Báo cáo thí nghiệm cấu kiện điện tử GVHD: Nguyễn Thanh Sơn

ĐỀ TÀI
Báo cáo thí nghiệm cấu kiện điện tử

Giáo viên hướng dẫn :
Họ tên sinh viên :

Nhóm 4B1 – Lớp 06DT1
1
Báo cáo thí nghiệm cấu kiện điện tử GVHD: Nguyễn Thanh Sơn
MỤC LỤC
MỤC LỤC 2
BÀI 1: 2
SEMICONDUCTOR FUNDAMENTAL 2
Chủ đề 1: Giới thiệu về chất bán dẫn 2
Chủ đề 2 : Diode và chỉnh lưu bán kỳ 3
Chủ đề 4 : Tiếp giáp của Transistor và sự phân cực Dc cho Transistor PNP 10
Chủ đề 5 : Đường tải và hệ số khuyếch đại của Transistor 11
BÀI SỐ 2: 13
CÁC NGUYÊN LÝ CƠ BẢN CỦA F.E.T 13
CHỦ ĐỀ 3: MẠCH KHUẾCH ĐẠI BẰNG JFET 16
CHỦ ĐỀ 5: MOSFET CỔNG ĐÔI 19
23
BÀI SỐ 3: 23
THYRISTOR VÀ CÁC MẠCH ĐIỀU KHIỂN CÔNG SUẤT 23
Tìm hiểu thyristor và các mạch điều khiển công suất 23
CHỦ ĐỀ 1: LAM QUEN VỚI BẢN MẠCH 23
CHỦ ĐỀ 2: SCR 25
CHỦ ĐỀ 4 : ĐIỀU KHIỂN SCR BẰNG TÍN HIỆU AC 28
Chủ đề 5: 30

Các thông số đo được trên mạnh là :
V
A
= -10VDC
V
R1
= -9.37
V
R2
= -0.1mV
Với các giá trị như thế CR1 được phân cực thuận, CR2 được phân cực nghịch.
Nhóm 4B1 – Lớp 06DT1
3
Báo cáo thí nghiệm cấu kiện điện tử GVHD: Nguyễn Thanh Sơn
Các thông số đo được trên mạnh là :
V
A
= 10VDC
V
R1
= 0.1mV
V
R2
= 9.39V
Với các giá trị như thế CR1 được phân cực nghịch, CR2 được phân cực thuận.
Dựa vào định luật Ohm ta xác định được dòng điện qua điện trở R
2
:
Dựa và giá trị của I
R2

4
mA85.2
R
V
I
2
2R
2R
==
Báo cáo thí nghiệm cấu kiện điện tử GVHD: Nguyễn Thanh Sơn
Thí nghiệm 2 : Hình minh họa mối quan hệ giữa dạng sóng vào và sóng ra của chỉnh lưu bán
kỳ dương.
Khi V
i (pk)
= 4V  V
o(pk)
= V
i(pk)
– V
F
= 4V

Khi V
o (pk)
= 5V  V
o (avg)
= 0.318 x V
o (pk)
= 1.59V
Quan hệ giữa sóng vào và sóng ra của chỉnh lưu bán kỳ dương.

- Khi anode của diode được kết nối với tín hiệu xoay chiều, thì tín hiệu ra là xung
dương trong bán kỳ dương.
- Khi cathode của diode được kết nối với tín hiệu xoay chiều, thì tín hiệu ra là xung âm
trong bán kỳ âm.
- Sụt áp trên diode giảm điện thế ra của chỉnh lưu toàn kỳ.
Chủ đề 3 : Chỉnh lưu toàn kỳ và mạch lọc.
Mục đích : Hiểu, giải thích và kiểm chứng mạch chỉnh lưu toàn kỳ, mạch lọc và mạch
nhân đôi điện áp.
Thí nghiệm 1 : Chỉnh lưu toàn kỳ

V
o(pk)
= 10V  V
o (avg)
= 0.636 x V
o(pk)
= 6.36V
Chỉnh lưu toàn kỳ:

Nhóm 4B1 – Lớp 06DT1
6
Báo cáo thí nghiệm cấu kiện điện tử GVHD: Nguyễn Thanh Sơn
Ta có : V
I (pk-pk)
= 20V, f
I
= 100Hz
 f
o
= 2x f

