Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
3 Ảnh hưởng của nhiệt độ lên các đặc tuyến của BJT.

3 Ảnh hưởng của nhiệt độ lên các đặc tuyến của BJT.

Tải bản đầy đủ - 0trang

Hình 5.13 Đồ thị ảnh hưởng của nhiệt



2.4. Các cách mắc cơ bản

CE: tín hiệu vào B so với E, tín hiệu ra C so với E

. Pha giữa tín hiệu vào và ra : đảo pha

CB : tín hiệu vào E so với B, tín hiệu ra C so với B

. Pha giữa tín hiệu vào và ra : cùng pha

CC: tín hiệu vào B so với C , tín hiệu ra E so với C.

. Pha giữa tín hiệu vào và ra: cùng pha.

2.4.1. Mạch cực phát chung Common Emitter  CE

+VCC

IBQ

Rb



RC

I

REQ

E

-VEE



Hình 5.14 Sơ đồ mạch CE

2.4.1.1 Khơng có CE, khơng có CC:

Bộ khuếch đại có thể được thiết kế ở chế độ tối ưu (sóng ra tốt nhất) hoặc ở chế

độ bất kỳ.

Chế độ tối ưu: Thiết kế sao cho sóng ra lớn nhất và khơng bị méo (I cmmax hoặc

VLmax), thường chưa biết các điện trở phân cực R1, R2.

Từ đồ thị (H3-2), ta thấy sóng ra sẽ lớn nhất khi:



I cmmax I CQTÖ 



VCC

R DC  R AC



(2-21)



Vcmmax VCETÖ I CQTÖ R AC



(2-22)



Với sơ đồ (H3-1) ta có: RAC = RDC = RC + RE nên từ (2-21) và (2-22) ta suy ra:



I CQTÖ 



VCC

2(R C  R E )



VCEQTÖ 



VCC

2



(2-23)



(2-24)



Chế độbất kỳ: Thường cho trước R1, R2 hoặc VCEQ hoặc ICQ. Áp dụng các công

thức (2-10, 11, 14, 16) sẽ xác định được (ICQ, VCEQ)

 Nếu ICQ< ICQTƯ thì Icm = ICQ.

 Nếu ICQ> ICQTƯ thì Icm = iCQmax – ICQ.

2.4.1.2 Có CE, khơng có CC (Tụ Bypass Emitter)

Chế độ tối ưu:

RDC = RC + RE và RAC = RC thay vào (2-21) ta được:



I cmmax  I CQ TÖ 



VCC

VCC



R DC  R AC 2R C  R E



Vcmmax VCEQTÖ I CQTÖ R AC 



(2-25)



VCC R C

V

 CC

2R C  R E 2  R E (2-26)

RC



Chế độ bất kỳ: được tính tốn theo các công thức (2-10, 11, 14, 16) và đặc

tuyến tải AC được vẽ như sau:



iC(mA)

iCmax1





1

ACLL TÖ  

 R AC



2ICQTƯ

iCmax2



VCC

R DC  R AC





1 



DCLL  

R

DC 





Q2

QTƯ



ICQTƯ











Q1

0



VCETƯ



2VCETƯ



VCC



VCEmax1



VCE(V)



VCEmax2



Hình 5.15 phương trình đường tải tĩnh



i C  I CQ 



1

 vCE  VCEQ 

R AC



Cho VCEQ = 0  i C max  I CQ 



(2-27)



VCEQ



(2-28)



R AC



Cho iC = 0  vCEmax = VCEQ + ICQRAC



(2-29)



Phương trình (2-28) và (2-29) để xác định i Cmax và vCEmax trong các trường hợp

điểm tĩnh Q bất kỳ.

Khơng có CE, có CC:

+VCC



Chế độ tối ưu:



R DC RC  R E



RC

CC

iL

ii



Rb

VBB



RE



R AC R E 



RL



RC RL

RC  RL



Thay vào (2-21) ta được:



I Cmmax I CQTÖ 



VCC

RC  2R E 



VCE max VCETÖ I CQTÖ R AC



RC RL

RC  RL



(2-30)



(2-31)



I Lmmax 



RC

RC

VCC

I Cmmax 

RC  RL

RC  R L R  2R  RC R L (2-32)

C

E

RC  RL



VLm max I Lm maxR L 



RC RL

VCC

RC  R L R  2R  RC R L (2-33)

C

E

RC  RL



Chế độ bất kỳ như trên nhưng chú ý:

 ICQ< ICQTƯ : ICm = ICQ.

 ICQ> ICQTƯ : ICm = iCmax – ICQ.





I Lm 



RC

I Cm

RC  R L



(2-34)



 VLm = ILmRL.



