điện tử cn 1

điện tử công nghiệp , các câu hỏi thi , đề cương thi , cách giải bài tập điện tử công nghiệp 1

Ecc VD1: Cho mạch khuếch đại sau: Biết: Ecc ; UBE; Rb1; Rb2; RC; Re; β a) Xác định điểm làm việc tĩnh, vẽ đường tải tĩnh re mạch? Rc Rb1 Uvao C2 Ura C1 Q b) Tìm ZV, ZR, KU, KI với r0 = ∞ Ω Rb2 Re c) Tìm ZV, ZR, KU, KI với r0 = a Ω C3 a) Xác định điểm làm việc tĩnh, vẽ đường tải tĩnh re mạch? Ta có sơ đồ tương đương chế độ chiều: Với EB = ECC Rb1 + Rb2 Rb2 Rb = EB ECC Rb1 Rb2 Rb Rb1 +Rb2 Rc EB = URb + UBE + URe EB = IB.Rb + UBE + IE.Re EB= UBE + [Rb + (β+1)Re ].IB Vậy →re = UT IE = 26.10-3 IE → IB = EB - UBE Rb + (β+1)Re →IE = (+1)IB →re Re IC Dựng phương trình đường tải tĩnh ECC Rc + ( Ta có: ECC = URc + UCE + URe β+1 )Re β ECC = IC.Rc + UCE + IE.Re ECC= UCE + [Rc + ( 𝛽+1 𝛽 ) Re ] IC Chọn IC = → UCE = ECC UCE = →IC = ECC ECC Rc + ( β+1 )R𝑒 β Chọn điểm làm việc tĩnh Q ta có: ICQ = IBQ → UCEQ b) Tìm ZV, ZR, KU, KI với r0 = ∞ Sơ đồ chế độ xoay chiều ta có sơ đồ sau: iB iv iC ir Uv Zv Rb βre β.iB Rc Ur Zr UCE Trở kháng vào mạch Zvào: Zvào = Rb // β.re  Zvào = Rb βre Rb + βre  Trở kháng mạch Zra: Zra = Rc Hệ số khuếch đại KU: KU = Ura Uvào Mà Ura = - βiB.Rc; Uvào = iB.βre  KU = Hệ số khuếch đại Ki: Ki = → K i = - Ku Zvào ira ivào hay Ki = - Ku Rc Rc re Ta có: ira = - Ura ivào = Rc U𝑣à𝑜 Zvào R1 Βre (R1 + βre ) Rc c) Tìm ZV, ZR, KU, KI với r0 = a (Ω) Sơ đồ chế độ xoay chiều ta có sơ đồ sau: iB iv iC ir Uv βre Rb r0 β.iB RC Ur Zr Zv Trở kháng vào mạch Zvào: Zvào = Rb // β.re  Zvào = Rb βre Rb + βre  Zvào =195 (Ω) Trở kháng mạch Zra: Zra = Rc // r0  Zra = Hệ số khuếch đại KU: KU = Mà Ura = - βiB Rc r0 Rb + r0 → K i = - Ku Zvào Zra Ura Uvào ; Uvào = iB.