Tài liệu Hướng dẫn thí nghiệm Điện tử 2

hồi tiếp và không có dao động. - Lỗi 2: S2 đóng. Điện áp Vbe = 0V, không có dao động. c) Các bước sửa chữa: Chuyển trạng thái của S1, S2 từ đóng  mở. 8.6.2. Mạch dao động cầu Wien a) Hiện tượng lỗi: Mạch không dao động. b) Các phần lỗi: Mô tả ở hình 8.18. Hình 8.18. Các phần lỗi của mạch dao động cầu Wien S3 (Q1: C1815) cực C, E đóng: Ngắn mạch. S2 (R14: 33K) mở: Hở mạch. - Lỗi 1: S3 đóng. Vce2 = 0V. - Lỗi 2: S4 mở. Điện áp Vb3 = 0V, Vbe3 = 0V. c) Các bước sửa chữa: Chuyển trạng thái S2 từ đóng  mở, S4 từ mở  đóng. 8.6.3. Mạch dao động thạch anh a) Hiện tượng lỗi: Mạch không dao động. b) Các phần lỗi: Mô tả ở hình 8.19. Hình 8.19. Các phần lỗi của mạch dao động thạch anh 188 S1 (Q) cực B, E đóng: ngắn mạch. Lỗi: S1 đóng. Vbe = 0V, Vo = +Vcc. d) Các bước sửa chữa: Chuyển trạng thái của S1 đóng  mở. 8.7. Ôn tập - vận dụng Để nắm vững các chủ đề của bài thí nghiệm, sinh viên cần trả lời các câu hỏi trắc nghiệm cho dưới đây: Câu 1. Mạch dao động tần số cao có khâu hồi tiếp là mạch: A. RC B. LC C. RL Câu 2. Điều kiện nào dưới đây cần có để mạch tự dao động: A. Hồi tiếp dương B. Hồi tiếp âm C. Cả 2 điều kiện A, B Câu 3. Thành phần  trong công thức dao động -.A = 1 biểu thị: A. Hệ số khuếch đại dòng điện B. Hệ số hồi tiếp C. Hệ số khuếch đại điện áp Câu 4. Hiệu ứng nào được sử dụng bởi các tinh thể thạch anh để tạo ra dao động? A. Hiệu ứng bề mặt B. Hiệu ứng áp điện C. Hiệu ứng điện áp Câu 5. Ngoài mạch hồi tiếp dương, các dao động hình sin điển hình cũng bao gồm: A. Mạch khuếch đại B. Mạch chỉnh lưu C. Mạch lọc Câu 6. Nếu nó là cần thiết để sửa chữa các dao động, mạch hồi tiếp dương có thể được loại bỏ đầu tiên, sau đó chúng ta có thể tập trung vào các mạch khuếch đại để sửa chữa. Tại thời điểm này các điện áp trên mỗi cực của các transistor là (nguồn điện DC được kết nối đầy đủ): A. DCV B. ACV C. Tùy thuộc trạng thái hiện tại 189 8.8. Các biểu ghi kết quả thí nghiệm Bảng TN8-1. Kết quả đo điện áp Vb, Vc và Vd của mạch dao động dịch pha RC (Các kết quả thí nghiệm phải được ghi vào bảng, sau đó so sánh pha giữa mỗi điện áp) Dạng sóng Pha Vmsint + 0 0  = 2f Vmsint + 1 1 =___________ Vmsint + 2 2 =___________ Vmsint + 3 3 =___________ Bảng TN8-2. Kết quả đo điện áp các đầu ra mạch cầu dao động Wien (Các kết quả thí nghiệm phải được ghi vào bảng, sau đó so sánh pha giữa mỗi điện áp) Dạng sóng Pha Vmsint + 0 0  = 2f Vmsint + 1 1 =___________ Vmsint + 2 2 =___________ Vmsint + 3 3 =___________ 190 Bảng TN8-3. Kết quả thí nghiệm mạch dao động Hartley CE Vcc = 12V 1000pF 50pF TP1 Vpp = ___________ f = _____________ Vpp = ___________ f = _____________ TP2 Vpp = ___________ f = _____________ Vpp = ___________ f = _____________ Bảng TN8-4. Kết quả thí nghiệm mạch dao động Colpitts Voutpp = ___________(V) Tần số dao động đo được Tần số dao động lý thuyết fđo = ___________(Hz) flý thuyết = ___________(Hz) Bảng TN8-5. Kết quả thí nghiệm mạch dao động dùng thạch anh Voutpp = ___________(V) fdd = ___________(Hz) 191 ĐÁP ÁN CÂU HỎI ÔN TẬP Bài 1: 1A 2B 3C 4A 5C Bài 2: 1C 2C 3C 4A 5B Bài 3: 1A 2B 3A 4C 5A 6C 7A 8C 9B 10B 11B 12A 13A 14A 15C Bài 4: 1B 2A 3C 4A 5C Bài 5: 1C 2B 3A 4C 5A 6C 7A 8C 9A 10A 11A 12B 13B 14C 15A 16B 17C 18A 19B 20A Bài 6: 1B 2A 3A 4C 5C 6B Bài 7: 1B 2A 3A 4A 5A 6B 7A 8C 9C 10C Bài 8: 1B 2A 3B 4B 5A 6A 192 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1. Đặc tuyến ra của JFET-n, JFET-p ....................................................... 18 Hình 1.2. Đặc tuyến truyền đạt và đặc tuyến ra của JFET .................................. 19 Hình 1.3. Mạch đo dòng Id (a) và điện áp cắt Vp (b) ........................................... 19 Hình 1.4. Các họ đặc tuyến của MOSFET kênh đặt sẵn loại n ........................... 19 Hình 1.5. Đặc tuyến truyền đạt và đặc tuyến ra của MOSFET kênh đặt sẵn loại p .. 20 Hình 1.6: Đặc tuyến truyền đạt và đặc tuyến ra của MOSFET kênh cảm ứng loại n .................................................................................................................... 20 Hình 1.7: Đặc tuyến truyền đạt và đặc tuyến ra của MOSFET kênh cảm ứng loại p .................................................................................................................... 21 Hình 1.8: Thí nghiệm đo dòng Idss của JFET ...................................................... 21 Hình 1.9: Thí nghiệm đo dòng Igs của JFET ....................................................... 22 Hình 1.10: Thí nghiệm đo điện áp thắt kênh Vp của JFET ................................. 22 Hình 1.11: Thí nghiệm đo dòng Idss của MOSFET ............................................. 23 Hình 1.12: Thí nghiệm đo điện áp thắt kênh Vp của MOSFET .......................... 24 Hình 2.1: Phân cực cố định cho JFET kênh p ..................................................... 29 Hình 2.2: Phân cực tự động cho JFET kênh n .................................................... 29 Hình 2.3: Sơ đồ phân cực phân chia điện áp cho JFET kênh n .......................... 30 Hình 2.4: Sơ đồ phân cực phân chia điện áp cho MOSFET kênh đặt sẵn loại n 30 Hình 2.5: Bộ khuếch đại CS dùng JFET kênh n ................................................. 31 Hình 2.6: Bộ khuếch đại CD dùng JFET kênh n ................................................. 31 Hình 2.7: Thí nghiệm bộ khuếch đại CS dùng JFET (tự phân cực) .................... 32 Hình 2.8: Thí nghiệm bộ khuếch đại CS dùng JFET (phân cực chia điện áp) ... 33 Hình 2.9: Thí nghiệm bộ khuếch đại CD dùng JFET (tự phân cực) ................... 34 Hình 2.10: Thí nghiệm bộ khuếch đại CD dùng JFET (phân cực chia điện áp) . 35 Hình 2.11: Thí nghiệm bộ khuếch đại CS dùng MOSFET (tự phân cực) .......... 35 Hình 2.12: Thí nghiệm bộ khuếch đại CS dùng MOSFET (phân cực chia điện áp) ... 36 Hình 2.13: Các phần lỗi của mạch khuếch đại CS dùng JFET (tự phân cực) ..... 37 Hình 2.14: Các phần lỗi của mạch khuếch đại CD (phân cực cố định) .............. 38 Hình 2.15: Các phần lỗi của mạch khuếch đại dùng MOSFET .......................... 38 Hình 3.1: Ghép tầng khuếch đại bằng tụ điện ..................................................... 