ a vào c c B và l y ra trên c c E.ư ự ấ ự
Tín hi u ngõ vào và ngõ ra đ ng pha.ệ ồ
H s khu ch đ i dòng đi n ệ ố ế ạ ệ , h s khu ch đ i đi n áp ệ ố ế ạ ệ
T ng tr ngõ vào t vài kổ ở ừ đ n vài ch c kế ụ
T ng tr ngõ ra nh t vài ch c ổ ở ỏ ừ ụ đ n vài trăm ế
Th c hành theo nhóm (3 sinh viên/nhóm)ự
TT Thi t b V t tế ị ậ ư Thông s k thu tố ỹ ậ S lố ượng
1 Máy hi n sóngệ 20MHz, hai tia 1máy/nhóm
2 Đ ng h v n năngồ ồ ạ V A OM 1cái/nhóm
Bo m ch thí nghi m ạ ệ dùng tranzitor lưỡng c cự (BJT)
4 Linh ki nệ Bộ B /nhómộ
6 Ngu n đi nồ ệ Đi n áp vào ệ 220ACV/2A Đi n áp ra ệ
III Quy trình th c hi nự ệ
TT Các bước công vi cệ
D ng cụ ụ thi t b ,v t tế ị ậ ư Yêu c u k thu tầ ỹ ậ
Ki m tra máy phát ể xung
Ki m tra máy hi n ể ệ sóng
Bo m ch thí nghi mạ ệ
B d ng cộ ụ ụ Máy phát xung Máy hi n ệ sóng
S d ng đ đoử ụ ể các d ng ạ xung, Khi đo xác đ nh đị ược chu k , d ng xung, ỳ ạ t n s …ầ ố
K t n i ế ố m ch đi nạ ệ Dùng dây d n k t ẫ ế n iố
Bo m chạ Đúng s đ nguyên lýơ ồ
N i dây đ v i ố ỏ ớ dương Dây đen v i âmớ
4 Đo ki m ể tra K t n i ế ố m ch ạ v i ớ đ ng h v n năngồ ồ ạ Đ ng h v n ồ ồ ạ năng Đúng đi n ápệ
Vi t trên gi yế ấ Bút, gi yấ
V s đ l p rápẽ ơ ồ ắ Trình b y nguyên lý ầ ho t đ ngạ ộ Ghi các thông s đo ố được VI Ki m tra, đánh giá ể (Thang đi m 10)ể
TT Tiêu chí N i dungộ Thang đi mể
So sánh giữa transistor lưỡng cực (BJT) và transistor trường (FET) cho thấy những khác biệt quan trọng trong cách hoạt động của chúng BJT hoạt động dựa trên dòng điện, trong khi FET hoạt động chủ yếu dựa trên điện áp BJT có khả năng khuếch đại tín hiệu tốt hơn trong một số ứng dụng, nhưng FET lại có ưu điểm về độ nhạy và tiêu thụ năng lượng thấp hơn Việc hiểu rõ quy trình hoạt động của hai loại transistor này là cần thiết để áp dụng chúng hiệu quả trong các mạch điện tử.
2 K năngỹ L p đắ ược m ch đi n đúng yêu c u kạ ệ ầ ỹ thu t ậ Đo được các thông s c n thi t ố ầ ế 4
3 Thái độ -An toàn lao đ ngộ
Hình 1.15: M ch khu ch đ i C chungạ ế ạ
Sinh viên m c m ch nh hình 1.15 th c hiên tắ ạ ư ự ương t nh m ch khu ch đ i E ự ư ạ ế ạ chung
Chú ý: khi th c hi n đo t ng tr vào, ra c a m ch khu ch đ isinh viên c n ph iự ệ ổ ở ủ ạ ế ạ ầ ả ch n giá tr bi n tr đ t vào sao cho k t qu đo đ c chính xác nh t.ọ ị ế ở ặ ế ả ạ ấ
CÂU H I VÀ BÀI T P NÂNG CAO Ỏ Ậ
Bài t p 1: Câu h i tr c nghi m khách quanậ ỏ ắ ệ
Hãy l a ch n phự ọ ương án đúng đ tr l i các câu h i dể ả ờ ỏ ưới đây b ng cáchằ tô đen vào ô vuông thích h p:ợ
M c tranzito nh th nào đ có t ng tr vào nhắ ư ế ể ổ ở ỏ nh t?ấ a.M c ki u E chung.ắ ể
□ □ □ □ b M c ki u B chungắ ể c.M c ki u C chungắ ể d Tu vào d ng m ch.ỳ ạ ạ
M c tranzito ki u nào đ có t ng tr vào l nắ ể ể ổ ở ớ nh t?ấ a.M c ki u E chung.ắ ể b M c ki u B chungắ ể c.M c ki u C chungắ ể d Tu vào d ng m ch.ỳ ạ ạ
M c tranzito ki u nào đ có t ng tr ra nhắ ể ể ổ ở ỏ nh t?ấ a.M c ki u E chung.ắ ể b M c ki u B chungắ ể c.M c ki u C chungắ ể d Tu vào d ng m chỳ ạ ạ
M c tranzito ki u nào đ có t ng tr ra l n nh t?ắ ể ể ổ ở ớ ấ a.M c ki u E chung.ắ ể b M c ki u B chungắ ể c.M c ki u C chungắ ể d Tu vào d ng m ch.ỳ ạ ạ
M c tranzito ki u nào đ có h s khu ch đ iắ ể ể ệ ố ế ạ dòng l n h n 1?ớ ơ a.M c ki u E chung.ắ ể b M c ki u B chungắ ể c.M c ki u C chungắ ể d Tu vào d ng m chỳ ạ ạ
M c tranzito ki u nào đ có h s khu ch đ iắ ể ể ệ ố ế ạ đi n áp l n h n 1?ệ ớ ơ a.M c ki u E chung.ắ ể b M c ki u B chungắ ể c.M c ki u C chungắ ể d Tu vào d ng m ch.ỳ ạ ạ
M c tranzito ki u nào đ cho h s khu ch đ iắ ể ể ệ ố ế ạ dòng và đi n áp l n h n 1?ệ ớ ơ a.M c ki u E chung.ắ ể b M c ki u B chungắ ể c.M c ki u C chung.ắ ể d Tu vào d ng m ch.ỳ ạ ạ
Trong trường h p nào tranzito tr ng thái ng ngợ ở ạ ư d n?ẫ □ □ □ □ a.Ti p giáp BE phân c c ngế ự ược. b Ti p giáp BC phân c c ngế ự ược. c.Ti p giáp BE phân c c thu n.ế ự ậ d G m a và b.ồ
4.9 Trường h p nào tranzito tr ng tháiợ ở ạ khu ch đ i?ế ạ a Ti p giáp BE phân c c ngế ự ược. b Ti p giáp BC phân c c ngế ự ược. c Ti p giáp BE phân c c thu n.ế ự ậ d G m a và c.ồ
Trường h p nào tranzito d n đi n bão hoà?ợ ẫ ệ a.Ti p giáp BE phân c c ngế ự ược. b Ti p giáp BC phân c c thu n.ế ự ậ c.Ti p giáp BE phân c c thu n.ế ự ậ d G m a và c.ồ
Bài t p2 : M ch phân c c BJT NPNậ ạ ự
C p ngu n +12V c a ngu n DC POWER SUPPLY cho m ch A2 1
Ch t ố GND c a m ch ủ ạ ⇔ch t GND ố c a ngu n DC POWER SUPPLY.ủ ồ
Bước 1: Ch nh bi n tr P1 đ ỉ ế ở ể VCE có các giá tr theo b ng A2 1 Đo đi n áp r iị ả ệ ơ trên R2 (VR2), ghi vào B ng A2 1 ả Tính IB, IC, và h s khu ch đ i dòng ệ ố ế ạ β.
Bước 2: Cho bi t đi m làm vi c tĩnh Q trong c 3 trế ể ệ ả ường h p phân c c nêuợ ự trên c a BJT:ủ
C p ngu n 12V c a ngu n DC POWER SUPPLY cho m ch A2 2
Ch t GND c a m ch ch t GND ố ủ ạ ố c a ngu n DC POWER SUPPLY.ủ ồ
Bước 1: Ch nh bi n tr P1 đ ỉ ế ở ể VCE có các giá tr theo b ng A2 2 Đo đi n áp r iị ả ệ ơ trên R2 (VR2) ghi vào B ng A2 2 ả Tính IB, IC, và h s khu ch đ i dòng ệ ố ế ạ β.
Bước 2: Cho bi t đi m làm vi c tĩnh Q trong c 3 trế ể ệ ả ường h p phân c c nêuợ ự trên c a BJT :ủ
♦ ấ ồ +12V c a ngu n DC POWER SUPPLY cho m ch A2 3ủ ồ ạ
Bước 2: Cho bi t tr ng thái ho t đ ng c a BJT ế ạ ạ ộ ủ :
Kh o sát đ c tính khu ch đ i AC dãy t n gi aả ặ ế ạ ở ầ ữ
♦V n c p ngu n +12V ngu n DC POWER SUPPLY cho m ch A2 3ẫ ấ ồ ồ ạ
Sử dụng tín hiệu từ máy phát tín hiệu Function Generator trên thiết bị ATS để đưa tín hiệu AC vào ngõ IN của cảm biến khu vực Điều chỉnh máy phát tín hiệu để chọn chế độ: Đặt chức năng (Function) tại vị trí: Sine.
Ch nh bi n tr ỉ ế ở Amplitude đ có giá tr đi n áp đ nh đ nh ể ị ệ ỉ ỉ VIN(p p) = 30mV
♦N i ngõ ra OUT c a máy phát đ n ngõ vào IN c a m ch.ố ủ ế ủ ạ
♦ Dùng dao đ ng ký đ quan sát tín hi u đi n áp ngõ IN vào và ngõ ra OUTộ ể ệ ệ
HO T Đ NG TH C HÀNH T I XẠ Ộ Ự Ạ ƯỞNG TRƯỜNG a N i dung:ộ
- Th c hành l p ráp các m ch khu ch đa dùng Tranzito ự ắ ạ ế ị
Nghiên cứu và hiểu biết về các mô hình khu vực sử dụng Tranzito là rất quan trọng Hình thức thực hiện được tổ chức theo nhóm, với mỗi nhóm gồm từ 2 đến 4 học sinh Giáo viên sẽ hướng dẫn ban đầu cho học sinh thực hiện các nội dung đã được chỉ dẫn, giúp học sinh theo dõi và tiếp cận kiến thức một cách hiệu quả.
Các v t li u linh ki n th đ ng: các lo i t đi n, các lo i đi n tr , các lo i ậ ệ ệ ụ ộ ạ ụ ệ ạ ệ ỏ ạ cu n c m, các lo i bi n áp, dây n i ộ ả ạ ế ố
Các linh ki n tích c c: các lo i đi t, các lo i BJT, FET, SCR, các lo i IC.ệ ự ạ ố ạ ạ
Bo m ch các kh i: ngu n, khu ch đ i ạ ố ồ ế ạ
B ng m ch in, thi c hàn, nh a thông, c n công nghi p, hóa ch t ăn mòn m ch ả ạ ế ự ồ ệ ấ ạ in, hóa ch t t m s y, r lau ấ ẩ ấ ẻ
1 B ng 1.1: D ng c và trang thi t b ả ụ ụ ế ị
Stt Tên d ng cụ ụ và trang thi t bế ị
Ch tiêu kỉ ỹ thu tậ
3 Đ ng h đo AVOồ ồ Sanwa 1 cái / nhóm
4 B d ng c ngh đi n tộ ụ ụ ề ệ ử 1 b / nhómộ
5 Máy hi n sóngệ Đ n 20MHzế 1 máy / 4 nhóm
6 Máy phát sóng chu nẩ Đ n 100KHzế 1 máy / 4 nhóm
7 Ngu n đi n DC 12Vồ ệ 220V / 12VDC 1 b / nhómộ
Tài li u hệ ướng d n mô đun ẫ
Tài li u hệ ướng d n bài h c ẫ ọ
Phòng h c, xọ ưởng th c hành có đ ánh sáng, h th ng thông gió đúng ự ủ ệ ố tiêu chu nẩ
S đ mô ph ng phơ ồ ỏ ương pháp s a ch a m ch khu ch đ iử ữ ạ ế ạ
Chia t ng nhóm, m i nhóm t 3 đ n 5 h c sinhừ ỗ ừ ế ọ
Chu n b phòng th c t p (làm v sinh s ch s phòng th c t p).ẩ ị ự ậ ệ ạ ẽ ự ậ Đo ki m tra đi n áp lể ệ ưới xoay chi u.ề
T p k t d ng c làm vi c, thi t b đo, linh ki n đúng v trí.ậ ế ụ ụ ệ ế ị ệ ị
Ki m tra s b thi t b đo và các linh ki n.ể ơ ộ ế ị ệ
Giáo viên hướng d n, theo dõi, ki m tra k t qu th c hành, và nh n xét.ẫ ể ế ả ự ậ
H c sinh theo dõi họ ướng d n và th c hành.ẫ ự
Thu d n v t t , thi t b đo v đúng v trí ban đ u.ọ ậ ư ế ị ề ị ầ
Bài th c hành 1: Th c hành l p ráp m ch c c E chung (E C)ự ự ắ ạ ự
M ch khu ch đ i m c theo ki u E C: Theo s đ m ch đi nạ ế ạ ắ ể ơ ồ ạ ệ
Chọn nguồn cung cấp điện áp 3V, 4V, 5V, 6V, 7V, 8V, 9V, 10V, 11V và 12V vào mạch điện tăng dần, ghi lại số liệu và cho nhận xét về mối tương quan giữa các yếu tố Việc phân tích này giúp hiểu rõ hơn về hiệu suất và độ ổn định của các nguồn điện áp khác nhau trong ứng dụng thực tế.
