6
Bài số 2 : Các dạng ghép cơ bản của mạch khuyếch đại tín hiệu nhỏ Bùi Trung Hiếu. Lớp: DD02KSTN: www.buitrunghieu.edu.tf Bài thí nghiệm số 2: CÁC DẠNG CƠ BẢN CỦA MẠCH KHUẾCH ĐẠI TÍN HIỆU NHỎ I. Mạch khuếch đại ghép E chung: 1. Phân cực DC : a. Tính toán phân cực: Xác định dòng tĩnh EQ I : Thế đặt tại cực C là 6.5V, dòng tĩnh 12 6.5 5.5 1000 CC C CQ C V V I mA R = = = , suy ra dòng emiter: 1 131 5.5 5.542 130 FE EQ CQ FE h I I mA mA h + = = × = . Áp dụng Kirchhoft 2 và phân áp, ta sẽ có: 2 1 2 2 1 2 1 2 5.9 cc E D BQ VR RR V V I R k R R R R + = + + + , chọn giá trị 2 5.6 R k = . Từ đó: ( ) ( ) 1 2 1 1 2 // 5.081 // 1 CC D EQ E FE V R R V R I mA R R R h × = = + + , điện áp tĩnh ( ) 130 12 1 390 5.081 4.96 130 1 CEQ CC C CQ E EQ V V RI RI k m V = + = × + × = + b. Phân cực Maxswing: Khi K đóng, ta có: 1 AC C R R k = = , 1390 DC C E R R R = + = , 2 1 2 2 1 2 1 2 5.506 cc E D BQmaxswing VR RR V V I R k R R R R + = + = + + chọn giá trị 2 5.6 R k = . c. Các giá trị đo: Dùng Fluke45, ta sẽ đo được các giá trị: CEQ V , E EQ E V I R = Tính toán phân cực EQ I (mA) CEQ V (V) Tính toán Đo đạc Tính toán Đo đạc 5.081 5.4835 4.96 4.6378 Ta đo được Vc=6.5165(V) 6.5(V), phân cực cho BJT xấp xỉ giá trị maxswing. 1. Chế độ AC : a.Sơ đồ tương đương tín hiệu nhỏ khi K đóng : 25.6 1.4 130 917 5.081 T EQ mV m hie hfe I m = = × × Các giá trị tìm được bằng lý thuyết: ( ) // 1 // 1 E in i b E C Z R R hie hfe R hfe = + + + + , 1 out c Z R k = = Tại tần số f=1kHz, ta tìm được: 1.77 in Z k = Độ lợi áp: out out b V in b in V V i A V i V = = × ( ) ( )( ) 25.6 60 38.1 18.2 V j j A j j ω ω ω ω + + + http://www.khvt.com

Prob2EExpBTHieu

Embed Size (px)

DESCRIPTION

ddddd

Citation preview

  • Bi s 2: Cc dng ghp c bn ca mch khuych i tn hiu nh

    Bi Trung Hiu. Lp: DD02KSTN: www.buitrunghieu.edu.tf

    Bi th nghim s 2: CC DNG C BN CA MCH KHUCH I TN HIU NH I. Mch khuch i ghp E chung:

    1. Phn cc DC: a. Tnh ton phn cc:

    Xc nh dng tnh EQI : Th t ti cc C l 6.5V,

    dng tnh 12 6.5

    5.51000

    CC CCQ

    C

    V VI mAR = = = , suy

    ra dng emiter: 1 131

    5.5 5.542130

    FEEQ CQ

    FE

    hI I mA mAh+= = = . p

    dng Kirchhoft 2 v phn p, ta s c:

    2 1 22

    1 2 1 2

    5.9ccE D BQV R R RV V I R k

    R R R R+ = +

    + +,

    chn gi tr 2 5.6R k= . T :

    ( )

    ( )1 2

    1

    1 2

    //

    5.081//

    1

    CCD

    EQ

    EFE

    V R R VRI mA

    R RR

    h

    = =

    ++

    , in p

    tnh

    ( ) 13012 1 390 5.081 4.96130 1CEQ CC C CQ E EQ

    V V R I R I k m V = + = + = +

    b. Phn cc Maxswing: Khi K ng, ta c: 1AC CR R k= = , 1390DC C ER R R= + = ,

    2 1 22

    1 2 1 2

    5.506ccE D BQmaxswingV R R RV V I R k

    R R R R+ = + =

    + +chn gi tr 2 5.6R k= .

    c. Cc gi tr o: Dng Fluke45, ta s o c cc gi tr: CEQV , EEQE

    VIR

    =

    Tnh ton phn cc

    EQI (mA) CEQV (V) Tnh ton o c Tnh ton o c

    5.081 5.4835 4.96 4.6378

    Ta o c Vc=6.5165(V) 6.5(V), phn cc cho BJT xp x gi tr maxswing. 1. Ch AC:

    a.S tng ng tn hiu nh khi K ng: 25.61.4 130 9175.081

    T

    EQ

    mV mhie hfeI m

    = =

    Cc gi tr tm c bng l thuyt:

    ( )// 1 //1

    Ein i b E

    CZ R R hie hfe Rhfe

    = + + + + , 1out cZ R k= =

    Ti tn s f=1kHz, ta tm c: 1.77inZ k=

    li p: out out bVin b in

    V V iAV i V

    = =

    ( )( )( )

    25.660

    38.1 18.2Vj j

    Aj j

    +

    + +

    http://www.khvt.com

  • Bi s 2: Cc dng ghp c bn ca mch khuych i tn hiu nh

    Bi Trung Hiu. Lp: DD02KSTN: www.buitrunghieu.edu.tf

    Ti tn s cho, 60VA . T , li cng sut: 2

    2 1.7760 63721

    out out inp

    in in out

    P V Z kAP V Z k

    = = = = .

    R rng chng ngc pha nhau. iu gi thch cho du - xut hin trc cng thc li p. Thc t o c:

    Cc thng s ca mch ghp E chung Gi tr in p nh-nh Tng tr Tn s ct li

    Vi(mV) Vout(V) Zin(kOhm) Zout(kOhm) LT o LT o LT o LT o L

    f (Hz) Hf (kHz) vA (db) pA (db)

    50 50 3 2.6 1.77 2 1 0.987 138.69 135 35.6 76.1 S khc nhau gia l thuyt tnh ton v thc t do tnh ton l tng ho cc gi tr t k sinh, khng tnh n nh hng ca nhit , nhiu, v khi chn cc gi tr tnh ton cho hfe, Cbe, Cbc khng tht s chnh xc nh trong bn Datasheet ca Transitor (Q2SD468-Hitachi). V d nh ly cc gi tr hFE, Cbe khng chnh xc ti gi tr dng collector Ic tng ng(trong bi ly gi tr tiu chun).

    Gi s ta chnh li cc thng s nh sau: hFE=100, Tf =85Mhz, ' 30b cC pF= , lp tc ta c ngay:

    ' 374b eC pF= , khi , bng m hnh m phng Transitor Q2SD468(Cc thng s c dng trong Pspice nh sau: .model Q2sd468 NPN(Is=4.344f Xti=3 Eg=1.11 Vaf=100 Bf=100 Ise=4.365f Ne=1.288 Ikf=.7482 Nk=.429 Xtb=1.5 Var=100 Br=13.13 Isc=4.344f Nc=1 Ikr=.1613 Cjc=30p Mjc=.3333 Vjc=.3905 Fc=.5 Cje=374p Mje=.3333 Vje=.65 Tr=10n Tf=934.7p Itf=1 Xtf=0 Vtf=10 Af=0)) v bng m hnh tng ng ca n (hie=712W, g=0.14), ta c dng sng ra so snh nh sau:

    http://www.khvt.com

  • Bi s 2: Cc dng ghp c bn ca mch khuych i tn hiu nh

    Bi Trung Hiu. Lp: DD02KSTN: www.buitrunghieu.edu.tf

    R rng lc ny, cc gi tr m phng, o c rt gn nhau. Tn s ct cao c s chnh lch gia m hnh tng ng, BJT m phng do m hnh tng ng cha k n cc s b chnh khc. Gi tr o ngoi thc t li b chi phi bi s quan st ca ngi thc hin, m dao ng k khi s dng di tn cao th li b nhiu nn rt kh quan st, tuy nhin, gi tr xp x khong t 130kHz n 160kHz c th chp nhn c. b.S tng ng tn hiu nh khi K m:

    Cc gi tr tm c bng l thuyt:

    ( )( )( )// 1in i b EZ R R hie hfe R= + + + 1out cZ R k= =

    Ti tn s f=1kHz, ta tm c: 4.945inZ k=

    li p:

    out out bV

    in b in

    V V iAV i V

    = =

    ( )2

    9VjA

    j

    +

    Ti tn s cho, 2VA . T , li cng sut: 2

    2 4.9452 19.781

    out out inp

    in in out

    P V Z kAP V Z k

    = = = = .

    Thc t o c: Gi tr in p nh-nh Tng tr li

    Vi(mV) Vout(mV) Zin(kOhm) Zout(kOhm) LT o LT o LT o LT o v

    A (db) pA (db)

    38 38 74 68 4.945 4.9 1 0.973 5.1 23.9 Nu dng li cc thng s chuyn i, ta s c Vout=67mV(nh-nh). iu ny cng khng nh s ng n ca vic chn li cc thng s ca BJT. T y v say, khi tnh l thuyt, ta ly cc gi tr mi ny.