βre  KU = - Hệ số khuếch đại Ki: Ki = → Ki Rc r0 Rb + r0 ira ivào Rc r0 (Rb + r0 )re Ta có: ira = - Ura Zra  KU ivào = U𝑣à𝑜 Zvào VD2: Cho sơ đồ mạch điện hình vẽ a) Xác định điểm làm việc tĩnh, vẽ đường tải tĩnh re mạch? b) Tìm ZV, ZR, KU, KI với r0 = ∞ Ω c) Tìm ZV, ZR, KU, KI với r0 = a Ω Biết:Ecc; Rb; Rc; RE; β; C1 = C2 = C3 a) Xác định điểm làm việc tĩnh, vẽ đường tải tĩnh re mạch? Ở chế độ chiều ta có: ECC = URb + UBE + URe IC ECC = IB.Rb + UBE + IE.Re ECC= UBE + [Rb + (β+1)Re ].IB → IB = Ecc - UBE Rb + (β+1)Re Vậy →re = UT IE = ECC R𝑐 + ( β+1 )Re β →IE = (+1)IB 26.10-3 IE →re Dựng phương trình đường tải tĩnh UCE ECC Ta có: ECC = URc + UCE + URe ECC = IC.Rc + UCE + IE.Re ECC= UCE + [Rc + ( 𝛽+1 𝛽 ) Re ] IC Chọn IC = → UCE = ECC UCE = →IC = ECC Rc + ( β+1 )R𝑒 β Chọn điểm làm việc tĩnh Q ta có: ICQ = IBQ → UCEQ b) Tìm ZV, ZR, KU, KI với r0 = ∞ Ω (xem VD1) c) Tìm ZV, ZR, KU, KI với r0 = a Ω (xem VD1) Ecc VD3: Cho sơ đồ khuếch đại EC sau Biết : Ecc; Rb1; Rb2; Rc; Re; Transisto có β, UBE , bỏ qua hiệu ứng Early a) Hãy tìm điểm làm việc tĩnh transistor trên, vẽ đường tải tĩnh điện trở tương đương hai cực B E transistor? b) Tìm Zi, Zo, AV, AI c) Vẽ Vout(t) biết Vin (t) Rb1 Rc C2 C1 Vo Vi Rb2 Re a) Hãy tìm điểm làm việc tĩnh transistor trên, vẽ đường tải tĩnh điện trở tương đương hai cực B E transistor? EB Ta có sơ đồ tương đương chế độ chiều: Với EB = VCC R1 + R2 Rb1 Rb2 R2 Rb = Rb Rb1 + Rb2 Ecc Rc Ta có: EB = URb + UBE + URe →EB = IB.Rb + UBE + IE.Re EB = UBE + [Rb + (β+1)Re ].IB với IE = (β+1)IB → IB = EB -UBE Re IC Rb + (β+1)Re Ta lại có: Ecc = URe + UCE + URe ECC Rc + ( → Ecc = IC.Rc + UCE + IE.Re β+1 )Re β UCE = Ecc - IC.Rc - IE.Re → UCE= Ecc - [Rc + ( β+1 β ) Re ] IC (1) Từ pt đường tải tĩnh (1) ta chọn IC = → UCE= Ecc chọn UCE = →IC = Xác định re: re = UT IE = 26.10-3 ECC Ecc [Rc + ( β+1 )Re] β (IE xác định trên) IE Vậy điện trở tương đương hai cực B E transistor là: β.re b) Tìm Zi, Zo, AV, AI Do bỏ qua hiệu ứng Early nên ro =  từ ta có sơ đồ mạch chế độ xoay chiều iB ii iC β.iB β.re Vi Zi Rb iE io Re ZB Tổng trở vào mạch Zi: Zi = Rb // ZB Ta có: vi = iB.re + iE Re = iB.re + (+1)iB.Re Ta đặt: ZB = vi / iB = iB.re + (+1)iB.Re  / iB = re + (+1).Re Vậy tổng trở vào mạch: Zi = Rb ZB Rb + ZB Vo Rc Zo UCE Tổng trở Z0: để tính