- Cho tín hi u hình sin ngõ vào 1vpp Quan sát d ng sóng ngõ vào và ngõệ ạ ra khi tăng ngu n và cho nh n xét.ồ ậ
- L n lầ ượt gi ngu 3 m c 3v, 6v, 12v tăng d n biên đ tín hi u ngõữ ồ ở ứ ầ ộ ệ vào đ n 3vpp quan sát d ng sóng và cho nh n xét.ế ạ ậ
- Th c hi n tính h s khu ch đ i dòng đi n và đi n áp trong các trự ệ ệ ố ế ạ ệ ệ ường h p.ợ
Bài th c hành 2: Th c hành l p ráp m ch c c B chung (B C)ự ự ắ ạ ự
M ch m c theo ki u B C: Theo s đ m ch đi nạ ắ ể ơ ồ ạ ệ
Chọn lựa cung cấp điện áp từ 3V đến 12V là điều cần thiết để đảm bảo hiệu suất hoạt động của thiết bị Việc ghi lại số liệu và đánh giá mối tương quan giữa các yếu tố như điện áp 3V, 4V, 5V, 6V, 7V, 8V, 9V, 10V, 11V và 12V sẽ giúp tối ưu hóa hiệu quả sử dụng.
- Cho tín hi u hình sin ngõ vào 1vpp Quan sát d ng sóng ngõ vào và ngõ raệ ạ khi tăng ngu n và cho nh n xét.ồ ậ
- L n lầ ượt gi ngu 3 m c 3v, 6v, 12v tăng d n biên đ tín hi u ngõ vàoữ ồ ở ứ ầ ộ ệ đ n 3vpp quan sát d ng sóng và cho nh n xét.ế ạ ậ
- Th c hi n tính h s khu ch đ i dòng đi n và đi n áp trong các trự ệ ệ ố ế ạ ệ ệ ường h p.ợ
Bài th c hành 3: Th c hành l p ráp m ch c c C chung (C C)ự ự ắ ạ ự
M c mach theo k u C C: Theo s đ m ch đi nắ ể ơ ồ ạ ệ
Chọn ngưỡng cung cấp điều chỉnh đồ uống từ 3 – 12 vào mức điện tăng dần, ghi lại số liệu và cho nhận xét về mối tương quan giữa các yếu tố: Điện áp 3V, 4V, 5V, 6V, 7V, 8V, 9V, 10V, 11V, 12V.
- Cho tín hi u hình sin ngõ vào 1vpp Quan sát d ng sóng ngõ vào và ngõệ ạ ra khi tăng ngu n và cho nh n xét.ồ ậ
- L n lầ ượt gi ngu n 3 m c 3v, 6v, 12v tăng d n biên đ tín hi u ngõữ ồ ở ứ ầ ộ ệ vào đ n 3vpp quan sát d ng sóng và cho nh n xét.ế ạ ậ
- Th c hi n tính h s khu ch đ i dòng đi n và đi n áp trong các trự ệ ệ ố ế ạ ệ ệ ường h p.ợ
ĐÁNH GIÁ K T QU : (tính theo thang đi m 10) Ế Ả ể
M c tiêuụ N i dungộ Đi mể chu nẩ
Ki n th cế ứ Trình bày được tác d ng linh k nụ ệ 1
Hi u để ược nguyên lý làm vi c c a m ch thu tín hi u ệ ủ ạ ệ cao t nầ 2
S d ng đử ụ ược các d ng c l p ráp s a ch aụ ụ ắ ử ữ 1
Chu n đoán kh i h h ng c a máy thuẩ ố ư ỏ ủ 2
Thay th đế ược linh ki n b h ngệ ị ỏ 1
Thái độ Ch p hành qui đ nh trong h c t pấ ị ọ ậ 1
Nghiêm túc, c n th n, an toàn khi th c hànhẩ ậ ự 2
M ch khu ch đ i c c ngu n chung ạ ế ạ ự ồ
Có th dùng m ch phân c c c đ nh (hình 2.1), m ch phân c c t đ ng ể ạ ự ố ị ạ ự ự ộ (hình 2.2) ho c m ch phân c c b ng c u chia đi n th (hình 2.3) M ch tặ ạ ự ằ ầ ệ ế ạ ương đương xoay chi u v hình 2.4.ề ẽ ở
1.2 M ch đi n tạ ệ ương đương
Trong đó Ri=RG hình 2.1 và 2.2 ; Ri=R1 //R2 hình 2.3 Phân gi i ở ở ả m ch ta tìm đạ ược:
1.3 Các thông s c b nố ơ ả Ð l i đi n th c a m ch khu ch đ i c c ngu n chung v i đi n tr Rộ ợ ệ ế ủ ạ ế ạ ự ồ ớ ệ ở S :
Gi s ta xem m ch hình 2.5 v i m ch tả ử ạ ớ ạ ương đương hình 2.6
M ch khu ch đ i c c máng chung ạ ế ạ ự
+ Gi i thích đả ược nguyên lý ho t đ ng c b n ạ ộ ơ ả
+ Bi t đế ược các thông s c b n ố ơ ả
Người ta có th dùng m ch phân c c t đ ng ho c phân c c b ng c u chiaể ạ ự ự ộ ặ ự ằ ầ đi n th nh hình 2.7 và hình 2.8ệ ế ư
2.2 M ch đi n tạ ệ ương đương
M ch tạ ương đương xoay chi u đề ược v hình 2.9 ẽ ở Trong đó: Ri=RG trong hình 2.7 và Ri = R1 //R2 trong hình 2.8 Ð l i đi n th :ộ ợ ệ ế
T ng tr vào Zi = Ri ổ ở (2.6 )
T ng tr ra: Ta th y RS song song v i rd và song song v i ngu n dòng đi n gổ ở ấ ớ ớ ồ ệ m vgs
Nút thay thế ngưỡng dòng điện này bằng một ngưỡng điện thứ hai tiếp với việc viết ồ ệ ằ ộ ồ ệ ế ố ế ớ Điện trở ngưỡng điện này bằng 0 trong cách tính Zệ ở ặ ồ ệ ế ằ 0, ta tìm được tổng trở ra của mạch: ổ ở ủ ạ.
M ch khu ch đ i c c c ng chung ạ ế ạ ự ổ
+ Gi i thích đả ược nguyên lý ho t đ ng c b n ạ ộ ơ ả
+ Bi t đế ược các thông s c b n ố ơ ả
3.2 M ch đi n tạ ệ ương đương
4 L p m ch khu ch đ i tín hi u nh dùng FETắ ạ ế ạ ệ ỏ
Bài 1 : L p m ch Fet C c ngu n chungắ ạ ự ồ
Th c hành theo nhóm (3 sinh viên/nhóm)ự
TT Thi t b V t tế ị ậ ư Thông s k thu tố ỹ ậ S lố ượng
1 Máy hi n sóngệ 20MHz, hai tia 1máy/nhóm
2 Đ ng h v n năngồ ồ ạ V A OM 1cái/nhóm
Bo m ch thí nghi m ạ ệ dùng tranzitor lưỡng c cự (BJT)
4 Linh ki nệ Bộ B /nhómộ
6 Ngu n đi nồ ệ Đi n áp vào ệ 220ACV/2A Đi n áp ra ệ
IV Quy trình th c hi nự ệ
TT Các bước công vi cệ
D ng cụ ụ thi t b ,v t tế ị ậ ư Yêu c u k thu tầ ỹ ậ
Ki m tra máy phát ể xung
Ki m tra máy hi n ể ệ sóng
Bo m ch thí nghi mạ ệ
B d ng cộ ụ ụ Máy phát xung Máy hi n ệ sóng
S d ng đ đoử ụ ể các d ng ạ xung, Khi đo xác đ nh đị ược chu k , d ng xung, ỳ ạ t n s …ầ ố
K t n i ế ố m ch đi nạ ệ Dùng dây d n k t ẫ ế n iố
Bo m chạ Đúng s đ nguyên lýơ ồ
N i dây đ v i ố ỏ ớ dương Dây đen v i âmớ
4 Đo ki m ể tra K t n i ế ố m ch ạ v i ớ đ ng h v n năngồ ồ ạ Đ ng h v n ồ ồ ạ năng Đúng đi n ápệ
Vi t trên gi yế ấ Bút, gi yấ
V s đ l p rápẽ ơ ồ ắ Trình b y nguyên lý ầ ho t đ ngạ ộ Ghi các thông s đo ố được VI Ki m tra, đánh giá ể (Thang đi m 10)ể
TT Tiêu chí N i dungộ Thang đi mể
So sánh giữa tranzito lưỡng cực (BJT) và tranzito trường (FET) là rất quan trọng trong lĩnh vực điện tử BJT hoạt động dựa trên dòng điện, trong khi FET sử dụng điện áp để điều khiển dòng chảy BJT có khả năng khuếch đại tín hiệu tốt hơn, nhưng FET lại tiêu thụ ít năng lượng và có độ nhạy cao hơn Quy trình thực hành để sử dụng cả hai loại tranzito này cũng khác nhau, yêu cầu kiến thức vững về mạch điện và các thông số kỹ thuật của từng loại Việc hiểu rõ sự khác biệt này sẽ giúp kỹ sư điện tử lựa chọn thiết bị phù hợp cho ứng dụng cụ thể.
2 K năngỹ L p đắ ược m ch đi n đúng yêu c u kạ ệ ầ ỹ thu t ậ Đo được các thông s c n thi t ố ầ ế 4
3 Thái độ -An toàn lao đ ngộ
V N i dung th c hành ộ ự a Kh o sát DCả
C p ngu n ±12V c a ngu n DC POWER SUPPLYấ ồ ủ ồ
Phân c c m ch khu ch đ i dùng FETự ạ ế ạ
Bước 1: N i J3 , không n i J1, J2 đ n i c c c ng Gate T1 qua tr R3 & P1 ố ố ể ố ự ổ ở xu ng đ t (không c p th nuôi cho c ng c a JFET ) Ghi giá tr dòng và th trênố ấ ấ ế ổ ủ ị ế transistor trường.
`Gi i thích đ c đi m khác bi t gi a transistor trả ặ ể ệ ữ ường FET (y u t đi u ế ố ề khi n b ng th ) và transistor lể ằ ế ưỡng c c BJT (y u t đi u khi n b ng dòng).ự ế ố ề ể ằ
Bước 2: Ng t J3 , n i J1, J2 đ phân c c th cho c ng c a JFETắ ố ể ự ế ổ ủ
+ Ch nh bi n tr P1 t ng bỉ ế ở ừ ước đ có đi n áp đi u khi n VGS nh b ng A6 1 ể ệ ề ể ư ả Đo đi n áp VDS, tính dòng ID qua FET ghi k t qu vào b ng ệ ế ả ả
Biểu đồ trên đất các giá trị đo để xác định giá trị dòng ID (trước đây) và thuế VGS (trước xuất) Xác định giá trị điển hình của nghìn tỷ Vp (punch off) = ……… (V) Khảo sát AC (V nằm trong A6 1).
