Bài toán 1: Cho ngõ vào Vi, xác định và vẽ dạng sóng ngõ ra Vo Bài toán 2: Cho mạch ổn áp dùng zener, cho ngõ vào, tìm ngõ ra.. Các mục tiêu kiểm tra đánh giá và dạng câu hỏi kiểm tra đá
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM
KHOA: ĐIỆN TỬ
BỘ MÔN: CƠ SỞ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ
ID : dòng điện qua Diode
Vγ, VD : điện áp ngưỡng dẫn của Diode
Is : dòng điện bảo hòa
Bài toán 1: Cho ngõ vào Vi, xác định và vẽ dạng sóng ngõ ra Vo
Bài toán 2: Cho mạch ổn áp dùng zener, cho ngõ vào, tìm ngõ ra
Bài toán 3: Cho mạch ổn áp dùng zener, cho ngõ ra, tìm ngõ vào
Bài toán 4: Tìm I D, Vo , xác định cổng logic
2 Các mục tiêu kiểm tra đánh giá và dạng câu hỏi kiểm tra đánh giá gợi ý chương 1
Mục tiêu kiểm tra đánh giá Nội dung
Mức độ Nhớ Các kiến thức cần nhớ :
Phương trình của diode
Biểu mẫu 3a
Trang 2Khả năng vận dụng các kiến
thức đã học
Các kiến thức mà sinh viên phải biết vận dụng : Xác định dƣợc trong từng bài toán cụ thể ngƣỡng dẫn của diode
Khả năng tổng hợp: Bài toán 1: Cho ngõ vào Vi, xác định và vẽ dạng sóng ngõ ra Vo
Bài toán 2: Cho mạch ổn áp dùng zener, cho ngõ vào, tìm ngõ ra Bài toán 3: Cho mạch ổn áp dùng zener, cho ngõ ra, tìm ngõ vào Bài toán 4: Tìm I D, Vo , xác định cổng logic
3 Ngân hàng câu hỏi và đáp án chi tiết chương 1
Cho Vi Vẽ dạng sóng ngõ ra Vo Với Diode là Si
Trang 3-Vo Vi
Trang 8-+R
2.2K
Vo (Vdc)
Si
Si
Trang 10Si
-
Trang 11v
-R+
S i
Vo
-
-R+
Vi
v
+
Si
Trang 12
-Vo
2
Trang 13IZ
Vi
+
-RS
RL
IL IZM
V V
V R R
k I
V R
mA I
I I
mA R
V V I
V V
V V
L
Z i
Z S L
L
Z L
ZM L
S i
25.1250
2501050
101
25.1810
83240
401
105010
min
min max
min
0 0
b P ZM V Z I ZM 1032320mA
26 Câu hỏi a Hãy xác định VL, IL, IR với RL = 180
b Xác định giá trị của RL để có đƣợc công suất cực đạI PZmax = 400mW
c Xác định giá trị nhỏ nhất của RL để zener diode có thể hoạt động đƣợc
Cho VZ = 10V, RS=110, Vi = 50V
3
Trang 14Trang 14
A R
R
V I
mA R
V I
V V
V V
L S
i L
L
L L
L L
17.018011050
5518010
100
13.004.017.0
4010
400max
max
L
L L
Zmaz L
L
Z
Z Z
I
V R
A I
I I
mA V
P I
11101
1
0
0
V V R R
R R
R V V
i S L
S L
L i
27 Câu hỏi Hãy xác định giá trị của Vi sao cho VL = 9V và zener diode hoạt
động không quá công suất
Cho RL = 1k, PZM = 300mW, R = 100
3
Đáp án
mA V
P I
V V V V
Z
ZM ZM
Z L
3.339300
Trang 15
V V V
V
I I R V V I I
R V
V V V
mA R
V I
i
i
L ZM S Z i L Z
S Z
i i i
L
L L
1310
93.331.099
33.31.09
919
min
max min
