kỹ thuật điện tử tương tự

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP NGÂN HÀNG CÂU HỎI THI (Theo chương trình ñào tạo 150 TC) Tên học phần: Kỹ thuật ñiện tử tương tự Mã số học phần: TEE303 Số tín chỉ: 03 Dạy cho ngành, khối ngành: Điện-Điện tử, SPKT (Điện,Tin), Cơ ñiện tử Khoa: Điện tử THÁI NGUYÊN - NĂM 2011 1 Phần I. QUY ĐỊNH CHUNG 1. Nội dung ñánh giá thi kết thúc học phần: Kiểm tra ñánh giá những kiến thức SV ñã thu nhận ñược thông qua việc trả lời một số câu hỏi cơ bản thuộc nội dung của học phần ñã học. 2. Phương pháp ñánh giá: - Thi viết - Thời gian làm bài thi: 90 phút. - Tỷ trọng ñiểm thành phần thi là: - Chuyên cần : 10%. - Thảo luận : 10% - Kiểm tra giữa kỳ: 20% - Thi kết thúc học phần: 60% 3. Nguyên tắc tổ hợp ñề thi: - Các câu hỏi trong ñề thi phải ñược tổ hợp từ ngân hàng câu hỏi của học phần - Số câu hỏi trong một ñề thi không dưới 3 câu, nội dung câu hỏi không trùng lặp với câu hỏi ñã kiểm tra giữa kỳ. - Trong một câu hỏi có thể gồm nhiều ý nhỏ - Một ñề thi phải bao gồm cả câu hỏi lý thuyết và câu hỏi bài tập - Đáp án của các câu hỏi thi phải ñược thông qua bộ môn. Nội dung trình bày ñáp án phải thể hiện ñủ căn cứ ñể GV chấm ñiểm bài thi, không nên trình bày quá chi tiết như một bài làm của SV. 4. Ngân hàng câu hỏi: - Tất cả các chương của học phần ñều phải nêu ra ñược các câu hỏi. - Trong một chương có n câu hỏi loại 1 ñiểm; m câu hỏi loại 2 ñiểm; v.v - Quy ñịnh số câu hỏi cho mỗi học phần: không dưới 15 câu/1TC - Các câu hỏi ñược mã hiệu theo cấu trúc phần chữ và số Giải thích: LT 2.3.2 ; BT 3.4.2 ; - LT là câu hỏi lý thuyết - BT là câu hỏi bài tập - Chữ số thứ nhất: chỉ câu hỏi thuộc chương số mấy (nếu câu hỏi gồm nhiều ý nhỏ phân tán ở nhiều chương khác nhau thì chỉ số chương lấy theo chương cao nhất). - Chữ số thứ hai: chỉ số ñiểm của câu hỏi. - Chữ số thứ ba: chỉ số thứ tự câu hỏi của chương ñó. 2 Phần II. NỘI DUNG NGÂN HÀNG CÂU HỎI CHƯƠNG 1 LT1. Câu hỏi lý thuyết: LT 1.3.1 Khái niệm về chất bán dẫn.Trình bày về chất bán dẫn tạp loại n và chất bán dẫn tạp loại p. LT 1.3.2 Trình bày cấu tạo, nguyên lý làm việc, ñặc tuyến V-A của ñiốt bán dẫn. LT 1.3.3 Tại sao nói ñiốt bán dẫn có tính chất van (chỉnh lưu)? Cho 1 ví dụ minh họa. LT 1.3.4 Nêu một số ứng dụng cơ bản của ñiốt bán dẫn. Cho các ví dụ minh họa. LT 1.3.5 Nêu chức năng, nhiệm vụ của các phần