V n ng t J3, n i J1, J2 , đ phân c c th cho c ng c a JFET
Ch nh P2 đ dòng qua T1 ~ 1mA
Các bước th c hi nự ệ
Bước 1: Đo h s khu ch đ i áp Av, và đ l ch pha Δệ ố ế ạ ộ ệ Φ:
Dùng thêm tín hi u t máy phát tín hi u Function Generator, và ch nh máy phát ệ ừ ệ ỉ tín hi u đ có: Sóng : Sin , T n s : 1Khz, VIN(p p) = 100mVệ ể ầ ố
N i ngõ ra OUT c a máy phát đ n ngõ vào IN c a m ch.ố ủ ế ủ ạ
Dùng dao đ ng ký đ quan sát tín hi u đi n áp ngõ vào và ngõ ra Đo các giá trộ ể ệ ệ ị VOUT, Δ , tính Av Ghi k t q a vào b ng A6 2Φ ế ủ ả
Quan sát trên dao đ ng ký và v trên cùng m t h tr c t a đ d ng tín hi uộ ẽ ộ ệ ụ ọ ộ ạ ệ đi n áp ngõ vào (Vệ IN ) và tín hi u đi n áp ngõ ra (Vệ ệ OUT )
D a vào tr ng thái ho t đ ng c a transistor trự ạ ạ ộ ủ ường FET n i ki u Source chung ố ể b ng A6 2, nêu nh n xét v các đ c tr ng c a m ch khu ch đ i (v h s ở ả ậ ề ặ ư ủ ạ ế ạ ề ệ ố khu ch đ i áp Av, đ l ch pha Δ )ế ạ ộ ệ Φ
Bước 2: Kh o sát nh hả ả ưởng t ng tr vào c a m ch khu ch đ i:ổ ở ủ ạ ế ạ Đ i ch đ máy phát sóng Sin Gi nguyên biên đ tín hi u vào t i l i vào ổ ế ộ ữ ộ ệ ạ ố IN(A)/ A6 1 : VIN1 0mV
Sau đó tháo dây tín hi u kh i chân IN, đo biên đ tín hi u t l i ra máy phát ệ ỏ ộ ệ ừ ố xung (không t i) VIN2 = ………ả
So sánh biên đ xung trong hai trộ ường h p, tính s m t mát biên đ (%) do ợ ự ấ ộ nh h ng đi n tr vào c a s đ ả ưở ệ ở ủ ơ ồ ΔV (%) = ………
Bước 3: Kh o sát đáp ng t n sả ứ ầ ố
Giới thiệu về việc đo biên độ tín hiệu vào VIN (pp) = 100mV Thay đổi tần số sóng phát để đạt được tần số cần thiết bằng cách điều chỉnh Range Đo biên độ đầu ra VOUT(pp) và ghi nhận kết quả vào Bảng A6 3 Tính toán hệ số khuếch đại Av.
V bi u đ Boode th hi n quan h Biên đ Av – T n s f theo B ng A6 3ẽ ể ồ ể ệ ệ ộ ầ ố ả
Nh n xét v đáp ng băng thông c a m ch khu ch đ i dùng FET So sánh v i ậ ề ứ ủ ạ ế ạ ớBJT?
5 S a ch a m ch khu ch đ i dùng FETữ ữ ạ ế ạ
Các bước th c hi nự ệ
Bước 1: chu n b d ng c th c t pẩ ị ụ ụ ự ậ m hàn, chì hàn, nh a thôngỏ ự kìm nh n, kìm c tọ ắ các linh ki n +board m chệ ạ
Bước 2: N i đi n, đo ki m tra căn ch nh b khu ch đ i công su tố ệ ể ỉ ộ ế ạ ấ
Chúng ta chia làm hai công đo nạ
+ n i đi n, đo ki m tra, căn ch nh b khu ch đ i công su t khi ch a g n Fetố ệ ể ỉ ộ ế ạ ấ ư ắ + n i đi n, đo ki m tra, căn ch nh b khu ch đ i công su t khi g n Fetố ệ ể ỉ ộ ế ạ ấ ắ
Trong quá trình công đoán, công tác chuẩn bị đo kiểm tra được chia thành nhiều bước theo thứ tự như sau: Đầu tiên, cần chuẩn bị đo kiểm tra điện áp định mức (DC) đầu vào và đầu ra của bậc khu vực làm việc Tiếp theo, cần xác định các dây dẫn nguồn Vdc và thực hiện đo điện áp Cuối cùng, thực hiện các bước kiểm tra để đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định và hiệu quả.
Bước 1: đo ki m tra căn ch nh t ng khu ch đ iể ỉ ầ ế ạ
Bước 2: Đo ki m tra căn ch nh m ch phân áp đ u vào t ng lái ghép công ể ỉ ạ ầ ầ su t ra loaấ
Bước 3: đo ki m tra căn ch nh b khu ch đ i công su t còn thi u Fet công ể ỉ ộ ế ạ ấ ế su tấ
Bước 4: đo ki m tra căn ch nh b khu ch đ i công su t có Fet công c su tể ỉ ộ ế ạ ấ ấ
Bước 5: thông m ch tín hi u b khu ch đ i công su t.ạ ệ ộ ế ạ ấ
M ch ghép cascode ạ
Hình 3.1: M ch khu ch đ i ghép Cascode ạ ế ạ
Hai transistor m c chung E và chung B đắ ược n i tr c ti p ố ự ế
Đ c bi t đặ ệ ược s d ng nhi u trong các ng d ng t n s cao, ví d :ử ụ ề ứ ụ ở ầ ố ụ m ch khu ch đ i d i r ng, m ch khu ch đ i ch n l c t n s cao ạ ế ạ ả ộ ạ ế ạ ọ ọ ầ ố
T ng EC v i h s khu ch đ i đi n áp âm nh và tr kháng vào l n đầ ớ ệ ố ế ạ ệ ỏ ở ớ ể đi n dung Miller đ u vào nh ệ ầ ỏ
Ph I h p tr kháng c a ra t ng EC và c a vào t ng BC ố ợ ở ở ử ầ ử ầ
Cách ly giữa đầu vào và đầu ra là một yếu tố quan trọng trong việc bảo vệ an toàn cho hệ thống Việc tách biệt này giúp ngăn chặn các tác động tiêu cực từ môi trường bên ngoài, đảm bảo rằng chỉ những thông tin và dữ liệu được xác thực mới có thể vào hệ thống Điều này không chỉ nâng cao tính bảo mật mà còn cải thiện hiệu quả hoạt động của hệ thống.
Hình 3.2: M ch Cascode th c tạ ự ế
AV 1 = 1 => đi n dung Miller đ u vào nh ệ ở ầ ỏ
Th c hành theo nhóm (3 sinh viên/nhóm)ự
TT Thi t b V t tế ị ậ ư Thông s k thu tố ỹ ậ S lố ượng
1 Máy hi n sóngệ 20MHz, hai tia 1máy/nhóm
2 Đ ng h v n năngồ ồ ạ V A OM 1cái/nhóm
3 Bo m ch thí nghi m ạ ệ dùng tranzitor lưỡng c cự
4 Linh ki nệ Bộ B /nhómộ
6 Ngu n đi nồ ệ Đi n áp vào ệ 220ACV/2A Đi n áp ra ệ
V Quy trình th c hi nự ệ
TT Các bước công vi cệ
D ng cụ ụ thi t b ,v t tế ị ậ ư Yêu c u k thu tầ ỹ ậ
Ki m tra máy phát ể xung
Ki m tra máy hi n ể ệ sóng
Bo m ch thí nghi mạ ệ
B d ng cộ ụ ụ Máy phát xung Máy hi n ệ sóng
S d ng đ đoử ụ ể các d ng ạ xung, Khi đo xác đ nh đị ược chu k , d ng xung, ỳ ạ t n s …ầ ố
K t n i ế ố m ch đi nạ ệ Dùng dây d n k t ẫ ế n iố
Bo m chạ Đúng s đ nguyên lýơ ồ
N i dây đ v i ố ỏ ớ dương Dây đen v i âmớ
4 Đo ki m ể tra K t n i ế ố m ch ạ v i ớ đ ng h v n năngồ ồ ạ Đ ng h v n ồ ồ ạ năng Đúng đi n ápệ
Vi t trên gi yế ấ Bút, gi yấ
V s đ l p rápẽ ơ ồ ắ Trình b y nguyên lý ầ ho t đ ngạ ộ Ghi các thông s đo ố được VI Ki m tra, đánh giá ể (Thang đi m 10)ể
TT Tiêu chí N i dungộ Thang đi mể
Tranzito lưỡng cực (BJT) và tranzito trường (FET) là hai loại tranzito chính với những đặc điểm hoạt động khác nhau BJT hoạt động dựa trên dòng điện, trong khi FET dựa vào điện áp để điều khiển dòng chảy Sự khác biệt này dẫn đến hiệu suất và ứng dụng khác nhau trong các mạch điện BJT thường được sử dụng trong các ứng dụng cần khuếch đại tín hiệu, trong khi FET thích hợp cho các ứng dụng yêu cầu tiêu thụ năng lượng thấp và độ nhạy cao Việc hiểu rõ quy trình hoạt động của từng loại tranzito là rất quan trọng để tối ưu hóa thiết kế mạch điện.
2 K năngỹ L p đắ ược m ch đi n đúng yêu c u kạ ệ ầ ỹ thu t ậ Đo được các thông s c n thi t ố ầ ế 4
3 Thái độ -An toàn lao đ ngộ
1 Đo và v d ng sóng ngõ ra Vo, ngõ vào Vi ? Nh n xét.ẽ ạ ậ
2 Xác đ nh các thông s Av, Ai, Zi, Zo Nh n xét k t qu ị ố ậ ế ả
3 Xác đ nh t n s c t dị ầ ố ắ ướ ầ ố ắi, t n s c t trên, băng thông V đáp tuy n biên đ ẽ ế ộ t n s c a m ch.ầ ố ủ ạ
Bước 1: C p Vi’ là tín hi u hình Sin, biên đ 1V, t n s 1KHz vào t i A ấ ệ ộ ầ ố ạ
Bước 2: N i 2 đi m B1 và B2 Dùng OSC đo tín hi u ra Vo kênh 1, ti p t cố ể ệ ở ế ụ ch nh các bi n tr sao cho Vo đ t l n nh t nh ng không b méo ỉ ế ở ạ ớ ấ ư ị
Dùng OSC đo Vi t i B, Vo t i C 2 kênh 1 và kênh 2 V l i d ng sóng vàạ ạ ở ẽ ạ ạ nh n xét v đ l ch pha và biên đ c a Vi và Voậ ề ộ ệ ộ ủ
M c n i ti p đi n tr RvG gi a B1 và B2, sau đó tính Zi:ắ ố ế ệ ở Ω ữ
V i: V1 là giá tr đi n áp ngõ ra t i B1 ớ ị ệ ạ
V2 là giá tr đi n áp ngõ ra t i B2 ị ệ ạ
Chú ý: Các thông s V1, V2 ph i đố ả ược đo b ng OSC ằ
V i : Vo1 là đi n áp t i ngõ ra C khi ch a m c RL ớ ệ ạ ư ắ
Vo2 là đi n áp tai ngõ ra C khi đã m c RL = 2.2Kệ ắ Ω
Bước 6: Xác đ nh góc l ch phaị ệ φ
Dùng OSC đo Vi, Vo và cho hi n th cùng lúc 2 kênh 1,2ể ị ở
Xác đ nh góc l ch pha theo công th c :ị ệ ứ
V i: T là chu k c a tín hi u ớ ỳ ủ ệ φ là góc l ch pha ệ a là đ l ch v th i gianộ ệ ề ờ
BÁO CÁO THÍ NGHI MỆ
Sinh viên v l i m ch đi n hình 3.6 ẽ ạ ạ ệ
V d ng sóng c a tín hi u ra Vo và tín hi u vào Vi ẽ ạ ủ ệ ệ
Xác đ nh đ l ch pha gi a tín hi u Vi vào và tín hi u ra Vo ị ộ ệ ữ ệ ệ
Tính công su t ngõ ra Po.ấ
1 M ch Khu ch đ i vi saiạ ế ạ
+ G i thích đả ược nguyên lý ho t đ ng c a m ch ạ ộ ủ ạ
+ L p đắ ược m ch khu ch đ i vi sai ạ ế ạ
Hình 3.3 M ch khu ch đ i vi saiạ ế ạ
M ch đ i x ng theo đạ ố ứ ường th ng đ ng, các ph n t tẳ ứ ầ ử ương ng gi ngứ ố nhau v m i đ c tínhề ọ ặ
Q1 gi ng h t Q2, m c ki u EC ho c CCố ệ ắ ể ặ
2 đ u vào vầ 1 và v2, có th s d ng 1ho c ph i h pể ử ụ ặ ố ợ
2 đ u ra vầ a và vb, s d ng 1 ho c ph i h pử ụ ặ ố ợ
Đ u vào cân b ng, đ u ra cân b ngầ ằ ầ ằ vin = v1 v2 ; vout = va – vb
Đ u vào cân b ng, đ u ra không cân b ngầ ằ ầ ằ vin = v1 v2 ; vout = va
Đ u vào không cân b ng, đ u ra cân b ngầ ằ ầ ằ vin = v1 ; vout = va – vb
Đ u vào không cân b ng, đ u ra không cân b ngầ ằ ầ ằ vin = v1 ; vout = va h s khu ch đ i vi sai và h s tri t tiêu đ ng phaệ ố ế ạ ệ ố ệ ồ
Ch đ phân c c 1chi u: Vế ộ ự ề B1 = VB2 => IC1 = IC2 = IE/2 => VC1 = VC2
N u vế in = v1 – v2 => VB1+vin và VB2–vin => ic1> ic2
=>vout = vc1 vc2 > 0 khu ch đ i đi n áp vi saiế ạ ệ
N u vế in = v1 = v2 => VB1+vin và VB2+vin => ic1 = ic2
=>vout = vc1 vc2 = 0 tri t tiêu đi n áp đ ng phaệ ệ ồ
Trong phân tích mạch điện, các thông số quan trọng bao gồm điện áp vào (vin) và điện áp ra (vout) trong các chế độ khác nhau Đối với chế độ khuếch đại vi sai, công thức tính lợi khuếch đại là Ad = RC/re với vin = v1 = v2 và vout = va Trong khi đó, đối với chế độ khuếch đại chung, lợi khuếch đại Ac được tính bằng Ac = βRC/(βre + 2(β + 1)RE), với vin = v1 = v2 và vout = va vb Các thông số này rất quan trọng trong việc thiết kế và phân tích các mạch khuếch đại.