46 Hình 3.2: Ghép tầng khuếch đại bằng biến áp .................................................... 46 Hình 3.3: Các thông số cơ bản của máy biến áp ................................................. 47 Hình 3.4: Ghép trực tiếp các tầng khuếch đại ..................................................... 48 193 Hình 3.5: Sơ đồ khối hệ thống khuếch đại .......................................................... 48 Hình 3.6: Đáp ứng tần số của hệ thống khuếch đại ............................................ 50 Hình 3.7: Bộ khuếch đại công suất chế độ A ...................................................... 51 Hình 3.8: Bộ khuếch đại công suất chế độ B ...................................................... 51 Hình 3.9: Bộ khuếch đại công suất chế độ AB ................................................... 52 Hình 3.10: Bộ khuếch đại công suất chế độ C .................................................... 52 Hình 3.11: Hiện tượng biệt danh ......................................................................... 53 Hình 3.12: Sơ đồ nguyên lý bộ khuếch đại cân bằng kép ................................... 54 Hình 3.13: Biến áp đầu vào của bộ khuếch đại cân bằng kép ............................ 54 Hình 3.14: Dạng sóng điện áp, dòng điện đầu ra của bộ khuếch đại cân bằng kép 55 Hình 3.15: Méo trong bộ khuếch đại cân bằng kép, chế độ B ............................ 55 Hình 3.16: Minh họa bộ khuếch đại cân bằng kép, chế độ AB .......................... 56 Hình 3.17: Phân cực cho bộ khuếch đại cân bằng kép ....................................... 56 Hình 3.18: Mạch OCL cơ bản ............................................................................. 58 Hình 3.19: Mạch OTL cơ bản ............................................................................. 58 Hình 3.20: Phân tích mạch OTL AMP ............................................................... 59 Hình 3.21: Mạch bổ sung tín hiệu đối xứng........................................................ 59 Hình 3.22: Các dạng mạch phân cực .................................................................. 59 Hình 3.23: Mạch OTL đầy đủ ............................................................................. 60 Hình 3.24: Mạch phân cực cho tầng khuếch đại tín hiệu lớn ............................. 60 Hình 3.25: Các thành phần hồi tiếp của mạch OTL AMP .................................. 60 Hình 3.26: Mạch ghép tầng khuếch đại dùng tụ điện ......................................... 62 Hình 3.27: Bộ khuếch đại ghép tầng trực tiếp .................................................... 62 Hình 3.28: Mạch khuếch đại ghép tầng dùng biến áp ......................................... 63 Hình 3.29: Mạch khuếch đại đẩy kéo.................................................................. 64 Hình 3.30: Sơ đồ gắn ghim mạch thí nghiệm bộ khuếch đại OTL ..................... 66 Hình 3.31: Sơ đồ gắn ghim mạch thí nghiệm bộ khuếch đại OCL ..................... 67 Hình 3.32: Sơ đồ gắn ghim mạch thí nghiệm bộ khuếch đại OCL ..................... 69 Hình 3.33: Các phần lỗi của mạch khuếch đại ghép tầng dùng tụ điện .............. 70 Hình 3.34: Các phần lỗi của mạch khuếch đại ghép tầng trực tiếp .................... 71 Hình 3.35: Các phần lỗi của mạch ghép biến áp ................................................. 71 Hình 3.36: Các phần lỗi của mạch khuếch đại đẩy - kéo .................................... 72 Hình 3.37: Các phần lỗi của mạch khuếch đại OTL ........................................... 72 Hình 3.38: Các phần lỗi của mạch khuếch đại OCL ........................................... 73 194 Hình 4.1: Cấu trúc bên trong của A741 ............................................................ 82 Hình 4.2: Mạch khuếch đại vi sai ........................................................................ 83 Hình 4.3: Bộ khuếch đại vi sai 1 đầu vào, 1 đầu ra (Vo1) ................................... 83 Hình 4.4: Bộ khuếch đại vi sai 1 đầu vào, 1 đầu ra (Vo2) ................................... 84 Hình 4.5: Tín hiệu ra OP AMP với kết nối 1 đầu vào......................................... 85 Hình 4.6: Bộ khuếch đại vi sai 1 đầu vào, 2 đầu ra ............................................. 85 Hình 4.7: Bộ khuếch đại vi sai 2 đầu vào, 1 đầu ra ............................................. 85 Hình 4.8: Dạng sóng của Vo1, Vo2 khi Vi1 = Vi2 (cùng pha) ................................ 86 Hình 4.9: Dạng sóng của Vo1, Vo2 khi Vi1 = -Vi2 (ngược pha) ............................ 86 Hình 4.10: Ký hiệu của OP AMP ........................................................................ 87 Hình 4.11: Nguồn cung cấp cho OP AMP .......................................................... 87 Hình 4.12: Trở kháng đầu vào của OP AMP ..................................................... 88 Hình 4.13: Trở kháng đầu ra của OP AMP ........................................................ 88 Hình 4.14: Mô tả SR ............................................................................................ 89 Hình 4.15: Mạch đo SR ....................................................................................... 89 Hình 4.16: Bù “không” cho OP AMP ở đầu vào đảo ......................................... 89 Hình 4.17: Bù “không” cho OP AMP ở đầu vào không đảo .............................. 90 Hình 4.18: Bù “không” ở mạch theo điện áp ...................................................... 90 Hình 4.19: Bù “không” ở bên trong OPA ........................................................... 90 Hình 4.20: Thí nghiệm mạch khuếch đại vi sai .................................................. 91 Hình 4.21: Thí nghiệm về trở kháng vào (Zi) của OP AMP ............................... 92 Hình 4.22: Thí nghiệm về trở kháng ra (Zo) của OP AMP ................................. 92 Hình 4.23: Thí nghiệm về tốc độ biến thiên (SR) của OP AMP ......................... 93 Hình 4.24: Thí nghiệm về băng thông (BW) của OP AMP ................................ 94 Hình 4.25: Điều chỉnh điện áp offset bằng sơ đồ khuếch đại đảo ...................... 95 Hình 4.26: Điều chỉnh điện áp offset bằng sơ đồ khuếch đại không đảo ........... 