tử trong sơ ñồ mạch ñiện sau và qua ñó hãy chứng minh ñiốt bán dẫn có tính chất van. LT 1.3.6 Trình bày cấu tạo, nguyên lý làm việc, ñặc tuyến V-A của ñiốt ổn áp. LT 1.3.7 Nêu những ñiểm giống và khác nhau cơ bản giữa ñiốt bán dẫn và ñiốt ổn áp (ñiốt Zener). LT 1.3.8 Trình bày cấu tạo, nguyên lý làm việc và các tham số cơ bản của Tranzitor Bipolar (BJT). LT 1.3.9 Các cách mắc tranzito BJT trong chế ñộ khuếch ñại và phân biệt các thành phần dòng ñiện, ñiện áp cổng vào và cổng ra trong mỗi cách mắc. LT 1.3.10 Phân cực một chiều cho BJT nhằm mục ñích gì? Hãy trình bày các phương pháp phân cực một chiều cho BJT. LT 1.3.11 Các ñặc tuyến tĩnh của Tranzito? Nêu cách mắc mạch và xây dựng các họ ñặc tuyến cho sơ ñồ mắc kiểu EC (Emitơ chung). LT 1.3.12 Trình bày cấu tạo, nguyên lý làm việc và ñặc tuyến truyền ñạt của Tranzitor trường FET. LT 1.3.13 Trình bày cấu tạo, nguyên lý làm việc và ñặc tuyến truyền ñạt của Tranzitor trường MOSFET. LT 1.3.14 Trình bày cấu tạo, nguyên lý làm việc, ñặc tuyến V-A của Thyristo. LT 1.3.15 Tại sao nói Thyristo là van bán dẫn có ñiều khiển? Cho một ví dụ minh hoạ. LT 1.3.16 Nêu những ñiểm giống và khác nhau cơ bản giữa ñiốt bán dẫn và Thyristo. i 1 C D 1 R t i t i 2 u 1 ∼ u 2 D 2 D 3 D 4 1 2 i 1 i 1 i 2 i 2 3 BT1. Bài tập: BT 1.3.1. Cho mạch ñiện như hình 1 với các tham số sau: Điốt là các van lý tưởng. Biết E 1 = +2V, E 2 = -3V. u 1 (t) có dạng là 1 xung tam giác ñối xứng qua gốc 0 với biên ñộ ±U 1m = ±5V, chu kỳ T 1 = 20ms. Giả thiết R = 1kΩ; R t = 20kΩ >>R. a) Phân tích nguyên lý hoạt ñộng của sơ ñồ khi có ñiện áp u 1 (t) tác ñộng trong 1 chu kỳ b) Vẽ các ñồ thị u 1 (t), u 2 (t) và u 2 (u 1 ). c) Tính các tham số của ñiện áp u 2 (t) ở cả hai bán kỳ dương và âm: biên ñộ, ñộ rộng sườn trước, sườn sau, ñộ rộng ñỉnh. BT 1.3.2. Cho mạch ñiện như hình 2, giả thiết các van D 1 , D 2 là lý tưởng (R thuận <<R 1 , R 2 <<R ngược , R 1 << R 2 , ñiện áp trên ñiốt mở bằng 0) Biết E 1 = +3V, E 2 = -2V. u 1 (t) là 1 ñiện áp tam giác ñối xứng qua gốc 0 với biên ñộ ±U 1m = ±6V, chu kỳ T 1 = 30ms. a) Phân tích nguyên lý hoạt ñộng của sơ ñồ khi có ñiện áp u 1 (t) tác ñộng trong 1 chu kỳ b) Vẽ các ñồ thị u 1 (t), u 2 (t) và u 2 (u 1 ). c) Tính các tham số của ñiện áp u 2 (t) ở cả hai bán kỳ dương và âm: biên ñộ, ñộ rộng sườn trước, sườn sau, ñộ rộng ñỉnh. CHƯƠNG 2 LT2. Câu hỏi