Tín hi u vào ngệ ược pha: khu ch đ i l nế ạ ớ
Tín hi u vào cùng pha: khu ch đ i nhệ ế ạ ỏ
kh năng ch ng nhi u t tả ố ễ ố
T s nén đ ng pha (CMRR Common mode rejection ratio)ỉ ố ồ
= H s KĐ vi sai/H s KĐ đ ng phaệ ố ệ ố ồ
CMRR càng l n ch t lớ ấ ượng m ch càng t tạ ố
V i KĐ ngõ ra không cân b ng, Tớ ằ 1 , T2 v n có tác d ng tr các tín hi u nhi u đ ngẫ ụ ừ ệ ễ ồ pha hay nh hả ưởng c a nhi t đ tác d ng lên hai transistorủ ệ ộ ụ
2.3 Đ c đi m và m ch ng d ngặ ể ạ ứ ụ
Nâng cao tính ch ng nhi uố ễ
Hình 3.4: M ch nâng cao tính ch ng nhi uạ ố ễ
Có ngu n dòng n đ nh v i n i tr r t l nồ ổ ị ớ ộ ở ấ ớ
> n đ nh nhi t và gi m h s KĐ đ ng phaổ ị ệ ả ệ ố ồ
>tăng kh năng ch ng nhi uả ố ễ
Ngu n dòng cũng có th là m ch dòng gồ ể ạ ương
Hình 3.5: M ch dòng gạ ương
S d ng “active loads” m ch dòng gử ụ ạ ương thi t l p dòng collector nh nhau trên c hai transistorế ậ ư ả tăng h s khu ch đ i vi saiệ ố ế ạ
Ng/nhân: đ c tính k thu t c a hai transistor không hoàn toàn gi ng nhauặ ỹ ậ ủ ố
Kh c ph c: Dùng đi n tr Rắ ụ ệ ở C không đ i x ng (bi n tr )ố ứ ế ở
Th c hành theo nhóm (3 sinh viên/nhóm)ự
TT Thi t b V t tế ị ậ ư Thông s k thu tố ỹ ậ S lố ượng
1 Máy hi n sóngệ 20MHz, hai tia 1máy/nhóm
2 Đ ng h v n năngồ ồ ạ V A OM 1cái/nhóm
3 Bo m ch thí nghi m ạ ệ dùng tranzitor lưỡng c cự Bo 2002 1m ch/nhómạ
4 Linh ki nệ Bộ B /nhómộ
6 Ngu n đi nồ ệ Đi n áp vào ệ 220ACV/2A Đi n áp ra ệ
VI Quy trình th c hi nự ệ
TT Các bước công vi cệ
D ng cụ ụ thi t b ,v t tế ị ậ ư Yêu c u k thu tầ ỹ ậ
Ki m tra máy phát ể xung
Ki m tra máy hi n ể ệ sóng
Bo m ch thí nghi mạ ệ
B d ng cộ ụ ụ Máy phát xung Máy hi n ệ sóng
S d ng đ đoử ụ ể các d ng ạ xung, Khi đo xác đ nh đị ược chu k , d ng xung, ỳ ạ t n s …ầ ố
K t n i ế ố m ch đi nạ ệ Dùng dây d n k t ẫ ế n iố
Bo m chạ Đúng s đ nguyên lýơ ồ
N i dây đ v i ố ỏ ớ dương Dây đen v i âmớ
4 Đo ki m ể tra K t n i ế ố m ch ạ v i ớ đ ng h v n năngồ ồ ạ Đ ng h v n ồ ồ ạ năng Đúng đi n ápệ
Vi t trên gi yế ấ Bút, gi yấ
V s đ l p rápẽ ơ ồ ắ Trình b y nguyên lý ầ ho t đ ngạ ộ Ghi các thông s đo ố được
VI Ki m tra, đánh giá ể (Thang đi m 10)ể
TT Tiêu chí N i dungộ Thang đi mể
So sánh giữa tranzito lưỡng cực (BJT) và tranzito trường (FET) cho thấy sự khác biệt rõ rệt trong cách hoạt động của chúng BJT hoạt động dựa trên dòng điện, trong khi FET chủ yếu dựa vào điện áp Điều này dẫn đến việc BJT thường có độ nhạy cao hơn, nhưng FET lại tiêu thụ ít năng lượng hơn Bên cạnh đó, FET có khả năng xử lý tín hiệu nhanh hơn và dễ dàng tích hợp trong các mạch điện tử hiện đại Việc hiểu rõ sự khác biệt này giúp tối ưu hóa việc lựa chọn tranzito phù hợp cho từng ứng dụng cụ thể.
2 K năngỹ L p đắ ược m ch đi n đúng yêu c u kạ ệ ầ ỹ thu t ậ Đo được các thông s c n thi t ố ầ ế 4
3 Thái độ -An toàn lao đ ngộ
2.4 L p m ch khu ch đ i vi saiắ ạ ế ạ
1 Đo và v d ng sóng ngõ ra Vo, ngõ vào Vi ?Nh n xét.ẽ ạ ậ
2 Xác đ nh h s khu ch đ i vi sai, đ l ch pha ị ệ ố ế ạ ộ ệ
Ch nh bi n tr VR1 sao cho đi n áp t i A b ng 4V (có th thay đ i sao cho ỉ ế ở ệ ạ ằ ể ổ BJT1và BJT2 đ u ho t đ ng ch đ khu ch đ i) ề ạ ộ ở ế ộ ế ạ
Sau đó thay đ i đi n áp t i B và ghi k t qu vào b ng bên dổ ệ ạ ế ả ả ưới
S d ng VOM đo đi n áp VCD, VA, VB Tính h s khu ch đ i vi sai theoử ụ ệ ệ ố ế ạ công th c :ứ
Ghi l i các k t qu vào b ng :ạ ế ả ả
Ch nh bi n tr VR2 sao cho đi n áp VCD = 0 ỉ ế ở ệ
C p Vi t i E là tín hi u Sin, biên đ 1V, t n s 1 KHz, dùng OSC đo tín hi u ấ ạ ệ ộ ầ ố ệ t i D ta đạ ược tín hi u ra Vo ệ
Sau đó tăng biên đ Vi đ n khi tín hi u ra Vo t i D b t đ u méo d ng ộ ế ệ ạ ắ ầ ạ
Ch nh bi n tr VR2 sao cho đi n ápVB = 5V ỉ ế ở ệ
C p Vi t i E là tín hi u Sin, biên đ 1V, t n s 1 KHz, dùng OSC đo tín hi u ấ ạ ệ ộ ầ ố ệ t i D ta đạ ược tín hi u ra Vo ệ
Sau đó tăng biên đ Vi’ đ n khi tín hi u ra Vo t i D b t đ u méo d ng ộ ế ệ ạ ắ ầ ạ
So sánh và nh n xét Av bậ ở ước 2 và bước 3
Sau khi th c hi n xong các bự ệ ước, các nhóm ghi l i các k t qu và nh n xét.ạ ế ả ậ e D b be b cc
M ch khu ch đ i Dalington ạ ế ạ
+ G i thích đả ược nguyên lý ho t đ ng c a m ch ạ ộ ủ ạ
+ L p đắ ược m ch khu ch đ i vi sai ạ ế ạ
Khu vực Darlington được mô tả trong hình 4.9, bao gồm các điểm mở để kiểm tra dòng điện, như điểm vào lưới và điểm ra nhánh Hệ thống khu vực này cũng liên quan đến việc đo lường điện áp và dòng điện, đảm bảo hoạt động ổn định của mạng lưới điện Các thông số kỹ thuật cần thiết được trình bày chi tiết để người dùng có thể hiểu rõ hơn về cách thức hoạt động của hệ thống.
Hình 3.6: M ch khu ch đ i dalingtonạ ế ạ
Cách phân c c c a m ch là l y dòng Iự ủ ạ ấ e c a Qủ 1 làm dòng Ibc a Qủ 2 Hai tranzito tương đương v i 1 tranzito khi đó ớ D = 1 2 và Vbe = 1,6V dòng c cự g c Iố b được tính:
Hình 3.7: M ch tạ ương đương khu ch đ i dalingtonế ạ
Tính tr kháng vào :Zở i
Dòng c c B ch y qua rv là: ự ạ rv
Tr kháng vào nhìn t c c B c a Tranzitoở ừ ự ủ :
Dòng đi n ra trên Rệ E b D b D e D o I R I I
H s khu ch đ i dòng c a m ch là:ệ ố ế ạ ủ ạ
Trong thiết kế mạch điện, ngoài việc sử dụng hai transistor PNP hoặc NPN, người ta còn áp dụng hai transistor khác loại để tạo thành mạch khuếch đại Darlington Mạch này giúp tăng cường độ khuếch đại và cải thiện hiệu suất của hệ thống.