Thêm tụ C
1
vào hình vẽ:
Nhóm 4B1 – Lớp 06DT1
7
Báo cáo thí nghiệm cấu kiện điện tử GVHD: Nguyễn Thanh Sơn
Với VOM, dòng điện DC ra = 12V
Kết nối thêm R2 vào mạch như sau :
Dựa vào máy hiện sóng, điện thế gợn sóng :
V
r(pk)
= 50mV
Điện thế DC ra :
V
o
= 9.2V
Nối thêm C2 song song vói C1 và R2 như sau :
Dựa vào máy hiện sóng, điện thế gợn sóng :
V
r(pk)
= 60mV
Điện thế DC ra :
V
o
= 8.7V
Kết luận :
- Tụ lọc ra được gọi là tụ hóa khi kết nối ngang với tín hiệu chỉnh lưu ra.
- Tụ xả nhanh chóng tại điện thế chỉnh lưu đỉnh.
- Điện thế ra giữa 2 xung bằng không, tụ đã nạp được xả và cung cấp dòng qua tải.
- Trước khi điện áp tụ rơi chậm, một xung ra khác từ bộ chỉnh lưu sẽ được nạp lại cho

- 2 diode và 2 tụ lọc có thể tạo thành mạch nhân đôi điện áp.
- Mạch nhân đôi điện áp chỉnh lưu tín hiệu vào và lọc tín hiệu ra có điện áp bằng 2 lần
điện áp vào.
- Tại mỗi nữa chu kỳ của tín hiệu xoay chiều, gồm một diode dẫn và 1 tụ nạp.
- Bời vì :
+ 2 tụ mắc nối tiếp ngang qua điện áp ra nên tín hiệu ra một chiều bằng tổng điện áp
trên 2 tụ.
+ 1 tụ nạp trong suốt nữa bán kỳ của tín hiệu AC, tần số gợn sóng ra của mạch nhân
đôi điện áp bằng 2 lần tần số tín hiệu vào.
Exercise 2 : Zener Diode
V
CR1
= -0.6V
Nối mạch như hình vẽ :

Nhóm 4B1 – Lớp 06DT1
9
Báo cáo thí nghiệm cấu kiện điện tử GVHD: Nguyễn Thanh Sơn
Đặc tuyến của diode Zener
Kết luận :
- Diode được thiết kế để hoạt động an toàn trong miền đánh thủng.
- Tại phân cực thuận,diode Zener đóng vai trò như một diode chỉnh lưu.
- Dựa vào đặc tuyến phân cực ngược của diode Zener chỉ rằng diode Zener sẽ ngưng
dẫn khi V
Z
đạt tới điểm đánh thủng.
- Tại V
Z
, dòng ngược tăng nhanh, điện áp ngược tăng rất chậm.
- Trong mạch diode Zener, điện trở được mắc nối tiếp với điện trở Zener để giới hạn

= 0mV
V
CE
= -13.6V
(R
1
= 10KΩ)
V
BE
= -0.74V
V
CE
= -0.04V
V
R2
= 13V
Ω== K/V13
R
V
I
2
2R
C
R
1
= 1MΩ)
V
R2
= 3.48V


.
- Tiếp giáp J
E
được phân cực thuận sẽ làm cho điện trở Collector – Emitter rất thấp,
cho phép dòng chảy trong mạch tương tự như một chuyển mạch kín.
- Khi tiếp giáp J
E
được phân cực ngược, dòng I
B
= 0 gây ra điện trở Collector - Emittor
rất cao, chặn dòng chảy trong mạch Collector, tương tự như chuyển mạch hở.
- Khi dòng Collector lớn nhất, transistor dẫn bão hòa nên V
CE
gần bằng không.
- Khi dòng I
B
= 0 thì không có dòng I
C
,transistor ở vùng ngắt, V
CE
gần bằng điện áp
nguồn cung cấp
I
E
= I
B
+ I
C
Vì mức dòng I
B

tăng nhanh chóng với V
BEO
tăng rất
nhỏ.
+ Sau khi dòng Base – Emitter đạt 2mA, điện áp phân cực thuận gần như không đổi
Kết luận :
- Dòng I
C
lớn của transistor được điều khiển bởi dòng I
B
nhỏ
- Tỷ số dòng I
C
và I
B
được gọi là hệ số khuyếch đại dòng transistor.
- Dòng I
E
= I
C
+ I
B
- I
B
= 5%I
E
Kết luận :
- Họ đặc tuyến dòng Collector là đồ thị dòng của Collector theo điện áp Collector-
Emitter khi dòng base là thông số.
- Do ß hầu như không đổi ở vùng tích cực của transistor nên đồ thị theo điện áp