95 Hình 5.1: Mạch khuếch đại đảo dùng OP AMP ................................................ 103 Hình 5.2: Mạch khuếch đại không đảo dùng OP AMP .................................... 103 Hình 5.3: Mạch theo điện áp ............................................................................. 104 Hình 5.4: Mạch trừ dùng OP AMP ................................................................... 104 Hình 5.5: Mạch cộng dùng OP AMP ................................................................ 105 Hình 5.6: Mạch hạn chế dùng OP AMP ............................................................ 106 Hình 5.7: Mạch điện áp không đổi dùng OP AMP ........................................... 106 Hình 5.8: Mạch dòng điện không đổi ................................................................ 107 195 Hình 5.9: Mạch vi phân dùng OP AMP ............................................................ 107 Hình 5.10: Mạch tích phân dùng OP AMP ....................................................... 108 Hình 5.11: Thí nghiệm mạch khuếch đại đảo (không offset) ........................... 109 Hình 5.12: Thí nghiệm mạch khuếch đại đảo (có offset) ................................. 109 Hình 5.13: Thí nghiệm mạch khuếch đại không đảo ........................................ 110 Hình 5.14: Thí nghiệm mạch theo điện áp ........................................................ 111 Hình 5.15: Thí nghiệm về mạch trừ .................................................................. 112 Hình 5.16: Thí nghiệm về mạch cộng ............................................................... 113 Hình 5.17: Thí nghiệm mạch giới hạn ............................................................. 113 Hình 5.18: Thí nghiệm mạch giới hạn ............................................................. 114 Hình 5.19: Thí nghiệm mạch điện áp không đổi............................................... 115 Hình 5.20: Thí nghiệm mạch dòng điện không đổi .......................................... 116 Hình 5.21: Thí nghiệm mạch vi phân................................................................ 117 Hình 5.22: Thí nghiệm mạch tích phân ............................................................. 118 Hình 5.22: Biến dạng sóng do không có điện áp offset .................................... 119 Hình 5.23: Mắc thêm điện trở R cân bằng dòng đầu vào OPA ........................ 120 Hình 5.24: Mắc thêm mạch phân áp điện trở để tăng Zi ................................... 120 Hình 5.25: Mạch khuếch đại không đảo cải tiến ............................................... 120 Hình 5.26: Mạch hạn chế dùng kết hợp quang trở ............................................ 121 Hình 5.28: Mạch vi phân đầy đủ ....................................................................... 122 Hình 5.29: Các phần lỗi của mạch giới hạn ...................................................... 123 Hình 6.1: Quan hệ Vout/Vin của mạch lô ga rít .................................................. 132 Hình 6.2: Mạch khuếch đại lô ga rít .................................................................. 132 Hình 6.3: Mạch tách sóng đỉnh ......................................................................... 133 Hình 6.4: Mạch chỉnh lưu chính xác ................................................................. 134 Hình 6.5: Mạch điều áp ..................................................................................... 134 Hình 6.6: Mạch lấy và giữ mẫu ......................................................................... 134 Hình 6.7: Mạch khuếch đại nhạc cụ .................................................................. 135 Hình 6.8: Mạch khuếch đại vi sai cơ bản .......................................................... 135 Hình 6.9: Thí nghiệm mạch khuếch đại lô ga rít .............................................. 136 Hình 6.10: Thí nghiệm mạch khuếch đại lô ga rít đảo ...................................... 137 Hình 6.11: Thí nghiệm mạch tách sóng đỉnh (1) .............................................. 138 Hình 6.12: Thí nghiệm mạch tách sóng đỉnh (2) .............................................. 138 Hình 6.13: Thí nghiệm về mạch chỉnh lưu chính xác ....................................... 139 196 Hình 6.14: Thí nghiệm về mạch điều áp ........................................................... 140 Hình 6.15: Thí nghiệm mạch lấy và giữ mẫu .................................................... 141 Hình 6.16: Thí nghiệm mạch khuếch đại nhạc cụ ............................................. 141 Hình 6.17: Mạch chỉnh lưu toàn sóng ............................................................... 143 Hình 6.18: Các phần lỗi của mạch tách sóng đỉnh ............................................ 144 Hình 6.19: Các phần lỗi của mạch điều áp ........................................................ 144 Hình 6.20: Các phần lỗi của mạch lấy và giữ mẫu ........................................... 145 Hình 6.21: Các phần lỗi của mạch khuếch đại nhạc cụ .................................... 146 Hình 6.22 ........................................................................................................... 147 Hình 7.1: Tần số cắt của bộ lọc ......................................................................... 152 Hình 7.2: Đặc tính phát lại RIAA...................................................................... 153 Hình 7.3: Đặc tính ghi RIAA ............................................................................ 153 Hình 7.4: Bộ lọc thông cao ................................................................................ 154 Hình 7.5: Mạch lọc thông cao ........................................................................... 154 Hình 7.6: Bộ lọc thông thấp .............................................................................. 154 Hình 7.7: Mạch lọc thông thấp .......................................................................... 155 Hình 7.8: Cấu trúc và đặc tuyến biên độ - tần số của mạch lọc thông dải ........ 155 Hình 7.9: Sơ đồ khối mạch lọc thông dải .......................................................... 156 Hình 7.10: Cấu trúc khối khuếch đại Z1, Z2 ...................................................... 