Bài tập kỹ thuật điện tử cơ bản 2

Hãy xác định tần số cắt thấp của mạch... Hãy xác định tần số cắt thấp của mạch... Hãy xác định tần số cắt thấp của mạch.. Hãy xác định tần số cắt thấp của mạch... Hãy vẽ đáp ứng tần số c

Trang 1

BÀI TẬP ĐIỆN TỬ CƠ BẢN 2

1

Trang 2

BÀI TẬP CHƯƠNG 1

BÀI 1:

Cho mạch điện như hình BT_1:

a Hãy xác định hàm truyền biên độ

c Hãy xác định tần số cắt của mạch.

Hình BT_1 Bài tập 1 và 2.

BÀI 2:

a Hãy xác định hàm truyền góc pha

a Hãy xác định giá trị điện trở r e .

b Hãy xác định hệ số khuếch đại tại tần số trung bình

i

o Vmid

V

c Hãy tính tổng trở vào Z i.

d Hãy tính các giá trị tần số f , f , f Hãy xác định tần số cắt thấp của mạch.

Trang 3

Hình BT_3 Bài tập 3.

BÀI 4:

a Hãy xác định giá trị điện trở r e .

i

o Vmid

V

d Hãy tính các giá trị tần số f LS , f LC, f LE Hãy xác định tần số cắt thấp của mạch.

Hình BT_4 Bài tập 4.

BÀI 5:

a Hãy xác định giá trị điện trở r e.

Trang 4

i

o Vmid

V

d Hãy tính các giá trị tần số f LS, f LE Hãy xác định tần số cắt thấp của mạch.

Hình BT_5.

BÀI 6:

a Hãy xác định giá trị điện trở r e.

i

o Vmid

V

d Hãy tính các giá trị tần số f LS, f LC Hãy xác định tần số cắt thấp của mạch.

Hình BT_6

BÀI 7:

a Hãy xác định giá V GSQ và I DQ.

b Tìm giá trị g mo và g m

Trang 5

c Hãy xác định hệ số khuếch đại tại tần số trung bình

i

o Vmid

V

d Hãy tính tổng trở vào Z i.

e Hãy xác định hệ số khuếch đại

S

o VS

a Hãy xác định giá V GSQ và I DQ.

b Tìm giá trị g mo và g m

c Hãy xác định hệ số khuếch đại tại tần số trung bình

i

o Vmid

V

d Hãy tính tổng trở vào Z i.

e Hãy xác định hệ số khuếch đại

S

o VS

Trang 6

Hình BT_8.

BÀI 9:

a Hãy xác định tần số cắt trên ngõ vào f Hi và ngõ ra f Ho.

b Từ kết quả bài 3 Hãy vẽ đáp ứng tần số của toàn bộ mạch khuếch đại.

BÀI 10:

BÀI 11:

c Hãy xác định tần số cắt trên ngõ vào f Hi và ngõ ra f Ho.

d Từ kết quả bài 5 Hãy vẽ đáp ứng tần số của toàn bộ mạch khuếch đại.

BÀI 12:

BÀI 13:

BÀI 14:

Bài 17:

Trang 7

Cho mạch điện như hình

BT_17:

a Hãy xác định giá trị điện

trở r e.

b Hãy xác định hệ số khuếch

đại tại tần số trung bình

i

o Vmid

V

d Hãy tính các giá trị tần số

LS

f , f LC Hãy xác định

tần số cắt thấp của mạch.

e Hãy tính tần số cắt trên fHi,

fHo Xác định tần số cắt

trên.

f Vẽ đáp ứng.

Cho Cbe= 25pF; Cbc=8pF β=200.

Bài 18:

g Hãy xác định giá V GSQ và

DQ

I .

h Tìm giá trị g mo và g m

i Hãy xác định hệ số khuếch đại

tại tần số trung bình

i

o Vmid

V

.

j Hãy tính tổng trở vào Z i.

k Hãy xác định hệ số khuếch đại

S

o VS

f Hãy xác định tần số cắt

thấp của mạch.

Q1

2N2222

R1 2kΩΩ

R2 800kΩΩ

R3 2kΩΩ

R4 500Ω

C1 10uF

Q1

J201 R1

1MΩΩ

R2 1kΩΩ

R3 1kΩΩ

R4 1kΩΩ

VDD 5V

C1 1uF

C2 1uF

V2

1 V 1

3 4

0

5 VDD

6

Trang 8

Bài tập phần mạch khuếch đại lớp A

Hãy tính công suất tiêu tán của mạch kđ như hình BT2_1 nếu điện trở RB có giá trị là 1.5k

 Nếu cơng suất tiêu tán cực đại cho phép của transistor là 1W thì giá trị cực tiểu của RC là bao nhiêu?