Hình 3.8: Cách ghép transistor thành m ch khu ch đ i dalingtonạ ế ạ
Hình 3.9: M ch ng d ng dalingtonạ ứ ụ
Nh y c m v i dòng r t nh > có th làm m ch “touch switch”ạ ả ớ ấ ỏ ể ạ
M c ki u CC cho khu ch đ i công su t v i yêu c u ph i h p tr khángắ ể ế ạ ấ ớ ầ ố ợ ở v i t i có t ng tr nh ớ ả ổ ở ỏ
Hai transistor khác lo iạ , ho t đ ng gi ng nh m t BJT lo i pnp ạ ộ ố ư ộ ạ
H s khu ch dòng đi n t ng r t l n ệ ố ế ệ ổ ấ ớ
Th c hành theo nhóm (3 sinh viên/nhóm)ự
TT Thi t b V t tế ị ậ ư Thông s k thu tố ỹ ậ S lố ượng
1 Máy hi n sóngệ 20MHz, hai tia 1máy/nhóm
2 Đ ng h v n năngồ ồ ạ V A OM 1cái/nhóm
Bo m ch thí nghi m ạ ệ dùng tranzitor lưỡng c cự (BJT)
4 Linh ki nệ Bộ B /nhómộ
5 Dây n iố Dây đ n 0,05mm X ơ 20m/nhóm
6 Ngu n đi nồ ệ Đi n áp vào ệ 220ACV/2A Đi n áp ra ệ
VII Quy trình th c hi nự ệ
TT Các bước công vi cệ
D ng cụ ụ thi t b ,v t tế ị ậ ư Yêu c u k thu tầ ỹ ậ
Ki m tra máy phát ể xung
Ki m tra máy hi n ể ệ sóng
Bo m ch thí nghi mạ ệ
B d ng cộ ụ ụ Máy phát xung Máy hi n ệ sóng
S d ng đ đoử ụ ể các d ng ạ xung, Khi đo xác đ nh đị ược chu k , d ng xung, ỳ ạ t n s …ầ ố
K t n i ế ố m ch đi nạ ệ Dùng dây d n k t ẫ ế n iố
Bo m chạ Đúng s đ nguyên lýơ ồ
N i dây đ v i ố ỏ ớ dương Dây đen v i âmớ
4 Đo ki m ể tra K t n i ế ố m ch ạ v i ớ đ ng h v n năngồ ồ ạ Đ ng h v n ồ ồ ạ năng Đúng đi n ápệ
Vi t trên gi yế ấ Bút, gi yấ
V s đ l p rápẽ ơ ồ ắ Trình b y nguyên lý ầ ho t đ ngạ ộ Ghi các thông s đo ố được VI Ki m tra, đánh giá ể (Thang đi m 10)ể
TT Tiêu chí N i dungộ Thang đi mể
1 Ki n th cế ứ So sánh đi m khác nhau c b n trong ể ơ ả c ch ho t đ ng c a tranzito lơ ế ạ ộ ủ ưỡng c c (BJT) và tranzito trự ường (FET) ở ch đ khoáế ộ
Trình b y đầ ược quy trình th c hànhự
2 K năngỹ L p đắ ược m ch đi n đúng yêu c u kạ ệ ầ ỹ thu t ậ Đo được các thông s c n thi t ố ầ ế 4
3 Thái độ -An toàn lao đ ngộ
1 Đo và v d ng sóng ngõ ra Vo, ngõ vào Vi ?Nh n xét.ẽ ạ ậ
2 Xác đ nh các thông s Av, Zi, Zo Nh n xét k t qu ị ố ậ ế ả
3 Xác đ nh t n s c t dị ầ ố ắ ướ ầi, t n s c t trên, băng thông V đáp tuy n biên đ ố ắ ẽ ế ộ t n s ầ ố
Bước 1: C p Vi’ là tín hi u hình Sin, biên đ 3V, t n s 1Khz vào t i A ấ ệ ộ ầ ố ạ
Bước 2: N i 2 đi m B1 và B2 Dùng OSC đo tín hi u ra Vo kênh 1, Ti p t c ố ể ệ ở ế ụ ch nh bi n tr sao cho Vo l n nh t nh ng không b méo ỉ ế ở ớ ấ ư ị
Dùng OSC đo Vi t i B, Vo t i C 2 kênh CH1 và CH2 V l i d ng sóng c aạ ạ ở ẽ ạ ạ ủ
Vi và Vo và nh n xét v s l ch pha và biên đ c a Vi và Vo.ậ ề ự ệ ộ ủ
M c n i ti p đi n tr RvKắ ố ế ệ ở Ω gi a B1 và B2, sau đó tính Zi:ữ
V i: V1 là giá tr đi n áp ngõ ra t i B1 ớ ị ệ ạ
V2 là giá tr đi n áp ngõ ra t i B2ị ệ ạ
V i : Vo1 là đi n áp t i ngõ ra C khi ch a m c RL ớ ệ ạ ư ắ
Vo2 là đi n áp tai ngõ ra C khi đã m c RL = 100Kệ ắ Ω
Sinh viên v l i m ch đi n hình 3.4, 3.5 ẽ ạ ạ ệ
V d ng sóng c a tín hi u ra Vo và tín hi u vào Vi ẽ ạ ủ ệ ệ
Xác đ nh đ l ch pha gi a tín hi u Vi vào và tín hi u ra Vo ị ộ ệ ữ ệ ệ
Tính công su t ngõ ra Po ấ
L p b ng s li u ghi các giá tr Av, Ai, Zi, Zo, ậ ả ố ệ ị φ Nh n xét k t qu ậ ế ả
M ch khu ch đ i h i ti p, tr kháng vào, ra c a m ch khu ch đ i ạ ế ạ ồ ế ở ủ ạ ế ạ
Ngu n tín hi u: Có th là ngu n đi n th Vồ ệ ể ồ ệ ế S n i ti p v i m t n i tr Rố ế ớ ộ ộ ở S hay ngu n dòng đi n Iồ ệ S song song v i n i tr Rớ ộ ở S
H th ng h i ti pệ ố ồ ế : Thường dùng là m t h th ng 2 c ng th đ ng (ch ch aộ ệ ố ổ ụ ộ ỉ ứ các thành ph n th đ ng nh đi n tr , t đi n, cu n dây).ầ ụ ộ ư ệ ở ụ ệ ộ
M ch l y m uạ ấ ẫ : L y m t ph n tín hi u ngõ ra đ a vào h th ng h i ti p.ấ ộ ầ ệ ở ư ệ ố ồ ế
Trong trường hợp tín hiệu điển hình được phát ra ở mức thấp, hệ thống hồi tiếp được điều chỉnh song song với ngõ ra và trong trường hợp tín hiệu dòng điển hình được phát ra ở mức thấp, hệ thống hồi tiếp đã được điều chỉnh để phù hợp với ngõ ra.
Ký hiệu A trong hình 3.11 biểu thị tỉ số giữa tín hiệu ngõ ra và tín hiệu ngõ vào của mạch khuếch đại căn bản Tỉ số truyền V/A được gọi là độ khuếch đại điện áp, trong khi tỉ số truyền I/V được gọi là độ khuếch đại dòng Tín hiệu G và R được định nghĩa là tỉ số giữa hai tín hiệu, một dòng điện và một điện trở Độ truyền A là một khái niệm tổng quát trong các đại lượng AV, AI, GM, RM của mạch khuếch đại, không có hồi tiếp tùy thuộc vào mô hình hóa đồ thị sử dụng trong việc phân giải.
Ký hiệu Aệ f được định nghĩa là tỷ số giữa tín hiệu ngõ ra và tín hiệu ngõ vào của mạch khuếch đại Điều này thể hiện rõ ràng trong hình 3.10, cho thấy mối quan hệ giữa tín hiệu đầu vào và đầu ra của mạch khuếch đại Vì vậy, Aệ f có thể được sử dụng để đánh giá hiệu suất của mạch khuếch đại trong bốn tỷ số khác nhau.
S liên h gi a đ l i truy n Aự ệ ữ ộ ợ ề f và đ l i A c a m ch khu ch đ i cănộ ợ ủ ạ ế ạ b n (ch a có h i ti p) s đả ư ồ ế ẽ ược tìm hi u trong ph n sau.ể ầ
Trong một mạch hồi tiếp, nếu tín hiệu ngõ ra gia tăng, tín hiệu hồi tiếp sẽ giảm, dẫn đến việc tín hiệu ngõ ra giảm trở lại Đây là cơ chế hồi tiếp âm (negative feedback), giúp ổn định hoạt động của mạch.
4.2 Tr kháng vào và ra c a m ch khu ch đ i h i ti pở ủ ạ ế ạ ồ ế
Mạch khuếch đại có hồi tiếp có thể được phân tích một cách tổng quát thông qua việc sử dụng các thành phần như BJT, FET, và OP AMP Bằng cách thay thế chúng bằng mạch tương đương tín hiệu, ta có thể áp dụng định luật Kirchhoff để lập các phương trình liên hệ.
Hình 3.12: Hàm truy n c a m ch h i ti pề ủ ạ ồ ế
Trong hình 3.12, có thể thấy một mô hình khu vực địa lý, với các khu vực địa lý được phân chia rõ ràng Hình ảnh này thể hiện sự phân bố của dòng điện và các khu vực địa lý liên quan đến truyền tải điện Sự kết nối giữa các khu vực này được mô tả chi tiết trong hình 8.13, cho thấy mối quan hệ và ảnh hưởng lẫn nhau trong hệ thống truyền tải điện.
Hình 3.13: D ng m ch khu ch đ i h i ti pạ ạ ế ạ ồ ế
Khu chế độ điển hình và hiện tại có nhiều đặc điểm nổi bật Khu chế độ điển dần truyền và hiện tại thể hiện sự phát triển của dòng điện Khu chế độ dòng điện với hiện tại cho thấy sự song song trong hoạt động Khu chế độ điển truyền với hiện tại cũng cho thấy sự đồng bộ trong dòng điện song song.
4.3 L p m ch khu ch đ i h i ti pắ ạ ế ạ ồ ế
Th c hành theo nhóm (3 sinh viên/nhóm)ự
TT Thi t b V t tế ị ậ ư Thông s k thu tố ỹ ậ S lố ượng
1 Máy hi n sóngệ 20MHz, hai tia 1máy/nhóm
2 Đ ng h v n năngồ ồ ạ V A OM 1cái/nhóm
Bo m ch thí nghi m ạ ệ dùng tranzitor lưỡng c cự (BJT)
4 Linh ki nệ Bộ B /nhómộ
6 Ngu n đi nồ ệ Đi n áp vào ệ 1b /nhómộ
0 : 30DCV VIII Quy trình th c hi nự ệ
TT Các bước công vi cệ
D ng cụ ụ thi t b ,v t tế ị ậ ư Yêu c u k thu tầ ỹ ậ
Ki m tra máy phát ể xung
Ki m tra máy hi n ể ệ sóng
Bo m ch thí nghi mạ ệ
B d ng cộ ụ ụ Máy phát xung Máy hi n ệ sóng
S d ng đ đoử ụ ể các d ng ạ xung, Khi đo xác đ nh đị ược chu k , d ng xung, ỳ ạ t n s …ầ ố
K t n i ế ố m ch đi nạ ệ Dùng dây d n k t ẫ ế n iố
Bo m chạ Đúng s đ nguyên lýơ ồ
N i dây đ v i ố ỏ ớ dương Dây đen v i âmớ
4 Đo ki m ể tra K t n i ế ố m ch ạ v i ớ đ ng h v n năngồ ồ ạ Đ ng h v n ồ ồ ạ năng Đúng đi n ápệ
Vi t trên gi yế ấ Bút, gi yấ
V s đ l p rápẽ ơ ồ ắ Trình b y nguyên lý ầ ho t đ ngạ ộ Ghi các thông s đo ố được VI Ki m tra, đánh giá ể (Thang đi m 10)ể
TT Tiêu chí N i dungộ Thang đi mể
So sánh giữa tranzito lưỡng cực (BJT) và tranzito trường (FET) cho thấy sự khác biệt trong cách hoạt động và ứng dụng của chúng BJT hoạt động dựa trên dòng điện, trong khi FET hoạt động dựa trên điện áp, điều này ảnh hưởng đến hiệu suất và khả năng điều khiển của mỗi loại tranzito BJT thường được sử dụng trong các ứng dụng yêu cầu dòng điện lớn, trong khi FET thích hợp cho các mạch tích hợp và ứng dụng tiêu thụ năng lượng thấp Việc hiểu rõ quy trình hoạt động của từng loại tranzito sẽ giúp lựa chọn thiết bị phù hợp cho các nhu cầu kỹ thuật khác nhau.
2 K năngỹ L p đắ ược m ch đi n đúng yêu c u kạ ệ ầ ỹ thu t ậ Đo được các thông s c n thi t ố ầ ế 4
3 Thái độ -An toàn lao đ ngộ
4.3 L p m ch khu ch đ i h i ti pắ ạ ế ạ ồ ế
1 Đo và v d ng sóng ngõ ra Vo, ngõ vào Vi ?Nh n xét.ẽ ạ ậ
2 Xác đ nh các thông s Av, Ai, Zi, Zo Nh n xét k t qu ị ố ậ ế ả
3 Xác đ nh t n s c t dị ầ ố ắ ướ ầ ố ắi, t n s c t trên và băng thông V đáp tuy n biên ẽ ế đ t n s c a m ch ộ ầ ố ủ ạ
Bước 1: C p Vi’ là tín hi u hình Sin, biên đ 1V, t n s 1Khz vào t i A ấ ệ ộ ầ ố ạ
Bước 2: Đo tín hi u Vo kênh CH1c a OSC và ch nh các bi n tr sao cho Vo ệ ở ủ ỉ ế ở đ t l n nh t nh ng không b méo d ng ạ ớ ấ ư ị ạ
Dùng OSC đo và v d ng sóng Vi, Vo:ẽ ạ
V i: V1 là giá tr đi n áp ngõ ra t i B1 ớ ị ệ ạ
V2 là giá tr đi n áp ngõ ra t i B2ị ệ ạ
V i: Vo1 là đi n áp t i ngõ ra C khi ch a m c RL ớ ệ ạ ư ắ
Vo2 là đi n áp tai ngõ ra C khi đã m c RL = 22Kệ ắ Ω
Bước 6: Xác đ nh góc l ch pha ị ệ φ gi a tín hi u vào Vi và tín hi u ra Vo Nh nữ ệ ệ ậ xét k t qu ế ả
4.3.3 Báo cáo thí nghi mệ
Sinh viên v l i m ch đi n hình 4.1 ẽ ạ ạ ệ
V d ng sóng c a tín hi u ra Vo và tín hi u vào Vi ẽ ạ ủ ệ ệ
Xác đ nh và nh n xét v đ l ch pha gi a tín hi u Vi vào và tín hi u ra Vo ị ậ ề ộ ệ ữ ệ ệ
L p b ng s li u ghi các giá tr Av, Ai, Zi, Zo, ậ ả ố ệ ị φ Nh n xét k t qu ậ ế ả
Tính công su t ngõ ra Poấ
L p m ch khu ch đ i t ng h pắ ạ ế ạ ổ ợ
5.1 L p m ch khu ch đ i ắ ạ ế ạ đa t ng ghép RCầ
Th c hành theo nhóm (3 sinh viên/nhóm)ự
TT Thi t b V t tế ị ậ ư Thông s k thu tố ỹ ậ S lố ượng
1 Máy hi n sóngệ 20MHz, hai tia 1máy/nhóm
2 Đ ng h v n năngồ ồ ạ V A OM 1cái/nhóm
3 Bo m ch ạ đa năng Bo 100 x 200 1m ch/nhómạ
4 Linh ki nệ Bộ B /nhómộ
6 Ngu n đi nồ ệ Đi n áp vào ệ 220ACV/2A Đi n áp ra ệ
IX Quy trình th c hi nự ệ
TT Các bước công vi cệ
D ng cụ ụ thi t b ,v t tế ị ậ ư Yêu c u k thu tầ ỹ ậ
Ki m tra máy phát ể xung
Ki m tra máy hi n ể ệ sóng
Bo m ch thí nghi mạ ệ
B d ng cộ ụ ụ Máy phát xung Máy hi n ệ sóng
S d ng đ đoử ụ ể các d ng ạ xung, Khi đo xác đ nh đị ược chu k , d ng xung, ỳ ạ t n s …ầ ố
K t n i ế ố m ch đi nạ ệ Dùng dây d n k t ẫ ế n iố
Bo m chạ Đúng s đ nguyên lýơ ồ
N i dây đ v i ố ỏ ớ dương Dây đen v i âmớ
K t n i ế ố m ch ạ v i ớ đ ng h v n năngồ ồ ạ Đ ng h v n ồ ồ ạ năng Đúng đi n ápệ
Vi t trên gi yế ấ Bút, gi yấ
V s đ l p rápẽ ơ ồ ắ Trình b y nguyên lý ầ ho t đ ngạ ộ Ghi các thông s đo ố được
VI Ki m tra, đánh giá ể (Thang đi m 10)ể
TT Tiêu chí N i dungộ Thang đi mể
So sánh sự khác nhau giữa transistor lưỡng cực (BJT) và transistor trường (FET) là một chủ đề quan trọng trong điện tử BJT hoạt động dựa trên dòng điện, trong khi FET hoạt động chủ yếu dựa trên điện áp BJT thường có độ khuếch đại cao hơn, nhưng FET lại tiêu thụ ít năng lượng hơn và có khả năng hoạt động ở tần số cao hơn Việc hiểu rõ quy trình hoạt động của cả hai loại transistor này là cần thiết để áp dụng chúng hiệu quả trong các mạch điện.