156 Hình 7.11: Mạch khuếch đại thông dải thực tế ................................................. 156 Hình 7.12: Đường cong đặc trưng phát lại RIAA ............................................. 156 Hình 7.13: Mạch điện thực hiện RIAA ............................................................. 157 Hình 7.14: Mạch khuếch đại RIAA .................................................................. 157 Hình 7.15: Mạch điều khiển âm điệu ................................................................ 158 Hình 7.16: Mạch khuếch đại một nguồn cung cấp ............................................ 159 Hình 7.17: Thí nghiệm mạch khuếch đại thông cao ......................................... 160 Hình 7.18: Thí nghiệm mạch khuếch đại thông thấp (I) ................................... 161 Hình 7.19: Thí nghiệm mạch khuếch đại thông thấp (II) .................................. 162 Hình 7.20: Thí nghiệm mạch khuếch đại thông dải .......................................... 163 Hình 7.21: Thí nghiệm về mạch khuếch đại RIAA .......................................... 163 Hình 7.22: Thí nghiệm về mạch điều khiển âm điệu ........................................ 164 Hình 7.23: Thí nghiệm mạch khuếch đại đảo với một nguồn cung cấp .......... 165 Hình 7.24: Một số bộ lọc thụ động cơ bản ........................................................ 166 Hình 7.25: Các phần lỗi của mạch lọc thông cao .............................................. 166 197 Hình 7.26: Các phần lỗi của mạch điều khiển âm điệu .................................... 168 Hình 7.27: Các phần lỗi của mạch khuếch đại đảo một nguồn cung cấp ......... 168 Hình 8.1: Mạch cộng hưởng nối tiếp ................................................................ 176 Hình 8.2: Mạch cộng hưởng song song ............................................................ 176 Hình 8.3: Mạch dao động dịch pha RC đơn ...................................................... 178 Hình 8.4: Mạch dao động 3 khâu dịch pha RC ................................................. 178 Hình 8.5: Dao động dịch pha RC - Transistor .................................................. 178 Hình 8.6: Mạch dao động dùng một khâu RC .................................................. 179 Hình 8.7: Sơ đồ nguyên lý của cầu dao động Wien .......................................... 179 Hình 8.8: Sơ đồ nguyên lý của mạch dao động Hartley ................................... 180 Hình 8.9: Sơ đồ nguyên lý của mạch dao động Colpitts ................................... 180 Hình 8.10: Mô tả tinh thể thạch anh .................................................................. 181 Hình 8.11: Thí nghiệm mạch dao động dịch pha RC ....................................... 182 Hình 8.12: Thí nghiệm mạch cầu dao động Wien ............................................ 183 Hình 8.13: Thí nghiệm mạch dao động Hartley................................................ 184 Hình 8.14: Thí nghiệm mạch dao động Colpitts ............................................... 184 Hình 8.15: Thí nghiệm mạch dao động dùng thạch anh ................................... 185 Hình 8.16: Mô tả bộ biến đổi tuyến tính vi sai ................................................. 186 Hình 8.17: Các phần lỗi của mạch dao động dịch pha RC ............................... 186 Hình 8.18: Các phần lỗi của mạch dao động cầu Wien .................................... 187 Hình 8.19: Các phần lỗi của mạch dao động thạch anh .................................... 187 198 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1: Các thí nghiệm trong lĩnh vực điện tử ..................................................... 8 Bảng 2: Các thí nghiệm trong lĩnh vực kỹ thuật điện ........................................... 8 Bảng 3: Các thí nghiệm trong lĩnh vực tự động hóa ............................................. 9 Bảng 4: Các thí nghiệm trong bảo dưỡng thiết bị điện tử ..................................... 9 Bảng 1-1: Các loại FET và ký hiệu ..................................................................... 17 Bảng TN1-1: Kết quả đo dòng Idss của JFET ...................................................... 25 Bảng TN1-2: Kết quả đo dòng Igs tương ứng với điện áp Vgs > 0 (< 0) của JFET ..... 25 Bảng TN1-3: Kết quả đo điện áp thắt kênh Vp của JFET ................................... 25 Bảng TN1-4: Kết quả đo dòng Idss của MOSFET ............................................... 26 Bảng TN1-5: Kết quả đo điện áp thắt kênh Vp của MOSFET ............................ 26 Bảng TN2-1.a: Kết quả đo VIN, VOUT tương ứng với R12 = 3.3k, C3 = 22F .. 39 Bảng TN2-1.b: Kết quả đo VIN, VOUT tương ứng với R16 = 6.8k, C3 = 22F .. 40 Bảng TN2-1.c: Kết quả đo điện áp IN, OUT khi ngắt kết nối C3 ....................... 40 Bảng TN2-2.a: Kết quả đo các điện áp VG, Vs và VGS của bộ khuếch đại CS dùng JFET (phân cực chia điện áp) ..................................................................... 41 Bảng TN2-2.b: Kết quả đo điện áp IN, OUT của bộ khuếch đại CS dùng JFET (phân cực chia điện áp) ........................................................................................ 41 Bảng TN2-3.a: Kết quả đo các điện áp VG, Vs và VGS của bộ khuếch đại CD dùng JFET (tự phân cực) ..................................................................................... 41 Bảng TN2-3.b: Kết quả đo điện áp IN, OUT của bộ khuếch đại CD dùng JFET (tự phân cực) ........................................................................................................ 42 Bảng TN2-4.a: Kết quả đo các điện áp VG, Vs và VGS của bộ khuếch đại CD dùng JFET (phân cực chia điện áp) ..................................................................... 42 Bảng TN2-4.b: Kết quả đo điện áp IN, OUT của bộ khuếch đại CD dùng JFET (phân cực chia điện áp) ........................................................................................ 42 Bảng TN2-5: Kết quả đo điện áp IN, OUT của bộ khuếch đại CS dùng MOSFET (tự phân cực) ........................................................................................................ 43 Bảng TN2-6: Kết quả đo điện áp IN, OUT của bộ khuếch đại CS dùng MOSFET (phân cực chia điện áp) ........................................................................................ 