lý thuyết: LT 2.3.1 Nguyên lý chung xây dựng một tầng khuếch ñại. Các tham số cơ bản của 1 tầng khuếch ñại LT 2.3.2 Các chế ñộ làm việc cơ bản của 1 tầng khuếch ñại. Nêu ñặc ñiểm của từng chế ñộ. LT 2.3.3 Phản hồi trong khuếch ñại. Ảnh hưởng của phản hồi ñến hệ số khuếch ñại, ñiện trở ñầu vào, ñiện trở ñầu ra của mạch khuếch ñại. LT 2.3.4 Sơ ñồ nguyên lý, nguyên lý hoạt ñộng của tầng khuếch ñại EC. Nêu các ñặc ñiểm cơ bản của tầng khuếch ñại EC. LT 2.3.5 Sơ ñồ nguyên lý, nguyên lý hoạt ñộng của tầng khuếch ñại BC. Nêu các ñặc ñiểm cơ bản của tầng khuếch ñại BC. D 1 D 2 R u 1 (t) u 2 (t) E 1 E 2 + _ _ + Hình 1 D 1 u 1 (t) u 2 (t) E 1 E 2 + _ _ + Hình 2 R 1 R 2 D 2 4 LT 2.3.6 Sơ ñồ nguyên lý, nguyên lý hoạt ñộng của tầng khuếch ñại CC. Nêu các ñặc ñiểm cơ bản của tầng khuếch ñại CC. LT 2.3.7 Tại sao phải ghép tầng khuếch ñại? Trình bày phương pháp ghép tầng khuếch ñại bằng ñiện trở-ñiện dung (R-C)? Ưu, nhược ñiểm của phương pháp. LT 2.3.8 Trình bày phương pháp ghép tầng khuếch ñại bằng máy biến áp. Ưu, nhược ñiểm của phương pháp. LT 2.3.9 Ký hiệu, các giả thiết lý tưởng, các hệ quả và ñặc tuyến truyền ñạt của IC KĐTT. BT2. Bài tập: BT 2.3.1. Cho tầng khuếch ñại ñiện áp tần số thấp mắc theo sơ ñồ EC như hình 3, biết: E = +12V, R 1 = 22kΩ, R 2 = 4,7kΩ, R 3 = 2,7kΩ, R 4 = 1kΩ, R t = 3,9 kΩ, β = 100, U BE = 0,6V a) Xác ñịnh các giá trị dòng ñiện, ñiện áp 1 chiều trên các cực của tranzito. b) Xác ñịnh giá trị ñiện trở tải 1 chiều và ñiện trở tải xoay chiều của tầng khuếch ñại. c) Vẽ ñường tải 1 chiều và xác ñịnh vị trí ñiểm làm việc tĩnh P. BT 2.3.2. Cho tầng khuếch ñại ñiện áp tần số thấp mắc theo sơ ñồ CC như hình 4, biết E = +12V, R B = 300kΩ, R E = 2,7kΩ, R t = 2,7 kΩ, β = 100, U BE = 0,7V a) Xác ñịnh các giá trị dòng ñiện, ñiện áp 1 chiều trên các cực của tranzito. b) Xác ñịnh giá trị ñiện trở tải 1 chiều và ñiện trở tải xoay chiều của tầng khuếch ñại. c) Vẽ ñường tải 1 chiều và xác ñịnh vị trí ñiểm làm việc tĩnh P. BT 2.3.5. Cho mạch khuếch ñại như hình 5, biết các tham số của mạch: ± E = ± 15V, ñiện áp ra bão hoà của IC là ± U ramax = ± 12V, R 1 = 1,5kΩ, R 2 = 6,8kΩ, WR = 150kΩ, u v = 150mV, IC là lý tưởng a) Thiết lập công thức tính v ra u u K = ? R 4 R 1 E + R t R 2 R 3 u v u ra B C E C 1 C 2 C 3 Hình 3 R B R E C 2 u v E C + _ u ra R t C 1 B C E Hình 4 5 +E -E -E +E u 1 2 u 3 u