2 K năngỹ L p đắ ược m ch đi n đúng yêu c u kạ ệ ầ ỹ thu t ậ Đo được các thông s c n thi t ố ầ ế 4
3 Thái độ -An toàn lao đ ngộ
5.1 Kh o sát DC t ng t ng đ nả ừ ầ ơ
Hình 3.14 M ch khu ch đ i ghép đa t ngạ ế ạ ầ
(Chú ý: Khi có tín hi u nhi u cao t n, t C6 đ t o m ch ph n h i âm khệ ễ ầ ụ ể ạ ạ ả ồ ử nhi u)ễ
5.2 Kh o sát AC t ng t ng đ n: ả ừ ầ ơ V n c p ngu n ẫ ấ ồ +12V cho m ch A4 1.ạ
Xác đ nh đ l i đi n áp Av1 và đ l ch pha ị ộ ợ ệ ộ ệ ΔΦ1 c a t ng T1 :ủ ầ
♦Kh o sát riêng t ng T1 nh ả ầ ưhình 4 2.
Sử dụng tín hiệu AC từ máy phát sóng (FUNCTION GENERATOR) đưa vào ngõ vào IN của tầng T1 và điều chỉnh máy phát để tạo ra sóng sin với tần số f kHz Cần điều chỉnh biên độ của tín hiệu đưa vào ngõ IN sao cho biên độ tín hiệu tại ngõ ra OUT của T1 không bị méo dạng.
Dùng dao đ ng ký đ quan sát tín hi u và ghi nh n đi n áp ngõ vào VIN và ngõ ộ ể ệ ậ ệ ra VOUT (t i c c C c a T1) ghi k t q a vào b ng dạ ự ủ ế ủ ả ưới.
Bước 1: Gi nguyên biên đ tín hi u vào VIN1 ,ữ ộ ệ
Bước 2: M c bi n tr ắ ế ởVR 10K (trên thi t b ATS) v i ế ị ớ ngõ vào IN c a T1 ủ nh hình ư 4 3.
Bước 3: Ch nh bi n tr VR cho đ n khi biên đ tín hi u ra ỉ ế ở ế ộ ệ VIN = 0,5 VIN1
Bước 4: T t ngu n, dùng VOM (DVM) đo giá tr c a VR Đây chính là giá tr ắ ồ ị ủ ị t ng tr vào ổ ở Zin1 = ………
Báo Cáo Thí Nghi mệ Ghi nh n xét vào ậ b ng A4 ả
5.2.2 Kh o sát AC t ng T2 : ả ầ V n c p ngu n +12 V cho m ch A4 1ẫ ấ ồ ạ
♦Ng n m ch J2 đ kh o sát t ng T2 nh ắ ạ ể ả ầ ư hình 4 5.
♦ ươ ự ố Av2, ΔΦ2, Zin2, Zout2 ghi k t q a vào ế ủ b ng A4 2ả
So sánh các giá tr đo đ c trên v i các k t q a tính ph n
♦ ị ượ ở ớ ế ủ ở ầ Câu h i chu n ỏ ẩ b nhà (Ph n I) ị ở ầ trong Báo Cáo Thí Nghi mệ Ghi nh n xét vào ậ b ng A4 2ả
Kh o sát m ch khu ch đ i ghép 2 t ng RC (dùng transistor T1 & T2)ả ạ ế ạ ầ
Kh o sát m ch khu ch đ i ghép 2 t ng T1,T2 qua t ng l p Emitter T3 (T1,T3& ả ạ ế ạ ầ ầ ặT2) :
M CH KHU CH Đ I CÔNG SU T Ạ Ế Ạ Ấ
Khái ni m m ch khu ch đ i công su t ệ ạ ế ạ ấ
Máy khuếch đại công suất có nhiệm vụ tạo ra một công suất đầu ra lớn nhằm kích thích tín hiệu Công suất đầu ra của nó có thể đạt vài trăm mW đến vài trăm watt Như vậy, máy khuếch đại hoạt động với biên độ tín hiệu đầu vào, do đó ta không thể sử dụng máy khuếch đại tương đương tín hiệu như trong các chế độ điều khiển trước mà thường áp dụng phương pháp điều chỉnh.
Đ c đi m phân lo i m ch khu ch đ i công su t ặ ể ạ ạ ế ạ ấ
Tùy theo ch đ làm vi c c a transistor, ngế ộ ệ ủ ười ta thường phân m ch khu ch đ iạ ế ạ công su t ra thành các lo ichính nh sau:ấ ạ ư
Khu chế độ công suất loại A: Tín hiệu đầu ra thay đổi tuyến tính trong toàn bộ chu kỳ 360 độ Điều này có nghĩa là tín hiệu ngõ vào (transistor hoạt động cả hai bán kỳ của tín hiệu ngõ vào) sẽ tạo ra tín hiệu đầu ra ổn định và chính xác.
Khu chế độ công suất loại AB: Transistor được phân cực ở vùng ngưng Tín hiệu ngõ ra thay đổi theo một nửa chu kỳ của tín hiệu vào, cho phép transistor hoạt động trong một nửa chu kỳ dương hoặc âm của tín hiệu ngõ vào.
Khu ch đ i công su t lo i B: Transistor đế ạ ấ ạ ược phân c c t i VBE=0 (vùngự ạ ng ng) Ch m t n a chu k âm ho c dư ỉ ộ ữ ỳ ặ ương c a tín hi u ngõ vào đủ ệ ược khu ch đ i.ế ạ
Khu ch đ i công su t lo i C: Transistor đế ạ ấ ạ ược phân c c trong vùng ng ngự ư đ ch m t ph n nh h n n a chu k c a tín hi u ngõ vào để ỉ ộ ầ ỏ ơ ữ ỳ ủ ệ ược khu ch đ i.ế ạ
M ch này thạ ường được dùng khu ch đ i công su t t n s cao v i t i c ngế ạ ấ ở ầ ố ớ ả ộ hưởng và trong các ng d ng đ c bi t.ứ ụ ặ ệ
H 4.1 Mô t vi c phân lo i các m ch khu ch đ i công su tả ệ ạ ạ ế ạ ấ
Khu ch đ i công su t lo i A ế ạ ấ ạ
+ Mô t và g i thích m ch khu ch đ i công su tả ả ạ ế ạ ấ
+ Phân bi t đệ ược m ch khu ch đ i công su tạ ế ạ ấ
M ch khu ch đ i công su t l p A dùng t i Rcạ ế ạ ấ ớ ả
Hình 4.2: M ch khu ch đ i công su t lo i A dùng t i đi n tr ạ ế ạ ấ ạ ả ệ ở
Xem hình 4.2 là m t t ng khu ch đ i công su t, v i các đi n tr R1, R2 vàộ ầ ế ạ ấ ớ ệ ở
Để BJT hoạt động ổn định ở chế độ A, cần tính toán phân cực tại điểm Q để đảm bảo rằng điện áp VCE(Q) gần bằng VCC/2 Điều này cho phép tín hiệu xoay chiều được khuếch đại hiệu quả trong mạch.
Công su t cung c p: Pi (DC) = VCC IC (Q)ấ ấ
Công su t trên t i Rc c a dòng xoay chi u: ấ ả ủ ề
L p A tiêu hao t n nhi u công su t, nh t là m c tín hi u r t th p M t lý doớ ố ề ấ ấ ở ứ ệ ấ ấ ộ làm cho khu ch đ i l p A m t công su t nhi u là do ngu n DC b tiêu tán trênế ạ ớ ấ ấ ề ồ ị t iả
2.2 M ch khu ch đ i công su t lo i A dùng bi n ápạ ế ạ ấ ạ ế
Hình 4.3 minh họa mạch khuếch đại công suất A với hiệu suất tối đa không vượt quá 50% Mạch này sử dụng biến áp chất lượng cao để đảm bảo hiệu suất ổn định Biến áp có khả năng điều chỉnh để giảm điện áp và dòng điện theo tỷ lệ tính toán dự kiến, giúp tối ưu hóa hoạt động của hệ thống.
S bi n đ i đi n áp theo bi u th c: ự ế ổ ệ ể ứ
3 Khu ch đ i công su t lo i Bế ạ ấ ạ
+ Gi i thích nguyên lý ho t đ ng c a m chả ạ ộ ủ ạ
+ Phân bi t đệ ược các d ng m ch khu ch đ i công su t lo i Bạ ạ ế ạ ấ ạ
3.1 M ch khu ch đ i đ y kéo dùng bi n áp:ạ ế ạ ẩ ế Hình 4.4 ch đ B, tranzito s đi u khi n dòng đi n m i n a chu k c a tín Ở ế ộ ẽ ề ể ệ ở ỗ ử ỳ ủ hi u Đ l y đệ ể ấ ượ ảc c chu k c a tín hi u c a tín hi u đ u ra, thì c n s d ng 2ỳ ủ ệ ủ ệ ầ ầ ử ụ tranzito, m i tranzito đỗ ượ ử ục s d ng m i n a chu k khác nhau c a tín hi u, sở ỗ ử ỳ ủ ệ ự ho t đ ng k t h p s cho ra chu k đạ ộ ế ợ ẽ ỳ ầy đ c a tín hi u ủ ủ ệ
Hình 4.4 M ch khu ch đ i đ y kéo dùng bi n ápạ ế ạ ẩ ế
Q1, Q2: Tranzito khu ch đ i công su t.ế ạ ấ
T1: bi n áp ghép tín hi u ngõ vàoế ệ
T2: Bi n áp ghép tín hi u ngõ ra.ế ệ
Rất tĩnh, ngõ ra của mạch công suất là chế độ phân cực tĩnh không tiêu thụ nguồn cung cấp, giúp tiết kiệm năng lượng Do hai transistor không dẫn điện, nên không xảy ra hiện tượng hao tốn trên mạch Thêm vào đó, do đặc tính không dẫn điện, không xảy ra méo do bão hòa tín hiệu Hiệu suất của mạch công suất đạt khoảng 80%.