43 Bảng TN3-1: Điện áp IN/OUT của mạch khuếch đại ghép tầng bằng tụ điện ... 75 Bảng TN3-2.a: Điện áp IN/OUT của mạch khuếch đại ghép tầng trực tiếp ....... 76 Bảng TN3-2.b: Đáp ứng tần số của mạch khuếch đại ghép tầng trực tiếp ......... 77 Bảng TN3-3.a: Điện áp IN/OUT của mạch khuếch đại ghép tầng dùng biến áp 77 199 Bảng TN3-3.b: Đáp ứng tần số của mạch khuếch đại ghép tầng dùng biến áp .. 77 Bảng TN3-4.a: Kết quả đo tĩnh của transistor Q5, Q6 ......................................... 78 Bảng TN3-4.b: Kết quả đo các điện áp xoay chiều của mạch đẩy – kéo ........... 78 Bảng TN3-5: Kết quả thí nghiệm của mạch OTL ............................................... 79 Bảng TN3-6: Kết quả thí nghiệm của mạch OCL .............................................. 79 Bảng TN3-7: Kết quả thí nghiệm của mạch IC âm thanh OTL .......................... 80 Bảng TN4-1: Kết quả thí nghiệm mạch khuếch đại vi sai .................................. 98 Bảng TN4-2: Kết quả thí nghiệm đo trở kháng vào của OP AMP ..................... 98 Bảng TN4-3: Kết quả thí nghiệm đo trở kháng ra của OP AMP ........................ 99 Bảng TN4-4: Kết quả thí nghiệm đo trở kháng ra của OP AMP ........................ 99 Bảng TN4-5.a: Điện áp ra và hệ số khuếch đại tương ứng với điện áp vào tăng 99 Bảng TN4-5.b: Điện áp ra tương ứng với tần số thay đổi .................................. 99 Bảng TN4-5.c: Biểu đồ tỷ số công suất so với tần số ....................................... 100 Bảng TN5-1: Kết quả thí nghiệm mạch khuếch đại đảo ................................... 127 Bảng TN5-2: Kết quả thí nghiệm mạch khuếch đại không đảo ........................ 128 Bảng TN5-3: Kết quả thí nghiệm mạch theo điện áp ....................................... 128 Bảng TN5-4: Kết quả thí nghiệm mạch trừ ...................................................... 128 Bảng TN5-5: Kết quả thí nghiệm mạch cộng ................................................... 129 Bảng TN5-6: Kết quả thí nghiệm mạch giới hạn .............................................. 129 Bảng TN5-7: Kết quả thí nghiệm mạch dòng điện không đổi .......................... 129 Bảng TN5-8: Kết quả thí nghiệm mạch vi phân ............................................... 129 Bảng TN5-9: Kết quả thí nghiệm mạch tích phân ............................................ 130 Bảng TN6-1.a: Kết quả đo điện áp đầu ra mạch khuếch đại lô ga rít ............... 147 Bảng TN6-1.b: Đồ thị quan hệ Vo/Vi mạch khuếch đại lô ga rít ...................... 148 Bảng TN6-2a: Kết quả đo điện áp đầu ra mạch khuếch đại lô ga rít đảo ......... 148 Bảng TN6-2.b: Đồ thị quan hệ Vo/Vi mạch khuếch đại lô ga rít đảo ............... 148 Bảng TN6-3a: Kết quả đo Vout của mạch tách sóng đỉnh (có hồi tiếp âm) ....... 149 Bảng TN6-3b: Kết quả đo Vout của mạch tách sóng đỉnh (không có hồi tiếp âm) .. 149 Bảng TN6-4: Kết quả thí nghiệm mạch chỉnh lưu chính xác ........................... 149 Bảng TN6-5: Kết quả thí nghiệm mạch điều áp ............................................... 149 Bảng TN6-6: Kết quả thí nghiệm mạch lấy và giữ mẫu ................................... 149 Bảng TN6-7: Kết quả thí nghiệm mạch khuếch đại nhạc cụ ............................ 150 Bảng TN7-1.a: Kết quả thí nghiệm mạch khuếch đại thông cao ...................... 171 Bảng TN7-1.b: Đáp ứng tần số mạch khuếch đại thông cao ............................ 171 200 Bảng TN7-2.a: Kết quả thí nghiệm mạch khuếch đại thông thấp ..................... 171 Bảng TN7-2.b: Đáp ứng tần số mạch khuếch đại thông thấp ........................... 172 Bảng TN7-3: Đáp ứng tần số mạch khuếch đại thông dải ................................ 172 Bảng TN7-4: Kết quả thí nghiệm mạch khuếch đại RIAA ............................... 172 Bảng TN7-5.a: Kết quả điều chỉnh VR3 (bass) mạch điều chỉnh âm điệu ........ 173 Bảng TN7-5.b: Kết quả điều chỉnh R12 (treble) mạch điều chỉnh âm điệu ....... 173 Bảng TN7-6: Kết quả thí nghiệm mạch khuếch đại đảo với một nguồn cung cấp . 173 Bảng TN7-7: Kết quả thí nghiệm mạch lọc chắn dải (BT2) ............................. 174 Bảng TN8-1: Kết quả đo điện áp Vb, Vc và Vd của mạch dao động dịch pha RC ........................................................................................................................... 189 Bảng TN8-2: Kết quả đo điện áp các đầu ra mạch cầu dao động Wien ........... 189 Bảng TN8-3: Kết quả thí nghiệm mạch dao động Hartley ............................... 190 Bảng TN8-4: Kết quả thí nghiệm mạch dao động Colpitts ............................... 190 Bảng TN8-5: Kết quả thí nghiệm mạch dao động dùng thạch anh ................... 190 MỤC LỤC 201 LỜI NÓI ĐẦU...3 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ...................................................................... 5 BÀI MỞ ĐẦU: GIỚI THIỆU HỆ THỐNG .......................................................... 7 1. Giới thiệu hệ thống ............................................................................................ 8 2. Giới thiệu về nội dung thí nghiệm .................................................................... 9 3. Giới thiệu về phần cứng .................................................................................. 11 4. Phương pháp thực hiện thí nghiệm ................................................................. 13 5. Các trang thiết bị của phòng thí nghiệm ......................................................... 14 BÀI 1: CÁC ĐẶC TRƯNG CỦA TRANSTISOR TRƯỜNG ........................... 15 1.1. Mục tiêu....................................................................................................... 16 1.2. Tóm tắt lý thuyết ......................................................................................... 16 1.2.1. Một số thuật ngữ ....................................................................................... 16 1.2.2. Nguyên lý cơ bản ....................................................................................... 16 1.2.3. Các họ đặc tuyến của JFET ...................................................................... 