bai tap cau kien dien tu doc

CÂU HỎI & BÀI TẬP (1) CẤU KIỆN ĐIỆN TỬ ( PHẦN TRẢ LỜI & BÀI GIẢI CỦA SINH VIÊN ) Họ & tên sinh viên: Nhóm hp: Lớp: -1- Lưu ý:  Mỗi sinh viên tự trả lời câu hỏi làm tập trực tiếp vào tài liệu (bản cứng) Không chép giải người khác  Đối với phần câu hỏi trắc nghiệm, SV làm cần suy nghĩ thật kỹ trước chọn cách khoanh tròn đánh dấu  vào trước phương án nhất, giải thích ngắn gọn vào phần trống bên cạnh phía câu hỏi Đối với tập, ghi lời giải vào phần để trống tương ứng tập  Tài liệu tham khảo: - Bài giảng Cấu kiện điện tử (2001) [Dw Quang Bình] - Fundamentals of Linear Electronics Integrated and Dicrete (1998) [James Cox ] - Địa liên hệ cần: Thầy Dw Quang Bình, 0905894666, hoặc: Email: binhduquang@.gmail.com  Thời hạn hoàn thành nộp tập: bm: Điện tử, Khoa Điện tử-Viễn thông, Trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng – 54 Nguyễn Lương Bằng, Quận Liên Chiểu, Tp Đà Nẵng (không chấp nhận chậm trể) -2- A Câu hỏi diode 1.1 Giới thiệu diode Ký hiệu mạch diode Khi phân cực thuận, diode a điện trở có giá trị lớn; b chuyển mạch hở mạch; c chuyển mạch kín mạch; d tụ có điện dung thấp 1.2 Cấu tạo diode Số lượng điện tử hoá trị vật liệu dẫn điện tốt thường có a 1; b 4; c 8; 16 d Liên kết đồng hoá trị a liên kết sử dụng để kết nối hai điện cực đến tiếp giáp PN; b phân chia điện tử cấu trúc tinh thể; c hoạt động xảy vật liệu vật liệu ngoại lai kết hợp với nhau; d trường hợp Hạt tải điện đa số vật liệu bán dẫn tạp - P a neutron (hạt trung hoà); b điện tử; c lỗ trống; d ion Khi tiếp giáp PN phân cực ngược, có tạo thành để chặn dòng điện a điện áp chắn; b vùng nghèo; c vùng tạp chất; d dòng ngược Khi tiếp giáp PN phân cực thuận, điện tử kết hợp với tiếp giáp để có dịng điện -3- a điện tử; trống b ion; c hạt trung hòa [neutron]; d lỗ Điện áp rào chắn [barrier voltage] diode tiếp giáp PN Silicon vào khoảng a 0,1V; b 0,3V; c 0,7V; d 1,5V 1.3 Ba mơ hình diode Mơ hình sau ba mô hình diode ? a mơ hình diode zener; b mơ hình chi tiết; c mơ hình lý tưởng; d mơ hình thực tế -4- 10 Một mạch diode có điện áp làm việc 3V, nên sụt áp tiếp giáp đáng kể mạch phân tích mơ hình a zener; b chi tiết; c lý tưởng; d thực tế 1.4 Các mạch diode 11 Mạch sau (sử dụng diode) mạch chỉnh lưu ? a cầu; b bán kỳ; c ghim; d biến áp điểm 12 Mạch chỉnh lưu sử dụng diode a cầu; b bán kỳ; c ghim; d biến áp điểm 13 Mạch chỉnh lưu có hai diode phân cực thuận đồng thời a cầu; b bán kỳ; c ghim; d biến áp điểm 14 Đối với mạch