Nhược đi m c a m ch là méo xuyên giao l n khi tín hi u vào nh , khi cể ủ ạ ớ ệ ỏ ả hai v khu ch đ i không đế ế ạ ược cân b ng.ằ
Nguyên lý hoạt động của mạch: Tín hiệu ngõ vào được ghép qua biến áp T1, phân chia tín hiệu này và cung cấp cho hai transistor Trong chu kỳ dương của tín hiệu ngõ vào, Q1 dẫn điện và Q2 không dẫn, trong khi trong chu kỳ âm, Q1 không dẫn và Q2 dẫn điện Trong thời gian không dẫn điện, trên transistor không có dòng điện chạy qua, chỉ có dòng điện rò rỉ Biến áp T2 ghép tín hiệu ngõ ra, dòng điện chạy qua hai transistor được ghép lại tạo thành tín hiệu ngõ ra nguyên dạng ban đầu Tại thời điểm chuyển đổi, hoạt động của hai transistor bị ảnh hưởng bởi tính phi tuyến của linh kiện bán dẫn và tính chất của biến áp, gây hiện tượng méo tín hiệu Để khắc phục hiện tượng này, người ta có thể áp dụng các mạch bù để giảm méo tín hiệu.
3.2 Các d ng m ch khu ch đ i công su t lo i Bạ ạ ế ạ ấ ạ
3.2.1 M ch đ y kéo ghép tr c ti p:ạ ẩ ự ế
Mạch khuếch đại công suất ghép trực tiếp nhằm mục đích bù méo tín hiệu, giúp cải thiện độ chính xác trong việc truyền tải tín hiệu Để đạt được điều này, người ta sử dụng cặp tranzito, bao gồm hai tranzito có các thông số kỹ thuật hoàn toàn giống nhau nhưng khác loại PNP và NPN, hoạt động đồng thời trong mạch.
Nhi m v các linh ki n trong m ch:ệ ụ ệ ạ
C: T liên l c tín hi u ngõ vàoụ ạ ệ
Rt: Đi n tr t I c a t ng khu ch đ i công su tệ ở ả ủ ầ ế ạ ấ
Q1, Q2: C p tranzito khu ch đ i công su t h b đ i x ngặ ế ạ ấ ổ ổ ố ứ
Mạch có thể điềm là nguồn cung cấp cho mạch phải là 2 nguồn đi ngang Để đảm bảo độ ổn định, khi không đảm bảo yêu cầu này, dòng tín hiệu ra sẽ bị méo, dẫn đến thông số không chính xác Vì vậy, nguồn cung cấp cho mạch thường được lắp đặt ở các nguồn áp ổn định.
Hoạt động của cảm biến được phân chia theo thiên áp động Dòng điện dương của tín hiệu Q1 dẫn dòng điện nguồn dương qua tải Rt, trong khi Q2 không ảnh hưởng đến dòng điện nguồn qua tải Dòng điện âm của tín hiệu Q2 dẫn dòng nguồn âm qua tải Rt, trong khi Q1 không có tác động.
Mạch này có ưu điểm nổi bật với thiết kế đơn giản, không méo hài, hiệu suất lớn và khả năng áp dụng rộng rãi Nhờ vào việc ghép tín hiệu ra trực tiếp, mạch này giúp giảm thiểu độ méo và tăng cường độ chính xác trong truyền tín hiệu Các đặc điểm nổi bật như khả năng xuyên giao và nguồn đầu vào linh hoạt làm cho mạch trở nên cạnh tranh hơn Điều này đặc biệt quan trọng trong thời gian thực, khi Tranzito đánh giá hiệu năng của mạch Khả năng phân tích và điều chỉnh linh hoạt giúp người dùng dễ dàng áp dụng mạch ghép này vào nhiều ứng dụng khác nhau.
Hình 4.5: M ch đ y kéo ghép tr c ti pạ ẩ ự ế 3.2.2 M ch đ y kéo ghép dùng t :ạ ẩ ụ Hình 4.6
Hình 4.6 M ch khu ch đ i công su t đ y kéo ghép tạ ế ạ ấ ẩ ụ
Nhi m v c a các linh ki n trong m ch:ệ ụ ủ ệ ạ
Q1, Q2: C p tranzito khu ch đ i công su tặ ế ạ ấ
R1, R2: Phân c c cho Q1, Q2 đ ng th i là t i c a Q3ự ồ ờ ả ủ
R3, VR: L y m t ph n đi n áp m t chi u ngõ ra quay v k t h p v i R4ấ ộ ầ ệ ộ ề ề ế ợ ớ làm đi n áp phân c c cho Q3 làm h i ti p âm đi n áp n đ nh đi m làm vi cệ ự ồ ế ệ ổ ị ể ệ cho m ch.ạ
C1: T liên l c tín hi u ngõ vào.ụ ạ ệ
C2: T liên l c tín hi u ngõ ra đ n t i.ụ ạ ệ ế ả
M ch này có đ c đi m là có đ n đ nh làm vi c tạ ặ ể ộ ổ ị ệ ương đ i t t, đi n áp ố ố ệ phân c c ngõ ra Vự 0 = VCC/2 khi m ch làm vi c t t ạ ệ ố
Những khó khăn trong việc điều chỉnh biến dạng méo xuyên giao nhận đầu vào có thể phân chia cho 2 dạng khác nhau Tín hiệu ngõ vào không phù hợp có thể gây ra sự không tương thích với thiết kế của mạch và phần tín hiệu ngõ ra quay trở về theo đường hồi tiếp âm, làm giảm hiệu suất của mạch Điều này dẫn đến việc cần phải điều chỉnh để đảm bảo tín hiệu đầu ra hoạt động ổn định và hiệu quả hơn.
Hình 4.7: M ch khu ch đ i công su t đ y kéo ghép t c i ti nạ ế ạ ấ ẩ ụ ả ế
Trong đó C3: L c b thành ph n xoay chi u c a tín hi uọ ỏ ầ ề ủ ệ
D1, D2:C t rào đi n áp phân c c cho Q1 và Q2, ắ ệ ự
Trên thị trường hiện nay, có thể sử dụng từ 1 đến 4 điốt cùng loại để tạo ra các mạch công suất hiệu quả Với sự phát triển của công nghệ linh kiện, các mạch công suất được thiết kế nhỏ gọn và dễ dàng tích hợp vào các thiết bị điện tử Việc áp dụng mạch tích hợp (IC) giúp nâng cao hiệu suất và độ ổn định cho các sản phẩm, đồng thời mở ra nhiều cơ hội mới trong thiết kế và thay thế linh kiện trong các ứng dụng điện tử.
M ch khu ch đ i công su t dung Mosfet ạ ế ạ ấ
+ Gi i thích đả ược nguyên lý ho t đ ng c a m chạ ộ ủ ạ
+ Bi t đế ược đ c tính k thu t c a m ch khu ch đ iặ ỹ ậ ủ ạ ế ạ
H 4.8: M ch khu ch đ i công su t dung Mosfetạ ế ạ ấ
Phần này giới thiệu một mạch dùng MOSFET công suất với tầng đầu là một mạch khuếch đại vi sai Cách tính phân cực và nguyên tắc cũng giống như mạch khuếch đại khác Ta chú ý một số điểm đặc biệt khi thiết kế mạch này.
Q1 và Q2 là m ch khu ch đ i vi sai R2 đ t o đi n th phân c c cho c c n n ạ ế ạ ể ạ ệ ế ự ự ề c a Q1.R1, C1 dùng đ gi i h n t n s cao cho m ch (ch ng nhi u t n s ủ ể ớ ạ ầ ố ạ ố ễ ở ầ ố cao).
Bi n tr R5 t o cân b ng cho m ch khu ch đ i visai.ế ở ạ ằ ạ ế ạ
R13, R14, C3 là m ch h i ti p âm, quy t đ nh đ l i đi n th c a toàn m ch.ạ ồ ế ế ị ộ ợ ệ ế ủ ạ
R15, C2 m ch l c h thông có tác d ng gi m sóng d trên ngu n c p đi n c aạ ọ ạ ụ ả ư ồ ấ ệ ủ t ng khu ch đ i vi sai.ầ ế ạ
Q4 dùng nh m t t ng đ o pha ráp theo m ch khu ch đ i h ng A.ư ộ ầ ả ạ ế ạ ạ
Q3 ho t đ ng nh m t m ch n áp đ n đ nh đi n th phân c c gi a hai ạ ộ ư ộ ạ ổ ể ổ ị ệ ế ự ở ữ c c c ng c a c p công su t.ự ổ ủ ặ ẩ
D1 dùng đ gi i h n biên đ vào c c c ng Q5 R16 và D1 tác d ng nh m t ể ớ ạ ộ ự ổ ụ ư ộ m ch b o v ạ ả ệ
R17 và C8 t o thành t i gi xoay chi u khi ch a m c t i.ạ ả ả ề ư ắ ả
L p các m ch khu ch đ i ắ ạ ế ạ
Th c hành theo nhóm (3 sinh viên/nhóm)ự
TT Thi t b V t tế ị ậ ư Thông s k thu tố ỹ ậ S lố ượng
1 Máy hi n sóngệ 20MHz, hai tia 1máy/nhóm
2 Đ ng h v n năngồ ồ ạ V A OM 1cái/nhóm
3 Bo m ch ạ đa năng Bo 150 x200 1m ch/nhómạ
4 Linh ki nệ Bộ B /nhómộ
6 Ngu n đi nồ ệ Đi n áp vào ệ 220ACV/2A Đi n áp ra ệ
X Quy trình th c hi nự ệ
TT Các bước công vi cệ
D ng cụ ụ thi t b ,v t tế ị ậ ư Yêu c u k thu tầ ỹ ậ
Ki m tra máy phát ể xung
Ki m tra máy hi n ể ệ sóng
Bo m ch thí nghi mạ ệ
B d ng cộ ụ ụ Máy phát xung Máy hi n ệ sóng
S d ng đ đoử ụ ể các d ng ạ xung, Khi đo xác đ nh đị ược chu k , d ng xung, ỳ ạ t n s …ầ ố
K t n i ế ố m ch đi nạ ệ Dùng dây d n k t ẫ ế n iố
Bo m chạ Đúng s đ nguyên lýơ ồ
N i dây đ v i ố ỏ ớ dương Dây đen v i âmớ
4 Đo ki m ể tra K t n i ế ố m ch ạ v i ớ đ ng h v n năngồ ồ ạ Đ ng h v n ồ ồ ạ năng Đúng đi n ápệ
Vi t trên gi yế ấ Bút, gi yấ V s đ nguyên lýẽ ơ ồ
V s đ l p rápẽ ơ ồ ắ Trình b y nguyên lý ầ ho t đ ngạ ộ
Ghi các thông s đo ố được VI Ki m tra, đánh giá ể (Thang đi m 10)ể
TT Tiêu chí N i dungộ Thang đi mể
So sánh sự khác nhau giữa transistor lưỡng cực (BJT) và transistor trường (FET) là một chủ đề quan trọng trong điện tử BJT hoạt động dựa trên dòng điện, trong khi FET hoạt động chủ yếu dựa trên điện áp Điều này dẫn đến sự khác biệt trong cách thức điều khiển và ứng dụng của chúng BJT thường được sử dụng trong các mạch khuếch đại, trong khi FET thường được ưa chuộng trong các mạch số do khả năng tiêu thụ năng lượng thấp hơn Việc hiểu rõ quy trình thực hành và ứng dụng của từng loại transistor sẽ giúp kỹ sư thiết kế mạch hiệu quả hơn.
2 K năngỹ L p đắ ược m ch đi n đúng yêu c u kạ ệ ầ ỹ thu t ậ Đo được các thông s c n thi t ố ầ ế 4
3 Thái độ -An toàn lao đ ngộ
Bài 1: L p m ch khu ch đ i công su t l p Aắ ạ ế ạ ấ ớ
C p ngu n +12V c a ngu n DC POWER SUPPLY cho m chấ ồ ủ ồ ạ
Các bước thí nghi mệ
Bước 1: Ch nh bi n tr P1 sao cho VCE = VCC/2 = 6V; xác đ nh công su tỉ ế ở ị ấ cung c pấ
Bước 2: C p tín hi u t máy phát tín hi u (function generator) đ đ a đ n ngõấ ệ ừ ệ ể ư ế vào IN c a m ch và ch nh máy phát đ có : Sóng : Sin, f = 1Khz., VIN (pp) =ủ ạ ỉ ể 30mV
- Xác đ nh h s khu ch đ i áp và su t trên t i Rc c a dòng xoay chi u:ị ệ ố ế ạ ấ ả ủ ề
Tính hi u su t c a m ch khu chệ ấ ủ ạ ế
Bước 3: Thay đ i đi m tĩnh làm vi cổ ể ệ
Chỉnh biên trở P1 để đạt VCE = 3V là cần thiết nhằm tăng độ nhạy của tín hiệu Việc điều chỉnh này ảnh hưởng trực tiếp đến độ ổn định và độ chính xác của tín hiệu ra, đặc biệt khi tín hiệu bắt đầu biến động Có những nhận xét quan trọng về tính hiệu quả của việc điều chỉnh này, liệu nó có mang lại sự cải thiện đáng kể trong chất lượng tín hiệu hay không?