28 Câu hỏi Cho một sơ đồ mạch diode như hình vẽ Các số liệu khác cho sẵn
trên sơ đồ Vẽ mạch tương và tính điện áp ngõ ra
Vout 0,7V
+
(b)
Trang 1630 Câu hỏi Cho một sơ đồ mạch diode nhƣ hình vẽ Tính dòng điện qua mỗi
nhánh R1, R2, R3 Cho một sơ đồ mạch diode nhƣ hình vẽ Tính dòng điện qua mỗi nhánh R1, R2, R3 Bỏ qua điện trở thuận của diode Các số liệu khác cho trên sơ đồ
1
Đáp án Hai nhánh R 1 và R 2 không có dòng đi qua
Dòng đi qua nhánh R3 là I = ( 24 - 0,7 - 0,7 ) / 3,3K = 6,85 mA
31 Câu hỏi Xác định điện áp ngõ ra Vo và dòng điện qua mỗi diode trong mạch
sau Bỏ qua điện trở thuận của diode khi dẫn
1
Đáp án Dòng điện qua nhánh diode Ge là I1=2,47 mA
3,3KΩ
Vout -12V
Trang 17Dòng điện qua nhánh diode Si là I 2 = 2,27 mA Điện áp ngõ ra VO = 1K ( 2,47 mA + 2,27mA ) = 4,74 mA
32 Câu hỏi Xác định điện áp ngõ ra Vo và dòng điện qua diode trong mạch sau
Bỏ qua điện trở thuận của diode khi dẫn
1
Đáp án R T = 150 100 / 150 + 100 =
60 Ω
E T = 24 100 / 100 + 150 = 9,6 V
VO = 0,7 V
I = 9,6 - 0,7 / 60 = 0,15 mA
33 Câu hỏi Cho 1 sơ đồ mạch diode sau, tính dòng điện qua mỗi diode và điện
áp ngõ ra V0, các số liệu khác cho trên sơ đồ
1
Đáp án Diode Ge ON , diode Si OFF
Dòng qua Si bằng 0 Dòng qua Ge I = ( 20 + 5 - 0,3 ) / 6,8K = 3,63 mA
V O = 20 - 6,8 K 3,63 mA = - 4,7 V
34 Câu hỏi Cho 1 sơ đồ diode sau , vẽ mạch tương đương, bỏ qua điện trở thuận
của diode, xác định dòng điện qua diode và điện áp ngõ ra VO , các
số liệu khác cho trên sơ đồ
1.5
150 Ω
100 Ω 24V
Vo
Si +
I 60Ω 9,6V
Vo
Si +
Vo
Ge
Si 6,8KΩ
2,2KΩ
2,2K
Ω 10mA
Si
Trang 18Trang 18
Đáp án Sơ đồ tương đương:
Dịng điện qua diodevà điện áp ngõ ra:
V Vo
mA I
65,105.2,2
84,42,22,2
7,022
35 Câu hỏi Cho 1 sơ đồ diode sau , vẽ mạch tương đương, bỏ qua điện trở
thuận của diode ,tính dòng điện qua mỗi diode và điện áp ngõ ra VO , các số liệu khác cho trên sơ đồ
Ge Vout
1
Đáp án Mạch điện tương đương :
Dịng điện qua diode và điện áp ngõ ra:
)(3,0
)(4,123
,3
3,07,042
V Vo
mA I
36 Câu hỏi Cho một mạch ổn áp cĩ điện áp ngõ ra 10V., điện trở tải RL biến
thiên trong phạm vi 250Ω<RL<1,25KΩ Tính điện trở hạn dịng RS
và cơng suất tiêu tán cực đại của Zener? Các số liệu khác cho trên sơ
Trang 19P ZMAX = 10 32 mA = 320 mW
37 Câu hỏi Cho mộ t mạ ch ổ n áp có đ iệ n áp ngõ ra 10V (hình 2), zener có công
suấ t tiêu tán cực tán cực tiể u là 20mW và cực đ ạ i là 1W Tính đ iệ n trở tả i nhỏ nhấ t và lớn nhấ t cho phép đ ể Zener có tác dụ ng ổ n áp? Các số liệ u khác cho trên sơ đ ồ
