Bài tập mẫu điện tử cơ bản có đáp án chi tiết Việt Nam đang không ngừng tiến đến công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước. Ngành điện tử từ lâu đã là một trong những ngành mũi nhọn trong công cuộc này. Các trường đại học, cao đẳng, trung cấp theo hướng kỹ thuật, bao giờ cũng chú ý phát triển, mở rộng những môn học về điện tử.
VŨ THỊ NGỌC THU - NGUYỄN HỮU PHƯỚC BÀI TẬP MẪU ĐIỆN TỬ (Electronic Samples) BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ******************* ThS Vũ Thị Ngọc Thu ThS Nguyễn Hữu Phước BÀI TẬP MẪU ĐIỆN TỬ (Electronic Samples) NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH - NĂM 2018 BÀI TẬP MẪU ĐIỆN TỬ (Electronic Samples) ThS VŨ THỊ NGỌC THU ThS NGUYỄN HỮU PHƯỚC NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Khu phố 6, Phường Linh Trung, Quận Thủ Đức, TP Hồ Chí Minh Dãy C, số 10-12 Đinh Tiên Hồng, Phường Bến Nghé, Quận 1,TP Hồ Chí Minh ĐT: 028 6272 6361 – 028 6272 6390 E-mail: vnuhp@vnuhcm.edu.vn PHÒNG PHÁT HÀNH Dãy C, số 10-12 Đinh Tiên Hồng, Phường Bến Nghé, Quận 1,TP Hồ Chí Minh ĐT: 028 6272 6361 – 028 6272 6390 Website: www.nxbdhqghcm.edu.vn TRUNG TÂM SÁCH ĐẠI HỌC Nhà xuất ĐHQG-HCM tác giả/đối tác liên kết giữ quyền© Copyright © by VNU-HCM Press and author/ co-partnership All rights reserved Dãy C, số 10-12 Đinh Tiên Hoàng, Phường Bến Nghé, Quận 1, TP Hồ Chí Minh ĐT: 028 6272 6350 - 028 6272 6353 Website: www.sachdaihoc.edu.vn Chịu trách nhiệm xuất ĐỖ VĂN BIÊN Chịu trách nhiệm nội dung Xuất năm 2018 ĐỖ VĂN BIÊN Tổ chức thảo chịu trách nhiệm tác quyền TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM Website: http://hcmute.edu.vn Biên tập TRẦN THỊ ĐỨC LINH Sửa in Số lượng 300 cuốn, Khổ 16 x 24 cm, ĐKKHXB số: 4233-2018/CXBIPH/ 02-203/ĐHQGTPHCM, Quyết định XB số 240/QĐ-ĐHQGTPHCM NXB ĐHQG-HCM cấp ngày 13-12-2018 In tại: Cơng ty TNHH In & bao bì Hưng Phú Đ/c: 162A/1 – KP1A – P An Phú – TX Thuận An – Bình Dương Nộp lưu chiểu: Quý I/2019 ÁI NHẬT Trình bày bìa TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM IS BN: 978-604-73-6562-3 786047 365623 ISBN: 978 – 604 – 73 – 6562 – BÀI TẬP MẪU ThS VŨ THỊ NGỌC THU ĐIỆN TỬ ThS NGUYỄN HỮU PHƯỚC (Electronic Samples) Bản tiếng Việt ©, TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM, NXB ĐHQG-HCM TÁC GIẢ Bản quyền tác phẩm bảo hộ Luật Xuất Luật Sở hữu trí tuệ Việt Nam Nghiêm cấm hình thức xuất bản, chụp, phát tán nội dung chưa có đồng ý Trường đại học Sư phạm Kỹ thuật TP HCM Tác giả ĐỂ CÓ SÁCH HAY, CẦN CHUNG TAY BẢO VỆ TÁC QUYỀN! LỜI NĨI ĐẦU Việt Nam khơng ngừng tiến đến cơng nghiệp hóa, đại hóa đất nước Ngành điện tử từ lâu ngành mũi nhọn công Các trường đại học, cao đẳng, trung cấp theo hướng kỹ thuật, ý phát triển, mở rộng môn học điện tử Điện tử môn sở cho ngành học kỹ thuật, đặc biệt ngành điện tử Đây môn học dành cho bắt đầu tìm hiểu điện tử Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP Hồ Chí Minh dành tín cho mơn học Với chương trình đào tạo 132 tín cho ngành học, số tín mơn Điện tử cho thấy tầm quan trọng môn học Cuốn sách bao gồm nội dung cốt lõi điện tử (tham khảo từ chương trình chi tiết môn Điện tử Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP HCM) Nội dung sách bao gồm tập giải sẵn theo chương sau: Chương 1: MẠCH DIODE – ThS Vũ Thị Ngọc Thu biên soạn Chương gồm tập áp dụng định luật Kirchhoff, tập chỉnh lưu, chỉnh lưu nhân áp, Chương 2: MẠCH TRANSISTOR – ThS Vũ Thị Ngọc Thu biên soạn Chương gồm tập mạch phân cực, mạch khuếch đại đơn tầng, khuếch đại đa tầng, Chương 3: MẠCH OP-AMP – ThS Vũ Thị Ngọc Thu biên soạn Chương gồm tập mạch khuếch