Chỉnh biên trở P1 để đạt VCE = 9V, đồng thời tăng độ nhạy của tín hiệu đầu vào khi tín hiệu ra bắt đầu biến động Có những nhận xét gì về tính nhạy ra, giải thích cụ thể về ảnh hưởng của các yếu tố liên quan?
Bài 2: L p m ch khu ch đ i dùng Mosfet.ắ ạ ế ạ a M CH SOURCE CHUNG (CS)Ạ
Các bước thí nghi mệ
Bước 1 Ghi giá tr dòng ban đ u qua T1: ị ầ VR3 = …………., ID = ………
Bước 2 Dùng thêm tín hi u t máy phát tín hi u Function Generator, và ch nh ệ ừ ệ ỉ máy phát tín hi u đ có: Sóng :ệ ể Sin , T n s : ầ ố 1Khz, VIN(p p) = 100mV
N i ngõ ra OUT c a máy phát đ n ngõ vào IN c a m ch.ố ủ ế ủ ạ
Dùng dao đ ng ký đ quan sát tín hi u đi n áp ngõ vào và ngõ ra Đo các giá trộ ể ệ ệ ị VOUT, ΔΦ, tính Av Ghi k t q a vào b ng A6 4ế ủ ả
Quan sát tín hiệu điện áp đầu vào (VIN) và đầu ra (VOUT) trên dao động ký để phân tích hoạt động của mạch Mạch sử dụng Mosfet để điều khiển tín hiệu, đảm bảo hiệu suất và độ ổn định trong quá trình vận hành.
Lần lượt ngắt nối các J theo yêu cầu trong bảng A 6 5, đồng thời khảo sát mạch đóng mở sử dụng BJT (T1) và FET (T2) Xác định trạng thái các LED và dòng IB trong mỗi trường hợp.
Trên c s đó so sánh vai trò đóng m c a BJT và MOSFET.ơ ở ở ủ
Bài 3: L p m ch khu ch đ i dùng MOSFET (M ch A6 2)ắ ạ ế ạ ạ a M ch ngu n chungạ ồ
Các bược th c hi nự ệ
Bước 1: Ghi giá tr dòng ban đ u qua T1ị ầ
Bước 2: Dùng thêm tín hi u t máy phát tín hi u Function Generator, và ch nh ệ ừ ệ ỉ máy phát tín hi u đ có: Sóng : Sin , T n s : 1Khz, VIN(p p) = 100mVệ ể ầ ố
N i ngõ ra OUT c a máy phát đ n ngõ vào IN c a m ch.ố ủ ế ủ ạ
Dùng dao đ ng ký đ quan sát tín hi u đi n áp ngõ vào và ngõ ra Đo các giá trộ ể ệ ệ ị VOUT, Δ , tính Av Ghi k t q a vào b ng A6 4Φ ế ủ ả
Quan sát trên dao đ ng ký và v trên cùng m t h tr c t a đ d ng tín hi uộ ẽ ộ ệ ụ ọ ộ ạ ệ đi n áp ngõ vào (Vệ IN ) và tín hi u đi n áp ngõ ra (Vệ ệ OUT )
D a vào tr ng thái ho t đ ng c a MOSFET n i ki u Source chung b ng ự ạ ạ ộ ủ ố ể ở ả A6 4, nêu nh n xét v các đ c tr ng c a m ch khu ch đ i (v h s khu ch ậ ề ặ ư ủ ạ ế ạ ề ệ ố ế đ i áp Av, đ l ch pha Δ )ạ ộ ệ Φ
Bài 4: L p m ch đóng m dùng MOSFETắ ạ ở
Các bước th c hi nự ệ
Bước 1: L n lầ ượt ng n m ch các J theo yêu c u trong b ng A 6 5, đ kh o sát ắ ạ ầ ả ể ả m ch đóng m dùng BJT (T1) và FET (T2), xác đ nh tr ng thái các LED và dòngạ ở ị ạ
Trên c s đó so sánh vai trò đóng m c a BJT và MOSFET.ơ ở ở ủ
Bài 5: L p m ch khu ch đ i công su t OCLắ ạ ế ạ ấ
Bước 1: Ch nh bi n tr P1 sao cho Vout 0V (DC)ỉ ế ở ≈
Bước 2: Ch nh P3 sao cho VAB =1,4Vỉ Đo VAC = ………… và VBC = = ………….
So sánh, nh n xét?ậ Đo VBE (Q6) = ………… , VBE (Q8) = ………….
Cho bi t tr ng thái ho t đ ng c a Q6 và Q8?ế ạ ạ ộ ủ
Bước 3: Ch nh P3 max (VAB ~2,6V) Tỉ ương t bự ước 2 đo: Đo VAC = ………… và VBC = = ………….
So sánh, nh n xét?ậ Đo VBE (Q6) = ………… , VBE (Q8) = ………….
Cho bi t tr ng thái ho t đ ng c a Q6 và Q8?ế ạ ạ ộ ủ
Bước 4: Dùng tín hi u AC t máy phát tín hi u FUNCTION GENERATION đệ ừ ệ ể đ a đ n ngõ vào IN c a m ch và ch nh máy phát đ có : Sóng Sin, f = 1Khz.,ư ế ủ ạ ỉ ể VIN (pp) = 30mV.
Bước 5: Ch nh P3 t min đ n max đ quan sát d ng sóng ra Nh n xét ?ỉ ừ ế ể ạ ậ
Chúng tôi tiến hành đo đạc các giá trị VIN và VOUT để tính toán hệ số khuếch đại Av Đồng thời, chúng tôi cũng ghi lại độ trễ Δ giữa tín hiệu đầu vào VIN và tín hiệu đầu ra VOUT, và lưu kết quả vào bảng để phân tích.
Bước 7: Quan sát trên dao đ ng ký và v trên cùng m t h tr c t a đ d ng tín ộ ẽ ộ ệ ụ ọ ộ ạ hi u đi n áp ngõ vào (VIN) và tín hi u đi n áp ngõ ra (VOUT)ệ ệ ệ ệ
Bước 8: Ch nh bi n tr P1, quan sát s thay đ i c a biên đ tín hi u ra, gi iỉ ế ở ự ổ ủ ộ ệ ả thích?
Bước 9: Ch nh bi n tr P2, quan sát s thay đ i c a biên đ tín hi u ra, gi iỉ ế ở ự ổ ủ ộ ệ ả thích?
Bước 10: Dùng dao đ ng ký đo và v tín hi u đi n áp t i c c E c a 2 transistorộ ẽ ệ ệ ạ ự ủ T6 , T7 trên cùng đ th Nh n xét quan h v pha gi a chúng.ồ ị ậ ệ ề ữ
Bước 11: Dùng lý thuy t đã h c xác đ nh h s khu ch đ i áp (Av) toàn m ch ế ọ ị ệ ố ế ạ ạ
Nh n xét gì v Av thí nghi m v i Lý thuy t?ậ ề ệ ớ ế
Bước 12: Cho bi t ch c năng c a các Transistor T3 trong m ch?ế ứ ủ ạ
Bước 13; Đ a tín hi u ra loa, ng n m ch J4, cho bi t vai trò c a C4 và R12 ?ư ệ ắ ạ ế ủ Bài t p 6 L p m ch khu ch đ i công su t dùng IC TDA2003: ậ ắ ạ ế ạ ấ
Ngày nay, thiết kế mạch khuếch đại công suất sử dụng linh kiện tích hợp (IC) ngày càng phổ biến Mạch khuếch đại công suất sử dụng IC có hiệu suất làm việc cao, giúp giảm thiểu chi phí và đơn giản hóa thiết kế Việc áp dụng IC trong mạch khuếch đại không chỉ nâng cao hiệu suất mà còn tối ưu hóa kích thước và tính năng của sản phẩm.
D i t n làm vi c: 40Hz – 15Khzả ầ ệ Đi n áp cung c p 8 – 18VDC ệ ấ Đi n tr t i (loa) 4 (công su t ra s thay đ i n u đi n tr t i thay đ i) ệ ở ả ấ ẽ ổ ế ệ ở ả ổ
Công su t ra t i 1Khz: ~6W t i m c đi n áp cung c p 14,4V ấ ạ ạ ứ ệ ấ
Hình d ng và s đ chân IC:ạ ơ ồ
Hình 4.9: M ch khu ch đ i công su t dùng IC TDA2003ạ ế ạ ấ
Ngoài công dụng chính của khu vực điều khiển Tranzitor, còn có nhiều công dụng khác như tạo ra các nguồn tín hiệu, biến đổi các tín hiệu điều khiển, và điều chỉnh nguồn điện cung cấp Những ứng dụng này đặc biệt quan trọng trong các mạch điện tử, giúp xén tín hiệu, ghim mạch tín hiệu và nâng cao hiệu suất hoạt động của thiết bị.
V i s ti n b c a lĩnh v c v t lý ch t r n, tranzito BJT ngày càng ho tớ ự ế ộ ủ ự ậ ấ ắ ạ đ ng độ ượ ở ầ ốc t n s cao có tính n đ nh.ổ ị
Các m ch dùng tranzito BJT ch u va ch m c h c, do đó đạ ị ạ ơ ọ ượ ử ục s d ng r tấ thu n ti n trong các dây chuy n công nghi p có rung đ ng c h c l n.ậ ệ ề ệ ộ ơ ọ ớ
Tranzito BJT ngày càng có tu i th cao nên càng đổ ọ ượ ử ục s d ng r ng rãi trongộ các thi t b đi n t thay th cho các đèn đi n t chân không.ế ị ệ ử ế ệ ử
V i các u đi m trên, m ch ng d ng dùng tranzito BJT đớ ư ể ạ ứ ụ ượ ử ục s d ng r ngộ rãi trong các dây chuy n công nghi p và trong đ i s ng xã h i.ề ệ ờ ố ộ
Nghiên cứu các mạch ngừng dùng Tranzito là nhiệm vụ quan trọng của người thực hiện trong kiểm tra, thay thế các linh kiện và mạch điện trong thực tế Việc này giúp đảm bảo tính chính xác và hiệu suất của hệ thống điện.
H c xong bài h c này, h c viên có kh năng:ọ ọ ọ ả
G i tên các m ch ng d ng dùng tranzito chính xác trên s đ m ch đi n vàọ ạ ứ ụ ơ ồ ạ ệ th c t ự ế
L p ráp các m ch ng d ng dùng tranzito đ n gi n đ t yêu c u k thu t.ắ ạ ứ ụ ơ ả ạ ầ ỹ ậ
Ki m tra, s a ch a các m ch ng d ng đ t yêu c u k thu t.ể ử ữ ạ ứ ụ ạ ầ ỹ ậ
Thi t k các m ch ng d ng dùng tranzito đ n gi n theo yêu c u kĩ thu t.ế ế ạ ứ ụ ơ ả ầ ậ
Các mạch dao động điều hòa được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống thông tin, máy phát, máy thu, và các thiết bị đo lường Chúng đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra tín hiệu, giúp cải thiện hiệu suất của các thiết bị điện tử.
Tổng quát, có hai loại mạch dao động chính: dao động điều hòa và dao động tích cực Dao động điều hòa tạo ra các tín hiệu dạng hình sin, trong khi dao động tích cực phát ra các tín hiệu không sin như xung răng cưa, xung nhọn, xung tam giác và xung vuông Trong bài viết này, chúng ta sẽ nghiên cứu các mạch dao động điều hòa để hiểu rõ hơn về các tín hiệu dạng hình sin mà chúng tạo ra.
Các mạch tần số dao động điều hòa có thể hoạt động trong dải tần số từ vài hertz (Hz) đến hàng nghìn megahec (MHz) Để tạo ra dao động, các mạch này có thể sử dụng các phần tử như transistor lưỡng cực, transistor trường, mạch khuếch đại thuật toán, cũng như các phần tử đặc biệt như điốt Tunnel và điốt Gunn.
Trong lĩnh v c đi n đi n t , dòng đi n xoay chi u hình sin r t quanự ệ ệ ử ệ ề ấ tr ng vì nh ng đ c tính riêng c a nó nh :ọ ữ ặ ủ ư
Dòng đi n hình sin r t r phát sinh.ệ ấ ễ
Các dòng đi n xoay chiều có tính chất tuần hoàn có thể phân tích ra thành một chuỗi các tín hiệu hình sin Điều này thuận lợi cho việc phân tích và tính toán nhờ vào nhiều công cụ toán học.
Dòng đi n hình sin thệ ường được dùng đ kh o sát đ c tính k thu tể ả ặ ỹ ậ c a các m ch đi n t nh m ch l c, m ch khu ch đ i.ủ ạ ệ ử ư ạ ọ ạ ế ạ