I LMIN = 120 - 100 = 20 mA R LMAX = 10 /20 mA = 500Ω
38 Câu hỏi Cho một mạch ổn áp sau Biết Zener có VZ=10V, PZMAX =400mW
a) Xác định RL cực đại để Zener tiêu tán công suất lớn nhất cho phép
b) Xác định RL cực tiêủ để Zener ở trạng thái ON
39 Câu hỏi Cho một mạch ổn áp sau có điện áp ngõ ra Vo không đổi 20V cung
cấp cho tải RL=1KΩ và điện áp ngõ vào VIN thay đổi từ 30V đến 50V Xác định gía trị của điện trở nối tiếp Rs và dòng cực đại qua
3
RL (+)
Trang 2040 Câu hỏi Cho một mạch ổn áp sau, zener ổn áp 12 V có công suất tiêu tán cực
đại 150mW và BJT có độ lợi dòng =100 và bỏ qua VBE Tính điện trở tải lớn nhất cho phép để Zener không bị qúa tải? Các số liệu khác cho trên sơ đồ
3
Đáp án IZmax=150mW/12=12,5mA
IS=(36-12)/1,5K=16mA IBmin=16-12,5=3,5mA ICmin=100.3,5mA=0,35A RLmax=12/0,35=34,3Ω
Chương 2: PHÂN CỰC TRANSISTOR
1 Các nội dung kiến thức tối thiểu mà sinh viên phải nắm vững sau khi học xong chương 2
1.1Cấu tạo BJT, FET
Họat động BJT, FET
Các sơ đồ nối dây, đặc tuyến V-A của BJT, FET
Mối quan hệ giữa hệ số alpha và beta của BJT
1KΩ
RL (+)
Trang 21Bài toán 1: Tìm điểm tỉnh Q, xác định VB , VE, VC
Bài toán 2: Thiết kế mạch phân cực
2 Các mục tiêu kiểm tra đánh giá và dạng câu hỏi kiểm tra đánh giá gợi ý chương 2
Mục tiêu kiểm tra đánh giá Nội dung
Mức độ Nhớ Các kiến thức cần nhớ :
BJT
B
C I
I
B C
I (1)
B B
B B C
Trang 22Bài toán 2: Thiết kế mạch phân cực
3 Ngân hàng câu hỏi và đáp án chi tiết chương 2
1 Câu hỏi Tính toán điện áp phân cực và IC cho mạch điện ở hình sau: 2
V R
I V V
mA A
I I
A k
V R
V V I
C C CC CE
B C
B
BE CC B
83,62
,235,212
35,2)08,40(50
08,47680
7,012
Trang 232 Câu hỏi Tính VC và IC cho mạch điện ở hình sau:
I I
A k
V R
V V I
C C CC C
B C
B
BE CC B
6,93
,376,322
76,332
,31120
32,31680
7,022
R I R I V V
mA A
I I
A k
V k
k
V R
R
V V I
E E C C CC CE
B C
E B
BE CC B
1,91
635,32
635,320
635,3)35,36(100
35,36531
3,191
101430
7,0201
Trang 24I I
A k
V k
k
V R
R
V V I
B C
E B
BE CC B
635,3)35,36(100
35,36531
3,191
101430
7,0201
R
R I V V
310635,320
1020
3 Chọn RC =2,7k
5 Câu hỏi Tính toán giá trị RB để transistor họat động ở trạng thái dẫn bảo hòa 3
Đáp án Ta có:
E C CC
E C
CE CC C
CE C E C CC
R R
V R R
V V I
V I R R V
Trang 25E C CC
B
E E BE CC B
E E BE B B CC
I
R I V
I
R I V V R
R I V R I V
V V
V V
V k
mA V
R I V V
mA k
V I
R
V I
V V
V V
V V
V V
R R
R V
E C CE