tổng trở ta ngắn mạch đầu vào (uv = →iB = 0→iB = tương đương mạch hở) →Z0 = RC Hệ số khuếch đại điện áp AV: AV = Trong v0 = - iB.RC → AV = Vo Vi Vo Vi = Hệ số khuếch đại dòng điện Ai: Ai = Trong i0 = - v0 / RC ; ii = vi /Zi − RC re + (+1).Re  io ii → Ai = - Av c) Vẽ Vout(t) biết Vin (t) Dựa vào AV = → Vout(t) = − RC re + (+1).Re  Zi Rc Vo Vi = − RC re + (+1).Re  Vin (t) VD4: Cho sơ đồ mạch điện hình vẽ a) Xác định điểm làm việc tĩnh, vẽ đường tải tĩnh re mạch? b) Tìm ZV, ZR, KU, KI với r0 = ∞ Ω c) Tìm ZV, ZR, KU, KI với r0 = a Ω Biết:Ecc; Rb; Rc; β; (tương tự VD2; thay RE = 0) VD5: Cho ±UCC Thiết kế mạch so sánh cho phép thực +Ucc đặc tính truyền đạt sau? Biết Ui(t) = Asin (ꙍt) (V) vẽ Uo(t) ? U1 U2 -Ucc Dựa vào đặc tuyến truyền đạt mạch so sánh khơng đảo có trễn nên ta có sơ đồ mạch so sánh sau: Ta có:Ui = (1 + R1 R2 ) Uref − R1 R2 Uo Với Uo = + Ucc → U1 = (1 + R1 Với Uo = − Ucc → U2 = (1 + R1 R2 ) Uref − R2 ) Uref + R1 R2 R1 R2 Ucc (1) Ucc (2) Cộng pt (1) (2) ta có: (1 + U2 − U1 → R1 = U2 − U1 2UCC R1 R2 ) Uref = U1 + U2 (3): thay (3) vào pt (1) ta có: R1 R2 UCC = R (4) tự chọn R2 = …(kΩ) thay vào (4) tìm R1 = …(kΩ), có R1, R2 thay vào (3) tìm Uref = ….(V) Vẽ dạng điện áp ra: VD6: Cho ±UCC Thiết kế mạch so sánh cho phép thực đặc tính truyền đạt sau ? Biết Ui(t) = Acos (ꙍt) (V) vẽ Uo(t) ? Dựa vào đặc tuyến truyền đạt mạch so sánh đảo có trễn nên ta có sơ đồ mạch so sánh sau: Ta có:Ui = ( R2 R1 +R2 ) Uref + Với Uo = − Ucc → U1 = ( R1 Uo R1 +R2 R2 R1 +R2 Với Uo = + Ucc → U2 = ( ) Uref − R2 R1 +R2 ) Uref + R1 R1 +R2 R1 R1 +R2 Ucc (1) Ucc (2) Cộng pt (1) (2) ta có: ( U2 − U1 → R2 = ( 2UCC U2 − U1 R2 R + R2 ) Uref = U1 + U2 (3): thay (3) vào pt (1) ta có: ( R1 R1 + R2 − 1) R1 (4) tự chọn R1 = …(kΩ) thay vào (4) tìm R2 = …(kΩ), có R1, R2 thay vào (3) tìm Uref = ….