bài tập linh kiện điện tử

Trình bày cấu tạo, đặc tuyến V/A, và nguyên lý hoạt động của Diode bán dẫn.. Xác định điểm làm việc tĩnh QID, UGS, UDS Biểu diễn điểm làm việc trên đặc tuyến ra.. Xác định điểm làm việc

Đề cương ôn tập CKĐT Chất bán dẫn

Câu 2 Nêu cấu tạo và quá trình dẫn điện của chất bán dẫn thuần

Câu 3 Nêu quá trình dẫn điện của chất bán dẫn pha tạp loại N và loại P

Diode bán dẫn

Câu 5 Trình bày cấu tạo, đặc tuyến V/A, và nguyên lý hoạt động của Diode bán dẫn Câu 6 Trình bày ứng dụng chỉnh lưu (nửa và hai nửa chu kỳ) của Diode bán dẫn

Câu 7 Trình bày nguyên lý mạch hạn biên trên, hạn biên dưới, hạn biên hai phía sử dụng Diode bán dẫn với tín hiệu vào hình sin

Câu 8 Nêu nguyên lý làm việc, đặc tuyến V/A của Diode Zener

Transistor (chế độ tĩnh dc)

Câu 9 Nêu cấu tạo của Transistor, các chế độ làm việc của Transistor

Câu 10 Nguyên tắc hoạt động của Transistor ở chế dộ khuếch đại

Câu 11 Nêu khái niệm đường tải tĩnh, điểm công tác tĩnh

Câu 12 Tại sao phải ổn định điểm làm việc tĩnh khi nhiệt độ thay đổi

Câu14 Các cách mắc BJT ở chế độ khuếch đại Các sơ đồ phân cực cho BJT

Bài tập xác định đường tải tĩnh, điểm làm việc tĩnh của các sơ đồ ổn định điểm làm việc Transistor trường FET

Câu 18 Nêu cấu tạo, nguyên lý làm việc của JFET

Câu 19 Cấu tạo nguyên lý làm việc của MOSFET

Câu 20 So sánh giữa transistor lưỡng cực BJT và transistor trường FET

Các linh kiện bán dẫn khác

Câu 22 Trình bày nguyên lý làm việc, đặc tuyến V/A của UJT

Câu 26 Trình bày nguyên lý làm việc, đặc tuyến V/A của SCR

Câu 27 Trình bày nguyên lý làm việc, đặc tuyến V/A của DIAC

Câu 28 Trình bày nguyên lý làm việc, đặc tuyến V/A của TRIAC

BÀI TẬP DIODE

Cho mạch như hình vẽ xác định điện áp đầu ra v o = f( )v i

1a v i =10sinωt;E1 =8V;E2 =6V; Diode D1 và D2 là lý tưởng

1b v i =5sinωt;E1 =2V;E2 =4V; Diode D1 và D2 có U D =0,7V;R D =10Ω

1c vicó dạng xung tam giác biên độ U m =8V; E1 =3V;E2 =5V ;

Diode D1 và D2 là lý tưởng

1d vicó dạng xung vuông biên độ U m =5V; E1 =3V;E2 =2V;

Diode D1 và D2 U D =0,7V;R D =12Ω

2a v i =8sinωt;E1 =5V;E2 =2V; Diode D1 và D2 là lý tưởng

2b v i =5sinωt;E1 =3V;E2 =1V ; Diode D1 và D2 có U D =0,7V;R D =10Ω

2c vicó dạng xung tam giác biên độ U m =10V; E1 =2V;E2 =5V ;

Diode D1 và D2 là lý tưởng

3a v i =8sinωt;E=5V ; Diode D là lý tưởng

3b v i =5sinωt;E =2V ; Diode D có U D =0,7V;R D =10Ω

4a v i =10sinωt;E=15V ; Diode D là lý tưởng

4b v i =10sinωt;E=15V ; Diode D có U D =0,7V;R D =10Ω

+ +

vi

R=10k Ω

D2

D1 E

1

E2

+

vi

R=1kΩ

D E

+ +

vi 1kΩ R2

R1=1

kΩ

D2

D1

E1 E2

R3=1kΩ +

~

R1=1kΩ

2kΩ R2

D

E

5a v i =10sinωt;E=5V; Diode D là lý tưởng; R=10kΩ

5b v i =10sinωt;E =5V; Diode D có U D =0,7V;R D =10Ω; R=10kΩ

6a Xác định v o = f( )t ; biết RC >>; =v i 20sinωt; Diode D là lý tưởng

6b Xác định v o = f( )t ; biết RC >>; vi có dạng xung vuông biên độ U m =10V ; Diode D là lý tưởng