17 1.2.4. Các họ đặc tuyến của MOSFET ................................................................ 19 1.3. Thiết bị, vật tư thí nghiệm ........................................................................... 21 1.4. Nội dung thí nghiệm.................................................................................... 21 1.4.1. Thí nghiệm về các đặc trưng của JFET .................................................... 21 1.4.2. Thí nghiệm về các đặc trưng của MOSFET .............................................. 23 1.5. Thảo luận về kết quả thí nghiệm ................................................................. 24 1.6. Ôn tập – vận dụng ....................................................................................... 24 1.7. Các biểu ghi kết quả thí nghiệm.................................................................. 25 BÀI 2: MẠCH KHUẾCH ĐẠI FET ................................................................... 27 2.1. Mục tiêu....................................................................................................... 28 2.2. Tóm tắt lý thuyết ......................................................................................... 28 2.2.1. Một số thuật ngữ ....................................................................................... 28 2.2.2. Nguyên lý cơ bản ....................................................................................... 28 2.3. Thiết bị, vật tư thí nghiệm ........................................................................... 32 2.4. Nội dung thí nghiệm.................................................................................... 32 2.4.1. Mạch khuếch đại CS dùng JFET (tự phân cực) ........................................ 32 2.4.2. Mạch khuếch đại CS dùng JFET (phân cực chia điện áp) ....................... 33 2.4.3. Mạch khuếch đại CD dùng JFET (tự phân cực) ....................................... 34 2.4.4. Mạch khuếch đại CD dùng JFET (phân cực chia điện áp) ...................... 34 2.4.5. Mạch khuếch đại CS dùng MOSFET (tự phân cực) ................................. 35 202 2.4.6. Mạch khuếch đại CS dùng MOSFET (phân cực chia điện áp) ................. 36 2.5. Thảo luận về kết quả thí nghiệm ................................................................. 36 2.6. Sửa chữa lỗi mô phỏng ................................................................................ 37 2.6.1. Mạch khuếch đại CS dùng JFET (tự phân cực) ........................................ 37 2.6.2. Mạch khuếch đại CD (phân cực cố định) ................................................. 37 2.6.3. Mạch khuếch đại dùng MOSFET .............................................................. 38 2.7. Ôn tập – vận dụng ....................................................................................... 38 2.8. Các biểu ghi kết quả thí nghiệm .................................................................. 39 BÀI 3: MẠCH KHUẾCH ĐẠI ĐA TẦNG ........................................................ 44 3.1. Mục tiêu ....................................................................................................... 45 3.2. Tóm tắt lý thuyết ......................................................................................... 45 3.2.1. Một số thuật ngữ........................................................................................ 45 3.2.2. Nguyên lý cơ bản ....................................................................................... 45 3.3. Thiết bị, vật tư thí nghiệm ........................................................................... 61 3.4. Nội dung thí nghiệm .................................................................................... 61 3.4.1. Ghép tầng khuếch đại dùng tụ điện........................................................... 61 3.4.2. Bộ khuếch đại ghép tầng trực tiếp ............................................................ 62 3.4.3. Mạch khuếch đại ghép tầng dùng biến áp ................................................ 63 3.4.4. Bộ khuếch đại đẩy kéo (dual-end push-pull amplifier) ............................. 64 3.4.5. Bộ khuếch đại OTL .................................................................................... 66 3.4.6. Bộ khuếch đại OCL ................................................................................... 67 3.4.7. IC khuếch đại âm thanh OTL .................................................................... 69 3.5. Thảo luận về kết quả thí nghiệm ................................................................. 69 3.6. Sửa chữa lỗi mô phỏng ................................................................................ 70 3.6.1. Mạch khuếch đại ghép tầng dùng tụ điện ................................................. 70 3.6.2. Bộ khuếch đại ghép tầng trực tiếp ............................................................ 71 3.6.3. Bộ khuếch đại ghép tầng dùng biến áp ..................................................... 71 3.6.4. Mạch khuếch đại đẩy kéo .......................................................................... 72 3.6.5. Bộ khuếch đại OTL .................................................................................... 72 3.6.6. Bộ khuếch đại OCL ................................................................................... 73 3.7. Ôn tập – vận dụng ....................................................................................... 74 3.8. Các biểu ghi kết quả thí nghiệm .................................................................. 75 BÀI 4: ĐẶC TÍNH CỦA BỘ KHUẾCH ĐẠI THUẬT TOÁN (OP AMP) ....... 81 4.1. Mục tiêu ....................................................................................................... 82 203 4.2. Tóm tắt lý thuyết ......................................................................................... 82 4.2.1. Một số thuật ngữ ....................................................................................... 82 4.2.2. Nguyên lý cơ bản ....................................................................................... 82 4.3. Thiết bị, vật tư thí nghiệm ........................................................................... 