Trang 9

Hãy tính toán tỉ số vòng dây quấn của biến áp để điều khiển tải có giá trị 8  để tạo ra tải ac chuyển đổi có giá trị bằng 8k .

BÀI 2_7:

Hãy tính toán công suất phát trên loa có giá điện trở 8  của mạch điện hình BT2_7 Các giá trị của các thành phần cho trong mạch sẽ tạo ra dòng điện dc của cực B là 6mA và tín hiệu ngõ vào sẽ tạo ra dòng điện biến thiên bằng 4mA đỉnh Hãy tính toán công suất dc, công suất tiêu tán bởi transistor và hiệu suất của mạch điện.

Hình BT2_7

BÀI 2_8:

Một mạch kđ lớp A ghép bằng biến áp để thúc 1 loa có giá trị 16  thông qua một biến ápcó tỉ lệ 3.87:1 Mạch sử dụng nguồn cung cấp Vcc = 36V, mạch tạo ra công suất 2W trên tải Hãy tính:

a Công suất ac trên cuộn dây sơ cấp của biến áp.

b V L (ac)

c V (ac)tại cuôn sơ cấp của biến áp

d Giá trị dòng điện hiệu dụng trên tải và trên cuộn dây sơ cấp của biến áp

a Công suất ra cực đại trên tải (Đáp án: 2,45mW)

b Công suất nguồn cung cấp cho mạch (Đáp án: 350mW)

c Hiệu suất tối đa của mạch (Đáp án: 0,7%)

d Công suất tiêu tán trên transistor (Đáp án: 32,55mW)

BÀI 2_11:

Một mạch khuếch đại lớp A ghép biến áp được phân cực tại IC = 0,2A có hệ số dây quấn máy biếnáp là 1.58:1 và RL = 20Ω, nguồn cung cấp là 20V

a Độ dốc của đường tải ac bằng bao nhiêu?

b Đường tải ac cắt trục VCE tại giá trị nào?

β=40

Trang 10

c Giá trị đỉnh cực đại của điện áp collector không bị méo?

d Công suất cực đại trên tải?

e Hiệu suất cực đại?

BÀI 2_12:

Một transistor trong bài 2_11 có β = 40 Hãy tìm:

a Giá trị dòng base cần thiết để thiết lập điểm Q mới cho phép dòng ra cực đại

b Giá trị RB tương ứng cho câu a

c Công suất tải là bao nhiêu nếu trong điều kiện câu a

d Hiệu suất

BÀI 2_13:

Hãy tính hiệu suất của mạch kđ lớp A ghép biến áp đối với nguồn cung cấp 12V và ngõ

ra trong các trường hợp sau:

BÀI 2_14:

Dòng ic đỉnh và điện áp Vce đỉnh trong mỗi transistor của mạch khuếch đại đẩy kéo ghép biến áp dùng transistor npn kéo tải 8Ω là 4A và 12v Hãy tìm:

a Công suất tải

b Công suất nguồn cung cấp tương ứng

BÀI 2_16:

Một mạch kđ lớp B cung cấp tín hiệu có biên độ đỉnh bằng 22V cho một điện trở tải có giá trị 8  và nguồn cung cấp Vcc = 25V Hãy xác định:

a Công suất ngõ vào

b Công suất ngõ ra

c Hiệu suất của mạch

BÀI 2_17:

Một mạch kđ lớp B nguồn cung cấp Vcc = 25V điều khiển tải có gía trị 8  Hãy xác định:

a Công suất ngõ vào cực đại

b Công suất ngõ ra cực đại

c Hiệu suất cực đại của mạch

BÀI 2_18:

Trang 11

Hãy tính hiệu suất của mạch kđ lớp B với nguồn cung cấp Vcc = 22V điều khiển tải có gía trị

4  với giá trị điện áp đỉnh ngõ ra trong 2 trường hợp:

a V L(p)20V

b V L(p)4V

Bài tập mạch điện khuếch đại lớp công suất B

BÀI 2_19:

Cho mạch kđ công suất lớp B như hình bt2_19, hãy tính:

a Công suất cực đại P o (ac)

b Công suất cực đại P i (dc)

c Hiệu suất cực đại %

d Công suất tiêu tán cực đại trên cả 2 transistor

Hình BT2_19.

