CHƯƠNG 2: MẠCH PHÂN CỰC TRANSISTOR pptx

Cu 8:Xc định cc điện p v dịng điện một chiều tại cc cực của transistor trong mạch điện ở hình sau... Cu 5:Xc định điện p phn cực VCE cho mạch điện ở hình sau Cu 6:Xc định gi trị của điện

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

=Ω

µ

Ví dụ 2: Tính VC v IC cho mạch điện ở hình sau:

+ 10µF

C2

10µF

RC3,3K Ω

ng vo ac

VCC = + 12V

RB240K Ω

Vo

IB

β = 120

( )

(V I R ) [ V ( mA)( k ) ] V V

mA A

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

−

=Ω

µ

Bi tập:

Cu 2:Tính VC cho mạch điện ở hình sau: Cu 3:Tính VCB của mạch điện ở hình sau:

Cu 4:Tính IC v VCE cho mạch điện ở hình sau: Cu 5:Tính gi trị RB sẽ được sử dụng để cĩ VC = 8V cho

mạch điện ở hình sau: (R)

Cu 6:Tính RC để cĩ VCE = 6V cho mạch điện ở hình sau: Cu 7:Tính RC để cĩ VC = − 8,4V cho mạch điện ở hình

sau:

+ 10µF

C2

10µF

RC2,7 k Ω

Vi

VCC = + 12V

RB3,3k Ω

C2

10µF

RC2,1 k Ω

Vi

VCC = + 9V

RB150k Ω

C2

10µF

RC1,8 k Ω

Vi

VCC = + 12V

RB240k Ω

IB

VCE

β = 70

+ 10µF

C2

10µF

RC2,4 k Ω

Cu 8:Xc định cc điện p v dịng điện một chiều tại cc cực của transistor trong mạch điện ở hình sau Khi β tăng thì

cc gi trị đĩ tăng hay giảm?

b) Mạch phn cực cố định ổn định cực Emitter (cịn gọi l mạch phn cực cố định hồi tiếp cực pht):

VD 1: Tính tốn điện p phn cực VCE v dịng điện IC trong mạch điện ở hình sau:

Giải:

V k

k

V R

R

V V I

E B

BE CC

531

3,191

101430

7,020

Ω

=Ω+

Ω

−

=+

−

+

C110µF

IB

VCE β = 100

RE

1 k Ω

mA A

I 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

=

=

=

=Ω

=Ω+

Ω

−

=+

+

−

=

µβ

µβ

C C CC C

R

R I V V

310635,320

1020

3Suy ra:

Chọn gi trị RC thực tế bằng 2,7kΩ

Bi tập:

Cu 1:Tính điện p phn cực VCE v dịng điện IC cho mạch

điện phn cực ổn định cực pht như hình sau:

Cu 2:Tính IE cho mạch điện ở hình sau:

Cu 3:Xc định gi trị β cho mạch điện ở hình sau, dẫn đến

kết quả cĩ VE = 3V

Cu 4:Xc định gi trị RB cần tìm để cung cấp một điện p cực nền VB = 4,4V cho mạch điện ở hình sau:

40µF

Vo

C210µF

−

+

C110µF

IC RC

Vi

VCC = + 20V

RB430K Ω

RC2,7k Ω

IC

IB

RE1,5k Ω

C

VB

VoC

RC2,4k Ω

IC

IB

RE1,2k Ω

C

VB

VoC

Cu 5:Xc định điện p phn cực VCE cho mạch điện ở hình

sau

Cu 6:Xc định gi trị của điện trở RB để phn cực cho mạch điện ở hình sau vừa rơi đng vo trạng thi bo hịa

Cu 7:Xc định gi trị của điện trở RB để phn cực cho mạch

điện ở hình sau sao cho IC = 0,5ICbo hịa

Cu 8:Xc định sự thay đổi phần trăm của VC của mạch điện ở hình sau:

β = ?