90 4.4. Nội dung thí nghiệm.................................................................................... 91 4.4.1. Mạch vi sai dùng transistor lưỡng cực. .................................................... 91 4.4.2. Các đặc tính cơ bản của OP AMP ............................................................ 91 4.4.3. Điều chỉnh điện áp offset bằng sơ đồ khuếch đại đảo .............................. 94 4.4.4. Điều chỉnh điện áp offset bằng sơ đồ khuếch đại không đảo ................... 95 4.5. Thảo luận về kết quả thí nghiệm ................................................................. 96 4.6. Ôn tập – vận dụng ....................................................................................... 97 4.7. Các biểu ghi kết quả thí nghiệm.................................................................. 98 BÀI 5: MẠCH KHUẾCH ĐẠI CƠ BẢN CỦA OP AMP................................ 101 5.1. Mục tiêu..................................................................................................... 102 5.2. Tóm tắt lý thuyết ....................................................................................... 102 5.2.1. Một số thuật ngữ ..................................................................................... 102 5.2.2. Nguyên lý cơ bản ..................................................................................... 102 5.3. Thiết bị, vật tư thí nghiệm ......................................................................... 108 5.4. Nội dung thí nghiệm.................................................................................. 108 5.4.1. Mạch khuếch đại đảo .............................................................................. 108 5.4.2. Mạch khuếch đại không đảo ................................................................... 110 5.4.3. Mạch theo điện áp ................................................................................... 111 5.4.4. Mạch trừ .................................................................................................. 111 5.4.5. Mạch cộng ............................................................................................... 112 5.4.6. Mạch giới hạn ......................................................................................... 113 5.4.7. Mạch điện áp không đổi .......................................................................... 115 5.4.8. Mạch dòng điện không đổi ...................................................................... 116 5.4.9. Mạch vi phân ........................................................................................... 117 5.4.10. Mạch tích phân ...................................................................................... 118 5.5. Thảo luận về kết quả thí nghiệm ............................................................... 119 5.5.1. Mạch khuếch đại đảo .............................................................................. 119 5.5.2. Mạch khuếch đại không đảo ................................................................... 120 5.5.3. Mạch theo điện áp ................................................................................... 120 5.5.4. Mạch trừ .................................................................................................. 121 204 5.5.5. Mạch cộng ............................................................................................... 121 5.5.6. Mạch hạn chế .......................................................................................... 121 5.5.7. Mạch điện áp không đổi .......................................................................... 122 5.5.8. Mạch dòng điện không đổi ...................................................................... 122 5.5.9. Mạch vi phân ........................................................................................... 122 5.5.10. Mạch tích phân ...................................................................................... 123 5.6. Sửa chữa lỗi mô phỏng .............................................................................. 123 5.6.1. Mạch giới hạn biên độ............................................................................. 123 5.6.2. Mạch điện áp không đổi .......................................................................... 123 5.7. Ôn tập – vận dụng ..................................................................................... 124 5.8. Các biểu ghi kết quả thí nghiệm ................................................................ 127 BÀI 6: ỨNG DỤNG CỦA OP AMP ................................................................ 131 6.1. Mục tiêu ..................................................................................................... 132 6.2. Tóm tắt lý thuyết ....................................................................................... 132 6.2.1. Một số thuật ngữ...................................................................................... 132 6.2.2. Nguyên lý cơ bản ..................................................................................... 132 6.3. Thiết bị, vật tư thí nghiệm ......................................................................... 135 6.4. Nội dung thí nghiệm .................................................................................. 135 6.4.1. Mạch khuếch đại lô ga rít ....................................................................... 135 6.4.2. Mạch khuếch đại lô ga rít đảo ................................................................ 136 6.4.3. Mạch tách sóng đỉnh ............................................................................... 137 6.4.4. Mạch chỉnh lưu chính xác ....................................................................... 139 6.4.5. Mạch điều áp ........................................................................................... 140 6.4.6. Mạch lấy và giữ mẫu ............................................................................... 140 6.4.7. Mạch khuếch đại nhạc cụ ........................................................................ 