(V) Vẽ dạng điện áp ra: VD7: Cho mạch so sánh có trễ khơng đảo hai điện áp hai lối vào a) Vẽ sơ đồ mạch b) Vẽ dạng điện áp Biết: ±Vcc; Uref; Uvào = Asinωt (V); điện trở hồi tiếp R2 , điện trở vào R1 Cho mạch so sánh có trễ khơng đảo hai điện áp hai lối vào a) Vẽ sơ đồ mạch Uref Ura R1//R2 +Vs C +U Ura Uv ) UCC = R1 b) Vẽ dạng điện áp R2 UP1 UP2 Uv -s -U VCC Biết: ±Vcc; Uref ; Uvào = Asinωt (V); điện trở hồi tiếp R2 , điện trở vào R1 𝑅1 𝑅1 ) 𝑈𝑟𝑒𝑓 + 𝑉 𝑅2 𝑅2 𝑐𝑐 𝑅1 𝑅1 = (1 + ) 𝑈𝑟𝑒𝑓 − 𝑉 𝑅2 𝑅2 𝑐𝑐 𝑉ớ𝑖 𝑈𝑟𝑎 = −𝑉𝑐𝑐 → 𝑈𝑃1 = (1 + 𝑉ớ𝑖 𝑈𝑟𝑎 = 𝑉𝑐𝑐 → 𝑈𝑃2 VD8: Cho mạch so sánh có trễ đảo hai điện áp hai lối vào a) Vẽ sơ đồ mạch b) Vẽ dạng điện áp Biết: ±Vcc; Uref ; Uvào = Asinωt + a (V); điện trở hồi tiếp R2 , điện trở vào R1 Cho mạch so sánh có trễ đảo hai điện áp hai lối vào a) Vẽ sơ đồ mạch Ura +Vs C +U R1//R2 Uvào Ura UP1 Uref R1 R2 UP2 Uv -U -s VCC 𝑅2 𝑅1 ) 𝑈𝑟𝑒𝑓 + 𝑉 𝑅1 + 𝑅2 𝑅1 + 𝑅2 𝑐𝑐 𝑅2 𝑅1 𝑉ớ𝑖 𝑈𝑟𝑎 = − 𝑉𝑐𝑐 → 𝑈𝑃2 = ( ) 𝑈𝑟𝑒𝑓 − 𝑉 𝑅1 + 𝑅2 𝑅1 + 𝑅2 𝑐𝑐 b) Vẽ dạng điện áp 𝑉ớ𝑖 𝑈𝑟𝑎 = 𝑉𝑐𝑐 → 𝑈𝑃1 = ( Biết: ±Vcc ; Uref ; Uvào = Asinωt + a (V); điện trở hồi tiếp R2 , điện trở vào R1 Ví dụ 1) Xây dựng mạch dùng khuếch đại thuật toán để thực qui luật điều khiển sau Uout = 4Uin1 - 2Uin2 + 4Uin3 2) Xây dựng mạch dùng khuếch đại thuật toán để thực qui luật điều khiển sau Uout = 4Uin1 + 6Uin2 - 3Uin3 3) Hãy thiết kế mạch thỏa mãn yêu cầu sau: 𝑢𝑜𝑢𝑡 = 8√2𝑠𝑖𝑛(100𝜋𝑡 − 𝜋⁄6) − 15𝑡 + + 𝑡 (𝑚𝑉 ) 𝑢𝑖𝑛1 = 2√2𝑐𝑜𝑠(100𝜋𝑡 − 𝜋/3) (𝑚𝑉) 𝑢𝑖𝑛2 = −𝑡 + (𝑚𝑉) 𝑢𝑖𝑛3 = −3𝑡 + (𝑚𝑉) 4) Hãy thiết kế mạch thỏa mãn yêu cầu sau: 𝑢𝑜𝑢𝑡 = 15𝑐𝑜𝑠(100𝜋𝑡 − 2𝜋⁄3) + 15𝑡 − 30 + 𝑡 (𝑚𝑉) 𝑢𝑖𝑛1 = 𝑠𝑖𝑛(100𝜋𝑡 + 𝜋⁄6) (𝑚𝑉) 𝑢𝑖𝑛2 = 3𝑡 − (𝑚𝑉) 𝑢𝑖𝑛3 = −𝑡 + (𝑚𝑉) ... Ucc → U2 = (1 + R1 R2 ) Uref − R2 ) Uref + R1 R2 R1 R2 Ucc (1) Ucc (2) Cộng pt (1) (2) ta có: (1 + U2 − U1 → R1 = U2 − U1 2UCC R1 R2 ) Uref = U1 + U2 (3): thay (3) vào pt (1) ta có: R1 R2 UCC =... ( R2 R1 +R2 ) Uref + Với Uo = − Ucc → U1 = ( R1 Uo R1 +R2 R2 R1 +R2 Với Uo = + Ucc → U2 = ( ) Uref − R2 R1 +R2 ) Uref + R1 R1 +R2 R1 R1 +R2 Ucc (1) Ucc (2) Cộng pt (1) (2) ta có: ( U2 − U1 → R2... R1//R2 +Vs C +U Ura Uv ) UCC = R1 b) Vẽ dạng điện áp R2 UP1 UP2 Uv -s -U VCC Biết: ±Vcc; Uref ; Uvào = Asinωt (V); điện trở hồi tiếp R2 , điện trở vào R1 ? ?1 ? ?1 )