Dùng máy hiển thị sóng xác định dạng sóng tại cực E của UJT. Dạng sóng như hình
vẽ:
CHỦ ĐỀ 2: FET CÓ CỔNG TIẾP GIÁP – JFET.
1. Mục đích:
Khảo sát và hiểu được các đặc tính và nguyên lý hoạt động của transistor JFET.
2. Nội dung thí nghiệm:
Thí nghiệm 2.1: Đặc tuyến làm việc của JFET.
Mắc mạch như hình vẽ:Đo I
DS
Nhóm 4B1 – Lớp 06DT1
13
Báo cáo thí nghiệm cấu kiện điện tử GVHD: Nguyễn Thanh Sơn
Dùng máy hiện sóng điều chỉnh V
DS
= 10Vdc
Dùng Multimeter đo I
DSS
:
I
DSS
= 7.96 mA
Giảm V
DS
đến 8Vdc: I
DSS
không đổi.
Giảm V
DS
đến 0Vdc, tăng V
DS

DS
giảm đến 0mA.
Kết luận:
- V
GS
phân cực ngược điều khiển dòng I
DS
- V
GS
phân cực thuận không dùng cho JFET.
- V
GS
= 0Vdc, I
DSS
cực đại.
- I
DSS
giảm đến 0mA tại 1 giá trị xác định của V
GS
phân cực ngược.
- Có 2 vùng hoạt động của JFET: vùng thuần trở, vùng bão hòa (hay vùng thắt
kênh).
Nhóm 4B1 – Lớp 06DT1
14
Báo cáo thí nghiệm cấu kiện điện tử GVHD: Nguyễn Thanh Sơn
Thí nghiệm 2.2: Họ đặc tuyến của JFET.
Mục đích: Quan sát họ đặc tuyến I
D
– V
DS

có thể giảm đến 0mA tại 1 giá trị xác định của V
GS
.
- V
G
phải âm đối với JFET kênh n.
- Họ đặc tuyến của JFET được tạo ra bằng cách thay đổi V
DS
và V
GS
.
CHỦ ĐỀ 3: MẠCH KHUẾCH ĐẠI BẰNG JFET.
1. Mục đích:
Kiểm chứng nguyên lý hoạt động với tín hiệu một chiều và tín hiêuj xoay chiều ở
mạch khuếch đại JFET.
2. Nội dung thí nghiệm:
Thí nghiệm 3.1: Hoạt động DC của mạch khuếch đại bằng JFET.
Mục đích: Khảo sát và đo các điện áp một chiều của mạch khuếch đại bằng JFET.
Nội dung:
Mắc mạch như hình vẽ:
Dùng đồng hồ đo xác định V
R2
: V
R2
= 1.47Vdc.
Xác định V
GS
: V
GS
= -1.47Vdc.

=13.40Vdc
Kết quả này gần bằng với kết quả đo theo lý thuyết
V
D
=V
DD
-V
R3
=15V-1.45V=13.55V
Kết luận:
- Điện áp rơi trên điện trở nguồn tạo ra điện áp phân cực
- Trong mạch phân cực nguồn V
DD
= V
D
+ V
R3
.
- Phân cực nguồn hay tự phân cực giảm tác động của sự thay đổi I
DSS
.
- Dòng máng và dòng nguồn xấp xĩ bằng nhau.
Kích hoạt CM17 để thay đổi R3.
Đo V
D
= 13.03 Vdc
Khi không kích hoạt CM17, V
D
= 13,41 Vdc.
Ta có: V

pk-pk
= 0,44 V.
Kích hoạt CM18 để R
3
giảm từ 2,7K=> 2.1K.V
pk-pk
giảm còn 0.34V.
Bỏ C
2
thì điện áp ra V
pk-pk
giảm.
Dạng sóng đầu vào và đầu ra ngược pha nhau.
Kết luận:
- Tụ nối song song với R
S
làm giảm tác động của R
S
đến hệ số khuếch đại.
- Với mạch cực nguồn chung, tín hiệu đầu ra ngược pha với tín hiệu đầu vào.
- Hệ số khuếch đại của JFET khi không có hồi tiếp là hàm số của R
L
và g
m
.
A
v
= R
L
.g