141 6.5. Thảo luận về kết quả thí nghiệm ............................................................... 142 6.5.1. Mạch khuếch đại lô ga rít và khuếch đại lô ga rít đảo ........................... 142 6.5.2. Mạch tách sóng đỉnh, mạch lấy và giữ mẫu ........................................... 142 6.5.3. Mạch chỉnh lưu chính xác ....................................................................... 143 6.5.4. Mạch điều áp ........................................................................................... 143 6.5.5. Mạch khuếch đại nhạc cụ ........................................................................ 143 6.6. Sửa chữa lỗi mô phỏng .............................................................................. 143 6.6.1. Mạch tách sóng đỉnh ............................................................................... 143 6.6.2. Mạch điều áp ........................................................................................... 144 205 6.6.3. Mạch lấy và giữ mẫu ............................................................................... 145 6.6.4. Mạch khuếch đại nhạc cụ ........................................................................ 145 6.7. Ôn tập – vận dụng ..................................................................................... 146 6.8. Các biểu ghi kết quả thí nghiệm................................................................ 147 BÀI 7: MẠCH LỌC TÍN HIỆU ........................................................................ 151 7.1. Mục tiêu..................................................................................................... 152 7.2. Tóm tắt lý thuyết ....................................................................................... 152 7.2.1. Một số thuật ngữ ..................................................................................... 152 7.2.2. Nguyên lý cơ bản ..................................................................................... 153 7.3. Thiết bị, vật tư thí nghiệm ......................................................................... 159 7.4. Nội dung thí nghiệm.................................................................................. 159 7.4.1. Mạch khuếch đại thông cao .................................................................... 159 7.4.2. Mạch khuếch đại thông thấp ................................................................... 160 7.4.3. Mạch khuếch đại thông dải ..................................................................... 162 7.4.4. Mạch khuếch đại RIAA ........................................................................... 163 7.4.5. Mạch điều khiển âm điệu ........................................................................ 164 7.4.6. Mạch khuếch đại đảo với một nguồn cung cấp ...................................... 165 7.5. Thảo luận về kết quả thí nghiệm ............................................................... 165 7.6. Sửa chữa lỗi mô phỏng ............................................................................. 166 7.6.1. Mạch lọc thông cao ................................................................................. 166 7.6.2. Mạch lọc thông thấp ............................................................................... 167 7.6.3. Mạch lọc thông dải ................................................................................. 167 7.6.4. Mạch điều khiển âm điệu ........................................................................ 167 7.6.5. Mạch khuếch đại đảo dùng một nguồn cung cấp ................................... 168 7.7. Ôn tập – vận dụng ..................................................................................... 169 7.8. Các biểu ghi kết quả thí nghiệm................................................................ 171 BÀI 8: MẠCH TẠO DAO ĐỘNG ................................................................... 175 8.1. Mục tiêu..................................................................................................... 176 8.2. Tóm tắt lý thuyết ....................................................................................... 176 8.2.1. Một số thuật ngữ ..................................................................................... 176 8.2.2. Nguyên lý cơ bản ..................................................................................... 177 8.3. Thiết bị, vật tư thí nghiệm ......................................................................... 182 8.4. Nội dung thí nghiệm.................................................................................. 182 8.4.1. Thí nghiệm về mạch dao động RC .......................................................... 182 206 8.4.2. Thí nghiệm về mạch dao động cao tần.................................................... 183 8.4.3. Thí nghiệm mạch dao động dùng thạch anh ........................................... 184 8.5. Thảo luận về kết quả thí nghiệm ............................................................... 185 8.5.1. Dao động hình sin ................................................................................... 185 8.5.2. Các ứng dụng .......................................................................................... 186 8.6. Sửa chữa lỗi mô phỏng .............................................................................. 186 8.6.1. Mạch dao động hình sin tần số thấp – dịch pha RC ............................... 186 8.6.2. Mạch dao động cầu Wien ........................................................................ 187 8.6.3. Mạch dao động thạch anh ....................................................................... 187 8.7. Ôn tập – vận dụng ..................................................................................... 188 8.8. Các biểu ghi kết quả thí nghiệm ................................................................ 189 ĐÁP ÁN CÂU HỎI ÔN TẬP ........................................................................... 191 DANH MỤC HÌNH VẼ .................................................................................... 192 DANH MỤC BẢNG BIỂU ............................................................................... 198