C C CC C
C E
E E
BE B E
CC B B
B B
03,123
,133,13
33,1310
867,022
867,05
,1
3,1
3,17,02
2229,339
9,32
1 2
Các số liệu khác cho trên sơ đồ
2
I C
V CC = + 22V
R B1 390k
R C 10k
R B2
10µF
I E R E 1,5k
100Ω 6V +
Trang 26k k
mA V
R R I V V
mA A
I I
A k
k k
V R
R R
V V I
E C E CC CE
B E
E C B
BE CC B
72,528,410
2,13
02,110
02,103
,20511
03,202
,13
51250
7,0101
Trang 279 Câu hỏi Tính dòng điện cực thu IC và điện áp VC cho mạch điện phân cực phân ở
I V V
mA A
I I
A k
k
V R
R R
V V I
C C CC C
B C
E C B
BE CC B
02,124
,249,218
49,22
,3375
2,33510
4,276300
7,0181
12V
Trang 28Trang 28
vào cực B của T1 là IB1=500 A Các số liệu khác cho trên sơ đồ
a) Tính điện áp ngõ vào (1đ)
Tính công suất tiêu tán trên T2 (1đ)
Đáp án = 80.20=1600
I OUT =500 A 1600 = 0,8A
U O = U I = 0,8 25 = 20V
P ( T 2 ) = ( 24 -20 ) 0,8 = 3,2W
12 Câu hỏi Cho sơ đồ phân cực BJT như sau Biết VBE=0,7 V, =100 Tính IB, IC,
IE, VB, VE, VC, VCE bằng mạch tương đương Thevenin ( Các điện áp
VB, VE, VC trong sơ đồ được xác định so với mass và các số liệu khác cho sẵn trên sơ đồ)
2
Đáp án RT = ( 39K // 8,2K ) = 6,77K
ET = 8,2K 18 / ( 39K + 8,2K ) = 3,12V 3,12 = 6,77K IB + 0,7 + 100 IB 1K
Trang 2913 Câu hỏi Cho sơ đ ồ phân cực BJT như sau Biế t VBE =0,7V, =120 Tính IB,
IC, IE, VB, VE, VC, VCE ( Các đ iệ n áp VB, VE, VC trong sơ đ ồ đ ược xác
đ ị nh so với mass và các số liệ u khác cho
sẵ n trên sơ đ ồ )
14 Câu hỏi Cho sơ đồ phân cực một BJT NPN Si như sau Biết VBE = 0,7V, độ lợi
dòng Zener có VZ = 6VTính dòng điện tĩnh IC , IE , IB , điện áp tĩnh VCE , công suất tiêu tán trên Zener
Các số liệu khác cho trên sơ đồ.
3
Đáp án Ic=52,47(mA)
IE=53(mA) IB=0,52(mA) VCE = 7,16 (V) P=0,67.6=4,02(mW)
470KΩ
9,1KΩ
9,1KΩ 22V
Trang 30Trang 30
15 Câu hỏi Tính giá trị điện trở RE, RC và RC cho mạch khuếch đại transistor với
điện trở ổn định RE ở hình sau Hệ số khuếch đại dòng tiêu biểu của transistor là 90 tại điểm có IC = 5mA
Điện trở cực phát:
V R
Q
C
E E
V I
V V V R
Q
Q Q
C
E CE CC
5
85
21020Tính dòng điện cực nền bằng:
A mA
V I
V V V R
Q Q
B
E BE CC
3,1756
,55
27,0
Trang 31V R
Q Q
V V
V V
Q Q
V V V R
Q
Q Q
C
E CE CC
1
6,14,6
(sử dụng điện trở 8,2k) Tính VBQ:
V V
V V
V
Q
Q 1,6 0,7 2,3Cuối cùng, tính RB1 và RB2:
1
R R
R
Q
B CC B B
2 1
Trang 32Trang 32
17 Câu hỏi Xác định dòng cực máng ID và điện áp cực máng nguồn VDS cho mạch
điện phân cực cố định ở hình sau:
2
Đáp án V GS V GG 1,5V
V V
V mA
V
V I
I
P
GS DSS