VCC = 16V

RB330k Ω

RC1,8k Ω

IC

IB

RE1k Ω

C

VB

VoC

C

VB

VoC

RC4,3k Ω

IC

IB

RE1,1k Ω

C

VB

VoC

VCC = 15V

RB680k Ω

RC2,2k Ω

IC

IB

C

VoC

Cu 9:Tính tốn cc gi trị điện p phn cực VB, VE, VC của

mạch điện ở hình sau: Cu 10: Tìm hiệu điện thế giữa cực gĩp v đất cho mạch điện ở hình sau:

Cu 11: Tính gi trị gần đng của β để mạch điện ở hình sau

bo hịa.(R)

Cu 12: Tính điện p cực gốc, điện p cực pht v điện p cực gĩp của mạch điện ở hình sau (tất cả điện p đều so với đất)

RC3,3k Ω

VCC = 25V

RB180k Ω

Vi

VCC = 25V

RB180k Ω

IC

VCC = + 22V

RB139k Ω

RC10k Ω

RB23,9k Ω

CE10µF

IE RE1,5k Ω

( )

V 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

=+

V

k k

mA V

R R I V V

I mA A

I I

A k

k

V V

R R

V V I

k k

k

k k

R R

R R R

V k

k

k V

R R

R V

E C C CC CE

E B

C

E BB

BE BB B

B B

B B BB

CC B B

B B

2,128,922

5,11085,022

05,805

,6140

05,65

,114155

,3

7,021

55,39

,339

9,3.39

2229

,339

9,3

2 1

2 1

2 1 2

=

−

=

Ω+Ω

−

=+

Ω

−

=+

ΩΩ

=+

=

=Ω+Ω

Ω

=+

=

µβ

µβ

So snh những gi trị ny với những gi trị đ tính được ở ví dụ 1, chng ta nhận thấy sự khc biệt chỉ cĩ 2%

Ví dụ 3: Sử dụng phương php tính phn cực chính xc cho mạch điện ở hình sau, so snh dịng điện IC v điện p VCE cho

gi trị β = 140 v cho gi trị mới của β l 70

IC

VCC = + 22V

RB139k Ω

RC10k Ω

RB23,9k Ω

CE10µF

IE RE1,5k Ω

Việc lựa chọn phương php tính chính xc hay gần đng phụ thuộc vo việc βRE cĩ lớn hơn nhiều so với RBB hay khơng

Sử dụng điện trở cĩ sai số 10%, ví dụ, việc suy đốn sẽ cho ta biết bất kỳ phương php no cho kết quả cĩ sai số so với kết quả chính xc trong vịng 10% đều cĩ thể chấp nhận được Lý do trong ví dụ ny sử dụng phương php gần đng l vì

RC10k Ω

RB23,9k Ω

CE10µF

IE RE1,5k Ω

C 2

IC

VCC = + 18V

RB1470k Ω

RC15k Ω

RB268k Ω

CE10µF

IE RE3,3k Ω

RC4,7k Ω

RB211k Ω

CE10µF

IE RE1,2k Ω

Cu 3:Gi trị no của RE sẽ cho kết quả VC = 6V trong mạch

Cu 5:Xc định gi trị RE để đưa đến việc phn cực tại điểm cĩ

IC bằng 0,5ICbo hịa trong mạch điện ở hình sau: (R)

Cu 6:Tính VCB cho mạch điện ở hình sau:

Cu 7:Gi trị điện trở no của RC được sử dụng để phn cực cho

RC5,6k Ω

RB224k Ω

CE10µF

RC8,2k Ω

RB222k Ω

CE10µF

IE RE2,2k Ω

RC3,3k Ω

RB251k Ω

CE10µF

C 2

IC

VCC = + 16V

RB162k Ω

RC3,9k Ω

RB29,1k Ω

CE10µF

Cu 9:Gi trị no của RE nn được sử dụng để phn cực tại IC =

0,5ICbo hịa cho mạch điện ở hình sau:

Cu 10: Gi trị no của RE nn được sử dụng trong mạch điện ở hình sau để phn cực cho điện p cực thu tại VC

RC

RB233k Ω

CE10µF

IE RE1,8k Ω

RC2,4k Ω

RB224k Ω

CE10µF

IE RE1,2k Ω

C 2

IC

VCC = + 30V

RB1100k Ω

RC3,3k Ω

RB210k Ω

CE10µF

RC

RB211k Ω

CE10µF

IE RE1,1k Ω

RC2,7k Ω

RB22,2k Ω

CE10µF

IE RE1,1k Ω

RC3k Ω

RB21k Ω

CE10µF

k 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

=

−

=

Ω+Ω

−

=+

−

=

=

=+

=

=Ω+Ω+

Ω

−

=++

+

−

=

µβ

µβ

Ví dụ 2: Tính dịng điện cực thu IC v điện p VC cho mạch điện phn cực ở hình sau:

C310µF

C210µF

( mA)( k ) V V

R 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

=Ω

Ω

−

=++

+

−

=

µβ

µβ

Bi tập:

Cu 1:Tính VC trong mạch điện ở hình sau: Cu 2:Xc định gi trị điện trở hồi tiếp cần sử dụng

trong mạch ở hình sau để cĩ VC = 0,5VCC = 8V:

Cu 3:Tính gi trị điện p VC trong mạch điện ở hình sau: Cu 4:Xc định gi trị của điện trở hồi tiếp m nĩ sẽ phn

cực cho mạch điện ở hình sau rơi vo đng trạng thi cĩ

IC = 0,5 ICbo hịa:

0 0

RC2,4 k Ω

C210µF

0

CE50µF

Cu 5:Xc định gi trị của điện trở cực thu cần trong mạch

điện ở hình sau để cĩ VC = 15V:

Cu 6:Tính VCE v IC cho mạch điện ở hình sau:

Cu 7:Tính sự thay đổi phần trăm của VC trong mạch điện ở

hình sau: Cu 8:Xc định gi trị nhỏ nhất v gi trị lớn nhất của dịng điện IC trong mạch điện ở hình sau trong

Cu 11: Sự thay đổi phần trăm của IC l bao nhiu khi biến trở trong mạch điện ở hình sau được điều chỉnh từ 0 Ω đến

−

−

−I B R B V BE I E R E V EE

0 0

−

−

VEE = − 12V

( ) ( )

I I

A k

k

V V

R R

V V I

B C

E B

BE EE B

49,478

,7460

78,74510

,061120

7,0121

=

=

=

=Ω+

Ω

−

=++

−

=

µβ

µβ

Vịng CE:

0

=+

++

−V EE I E R E V CE I C R C

(R R ) V ( mA)( k k ) V I

R I V V

I mA A

I I

A k

k

V V

R R

V V I

E E EE E

E B

C

E B

BE EE B

32,122

84,320

84,301

,4880

01,482

81240

7,0201

=Ω

Ω

−

=++

−

=

µβ

µβ

Ví dụ 3: Tính điện p VC cho mạch điện trong hình sau (sử dụng phương php cầu phn p gần đng):

IB

C2

C1

10µF 10µF

C1

C2

CE20µF

VCE10µF

Vo

VCC = 20V

( )

( mA)( k ) V R

I V

I mA k

V V

R

V V I

V V

V V

V V

V V

k k

k V

R R

R V

C C C

C E

E EE E

BE B E

EE B B

B B

69,32

,6595,0

595,02

81,810

81,87,011,8

11,8101043

432

1 1

=Ω

=

=

≅

=Ω

=+

=

=Ω

+Ω

Ω

=+

≅

Ví dụ 4: Xc định điện p cực thu VC v dịng điện IC cho mạch điện ở hình sau:(R)

Giải:

( ) ( mA)( k ) V R

I V

mA A

I I

C C C

B C

48,42

,1735,3

735,383

45

−

=Ω

V

V k

k

k V

k k

k V

k k

k

k k

R

BB BB

54,1177

,1523,4

202

,22

,8

2,820

2,22

,8

2,2

735,12

,22

,8

2,22,8

Ω

Ω+

Ω+

Ω

ΩΩ

=

C210µF 10µF

VEE = − 20V

RB18,2 k Ω

RB22,2 k Ω

RE1,8 k Ω

Vi

IE

VCC = + 20V

β = 130

( ) ( ( ) )

( mA)( k ) V V

R I V V

mA A

I I

A k

k

V R

R

V V V I

V R I V R I V

C C CC C

B E

E BB

BE BB EE B

EE E E BE B B BB

4,87

,228,420

28,467

,321311

67,328

,1131735

,1

7,054,11201

0

=Ω

=

=Ω+

Ω

−

−

=++

−

−

=

=+

µβ

Bi tập:

Cu 1:Tính VC trong mạch điện phn cực ở hình sau: Cu 2:Tính VC trong mạch điện ở hình sau:

Cu 3:Tính VC trong mạch điện ở hình sau: Cu 4:Tính điện p VCE trong mạch điện ở hình sau:

Cu 5:Tính điện p VC trong mạch điện ở hình sau: Cu 6:Tính điện p VC trong mạch điện ở hình sau:

+ 16V 4,3 k Ω

2) Phn tích đường tải:

3) Hệ số ổn định nhiệt:

4) Thiết kế mạch phn cực:

a) Thiết kế mạch phn cực với điện trở hồi tiếp cực pht:

Ví dụ: Tính gi trị điện trở RE, RC v RB cho mạch khuếch đại transistor với điện trở ổn định RE ở hình sau Hệ số khuếch đại dịng tiu biểu của transistor npn 2N4401 l 90 tại điểm cĩ IC = 5 mA Điện p nguồn 20V

V R

Q

C

E E

Điện trở cực thu được tính bằng:

V I

V V V R

Q

Q Q

C

E CE CC

5

85

21020

Tính dịng điện cực nền bằng:

A mA

V I

V V V R

Q

Q

B

E BE CC

3,1756

,55

27,0

IB

RE

VB

10µF 10µF

Cu 1:Thiết kế một mạch phn cực với điện trở ổn định cực pht để lm việc tại điểm cĩ VCE = 8V, IC = 5mA, sử dụng điện p nguồn l VCC = 18V v một transistor cĩ β = 100.

Cu 2:Thiết kế một mạch phn cực với điện trở ổn định cực pht để lm việc tại điểm cĩ IC = 0,5ICbo hịa Điện p nguồn l VCC = 22V v transistor cĩ β = 120

Cu 3:Thiết kế một mạch phn cực với điện trở ổn định cực pht để lm việc tại điểm cĩ VCE = 0,5VCC Điện p nguồn l VCC = 16V, transistor cĩ β = 180 v RC = 4,3 kΩ

b) Thiết kế mạch phn cực cĩ hệ số khuếch đại dịng ổn định (β độc lập):

Ví dụ: Thiết kế một mạch điện phn cực cho một mạch khuếch đại như hình sau Ví dụ, trong bảng thơng số kỹ

thuật của nh sản xuất cĩ ghi rằng hệ số khuếch đại dịng của transistor trong mạch l 150, tiu biểu, tại dịng cực thu IC

= 1 mA, v điện p nguồn cho mạch điện hiện tại l 16V Tiến hnh thiết kế với VCQ = VCC/2

V R

V V

V

V CE Q = C Q − E Q =8 −1,6 =6,4Sau đĩ tính RC:

V V V R

Q

Q Q

C

E CE CC

1

6,14,616

(sử dụng điện trở 8,2kΩ)Tính V : B Q

V V

V V

V

V B Q = E Q + BE =1,6 +0,7 =2,3Cuối cng, tính RB1 v RB2:

Cu 2: Thiết kế một mạch phn cực độc lập với β để lm việc tại VCE = 0,5V Nguồn cung cấp VCC = 12V, transistor

cĩ β = 80 v RE = 1,2kΩ

Cu 3: Hồn tất một thiết kế mạch phn cực độc lập với β cĩ RB1 = 68kΩ, RB2 = 7,5kΩ, VCC = 16V v transistor cĩ β =

80 để mạch lm việc tại VCE = 6V v IC = 2mA

Cu 4: Thiết kế một mạch phn cực hồi tiếp cực gĩp, hội đủ cc quy cch sau:

Cu 1:Nu cc phương php phn cực cho transistor Ưu, nhược điểm của từng phương php

III MẠCH PHN CỰC CHO FET:

V GS = GG = −1,5

V V

V mA

V

V I

I

P

GS DSS

4

5,11121

R I V

V D = DD − D D =12 − 4,69 1,2 Ω = 6,4

V V

V V

+ 12V

G

0 0

S D

Cu 3:Sử dụng gi trị no của RD để cĩ điện p cực mng l +8V

trong mạch điện ở hình sau:

Cu 4:Tìm VDS trong mạch điện ở hình sau:

Cu 5:Gi trị no của nguồn cực cổng cần để cĩ dịng ID = 5mA trong mạch điện ở hình sau:

S D

ID

VDS1M Ω

S D

ID

VDS1M Ω

S D

ID

VDS1M Ω

S D

ID

VDS1M Ω

S D

ID

VDS1M Ω

VGG

2,2k Ω

IDSS = 8 mA

VP = − 4V RG

RD

Cu 1:Xc định điện p phn cực VD cho mạch điện ở hình

Cu 3:Điện p VDS bằng bao nhiu trong mạch điện ở hình

sau: Cu 4:Gi trị của RS bằng bao nhiu trong mạch điện ở hình sau để dời điểm phn cực tới VGS = − 2V:

Cu 6:Xc định điện p VS trong mạch điện ở hình sau

Cu 7:Tìm gi trị của VDS trong mạch điện ở hình sau: Cu 8:Tìm gi trị của ID trong mạch điện ở hình sau:

+ 20V

IDSS = 8 mA

VP = − 6V 1,2k Ω

RD3,3k Ω

RG1,5M Ω

RG

Cu 9:Tìm gi trị của ID trong mạch điện ở hình sau: ( R ) Cu 10: Tìm gi trị của ID v VDS trong mạch điện ở hình

RD3,3k Ω

RG1,5M Ω

0 0

2,4k Ω

1,2k Ω

1 M Ω

+ 30V

+ 9V

Vo

Vp = − 6V

c) Mạch phn cực bằng cầu phn p:

Bi tập:R

Cu 1:Xc định VGS v ID cho mạch điện ở hình sau: Cu 2:Xc định VDS cho mạch điện ở hình sau:

Cu 3:Tìm gi trị của RS cần để đặt điểm phn p của mạch

điện ở hình sau tới VGS = − 2V?

Cu 4:Tìm gi trị của RD cần để đặt điện p cực mng của mạch điện ở hình sau tới 12 V?

Cu 5:Dịng điện cực mng trong mạch điện ở hình sau

tăng hay giảm nếu gi trị của RS thay đổi bằng 750Ω?