    II. Mch khuch i ghp B chung:

    http://www.khvt.com

  • Bi s 2: Cc dng ghp c bn ca mch khuych i tn hiu nh

    Bi Trung Hiu. Lp: DD02KSTN: www.buitrunghieu.edu.tf

    1. Phn cc DC: a. Tnh ton phn cc: Dng cc nh l chia dng, p, ta c ngay:

    2'

    1 2

    2.85ccCCV RV V

    R R= =

    +,

    ' 2.85 0.61 5.184271

    3901011

    CC BEEQ

    bE

    V VI mAR Rhfe

    = = =++

    +

    ,

    ( )100

    12 1 390 5.18 4.85100 1

    CEQ CC C CQ E EQV V R I R I

    k m V

    = +

    = + = +

    b. Cc gi tr o: Tnh ton phn cc

    EQI (mA) CEQV (V) Tnh ton o c Tnh ton o c

    5.18 5.4 4.85 4.6373 Nhn xt: Cc gi tr o v tnh ton xp x nhau.

    1. Ch AC:

    a.S tng ng tn hiu nh khi K ng: 25.61.4 75.18

    T

    EQ

    mV mhibI m

    = =

    Cc gi tr tm c bng l thuyt:

    ( )1 //1

    bin e b

    RZ R hib hfe Chfe

    = + + + + ,

    1out cZ R k= = Ti tn s f=1kHz, ta tm c:

    0.44inZ k=

    li p: out out bVin b in

    V V iAV i V

    = =

    2.5VA

    T , li cng sut: 2

    2 0.442.5 2.751

    out out inp

    in in out

    P V Z kAP V Z k

    = = = = .

    http://www.khvt.com

  • Bi s 2: Cc dng ghp c bn ca mch khuych i tn hiu nh

    Bi Trung Hiu. Lp: DD02KSTN: www.buitrunghieu.edu.tf

    Trong m phng, vi cc gi tr cho BJT nh ni trn, sng Vout gp 2.5ln sng Vin nn khi i t l biu din trn my Osillocope, chng trng nhau(cng pha). Thc t o c:

    Cc thng s ca mch ghp B chung Gi tr in p nh-nh Tng tr Tn s ct(M phng) li

    Vi(mV) Vout(mV) Zin(kOhm) Zout(kOhm) LT o LT o LT o LT o L

    f (Hz) Hf (MHz) vA (db) pA (db)

    100 100 250 240 0.44 0.44 1 0.9 11.13 7.6 8.8 Tn s ct cao b gim so vi Tf do c hiu ng Miller.

    III. Mch khuch i ghp C chung: 1. Phn cc DC:

    a. Tnh ton phn cc: Dng cc nh l chia dng, p, ta c ngay:

    2'

    1 2

    2.85ccCCV RV V

    R R= =

    +, '

    2.85 0.615.18

    4271390

    1011

    CC BEEQ

    bE

    V VI mAR Rhfe

    = = =++

    +

    ,

    12 390 5.18 9.98CEQ CC E EQV V R I

    m V= = =

    b. Cc gi tr o:

    Tnh ton phn cc

    EQI (mA) CEQV (V) Tnh ton o c Tnh ton o c

    5.18 5.505 9.98 9.853 Nhn xt: Cc gi tr o v tnh ton xp x nhau.

    1. Ch AC:

    a.S tng ng tn hiu nh khi K ng: 25.61.4 100 6925.18

    T

    EQ

    mV mhie hfeI m

    = =

    Cc gi tr tm c bng l thuyt:

    ( ) ( )// 1 //1

    bin i i b b

    CZ R ntC nt R hie hfe Rhfe

    = + + + ,

    ( )// 1 0.41 1

    b iout E i

    R RZ R hib nt hfe C khfe hfe

    = + + + = + +

    Ti tn s f=1kHz, ta tm c: '4.889 3.889inin

    Z k Z k= = (b Ri) 378outZ =

    li p: out out bVin b in

    V V iAV i V

    = = Suy ra 0.78VA

    T , li cng sut: 2

    2 4.8890.78 7.440.4

    out out inp

    in in out

    P V Z kAP V Z k

    = = = = .

    Thc t o c: Cc thng s ca mch ghp C chung

    Gi tr in p nh-nh Tng tr Tn s ct(M phng) li Vi(V) Vout(V) Zin(kOhm) Zout(Ohm)

    LT o LT o LT o LT o Lf (Hz) Hf (MHz) vA (ln) pA (ln)

    2.3 2.3 1.8 2.3 4.858 4.889 400 378 1.58 8.28 1 12.9 http://www.khvt.com

  • Bi s 2: Cc dng ghp c bn ca mch khuych i tn hiu nh

    Bi Trung Hiu. Lp: DD02KSTN: www.buitrunghieu.edu.tf

    Tn s ct cao b gim so vi Tf do c hiu ng Miller. Ta c th kt lun php o Vout(hay Vin) khng tnai lch n hn 20%

    Biu din li theo tn s:

    http://www.khvt.com