4
5,11121
I V
V D DD D D 12 4,69 1,2 6,4
V V
V V
0
p
GS DSS
D
S D S D S
G GS
V
V I
I
R I R I V
V V
Giải hệ phương trình trên ta được: ID, VGS
Trang 3319 Câu hỏi Tính điện áp phân cực VDS và dòng điện ID 2
1
p
GS DSS
D
S D B B
B DD S G GS
V
V I
I
R I R R
R V
V V V
Giải hệ phương trình trên ta được: ID và VGS
2 1 2 2
S D G S G GS
G G
G DD G
P
GS DSS
D
R I V V V V
R R
R V
V
V
V I
+
100uF
CG 470uF
CE1
12K
R8 100
R6 22K R4
1K R3
10uF C3
12 V
10K
R1
2.2K R10
D
K30A
1K VR1
B
100 R2
2.2K R9
Vdd
Vo
Trang 34Trang 34
VDD = (RD + RS)ID + VDS =>VDS = VDD – (RD + RS)ID
R
R V
V A i
Bài toán 1: Xác định mạch đảo hay không đảo, cho vi vẽ vo
Bài toán 2: Mạch khuếch đại ghép 2 Opamp , xác định vo
2Các mục tiêu kiểm tra đánh giá và dạng câu hỏi kiểm tra đánh giá gợi ý chương 4
Mục tiêu kiểm tra đánh giá Nội dung
Mức độ Nhớ các kiến thức cần nhớ :
Khuếch đại đảo :
1
2 0
R
R V
V A
V0 AV0
Đặ c tuyế n truyề n đ ạ t khi có hồ i tiế p âm
Trang 35Khả năng tổng hợp: Bài toán 1: Xác định mạch đảo hay không đảo, cho vi vẽ vo
Bài toán 2: Mạch khuếch đại ghép 2 Opamp , xác định vo
3Ngân hàng câu hỏi và đáp án chi tiết chương 4
1 Câu hỏi Cho một mạch khuếch đảo OPAMP có các số liệu cho trước như
hình vẽ Biết ngõ vào sin biên độ đỉnh 0,5V, ngõ ra sin biên độ đỉnh đỉnh 20V
15V
-15V Vo R2
4,7KΩ
a) Tính độ lợi áp và điện trở hồi tiếp
b) Với độ lợi áp tìm được ở câu a và giả sử ngõ sin biên độ đỉnh 1V,
vẽ dạng sóng điện áp ngõ ra
2
Đáp án a) Điện áp đỉnh ngõ ra là 10V, ngõ vào là 0,5V Độ lợi áp là
10/0,5=20 Điện trở hồi tiếp R2 =20.4,7K=94K b) VIN=sint[V]Vout=-20sint
Biên độ đỉnh dương +20V>nguồn dương +15V nên bị xén bởi +15V
Biên độ đ3nh âm -20V<nguồn âm -15V nên bị xén bởi -15V
Trang 36mạ ch
ngõ vào VIN Tính biên đ ộ đ ỉ nh đ ỉ nh củ a đ iệ n áp ngõ ra
10Ω
+
Vout Vin
T/2 T
9V
-9V Vout
t
Trang 374 Câu hỏi Cho mạch khuếch đại đảo OPAMP
a) Tính độ lợi áp b) Điền vào cột điện áp ngõ ra khi biết điện áp ngõ vào cho trước của bảng sau
-3 -2 -1 +1 +2 +3
Trang 38Trang 38
100t (V) Đáp án Độ lợi áp = - 100 K / 5 K = -20
V OUT = (-20) ( 2 sin 100 t ) = - 40 sin 100 t [V}
7 Câu hỏi Cho một mạch khuếch đảo OPAMP có các số liệu cho trước như
hình vẽ Biết ngõ vào sin biên độ đỉnh 0,5V, ngõ ra sin biên độ đỉnh đỉnh 20V
a) Tính độ lợi áp và điện trở hồi tiếp b) Với độ lợi áp tìm được ở câu a và giả sử ngõ vào sin biên độ đỉnh 1V, vẽ dạng sóng điện áp ngõ ra
15V
-15V
Vo R2
22K?
2,2K?