R4 R1 R2 R6 R7 ra u - + + - R3 R5 b) Xác ñịnh dải ñiện áp u ra khi WR thay ñổi? Mạch làm việc ổn ñịnh hơn khi WR = 0 hay khi WR = 150kΩ ? c) Xác ñịnh khoảng giá trị của WR ñể IC làm việc không bị bão hoà. BT 2.3.6. Cho mạch khuếch ñại như hình 6, biết các tham số của mạch: ± E = ± 12V, ñiện áp ra bão hoà của IC là ± U ramax = ± 9V, ñiện áp vào u vào = 150mV, R 1 =3kΩ, R 2 = 6,8kΩ, WR = 150kΩ. IC là lý tưởng a) Thiết lập công thức tính v ra u u K = ? b) Xác ñịnh dải u ramin ÷ u ramax khi WR = 0÷150kΩ? Mạch làm việc ổn ñịnh hơn khi WR = 0 hay WR = 150kΩ ? Vì sao? c) Xác ñịnh khoảng giá trị của WR ñể IC làm việc không bị bão hoà? BT 2.3.7. Cho mạch khuếch ñại như hình 7, biết các tham số của mạch: ± E = ± 12V, ñiện áp ra bão hoà của IC là ± U ramax = ± 9V, R 1 =3kΩ, R 2 = 6,8kΩ, R 3 = 1kΩ, R 4 = 20kΩ, WR = 150kΩ. a) Thiết lập biểu thức quan hệ u ra theo u v1 và u v2 ? b) Khi u v1 = 50mV, u v2 = 100mV, xác ñịnh dải u ramin ÷ u ramax khi WR = 0÷150kΩ? Mạch làm việc ổn ñịnh hơn khi WR = 0 hay WR = 150kΩ ? Vì sao? c) Xác ñịnh khoảng giá trị của WR ñể IC làm việc không bị bão hoà? BT 2.3.8. Cho mạch khuếch ñại thuật toán như hình 8. Biết ±E = ±12V; R 1 =15kΩ; R 3 =1kΩ; R 5 =10kΩ; R 6 =20kΩ. Các IC KĐTT là lý tưởng. u v R 1 R 2 WR _ + +E -E u ra Hình 5 Hình 6 u ra _ + +E -E R 2 W R R 1 u v u v1 u v2 R 1 R 2 R 4 W R _ + +E -E R 3 u ra Hình 7 Hình 8 6 a) Tìm biểu thức tổng quát xác ñịnh u ra theo các ñiện áp vào u 1 , u 2 , u 3 và các tham số của mạch. b) Xác ñịnh các giá trị ñiện trở R 2 , R 4 và R 7 ñể có quan hệ u ra = 2u 1 + 4u 2 – 3u 3 CHƯƠNG 3 LT3. Câu hỏi lý thuyết: LT 3.3.1. Tín hiệu xung và tham số. LT 3.3.2. Chế ñộ khoá của Tranzitor. LT 3.3.3. Chế ñộ khoá của Khuếch ñại thuật toán. LT 3.3.4. Mạch ña hài tự kích dùng Tranzito. LT 3.3.5. Mạch ña hài tự kích dùng khuếch ñại thuật toán. LT 3.3.6. Mạch ña hài tự kích dùng IC 555. LT 3.3.7. Mạch Trigơ ñối xứng dùng Tranzitor. LT 3.3.8. Mạch Trigơ Smit dùng Tranzito. LT 3.3.9. Mạch Trigơ Smit ñảo, không ñảo dùng KĐTT và ứng dụng của nó. LT 3.3.10. Mạch tạo ñiện áp biến ñổi ñường thẳng dùng Tranzitor có khâu ổn dòng. LT 3.3.11. Mạch tạo ñiện áp biến ñổi ñường thẳng dùng Tranzitor có hồi tiếp ñiện áp. LT 3.3.12. Mạch tạo ñiện áp biến ñổi ñường thẳng dùng mạch tích phân ñơn giản. LT 3.3.13. Mạch tạo ñiện áp biến ñổi ñường thẳng dùng KĐTT. LT 