chỉnh lưu tăng dòng tải làm cho điện áp gợn a giảm; b không đổi; c tăng; d giảm xuống 15 Mạch nhân áp cấu tạo diode a tụ điện; b điện cảm; c có diode điện trở; d mạch hạn chế 16 Mạch xén (hạn chế) làm thay đổi tín hiệu a mức điện áp DC [DC offset]; b dạng; c tần số; d độ rộng băng tần 17 Mạch ghim làm thay đổi tín hiệu a mức điện áp DC [DC offset]; b dạng; c tần số; d độ rộng băng tần 1.5 Các thông số diode 18 Hai thông số làm việc định mức diode quan trọng a Điện áp ngược lặp lại đỉnh dịng thuận trung bình b Dịng thuận gợn đỉnh sụt áp thuận c Dòng ngược thời gian hồi phục ngược d Dịng thuận trung bình dịng ngược 1.6 Sai hỏng mạch diode 19 Khi tháo diode khỏi mạch kiểm tra diode vạn số [DMM], có số thị thang đo phân cực thuận thang đo phân cực ngược Hư hỏng có diode ? -5- a diode hở mạch; b diode bị ngắn mạch; -6- c diode bình thường 20 Khi tháo diode khỏi mạch kiểm tra diode vạn số [DMM] Đồng hồ thị 0,636V phân cực thuận thang đo phân cực ngược Có hư hỏng với diode ? a Diode bị hở mạch; b Diode bị ngắn mạch; c Diode hoạt động bình thường 21 Khi tháo diode khỏi mạch kiểm tra diode vạn số [DMM] Số thị đồng hồ 0,636V phân cực thuận 0,752V phân cực ngược Có hư hỏng với diode ? a Diode bị hở mạch; b Diode bị ngắn mạch; c Diode hoạt động bình thường 22 Mạch hình 1.70, có tín hiệu vào sóng sin Diode D1 hở mạch Dạng sóng đầu dạng sóng ? 23 Mạch hình 1.70, có tín hiệu vào sóng sin Diode D1 ngắn mạch Dạng sóng dạng sóng ? 24 Mạch hình 1.71, có tín hiệu vào sóng sin Diode D1 hở mạch Dạng sóng 25 Mạch hình 1.71, có tín hiệu vào sóng sin Diode D2 hở mạch Dạng sóng -7- 26 Mạch hình 1.72, có tín hiệu đặt vào đầu vào sóng sin, 50Vđỉnh Dạng sóng 27 Mạch hình 1.72, có tín hiệu vào sóng sin, 35Vhiệu dụng Dạng sóng 28 Mạch hình 1.73, có tín hiệu vào sóng vng, 20Vđỉnh - đỉnh (+ 10V đến - 10V) Tụ điện C1 bị ngắn mạch Dạng sóng B Bài tập chương diode Nếu đặt nguồn dc 18V vào mạch, mức điện áp thị đồng hồ đo mạch hình 1.74a bao nhiêu? mạch hình 1.74b bao nhiêu? Nếu diode D1 mạch hình 1.75, có dịng thuận định mức lớn 300mA, trị số điện trở R1 nhỏ để sử dụng mạch bao nhiêu? R1 (nhỏ nhất) = -8- Mức công suất tiêu tán diode D1 mạch hình 1.76a ? PD = mạch hình 1.76b ? PD = Nếu D1 mạch hình 1.77, có thơng số điện áp ngược đỉnh [PIV] 400V, mức điện áp lớn đặt vào mạch hình 1,77a, ? VA (lớn nhất) = Hình 1.77b, bao nhiêu? VA (lớn nhất) = Hãy vẽ dạng ghi mức điện áp dạng sóng điểm đo TP1 mạch hình 1.78 Hãy vẽ dạng ghi mức điện áp dạng sóng