Vi1 Vi2
T/2 T
15V
-15V Vout
t
Trang 398 Câu hỏi Cho một khuếch đại OPAMP sau Biết điện áp ngõ vào VI=5 sint
15V -15V
+ +
2KΩ
Trang 40(Các số liệu khác cho sẵn trên sơ đồ)
2
3V
t -3V
Ω 15V -15V
15V -15V
+ +
2KΩ
Trang 4111 Câu hỏi Cho một mạch khuyếch đại đảo sau, tính phạm vi giới hạn của điện
áp ngõ vào để OPAMP không bị bão hòa Các số liệu khác cho trên
sơ đồ
1
Đáp án
)(5,11015
1010
Chương 6 : ĐẠI SỐ BOOLE VÀ MẠCH LOGIC
1Các nội dung kiến thức tối thiểu mà sinh viên phải nắm vững sau khi học xong chương 6
Vo1
15V
t Vo1
100K
-15V
Trang 42Bài toán 1: Từ bảng sự thật xây dựng biểu thức Boole , vẽ sơ đồ logic
Bài toán 2: Cho biểu thức Boole ,lập bảng sự thật,đơn giản biểu thức biểu diễn thành sơ đồ logic
2Các mục tiêu kiểm tra đánh giá và dạng câu hỏi kiểm tra đánh giá gợi ý chương 6
Mục tiêu kiểm tra đánh giá Nội dung
Khả năng tổng hợp: Bài toán 1: Từ bảng sự thật xây dựng biểu thức Boole , vẽ sơ đồ
logic
Trang 43Bài toán 2: Cho biểu thức Boole ,lập bảng sự thật,đơn giản biểu
thức biểu diễn thành sơ đồ logic
3Ngân hàng câu hỏi và đáp án chi tiết chương 6
1 Câu hỏi Cho một bảng sự thật sau đây
a) Xây dựng biểu thức Boole dạng tổng của tích
Trang 442) Đơn giản biểu thức và lấy kết qủa biểu diễn thành sơ đồ logic
B A BC A
Trang 46AB
Trang 478 Câu hỏi Dùng toàn cổng NOR để biểu diễn 3 cổng logic cơ bản AND, OR, NOT 1.5
Đáp án
9 Câu hỏi Dùng toàn cổng NOR, vẽ sơ đồ logic biểu thức Boole sau:
Y=(A+B)(C+D)
1.5 Đáp án
AB
A
CD
A+B
C+D
A+B+C+D =(A+B)(C+D)
10 Câu hỏi Cho mộ bảng sự thật sau đây:
a) Xây dựng biểu thức Boole dạng tổng của tích
b) Đơn giản biểu thức và biểu diễn bằng sơ đồ logic
Input Out put
A
Trang 48Trang 48
= A B C + A C
11 Câu hỏi Cho một sơ đồ logic sau:
A B
12 Câu hỏi Cho một bảng sự thật sau đây
Input Out put
Trang 49a) Xây dựng biểu thức Boole dạng tổng của tích
13 Câu hỏi Cho một sơ đồ logic sau
A B
Trang 502
Đáp án a)Y ABB C
A B
Trang 51Bài toán 1: Thiết kế mạch đếm lên bất đồng bộ MOD M
Bài toán 2: Xác định số Flip Flop JK cần dùng cho mạch đếm MODM?Vẽ sơ đồ logic, giản đồ xung
và tần số ngõ ra
2Các mục tiêu kiểm tra đánh giá và dạng câu hỏi kiểm tra đánh giá gợi ý chương 7
Mục tiêu kiểm tra đánh giá Nội dung
Mức độ Nhớ các kiến thức cần nhớ : Bảng trạng thái của JKFF, TFF
Khả năng tổng hợp: Bài toán 1: Thiết kế mạch đếm lên bất đồng bộ MOD M
Bài toán 2: Xác định số Flip Flop JK cần dùng cho mạch đếm
MODM?Vẽ sơ đồ logic, giản đồ xung và tần số ngõ ra
3Ngân hàng câu hỏi và đáp án chi tiết chương 7
1 Câu hỏi Khảo sát mạch đếm MOD 7 dùng Flip Flop JK qua các bước phân tích, vẽ
sơ đồ logic, vẽ Dạnh xung đếm, lập bảng đếm
3
Đáp án a) Phân tích : MOD 7 : đếm từ 0 đến từ 0 đến 6 và số cần xóa 7 , dùng 3
FF JK b) Vẽ sơ đồ logic:
Flip-flop T
Ck
Trang 52Trang 52
J Q
J Q
J Q
7
f
c) Vẽ dạng xung đếm
Clock K J
QA QB QC
1 1
2 Câu hỏi a) Có bao nhiêu Flip Flop JK cần dùng cho mạch đếm MOD 8?
b) Vẽ sơ đồ logic và tần số xung clock nếu ngõ ra bit MSB có tần
J Q
J Q