(2-35)



2.4.1.3 Có CE, có Cc: (tụ ghép vô hạn) (H2-6)



R DC R C  R E

R AC 



RCRL

RC  R L



thay vao (2-21) ta được:

I Cmmax  I CQTÖ 



VCC

RC  R E 



VCmmax VCEQTÖ 



I Lmmax 



RCRL

RC  R L



VCC

RC  RE 



RC RL

RC  R L



(2-36)







RC R L

RC  RL



(2-37)



RC

RC

VCC

I Cmmax 



RC  RL

R C  R L R  R  R C R L (2-38)

C

E

RC  RL



VLm max I Lm maxR L 



RCRL

VCC

RC  RL R  R  RCRL

C

E

RC  RL



(2-39)



Chế độ bất kỳ xác định như trên.

So sánh 4 trường hợp trên ta nhận thấy tác dụng của các tụ C E và CC là làm tăng

biên độ dòng điện ra và điện áp ra (so sánh các công thức (2-21), (2-25), (2-30) và (236)).



2.4.1.4 Tính tốn cơng suất:





Cơng suất nguồn cung cấp:

PCC = VCCICQ







(2-40)



Cơng suất trung bình tiêu tán trên tải:

2

1 2

1 VLm

PL  I LmPL 

2

2 RL



(2-41)



Ở chế độ tối ưu: ICmmax = ICQTƯ nên đối với trường hợp a và b ta có:



1

1

PL max  I 2CmmaxR C  I 2CQTƯ R C vì RL = RC(2-42)

2

2

Còn đối với trường hợp c và d thì do RC RL nên ta có:



1

PL max  I 2Lm maxR L

2





Cơng suất tiêu tán trên Collector:



PC PCC  (R C  R E )I





Hiệu suất:







 R AC



Mạch khuếch đại kiểu E chung

Sinh viên mắc mạch điện như hình 1.4:



(2-44)



(2-46)



max 25%



PC max

2

PL max



Thực hành :



I 2Cm

2



(2-45)



PL max

PCC



Ở chế độ lớp A hiệu suất cực đại

Hệ số phẩm chất:



2

CQ



PL

PCC



max 







(2-43)



(2-47)



 Yêu cầu

1. Đo và vẽ dạng sóng ngõ ra Vo, ngõ vào Vi ? Nhận xét.

2. Xác định các thông số Av, Ai, Zi, Zo, độ lệch pha, tần số cắt. Nhận xét các kết

quả đo được.

3. Trường hợp ta thêm tụ Ce = 100uF, thực hiện tương tự như 2 bước trên. So

sánh các kết quả đo được với trường hợp không có tụ Ce.

 Hướng dẫn thực hiện

Bước 1: Cấp Vi’ là tín hiệu hình Sin có biên độ 0,3V tần số f =1KHz tại A.

Bước 2: Nối 2 điểm B1 và B2. Dùng OSC đo tín hiệu ra Vo ở kênh 1, tiếp tục chỉnh

biến trở sao cho Vo đạt lớn nhất nhưng không bị méo dạng.

Bước 3: Xác định Av:

- Dùng OSC đo Vi tại B2, Vo tại C ở 2 kênh CH1 và CH2. Vẽ lại dạng sóng và

nhận xét về biên độ.



- Sau đó tính Av theo công thức :



Bước 4: Xác định Zi:

- Mắc nối tiếp điện trở Rv=220Ω giữa B1 và B2, tính Zi theo công thức:



- Với: V1 là giá trị điện áp ngõ ra tại B1

V2 là giá trị điện áp ngõ ra tại B2

Chú ý: Các thông số V1, V2 được đo bằng OSC.

Bước 5: Xác định Zo:

- Mắc thêm điện trở tải RL = 3,3KΩ, tính Zo theo cơng thức:



- Với : Vo1 là điện áp tại ngõ ra C khi chưa mắc RL

Vo2 là điện áp tai ngõ ra C khi đã mắc RL

Bước 6: Xác định góc lệch pha:

- Dùng OSC đo Vi, Vo và cho hiển thị cùng lúc ở 2 kênh CH1, CH2



Bước 7: Xác định tần số cắt dưới:

- Giữ nguyên biên độ nhưng thay đổi tần số của tín hiệu vào Vi, quan sát tín hiệu

ngõ ra Vo trên OSC. Giảm tần số của Vi đến khi Vo giảm bằng



Vo thì dừng



lại, đo giá trị tần số tại vị trí hiện hành, đó chính là tần số cắt dưới fL.