Cu 6:Điện p cực nguồn trong mạch điện ở hình sau tăng hay giảm nếu JFET trong mạch được thay bằng

Cu 7:Xc định điện p cực cổng-nguồn trong mạch điện ở

hình sau:

Cu 8:Xc định gi trị phn cực của ID v VDS trong mạch điện ở hình sau:

Cu 9:Xc định gi trị của ID v VDS trong mạch điện ở hình

0 0

0 0

0 0

Vi

21 M Ω

1k Ω

Vo+ 15V

IDSS = 12 mA

Vp = − 4V 1,2k Ω

0

Cu 13: Tìm gi trị của VD trong mạch điện ở hình sau:

d) Mạch phn cực hồi tiếp của MOSFET:

IDSS = 12 mA

Vp = − 4V 1,2k Ω

0 0

0 0

0

Cu 5:Tìm VD trong mạch điện ở hình sau

Cu 6: Cho mạch như hình vẽ: (R)

a xc định VGS, ID

b Vẽ đặc tuyến truyền đạt, đường phn cực

Cu 6:Dịng điện cực mng trong mạach điện ở hình sau tăng hay giảm nếu MOSFET trong mạch được thay thế bằng một con khc cĩ VT = 7,5V?

0

RG

RD

Cu 1:Thiết kế một mạch phn cực cho JFET như mạch

điện ở hình sau để điểm lm việc cĩ ID = 3 mA, VDS =

10V, sử dụng nguồn cung cấp l 22V v JFET cĩ IDSS = 6

mA v VP = − 4V

Cu 2:Thiết kế một mạch MOSFET knh cĩ sẵn như hình sau để lm việc tại ID = 4 mA v VD = 10V, sử dụng nguồn l 30V v một FET cĩ IDSS = 10mA, VP = − 4V

Cu 3:Thiết kế một mạch phn cực MOSFET knh cảm ứng Cu 4:Hồn tất thiết kế của mạch điện ở hình sau:

0 0

như hình sau để lm việc tại ID = 6mA, VD = 8V,

Sử dụng một nguồn điện p 18V v một FET cĩ VT = 3,5V,

K = 0,3mA/V2

f) Phn cực một chiều sử dụng đường cong phn cực của JFET thơng thường:

Bi tập:

Cu 1:Xc định điện p phn cực VGS cho mạch điện ở hình

sau, sử dụng một JFET với VP = − 4,5V v IDSS = 8,5mA

sử dụng đường đặc tuyến truyền đạt của JFET thơng

thường

Cu 2:Sử dụng đường đặc tuyến truyền đạt của JFET thơng thường, xc định gi trị của dịng phn cực một chiều ID cho mạch điện ở hình sau:

Cu 3:Sử dụng đường cong phn cực của JFET thơng

thường, xc định dịng điện phn cực một chiều ID cho

mạch điện ở hình sau:

Cu 4:Sử dụng đường cong đặc tuyến của JFET thơng thường xc định điện p phn cực một chiều VDS cho mạch điện ở hình sau:

S G

VT = 3,5V

K = 0,3 mA/V 2

Cu 5:Tìm gi trị của VGS trong mạch điện ở hình sau:

1) LED:

Bi tập:

Cu 1:Tính RS để cĩ ID = 30 mA trong mạch điện ở hình

sau với nguồn E = 5V v LED cĩ VD = 2V Cu 2:Tính RS để cĩ ID = 3 mA trong mạch điện ở hình sau với nguồn E = 5V v LED cĩ VD = 1,5V

Cu 3:Cho mạch điện như hình sau:

a) Khi đặt nguồn 5V vo điểm A hoặc B, tính IB

b) Giả sử khi đĩ transistor dẫn hồn tồn (bo hịa: VCE

= 0,1V), tính dịng qua LED (hay IC của

transistor)

Biết LED cĩ V LED = 2V.

Cu 4:Cho mạch điện như hình sau Điện p nguồn l 12VAC Mức sụt p qua diode chỉnh lưu khơng đng kể Tính dịng điện qua LED khi R1 = 1 kΩ

Cu 5:LED trong hình sau cĩ mức sụt p tối thiểu bằng 1,5V v sụt p tối đa bằng 2,3V Cho điện trở tải R = 10Ω v R1

= 470Ω Tìm gi trị dịng điện LED tối thiểu v tối đa

RS

ID

VD

0 0

RDE

RS

ID

VD

0 0

0