điểm đo TP1 mạch hình 1.79 -9- Hãy vẽ dạng ghi mức điện áp dạng sóng cho mạch hình 1.80 Mạch hình 1.81a, có điện áp vào 2VDC (điện áp hai điểm AB) Hãy tính mức tín hiệu điểm đo (TP1) Mạch hình 1.81b, có điện áp vào 2VDC (điện áp hai điểm AB) Hãy tính mức tín hiệu điểm đo (TP1) 10 Cho mức điện áp vào 100Vđỉnh-đỉnh, tính vẽ dạng tín hiệu điểm đo (TP1) mạch hình 1.81a 11 Cho mức điện áp vào 100Vđỉnh-đỉnh, tính vẽ dạng tín hiệu điểm đo (TP1) mạch hình 1.81b 12 Cho mức điện áp vào 100Vđỉnh-đỉnh, tính vẽ dạng sóng tín hiệu điểm đo (TP1) mạch hình 1.81c (tần số tín hiệu vào 60Hz với tải 1kΩ) -10- 4.13 Thiết kế mạch khuyếch đại MOSFET kênh-n, chung cực nguồn (CS) sử dụng transistor 3N128 (phụ lục D) cho tải 2kΩ với Av = - Rin > 100kΩ Giả sử rằng, điểm-Q chọn VGSQ = - 0,6V, VDSQ = 10V, IDQ = 10mA, VDD = 20V Xem mạch hình P4.3 4.14 Phân tích mạch khuyếch đại CS JFET kênh-n mạch hình P4.5, có tải 20kΩ, RD = 8kΩ, VDD = 24V, Rin = 50kΩ Chọn điểm-Q có VGSQ = - 1,5V, VDSQ = 12V, IDQ = 1mA, gm = 2,83mS Hãy tính Ai, Av trị số tất cấu kiện 4.15 Nếu RS mạch hình P4.4, rẽ mạch tụ, hệ số khuyếch đại điện áp ? Giả sử điểm-Q chọn để có gm = 1,5mS, RD = 3,2kΩ, RL = 5kΩ Xác định hệ số khuyếch đại dòng điện RS = 500Ω, R1 = 200kΩ, R2 = 800kΩ 4.16 Hệ số khuyếch đại điện áp Av mạch hình P4.4, tín hiệu cung cấp vào mạch khuyếch đại có điện trở nguồn điện áp Ri = 10kΩ? Cho RD = 10kΩ, RL = 10kΩ, RS = 500Ω, gm = 2mS, R1 = 25kΩ, R2 = 120kΩ 4.17 Cho mạch hình P4.6, giả sử RS rẽ mạch tụ điện VDD = 15V, RD = 2kΩ, RL = 3kΩ, RS = 200Ω, R1 = 500kΩ, IDSS = 8mA, VGSoff = - 4V Hãy xác định Av, Ai, Rin, điểm-Q cho mạch khuyếch đại 4.18 Cho mạch hình P4.6, giả sử VDD = 20V; RD = 2kΩ; RL = 10kΩ; RS = 200Ω; R1 = 1MΩ; IDSS = 10mA, VGSoff = - 5V Hãy xác định điểm-Q, Av, Ai, Rin, cho mạch khuyếch đại 4.19 Cho mạch hình P4.6, giả sử VDD = 20V, RD = 2kΩ, RL = 6kΩ, RS = 100Ω, R1 = 1MΩ, IDSS = 10mA, VGSoff = - 5V Hãy xác định điểm-Q, Av, Ai, Rin, cho mạch khuyếch đại 4.20 Cho mạch khuyếch đại CS hình P4.1, sử dụng JFET có IDSS = 2mA, gm0 = 2000µS Nếu trị số RD = 10kΩ, RS = 200Ω, hệ số khuyếch đại điện áp Av giá trị VGSQ sau ? a) VGSQ = – 1V; b) VGSQ = – 0,5V; c) VGSQ = 0V 4.21 Mạch khuyếch đại CS hình P4.6, với transistor có VGSoff = 4V, IDSS = 4mA, rDS = 500Ω Nếu RD = 2kΩ, RL = 4kΩ, RS = 200Ω, hệ số khuyếch đại điện áp Av mạch với VGSQ = - 1V ? Av rDS đạt đến vô ? 