3.3.14. Mạch sửa xung dùng mạch vi phân và KĐTT. LT 3.3.15. Mạch sửa xung dùng Tranzitor và mạch vi phân. LT 3.3.16. Mạch sửa xung dùng IC 555. LT 3.3.17. Mạch sửa xung dùng mạch vi phân, khuếch ñại xung dùng Tranzitor Darlingtơn có biến áp ra . BT3. Bài tập: BT 3.4.1. Cho mạch ñiện như hình 9: a) Vẽ và phân tích dạng ñặc tuyến của IC. b) Cho U V = 9sinωt, U CC = ±15V, Urmax = ±12V, I DZ = 10mA, U DZ = 3V. - Vẽ và giải thích ñiện áp ra tại A, B theo u V . - Tính R - Nêu các phương pháp thay ñổi ñộ rộng xung ra. - + u v R Dz u R +u cc -u cc A B U nguì ng = 6V IC Hình 9 7 BT 3.4.2. Cho mạch ña hài tự kích dùng IC 555 như hình 10 a) Vẽ giản ñồ thời gian mô tả hoạt ñộng của mạch b) Tính chọn tham số của mạch sao cho tần số ñiện áp ra thay ñổi từ (100 ÷ 1500) Hz, biết C = 100nF BT 3.4.3. Cho mạch ña hài tự kích dùng KĐTT như hình 11 a) Vẽ giản ñồ thời gian mô tả hoạt ñộng của mạch b) Tính chọn tham số của mạch sao cho tần số ñiện áp ra thay ñổi từ (10 ÷ 1000) Hz, biết C = 200nF BT 3.4.4. Cho mạch ña hài tự kích dùng Tranzitor như hình 12 a) Phân tích nguyên lý hoạt ñộng của mạch. b) Cho R B1 = R B2 = 10kΩ; R C1 = R C2 = 1,8kΩ; C 1 = C 2 = 0,47µF. Xác ñịnh giá trị WR ñể tần số xung ra là 50Hz. c) Có nhận xét gì khi C 1 ≠ C 2 . BT 3.4.5 Cho mạch ñiện như hình 13. Biết U V là dãy xung vuông dương ñối xứng tần số 100Hz +E C = 12V, C = 1µF; C 1 = 10µF; R 1 =30kΩ R 2 =1kΩ; R =10kΩ; a) Phân tích nguyên lý hoạt ñộng của mạch b) Xác ñịnh biên ñộ ñiện áp ra c) Điện áp ra thay ñổi thế nào nếu tụ C 1 hở mạch 7 4 8 C R WR WR R +U cc 1 D 3 6 2 U ra 555 Hình 10 C + _ µ A741 R R 1 R 2 U ra N P +U CC -U CC WR Hình 11 t 2t 1 r c 2 r c 1 r b1r b2 C1 C2 + - + - v r A B +E Ura 1 2 Ura Hình 12 T 2 T 1 +E C R 1 D U v U r C C p C 1 B R e R A R 2 Hình 13 8 BT 3.4.6. Cho mạch ñiện như hình 14: Biết: +E c = 10V; U DZ = 5,6V; R 1 =20kΩ R 2 =0,5kΩ; R E =10kΩ; C = 1µF U v là dãy xung vuông dương ñối xứng tần số 50Hz a) Phân tích hoạt ñộng của mạch. b) Xác ñịnh biên ñộ ñiện áp ra. c) Điện áp ra thay ñổi thế nào khi tăng hoặc giảm R E . BT 3.4.7. Cho mạch ñiện như hình 15 a) Phân tích và vẽ ñặc tuyến truyền ñạt của sơ ñồ với giả thiết IC lý tưởng. b) Cho U V = 9sinωt, U CC = ±15V, R 1 = 10kΩ, R 2 = 20kH, Urmax = ±12V, I DZ = 10mA, U DZ = 3V. - Vẽ và giải thích ñiện áp tại ñiểm A và ñiểm B theo U V và giải thích hiện