BÀI 2_20:

Nếu cho tín hiệu vào mạch kđ công suất của bài 2_19 có 8V hiệu dụng, hãy tính

a Công suất P o (ac)

b Công suất P i (dc)

c Hiệu suất %

BÀI 2_21:

Cho mạch kđ công suất như hình bt2_21, hãy tính:

b Công suất P i (dc)

c Hiệu suất %

e Điện áp đánh thủng cho mỗi transistor

Trang 12

Hình BT2_21.

BÀI 2_22:

Cho mạch kđ công suất như hình bt2_22, hãy tính:

a Dịng trong mỗi điện trở 68

b Điện áp từ base xuống mass của mỗi transistor

c Hiệu suất khi điện áp đỉnh là 2V

d Hãy tìm công suất ngõ ra cực đại

Trang 13

e Hiệu suất cực đại của mạch

f Tần số cắt thấp của mạch bằng bao nhiêu?

Trang 14

MẠCH KHUẾCH ĐẠI CÓ HỒI TIẾP ÂM

1 Tính độ lợi của một mạch hồi tiếp âm có A = -2000, β = -1/10

2 Nếu độ lợi của một mạch khuếch đại thay đổi từ giá trị -1000 bằng 10%, tính sự thay đổi của độ lợi nếu mạch khuếch đại được sử dụng trong cấu hình hồi tiếp âm có β = -1/20

3 tính độ lợi, điện trở ngõ vào và ra của mạch hồi tiếp điện áp nối tiếp có A=-300, Ri = 1.5K, ro = 50K và β = -1/15

4 Tính độ lợi trong trường hợp chưa có và có hồi tiếp của mạch khuếch đại sau, với R1 =200K, R2 =800K, Ro = 40K và gm = 5000µS

5 Cho mạch như hình sau, tính độ lợi, điện trở ngõ vào, ra trong trường hợp chưa có và có hồi tiếp

RB = 600K, RE = 1.2K, RC = 12K, hie = 2K, hfe = 75 VCC =16V

6 Một mạch khuếch đại có Av =1000 và =0.22 tìm Avf

7 Một mạch khuếch đại có Av =588 và =0.092 tìm Avf

8 Tìm Avf, Zinf và Zof cho mạch khuếch đại có hồi tiếp điện áp nối tiếp có Av = 1,000; Zin =20k, Zo

Trang 15

)1(

A f

f

A

f f

A BW

BW

H Hf

L Lf

12 Tính độ lợi, điện trở ngõ vào và ngõ ra của mạch khuếch đại sau Biết hfe = 125 và hie = 2.5K

13 Tính độ lợi dòng điện , điện trở ngõ vào và ra của mạch hình sau Biết hfe = 75, hie = 2K

14 Nếu các transistor có Cbc = 90pF, Cbe = 8pF bỏ qua tụ giữa cực C và E , tụ ở ngõ vào và ngõ ra hãy tìm đáp ứng tần số của mạch

Trang 16

CHƯƠNG 5

ỨNG DỤNG TUYẾN TÍNH CỦA OP–AMP

Bài tập phần mạch khuếch đại vòng hở:

BÀI 5_1:

Một op-amp có độ lợi vòng hở là A v v dB

id

o dB

V ( )20log10 75 Ngõ vào cộng được kết nối vớimass  V  0 V , tìm điện áp ngõ vào đảo  V  ?  để điện áp ngõ ra là V o 5,5V

V ( )20log10 94 có điện áp ngõ vào không đảo là

V

V 7.99997 và điện áp ngõ vào đảo là V 8.00002V Tìm điện áp ngõ ra

Bài tập phần mạch khuếch đại đảo và không đảo:

a Tìm độ lợi vòng kín chính xác A VCL

b Tìm độ lợi vòng kín gần đúng A VCL và tính sai số

c Tìm tổng trở vào và ra của mạch KĐ có hồi tiếp

a Tìm biên độ và chiều dòng điện chạy trên RF

b Tìm điện áp ngõ ra

Trang 17

BÀI 5_8:

Một mạch khuếch đại thuật toán với độ lợi vòng hở là A V 5,000 được kết nối thành mạchkhuếch đại đảo với R I 2k và R F 150k

BÀI 5_9:

Một mạch khuếch đại thuật toán có hệ số khuếch đại là A V 100,000 được kết nối thành mạh khuếch đại đảo với R I 1k và R F 75k

a.Tìm độ lợi vòng kín chính xác A VCL

b.Tìm độ lợi vòng kín gần đúng A VCL và tính sai số

a Tìm độ lợi vòng kín A VCL

b Tìm điện áp ngõ ra

BÀI 5_11:

Một mạch khuếch đại thuật toán với độ lợi vòng hở là A V 2,000 được kết nối thành mạchkhuếch đại không đảo với R I 3k và R F 21k Cho v i 0.01V

a Tìm điện áp ngõ ra trong trường hợp lý tưởng

b Tìm điện áp chính xác ở ngõ ra

c Tìm sai số

BÀI 5_12:

Một mạch khuếch đại không đảo có tín hiệu vào v i 200mV và tín hiệu ra v o 5V với saisố độ lợi không vượt quá 1%

a Chọn và tính điện trở R I và R F nằm trong giới từ 1k đến 50k

b Tìm độ lợi vòng hở A V tối thiểu của op-amp để thoả yêu cầu của sai số

BÀI 5_13:

Một mạch trừ có R I 1k, R F 4k, R2 3k, R3 6k Điện áp vào là v1 2.2V

DC và v2 1.5sin3t V Biết V CC 15V

a Tìm công thức cho điện áp ngõ ra

b Tính điện áp ngõ ra

c Thay đổi giá trị R2 để mạch trừ trở thành mạch khuếch đại vi sai

BÀI 5_14:

Trang 18

Một mạch công đảo có 3 ngõ vào, hệ số khuếch đại của ngõ vào 1 là A V1 10, ngõ vào 2 là

v3 2 3.2sin2 Hãy

a Tìm công thức của điện áp ngõ ra

b Vẽ dạng sóng điện áp ra

X    và tínhtoán các giá trị linh kiện trong mạch

a.Xác định điện áp ra theo V1, V2, V3 , V4

b.Tìm áp ra trong trường hợp V12mV , V1 6mV, V3 0.5mV , V4 3.5mV

c.Tìm áp ra trong trường hợp V12mV , V16mV, V 3 0.5sin1000t(mV),

)(100sin5.3

4 t mV

d.Tìm áp ra trong trường hợp V1 2V , V1 6V , V 3 0.5sin1000t(V),

)(100sin5.3

4 t V

Trang 19

BÀI 5_24:

Một mạch khuếch đại vi sai đo lường với mạng hình T như hình trong sách ĐTCB2 có R I 18k, R1 175k, R A 2.2k

a.Tìm giá trị của các điện trở trong mạch để độ lợi bằng 35

b.Tìm R3 để độ lợi thay đổi từ 10 đến 25

BÀI 5_25:

Cho mạch khuếch đại như hình bên

a Xác định công thức điện áp ra

b Tính điện áp ra

Hình 5_BT25 Hình dạng sóng bài tập 25

BÀI 5_26:

Trang 20

Cho mạch như hình bên, giả sử các op-amp lý tưởng.

a Viết biểu thức V3, V5, V6 theo V1, V2 và V4

b Cho V1 = -V4 = 1(V), V2 = sin(100t )(V) Hãy vẽ dạng sóng V2 , V3, V5 và V6 trên cùng một hệ trục.Nhận xét các dạng sóng này

Hình 5_BT26

BÀI 5_27:

Hãy dùng op-amp để thiết kế một hàm như sau:Vo = 2V1 + 4V2 + 8V3 + 16V4, Với Vo : ngõ raV1, V2, V3,

V4: ngõ vào Giả sử op-amp lý tưởng Cho nguồn cung cấp cho op-amp Vcc = 15V, V1 = 0.2V, V2 =0.4V, V3 = 0.8V và V4 = 4sint V Hãy vẽ dạng sóng Vo và V4 trên cùng một hệ trục

BÀI 5_28:

Hãy dùng op-amp để thiết kế một hàm như sau:Vo = V1 - 3V2 + 5V3 - 7V4 Với Vo : ngõ ra, V1, V2, V3,

V4: ngõ vào, giả sử op-amp lý tưởng Cho nguồn cung cấp cho op-amp Vcc = 12V, V1 = -0.1V,V20.3V, V3 = 0.7V và V4 = 1,5sint (V) Hãy vẽ dạng sóng Vo và V4 trên cùng một hệ trục

=-BÀI 5_29:

Một mạch tích phân có R I 2M và C I 1F Điện áp ngõ vào là điện áp dc có hai cực tínhthay đổi từ -250mV đến 250mV theo trình tự như sau: 250 mV trong 10s; -250mV trong 20s, 250 mV cho30s, -250mV cho 20s và sau đó lập lại

Vẽ dạng sóng ra với điện áp bắt đầu bằng 0

-o p a m p 1

Trang 21

1 2 3

6

7 8

0 +10 +20

-10 -20 Vin

Hình 5_BT30 Hình dạng sóng bài tập 30

BÀI 5_31:

Một mạch tích phân với R I 20k , C I 0.022F có điện áp ngõ vào là sóng sin tần số 150Hz và biên độ 5 V Tìm biên độ và sóng ra

BÀI 5_32:

Cho mạch tích phân như hình bên

a Tìm quan hệ áp ra theo áp vào V1 và V2

b Cho V1(110sint)(V), V2 1V , R1R2100k, C I 1F Xác định biểuthức của điện áp ra

Trang 22

CHƯƠNG 6

CÁC ỨNG DỤNG PHI TUYẾN CỦA OP-AMP

1 Một tín hiệu xoay chiều có điện áp ac đỉnh bằng 35mV và điện áp dc trung bình bằng 0V được đưa vào ngõ vào của mạch chỉnh lưu bán kì và khuếch đại thành 570mV đỉnh Điện áp ra phải là điện áp dương Điện trở ngõ vào là 15K

a Tìm giá trị RF

b Vẽ lại mạch

2 Chọn điện trở RI cho mạch chỉnh lưu toàn kì như hình 6.36 có R = 21K để độ lợi bằng 2

3 Một tín hiệu sin có biên độ bằng 100mV được đưa vào ngõ vào mạch chỉnh lưu toàn kì và biên độ tín hiệu ra bằng 1V Hãy thiết kế mạch chỉnh lưu này

4 Một mạch chỉnh lưu toàn kì được dùng để chỉnh lưu một xung tam giác có biên độ 10V Điện áp

ra phải có -20 V đỉnh

a Nếu RF = 3.4K, chọn giá trị cho RI

b Vẽ lại sơ đồ mạch

c Vẽ dạng sóng ra theo dạng sóng vào

5 Một mạch chỉnh lưu toàn kì như hình bên, được dùng để chỉnh lưu một tín hiệu sin có biên độ bằng 2V Điện áp ngõ ra là 2V biên độ; R=7.5K

a Hãy xác định công thức điện áp ngõ ra

b Tìm các giá trị điện trở trong mạch

6 Xây dựng một mạch tạo hàm rời rạc có quan hệ 2

Trang 23

7 Đường cong trong hình sau có quan hệ v o   6v i Tính các giá trị của các linh kiện trong mạch nếu RI = 5.49K.

8 Hãy thiết kế một mạch điện để tái tạo mô hình một dạng đường cong có công thức

])16/cos[(

Trang 24

9 Một mạch so sánh điểm 0V không đảo dùng một op-amp có nguồn cung cấp ±15V Điện áp ngõ vào là một tín hiệu sin có biên độ 5V

a Hãy vẽ dạng sóng ra

b Nếu bị tín hiệu nhiễu có vp-p = 200mV cộng lên nó, hãy thiết kế lại mạch để nó không bị nảy tại điểm 0V Nếu RI = 1K

10 Một mạch so sánh điểm 0V đảo dùng op-amp 741 với độ lợi vòng hở 92dB Nếu điện áp nguồn cung cấp ±15V Nếu điện áp vào là sóng sin có biên độ 1mV, vẽ dạng sóng ra

11 Một mạch so sánh dùng một op-amp có nguồn cung cấp ±15V mạch so sánh cùng pha và chuyển mạch tại 5V±50mV; RI =1K Tìm giá trị của RF

12 Một mạch so sánh không đảo (Schmitt trigger) có điện áp nguồn cung cấp ±12V; RI = 3.3K và RF

= 300K Tìm điện áp chuyển mạch của mạch, giải thích và vẽ dạng sóng vào và ra với tín hiệusin có phương trình v i 5sint(V) đưa đến ngõ vào

13 Cho mạch schmitt trigger không đảo không đối xứng có R F 10k, và R I 2k,

V

V ref 1 nguồn cung cấp V CC 12V

a Hãy vẽ mạch và tính toán các ngưỡng so sánh UTP và LTP

b Cho tín hiệu vào có phương trình v i 5sint(V) Hãy vẽ dạng sóng vào và ra

c Cho tín hiệu vào có phương trình v i 3sint(V) Hãy vẽ dạng sóng vào và ra

14 Một mạch so sánh đảo (Schmitt trigger) có điện áp nguồn cung cấp ±12V; RI = 3.3K và RF = 300K

a.Tìm điện áp chuyển mạch của mạch

b.Cho tín hiệu vào có phương trình v i 5sint(V) Hãy vẽ dạng sóng vào và ra

c.Cho tín hiệu vào có phương trình v i 3sint(V) Hãy vẽ dạng sóng vào và ra

Định dạng
Số trang	25
Dung lượng	2,95 MB