DSS
:
I
DSS
=14.25mA
Kết luận:
- Một JFET có thể cung cấp một dòng không đổi khi hoạt động trong vùng ngắt hoặc
vùng bão hòa
- Giá trị của nguồn dòng không đổi khi thay đổi giá trị điện trở
- Nguồn dòng của một JFET có thể dùng trong phân cực 0 ,cực cổng và nguồn ngắn
mạch với nhau
- Giá trị lớn nhất của nguồn dòng không đổi xảy ra khi cực cổng và cực nguồn được
ngắn mạch với nhau
Thí nghiệm 4.2: Sự phân bố công suất và điện áp của JFET
Mục đích: Xác định sự phân bố điện áp và công suất của nguồn dòng bằng JFET.
Nội dung:

Mắc mạch như hình trên (thí nghiệm 4.1)
Điều chỉnh theo chiều kim đồng hồ làm ngắn mạch R
2
mạch chỉ còn R
1
=100Ω.Đo I
DSS
:
I
DSS
=14.3mA
Kết nối mạch như hình vẽ:
Ngắn mạch R

=9.22Vdc
Công suất tiêu tán trên JFET với điện trở là 400Ω được tính theo công thức :
P=I
DSS
.V
DS
=14.3mA.9.22Vdc=131.85mW
Kết luận:
- Điện áp cung cấp được phân phối qua mỗi thành phần của nguồn dòng không đổi
mắc nối tiếp.
- Sự phân bố điện áp giữa nguồn dòng (JFET) và tải phụ thuộc vào giá trị của điện trở
tải.
- Công suất tiêu tán của nguồn dòng không đổi tăng khi điện trở tải giảm.
Nhóm 4B1 – Lớp 06DT1
18
Báo cáo thí nghiệm cấu kiện điện tử GVHD: Nguyễn Thanh Sơn
CHỦ ĐỀ 5: MOSFET CỔNG ĐÔI
1. Mục đích:
Khảo sát hoạt động DC và AC của MOSFET.
2. Trình tự thí nghiệm:
Thí nghiệm 5.1: Các chế độ hoạt động của MOSFET.
Mục đích: Xác định ảnh hưởng của sự phân cực ở các chế độ hoạt động của MOSFET
bằng cách dùng các mạch đo thông dụng.
Nội dung:
Mắc mạch như hình vẽ:
Dùng máy hiện sóng chỉnh GEN 10V
pk-pk
, 100Hz.
Điều chỉnh R
1

= 0Vdc.
Thí nghiệm 5.2: Bộ khuếch đại điện áp bằng MOSFET.
Mục đích: Xác định các đặc tính hoạt động của bộ khuếch đại điện áp bằng MOSFET
kênh N.
Nội dung:
Mắc mạch như hình vẽ:
Mắc đồng hồ đo điện thế tại cực D, điều chỉnh R
1
để V
D
= 7.5Vdc.
Dùng máy hiện sóng để chỉnh GEN 200mV
pk-pk
, 1000 Hz.
Nhóm 4B1 – Lớp 06DT1
20
Báo cáo thí nghiệm cấu kiện điện tử GVHD: Nguyễn Thanh Sơn
Xác định dạng sóng tại cực D qua kênh 2 của máy hiện sóng. Ta thấy tín hiệu ra có biên độ
lớn hơn tín hiệu đầu vào.
Mắc thêm C
4
song song với R
6
, biên độ tín hiệu đầu ra tăng so với khi không có tụ.
Bỏ tụ C
4
, tín hiệu đầu ra ngược pha so với tín hiệu đâu vào.
Mắc sơ đồ mạch lại như hình vẽ:
Chỉnh R
1