4.22 Thiết kế mạch khuyếch đại CS MOSFET kênh-n mạch hình P4.3, có RL = 4kΩ, Av = - 5, Ai = - 10 Giả sử rằng, điểm-Q chọn có VDSQ = 10V, VGSQ = 4V, IDQ = 2mA, gm = 4000µS 4.23 Cho mạch hình P4.7, có Ri = 50kΩ, R1 = 100kΩ, R2 = 800kΩ, RD = 4kΩ, RL = 6kΩ, RS = 200Ω, VDD = 20V, xác định thông số sau sử dụng FET có VDSQ = 6V, gm = 2,5mS: a) IDQ, VGG, VGSQ b) Av, Rin, Ai 4.24 Cho mạch hình P4.7, loại bỏ R2, transistor FET làm việc mức dòng 2mA Trị số cấu kiện Ri = 100kΩ, R1 = 400kΩ, RD = 3kΩ, RL = 5kΩ, VDD = 12V Xác định thông số sau sử dụng transistor có IDSS = 8mA, VGSoff = - 4V: (a) RS; (b) Av, Rin, Ai 4.25 Thiết kế mạch khuyếch đại lặp lại-cực nguồn (SF) JFET kênh-p hình P4.8, với Rin = 20kΩ, để nhận hệ số khuyếch đại điện áp Av gần Tính Ai, R1, R2, RS Sử dụng họ đặc tuyến cho hình P4.2 4.26 Lặp lại tập 4.25, có tải 20kΩ ghép tụ với mạch khuyếch đại 4.27 Thiết kế mạch khuyếch đại MOSFET kiểu máng-chung (CD) có RL = 100Ω, Ai = 200, Rin = 100kΩ Sử dụng transistor có VGSoff = - 6V IDSS = 20mA Xác định Av giá trị tất điện trở Mạch sử dụng hình P4.9 4.28 Thiết kế mạch khuyếch đại CD MOSFET kênh-n, Rin = 120kΩ, Ai = 100, RL = 500Ω, VDD = 20V, chọn transistor có VGSoff = - 5V IDSS = 15mA Sử dụng mạch hình P4.9, với IDQ = 0,6IDSS VDSQ = VDD/2 4.29 Thiết kế mạch khuyếch đại lặp lại cực nguồn (SF) sử dụng JFET kênh-n hệ số khuyếch đại dòng 100 điện trở vào 500kΩ Tải 2kΩ Chọn điểm-Q theo tham số là: VDSQ = 8V, IDQ = 5mA, VGSQ = - 1V, gm = 4mS Xác định điện trở, hệ số khuyếch đại điện áp vẽ mạch VDD = 10V 4.30 Lặp lại tập 4.29 transistor khác với giá trị thông số là: VGSoff = -3V, IDSS = 10mA 4.31 Thiết kế mạch hình 4.21, có VDD = 16V RL = 8kΩ Sử dụng transistor có VGSoff = - 3,33V, IDSS = 10mA Xác định toàn trị số cấu kiện, Ai, Av có Rin = 12kΩ 4.32 Dựa vào tập 4.31, xác định toàn trị số cấu kiện, Ai, Av có Rin = 200kΩ Phụ lục D: Trang số liệu hãng chế tạo (Appendix D: Manufacturers’ Data Sheets) Đáp số số tập (bài tập có gạch dịng) ... tưởng, C = -25- 1.4 Vẽ đặc tuyến ID theo VD cho diode silicon dịng bảo hịa ngược IS = 0,1µA, sử dụng n = 1,5 silicon Xác định mức điện áp chuyển sang dẫn diode 1.5 Vẽ đặc tuyến ID theo VD cho diode... dòng bảo hòa ngược IS = 0,01mA Xác định mức điện áp chuyển sang dẫn cho diode (đặc tuyến vẽ trục đồ thị đặc tuyến tập 1.4) 1.6 Một diode thực tế có dòng bảo hòa ngược 0,2 A, n = 1,6, VT = 26mV... tập sử dụng JFET có thơng số đặc tuyến truyền đạt hình 6.40 Đối với tập có BJT mạch sử dụng thơng số β F(min) = 100 thực sau biết BJT ] Tính độ hổ dẫn JFET có đặc tuyến hình 6.40 điện áp phân cực