tượng - Tính R 3 . BT 3.4.8. Cho mạch ñiện như hình 16 a) Phân tích và vẽ ñặc tuyến truyền ñạt của sơ ñồ với giả thiết IC lý tưởng. b) Cho U V = 9sinωt, U CC = ±15V, R 1 = 10kΩ, R 2 = 20kH, Urmax = ±12V, I DZ = 10mA, U DZ = 3V. - Vẽ và giải thích ñiện áp tại ñiểm A và ñiểm B theo u v . - Tính R 3 . BT 3.4.9. Cho mạch ñiện như hình 17 Biết: u v là dãy xung vuông dương có biên ñộ 5V U 0 là ñiện áp một chiều +2V; C = 0,2µF; U Dz =3,6V a) Hãy vẽ giản ñồ ñiện áp minh hoạ hoạt ñộng của mạch b) Xác ñịnh giá trị của R 1 ñể ñộ rộng xung ra t x = 300µs r 1 r 2 Dz r C u ra Cp U v r E + - t 2 t 1 +E C Hình 14 r 2 R 1 - + u v R 3 Dz u R +u cc -u cc A B Hình 15 BA -u cc +u cc u R Dz R 3 u v + - R 2 R 1 Hình 16 C R 2 r 1 U 0 + - R 3 R 4 Dz U v U r Hình 17 9 BT 3.4.10. Mạch sửa xung dùng IC 555 như hình 18, biết: u v là dãy xung vuông dương tần số 100Hz; C = 0,01µF a) Vẽ giản ñồ thời gian mô tả hoạt ñộng của mạch b) Xác ñịnh R, WR ñể ñộ rộng xung ra thay ñổi từ (100 ÷ 400) µs. CHƯƠNG 4 LT4. Câu hỏi lý thuyết: LT 4.3.1. Sơ ñồ khối của một bộ nguồn một chiều? Phân tích chức năng của từng khối. LT 4.3.2. Các dạng bộ lọc cơ bản. Ưu, nhược ñiểm của từng loại. LT 4.3.3. Mạch ổn áp loại bù mắc nối tiếp. LT 4.3.4. Mạch ổn áp dùng IC tuyến tính. Nêu một vài loại vi mạch ổn áp (sơ ñồ chân, cách sử dụng…). BT4. Bài tập: BT 4.3.1. Cho mạch ñiện như hình 19 Trong ñó: u v = 20V; U DZ = 9V R 2 = 4,7kH; R 4 = 220H; R 3 = 120H a. Thuyết minh nguyên lý làm việc của mạch. b. Xác ñịnh R 1 ñể U t = 12V BT 4.3.2. Cho mạch ñiện như hình 20 Trong ñó: u v = 22V; U t = 15V; R 2 = 2,2kH a. Thuyết minh nguyên lý làm việc. b. Xác ñịnh R 1 và U DZ . 7 4 8 C R WR WR R +U cc 1 D 3 6 2 U V U ra 555 Hình 18 t 1 Dz R4 Ut - + t 2 Uv R1 R3 Rt R2 Hình 19 - + t 1 R1 R2 R3 Dz Uv + - Rt Ut Hình 20 . THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP NGÂN HÀNG CÂU HỎI THI (Theo chương trình ñào tạo 150 TC) Tên học phần: Kỹ thuật ñiện tử tương tự Mã số học phần: TEE303. Mã số học phần: TEE303 Số tín chỉ: 03 Dạy cho ngành, khối ngành: Điện- Điện tử, SPKT (Điện, Tin), Cơ ñiện tử Khoa: Điện tử THÁI NGUYÊN - NĂM 2011 1 Phần I. QUY ĐỊNH CHUNG 1. Nội. Chế ñộ khoá của Khuếch ñại thuật toán. LT 3.3.4. Mạch ña hài tự kích dùng Tranzito. LT 3.3.5. Mạch ña hài tự kích dùng khuếch ñại thuật toán. LT 3.3.6. Mạch ña hài tự kích dùng IC 555. LT 3.3.7.