Thí nghiệm 6.1: Các đặc tính làm việc của UJT.
Mục đích:
Kiểm chứng các đặc tính làm việc của UJT.
Nội dung:
Mắc mạch như hình vẽ:
Nhóm 4B1 – Lớp 06DT1
21
Báo cáo thí nghiệm cấu kiện điện tử GVHD: Nguyễn Thanh Sơn
Dùng đồng hồ đo điện trở để xác định điện trở giữa B
1
- B
2
, B
2
- B
1
, E-B
1
, E-B
2
ta được
R
BB
(B
1
- B
2
) = 5,84K, R
BB
(B

E
đỉnh xuất hiện tại
giá trị V
V
.
Kết luận:
- Một Ohm kế có thể dùng để kiểm tra UJT.
- Điện trở nội xuất hiện giống như 1 giá trị điện trở.
- UJT có 1 tiếp giáp giữa PN giữa E và B.
- Điện áp đỉnh Emitter có quan hệ với tỉ số dừng nội tại.
- Vp = V
J
– V
D
.
- Đặc tuyến làm việc của UJT có 3 vùng: vùng ngắt, vùng điện trở âm và vùng bão
hòa.
- UJT cho thấy đặc tuyến điện trở âm khi dẫn.
Thí nghiệm 6.2: Mạch tạo dao động bằng UJT.
Mục đích:
Khảo sát hoạt động của mạch dao động tích thoát bằng UJT.
Nội dung:
Nối mạch như hình vẽ:
Nhóm 4B1 – Lớp 06DT1
22
Báo cáo thí nghiệm cấu kiện điện tử GVHD: Nguyễn Thanh Sơn
Nối kênh 1 của máy hiện sóng tại cực E, sóng có dạng răng cưa.
Xác định chu kỳ của sóng: T =1,1ms => f = 1/T = 909Hz.
Tính f theo công thức: f = 1/(R
1

ngược pha nhau, có tần số bằng nhau.
Kết luận:
- Dạng sóng tại E là dạng răng cưa.
- Dạng sóng tại B
1
và B
2
lần lượt là xung dương và xung âm.
- Xung tại cực Base xuất hiện khi UJT dẫn.
- Thời gian dẫn của UJT bằng thời gian xả của tụ.
- Tần số hoạt động của mạch phụ thuộc vào tụ định thời, điện trở nạp (R
1
) và điện trở
mở rộng tại B1.
- Tiếp giáp làm xả tụ qua B1 và điện trở tại B1.
- Điện trở mở rộng tại B1 cần để tạo xung tại B1.

BÀI SỐ 3:
THYRISTOR VÀ CÁC MẠCH ĐIỀU KHIỂN CÔNG SUẤT
I. MỤC ĐÍCH:
Tìm hiểu thyristor và các mạch điều khiển công suất.
II. DỤNG CỤ:
- FACET Base Unit.
- Bảng mạch THYRISTOR & POWER CONTROL CIRCUITS.
- Nguồn +15V, -15V.
- Đồng hồ vạn năng.
- Máy tạo sóng Sin.
- Máy hiển thị sóng.
III. NỘI DUNG:
CHỦ ĐỀ 1: LAM QUEN VỚI BẢN MẠCH.

như hình vẻ
Kết luận:
- SCR được sử dụng chủ yếu để chuyển mạch trong các mạch điều khiển AC và DC.
SCR là cấu kiện 3 cực
- Triac có 3 cực, đó là chuyển mạch được điều khiển bằng cổng. G . Triac là dụng cụ
hai chiều và hoạt động như hai SCR mắc sng song
- Transistor điơn nối là một dụng cụ 3 cực có một tiếp giáp PN , có thể được dùng làm
trể tín hiệu tại cổng SCR
CHỦ ĐỀ 2: SCR
1. Mục đích:
Kiểm chứng nguyên lý hoạt động cơ bản của SCR
2. Nội dung thí nghiệm:
* Thí nghiệm 2.1 :
Mục đích:
- Đo thử 1 SCR bằng đồng hồ vạn năng
- Cần phải có đồng hồ có chức năng đo điện trở hay chức năng đo diod
- Tiếp giáp G-K của SCR chỉ là một tiếp giáp PN nên có thể đo như 1 diod

* Thí nghiệm 3
1.Mục đích thí nghiệm
Đo điện áp kích khởi ở cổng và dòng giữ của 1 SCR2.
2.Trình tự thí nghiệm
Mắc mạch như hình vẽ
Nhóm 4B1 – Lớp 06DT1
25