Bước 8: Xác định tần số cắt trên:

- Giữ nguyên biên độ nhưng thay đổi tần số của tín hiệu vào Vi, quan sát tín hiệu

ngõ ra Vo trên OSC. Tăng tần số của Vi đến khi Vo giảm bằng Vo thì dừng

lại, đo giá trị tần số tại vị trí hiện hành, đó chính là tần số cắt trên fH.

Bước 9: Vẽ đáp tuyến biên độ - tần số:

- Giữ nguyên biên độ, thay đổi tần số của tín hiệu vàoVi, đo Vo theo bảng sau:



Bảng 1.5 - Từ các giá trị ở bảng 1.5 vẽ đáp tuyến biên độ - tần số



- Từ các giá trị ở bảng 1.5 vẽ đáp tuyến biên độ - tần số

Bước 10: Thêm tụ Ce =100µF, thực hiện lại các bước trên.

Bước 11: Lập bảng tổng kết



- Sau khi thực hiện xong các bước trên, các nhóm ghi lại các kết quả và nhận xét

trong bài báo cáo thí nghiệm.

Báo cáo thí nghiệm

- Sinh viên vẽ mạch điện

- Đo và vẽ dạng sóng của tín hiệu ra Vo, tín hiệu vào Vi.

- Nhận xét về độ lệch pha giữa tín hiệu Vi vào và tín hiệu ra Vo.

- Chứng minh các cơng thức tính Zi, Zo.

- Xác định các thông số Av, Ai, Zi, Zo, φ.

- Xác định tần số cắt trên, tần số cắt dưới, băng thông. Sau đó lập bảng số liệu và vẽ

đáp ứng biên độ-tần số, nêu ý nghĩa của đáp tuyến biên độ-tần số.

- Linh kiện nào ảnh hưởng đến đáp tuyến biên độ-tần số. Giải thích.

- Tính cơng suất ngõ ra Po.

- Thêm tụ Ce và thực hiện lại các bước trên. Sau đó lập bảng tổng kết và nhận

xét kết quả.



2.4.2. Mạch cực nền chung Common Base  C B

2.4.2.1 Chế độ tối ưu:

CC

Ri

Vi



+



RC



Cb



RL



VL



R2



R1



+VCC



R DC RC



R AC 



RCRL

RC  RL



Thay vào (2-21), (2-22) ta được:

I Cmmax I CQTÖ 



VCC

R R

RC  C L

RC  R L



VCmmax VCEQTÖ I CQTÖ R AC 



I Lm max 



(2-54)

 R R

VCC

 C L

R R

 RC  RL

RC  C L

RC  RL



RC

I Cmmax

RC  RL



VLm max  I Lm maxR L



2.4.2.2 Chế độ bất kỳ:

Được tính trực tiếp từ mạch

Thực hành :

Mạch khuếch đại kiểu B chung

Sinh viên lắp ráp mạch Khuếch đại ghép kiểu B chung như sau:











(2-55)



(2-56)

(2-57)



 Yêu cầu

1. Đo và vẽ dạng sóng ngõ ra Vo, ngõ vào Vi ? Nhận xét.

2. Xác định các thông số Av, Ai, Zi, Zo, độ lệch pha. Nhận xét kết quả.

 Hướng dẫn thực hiện

Bước 1: Cấp Vi’ là tín hiệu hình Sin, biên độ 3V, tần số 10KHz vào tại A.

Bước 2: Nối 2 điểm B1 và B2. Dùng OSC đo tín hiệu ra Vo ở kênh CH1, tiếp tục

chỉnh biến trở sao cho Vo đạt lớn nhất nhưng không bị méo.

Bước 3: Xác định Av: - Dùng OSC đo Vi tại B2, Vo tại C ở 2 CH1 và CH2. Vẽ lại

dạng sóng và nhận xét

về biên độ.

- Sau đó tính Av theo công thức :

Bước 4: Xác định Zi:

- Mắc nối tiếp điện trở Rv=220Ω giữa B1 và B2

- Với: V1 là giá trị điện áp ngõ ra tại B1

V2 là giá trị điện áp ngõ ra tại B2

Chú ý: Các thông số V1, V2 phải được đo bằng OSC.

Bước 5: Xác định Zo

- Với : Vo1 là điện áp tại ngõ ra tại C khi chưa mắc RL

Vo2 là điện áp tai ngõ ra tại C khi đã mắc RL = 3,3KΩ

Bước 6: Xác định góc lệch pha:

- Dùng OSC đo Vi, Vo và cho hiển thị cùng lúc ở 2 kênh CH1, CH2

- Xác định góc lệch pha theo cơng thức :

- Với: T là chu kỳ của tín hiệu



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

3 Ảnh hưởng của nhiệt độ lên các đặc tuyến của BJT.

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×