BÀI TẬP BJT

Bài 1 Cho mạch (hình 1):

VCC=12V; UBEQ=0,7V; β=100

RB= 100KΩ; RC=1KΩ; RE=500Ω

Xác định điểm công tác tĩnh và vẽ đường tải tĩnh

Bài giải:

Áp dụng định luật Kirchhoff II

Vòng 1:

E E BE B

B

B C

B

I = + =(1+β)

hay:

BE B

B

Vậy:

C

R

D

E

vi

E D

R

~

vi

vo

+

vi D R

E=5V

C

V c c

R E

R C

R B

Hình 1

I B

I E

I C

1

2

( ) E

B

BE CC

B

R R

U V

I

1+β

+

−

=

R

U V

I

E B

BEQ CC

+

−

=

mA I

I CQ =β BQ =100.56=5,6

Vòng 2:

E E CE C

C

C

I ≈

nên:

C CE

hay:

C CC

U = − + , Đây chính là phương trình đường tải tĩnh

I V

U CEQ = CC − CQ C + E =3,6

Điểm làm việc tĩnh Q(I BQ,I CQ,U CEQ)

Bài 2 Cho mạch (Hình 1)

VCC=9V; UBEQ=0,7V; β=80;

RC=1,2KΩ; RE=470Ω;

Xác định giá trị của RB để điểm làm việc tĩnh Q nằm chính giữa đường tải tĩnh Phương trình đường tải tĩnh:

C CC

mA R

R

V I

U

E C

CC C

47 , 0 2 , 1

9

+

= +

=

→

=

V V

U

I C =0→ CE = CC =9

Vậy: Để điểm làm việc tĩnh Q nằm chính giữa đường tải tĩnh thì:

V

U

A

I I mA

I

CEQ

C BQ C

5

,

4

7 , 33 7

,

2

=

=

=

→

β

Áp dụng Định luật Kirchhoff II cho vòng 1:

E E BE B

B

hay:

BE B

B

Vậy R B =208kΩ

Bài 3 Cho mạch (Hình 2)

VCC=6V; UBEQ=0,7V; β=150

RB=1,5KΩ; RC=1KΩ; RE=1,8KΩ

Xác định điểm làm việc tĩnh Q và vẽ đường tải tĩnh

Áp dụng định luật Kirchhoff II:

Phương trình đầu vào:

E

C

I + = = 1+β

Vậy:

E BE B

B

1

>>

β

R

U V

I

E C B

BEQ CC

+

−

=

mA I

I CQ =β BQ =150.12,5.10−3 =1,87

Phương trình đầu ra:

C CE E

E CE C

B C

C CC

U = − + , đây chính là phương trình đường tải tĩnh

Vậy:

I V

U CEQ = CC − CQ C + E =0,8

Bài 4 Cho mạch (Hình 3)

VCC=9V; β=100; UBEQ=0,7V

RC=1KΩ; R1=1,8KΩ;R2=22KΩ Xác định điểm làm việc tĩnh Q và vẽ đường tải tĩnh

Bài giải:

Trong chế độ tĩnh, tụ ngăn thành phần một chiều, bỏ tụ Đưa sơ đồ về dạng giống bài 3:R B =R1 +R2

+Vcc

C1

Rc

R 2 R1

Hình 3

Hình2

I C

I B

I E

Bài 5 Cho mạch (Hình 4)

VCC=12V; UBEQ=0,7V; β=200;

R1=27KΩ; R2=4,7KΩ; RE=500Ω; RC=1KΩ

Xác định điểm công tác tĩnh Q và vẽ đường tải tĩnh

Đưa sơ đồ mạch về sơ đồ tương đương Thevenin:

V V

R

R

R

V BB CC 1,78

2 1

+

=

Ω

= +

R

R

R

R

2

1

2

1

Áp dụng định luật Kirchhoff II:

Phương trình đầu vào:

E E BE B

B

R

U V

I

E B

BEQ BB

+

−

=

mA I

I CQ =β BQ =200.10.10−3 =2

Phương trình đầu ra:

C CE E

E CE C

C

C CC

U = − + , Đây chính là phương trình đường tải tĩnh

I V

U CEQ = CC − CQ C + E =9

Hình 4

I C

I B

I E

I C

I E

I B

+Vcc

+ VBB

RE RB

RC

+Vcc

RE R2

R1

RC

BÀI TẬP FET

Bài 1 JFET kênh n hoạt động trong miền bão hòa (miền thắt)

UP=-3V; IDSS=9mA; IG=0

Xác định điểm làm việc tĩnh Q(ID, UGS, UDS)

Biểu diễn điểm làm việc trên đặc tuyến ra

Bài giải:

Đây là mạch phân cực cho JFET kênh đặt sẵn (kênh n) hoạt động trong miền bão hòa

Do IG=0 nên UGS=-1V

U

U I

I

P

GS DSS

2

=













−

=

U DS =V DD −I D.R D =9−4.1=5V

Bài 2 JFET kênh n hoạt động trong miền bão hòa

UP=-3V; IDSS=6mA; IG=0

Xác định điểm làm việc tĩnh Q(ID, UGS, UDS)

Biểu diễn điểm làm việc trên đặc tuyến ra

Bài giải:

Đây là mạch phân cực cho JFET kênh đặt sẵn (kênh n) hoạt động trong miền bão hòa

Do IG=0 nên:

U GS =V GG −I D.R S

hay:

S

GS GG

D

R

U V

2













−

=

P

GS DSS

D

U

U I

I

Từ (1) và (2), giải phương trình bậc 2:

U GS =−2,2V

I D=0,4mA

U DS =V DD −I D.(R D +R S)=4,2V

+VDD=9V

RD=1kΩ

RG=0,8MΩ

VGG=-1V

+VDD=6V

RD=4kΩ

VGG=-2V

RG=1MΩ

RS=0,5kΩ

Bài 3 JFET kênh n hoạt động trong miền bão hòa

Xác định điểm làm việc tĩnh Q Vẽ đường tải tĩnh và biểu diễn

điểm làm việc tĩnh Q trên đặc tuyến ra

UP=-3V; IDSS=8mA; IG=0

Bài giải:

Theo định lý Thevenin:

V V

R

R

R

V GG DD 2,4

2 1

+

=

Ω

= +

R

R

R

R

2

1

2

1

Vẽ lại mạch:

Đây là mạch phân cực cho JFET kênh đặt sẵn (kênh n) hoạt động trong miền bão hòa

Do IG=0 nên:

U GS =V GG −I D.R S

hay:

S

GS GG

D

R

U V

2













−

=

P

GS DSS

D

U

U I

I

Từ (1) và (2), giải phương trình bậc 2:

Ta được UGS, ID, UDS

Bài 4

MOSFET kênh đặt sẵn (kênh n) hoạt động trong chế độ nghèo

Xác định điểm làm việc tĩnh Q Vẽ đường tải tĩnh và biểu diễn

điểm làm việc tĩnh Q trên đặc tuyến ra

UP=-4V; IDSS=10mA; IG=0

Theo định lý Thevenin:

V V

R

R

R

V GG DD 3,2

2 1

+

=

+VDD=6V

RD=1kΩ

RS=500Ω

0,3MΩ

0,2MΩ

R2

R1 +VDD=6V

RD=1kΩ

VGG=2,4V

RG=0,12MΩ

RS=500Ω

+VDD=16V

RD=1,5kΩ

RS=0,5kΩ 0,1MΩ

0,4MΩ R2

R1

= +

R

R

R

R

2

1

2

1

Vẽ lại mạch:

Đây là mạch phân cực cho MOSFET kênh đặt sẵn (kênh n) hoạt động trong chế độ nghèo

Do IG=0 nên:

U GS =V GG −I D.R S

hay:

S

GS GG

D

R

U V

2













−

=

P

GS DSS

D

U

U I

I

Từ (1) và (2), giải phương trình bậc 2:

V U

mA I

V

U GS =−0,54 ; D =7,48 ; DS =1,04

Bài 5

MOSFET kênh n hoạt động trong chế độ giàu trong miền bão hòa

UT=3V; ID=8mA tại UGS=5V

Xác định điểm làm việc tĩnh Q

Viết phương trình và vẽ đường tải tĩnh

Bài giải:

Chuyển sơ đồ mạch về sơ đồ tương đương Thevenin:

V V

R

R

R

2 1

+

=

Ω

= +

R

R

R

R

2

1

2

1

MOSFET hoạt động tại chế độ làm giàu kênh dẫn, trong miền bão hòa:

Vẽ lại mạch:

Do UT=3V; ID=8mA tại UGS=5V

I = − => K=

Với VGG = 5V, UT=3V và K = =>

+VDD=25V

RD=2kΩ

RS=500Ω

0,8MΩ

0,2MΩ

R2

R1

( )2

Định luật Kirchoff II đầu vào:

S D GS

Định luật Kirchoff II tại đầu ra:

D

V = + + (3) Đõy chớnh là phương trỡnh đường tải tĩnh

1a Cho mạch nh− hình 1: UP=-2V; IDSS=10mA; IG=0

Xác định điểm làm việc Q và biểu diễn trên đặc tuyến ra

1b Cho mạch nh− hình 1: điểm làm việc trong mìên thắt với ID=4mA, IG=0; xác định điện

áp UDS Nếu VGG=0,2V thì ID=6mA, xác định điện áp thắt UP và dòng máng bão hoà IDSS

+VDD=10V

RD=2kΩ

RG=1MΩ -VGG=-1V

Hình 1a

+VDD=12V

RD=1,5kΩ

RG=500kΩ

-VGG=-0,3V

Hình 1b

Hình 2a

+VDD=15V

RD=4kΩ

-VGG=-1V

RG=1MΩ

RS=1kΩ

Hình 2b

+VDD=6V

RD=2kΩ

-VGG=-1V

RG=10MΩ

RS=100Ω +VDD=12V

RD=1kΩ

RS=500Ω

8MΩ

2MΩ

R2

R1

Hình 3a

2a Cho mạch nh− hình 2a: UP=-2V; IDSS=8mA; IG=0

Xác định điểm làm việc tĩnh Q và biểu diễn trên đặc tuyến truyền đạt

2b Cho mạch nh− hình 2b: IDSS=4mA; UP=-2V; IG=0

Xác định điểm làm việc tĩnh Q và biểu diễn trên đặc tuyến truyền đạt

3a Cho mạch (hình 3a): UP=-4V; IDSS=mA; IG=0

Xác định điểm làm việc tĩnh Q và biểu diễn trên đặc tuyến truyền đạt

3b Cho mạch (hình 3b): UP=-1,5V; IDSS=6mA; IG=0

Xác định điểm làm việc tĩnh Q và biểu diễn trên đặc tuyến truyền đạt

4a Cho mạch (hình 4): UT=1V; ID=10mA tại UGS=5V

Xác định điểm làm việc tĩnh Q và biểu diễn trên đặc tuyến truyền đạt

4b MOSFET kênh cảm ứng ( kênh n): RG=750kΩ có VT=2,5V Nếu ID=10mA và UGS=4V; xác định VGG; RD; và VDD để MOSFET làm việc tại: ID=6mA; UDS=3V

4c Cho mạch (hình 4): UT=1V; ID=8mA tại UGS=3,6V

Xác định điểm làm việc tĩnh Q và biểu diễn trên đặc tuyến truyền đạt

5 Cho mạch (hình 5): MOSFET kênh có sẵn hoạt động trong chế độ làm giàu kênh dẫn với

UT=2V; ID=10mA tại UGS=3V

Xác định điểm làm việc tĩnh Q và biểu diễn trên đặc tuyến truyền đạt

+VDD=6V

RD=1kΩ

RS=1kΩ

0,3MΩ

0,1MΩ

R2

R1

Hình 3b

+VDD=15V

RD=2kΩ

RS=200Ω

0,8MΩ

0,2MΩ

R2

R1

Hình 4a

+VDD=25V

RD=1,5kΩ

RS=0,5kΩ 0,1MΩ

0,4MΩ R2

R1

Hình 5 +VDD=24V

RD=1,5kΩ

RS=200Ω

0,5MΩ

0,1MΩ

R2

R1

Hình 4c