đại đảo, không đảo; mạch Op-Amp ghép tầng, Chương 4: MẠCH THYRISTOR – ThS Nguyễn Hữu Phước biên soạn Chương gồm tập mạch có linh kiện SCR, TRIAC, DIAC Chương 5: MẠCH ỔN ÁP – ThS Nguyễn Hữu Phước biên soạn Chương gồm tập mạch ổn áp dùng linh kiện rời (nối tiếp, song song), mạch ổn áp dùng IC, Thứ tự chương kể phù hợp với thứ tự Giáo trình Điện tử (Chủ biên PGS.TS Trần Thu Hà) dùng giảng dạy môn Điện tử Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP HCM Các tập chia làm nâng cao Những nâng cao đánh dấu (*) để dễ phân biệt Cuốn sách tính tốn với linh kiện xem lý tưởng tuyến tính Riêng chương tập Op-Amp với dạng khuếch đại đảo cho kết thú vị phần nghiên cứu tác giả ThS Vũ Thị Ngọc Thu Các tác giả biên soạn, biên dịch tập có lời giải để người đọc tự học, tự nâng cao trình độ trình học Người đọc nhận thấy nhiều điểm tập, dù tập nội dung quen thuộc Các tác giả giảng dạy trường đại học, cao đẳng khác nên sách kết tinh kiến thức chung mà nét riêng đặc biệt trường Cuốn sách nhờ khơng q đơn điệu, cứng nhắc mặt nội dung Các tác giả tin nội dung trình bày sách đủ hấp dẫn để thu hút quan tâm người đọc, cho người đọc nhận thấy thú vị điện tử Xin gửi lời cảm ơn đến ThS Lê Thanh Đạo, ThS Trương Thị Bích Ngà có nhận xét giúp cho sách hồn thiện Trong q trình biên soạn, thời gian có hạn, chắn cịn thiếu sót Các tác giả hy vọng người đọc góp ý để lần tái bản, sách ngày hoàn thiện Xin cảm ơn Các tác giả thuvtn@hcmute.edu.vn MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU Chương 1: MẠCH DIODE Chương 2: MẠCH TRANSISTOR 27 Chương 3: MẠCH OP-AMP 64 Chương 4: MẠCH THYRISTOR 97 Chương 5: MẠCH ỔN ÁP 127 TÀI LIỆU THAM KHẢO 153 Chương MẠCH DIODE A MỤC TIÊU Sau hoàn thành Chương 1, người đọc có kiến thức sau: Biết áp dụng định luật Kirchhoff, định luật Ohm để tính tốn dịng điện qua linh kiện (điện trở, diode, ) mạch điện hỗn hợp (nối tiếp, song song) Nguyên lý hoạt động mạch chỉnh lưu, mạch chỉnh lưu nhân áp, mạch dời tín hiệu, mạch xén, mạch cổng logic B CÁC CƠNG THỨC SỬ DỤNG Cơng thức 1: Định luật Ohm I U R Công thức 2: Định luật Kirchhoff dòng điện I I I I N Công thức 3: Định luật Kirchhoff điện áp U U U U N C TRẮC NGHIỆM VỀ LÝ THUYẾT Câu Diode linh kiện có cực? a b c d Câu Cực Anode diode cịn gọi cực gì? a Cực âm b Cực Bài 17 (*) Cho mạch ổn áp hình vẽ Giải thích ngun lý bảo vệ q dịng tính giá trị cực đại dịng điện mà mạch ổn áp cung cấp cho tải Bài 18 (*) Xác định công suất R1 mạch hình vẽ điện áp vào có giá trị cực đại 12.5V 140 Bài 19 (*) Cho mạch điện hình vẽ Xác định điện áp ngõ V0 mạch Biết điện áp cuộn thứ cấp máy biến áp có giá trị hiệu dụng 15V Bài 20 Xác định giá trị nhỏ lớn điện áp ổn áp hình vẽ Giả sử IADJ = 50 uA E ĐÁP ÁN TRẮC NGHIỆM VÀ LỜI GIẢI BÀI TẬP ĐÁP ÁN TRẮC NGHIỆM 1d 5b 9c 13a 17a 2c 6d 10d 14d 18a 3d 7b 11a 15a 19c 4d 8a 12c 16c 20c 141 Giải a Giá trị cực đại điện áp ngõ cuộn thứ cấp máy biến áp V2(peak) = √2V2 = 24√2 = 33.95𝑉 b Giá trị cực đại điện áp ngõ mạch chỉnh lưu cầu V(peak) = V2(peak) − 1.4 = 33.95 − 1.4 = 32.55𝑉 c Giá trị đỉnh dòng điện IR chạy qua điện trở RS 𝐼𝑅−𝑝𝑒𝑎𝑘 = 𝑉(𝑝𝑒𝑎𝑘) − 𝑉𝑍 32.55 − 10 = = 45.1𝑚𝐴 𝑅𝑆 500 d Điện áp gợn sóng đỉnh-đỉnh ngõ mạch lọc 𝑉𝑟−𝑝𝑝 = 𝐼𝑅−𝐷𝐶 45.1 = = 0.96𝑉 𝑓𝐶 100(470) e Điện áp ổn áp tải RL VL = VZ = 10 V f Dòng điện chạy qua tải IL = 𝑉𝐿 10 = = 1.96 𝑚𝐴 𝑅𝐿 5.1 Giải a Điện áp ngõ Ta có: 𝑉𝐿 = 𝑅𝐿 𝑉𝑖 400(30) = = 24𝑉 𝑅𝐿 + 𝑅 400 + 100 Vì VL = 24V > VZ = 20V nên diode Zener dẫn điện Vì vậy: VL = VZ = 20V b Giá trị dòng điện IR ; IL; IZ 𝑉𝑖 − 𝑉𝑍 30 − 20 = = 100𝑚𝐴 𝑅 100 𝑉𝐿 𝑉𝑍 20 𝐼𝐿 = = = = 50𝑚𝐴 𝑅𝐿 𝑅𝐿 400 𝐼𝑅 = 𝐼𝑍 = 𝐼𝑅 − 𝐼𝐿 = 100 − 50 = 50𝑚𝐴 142 Do IZmin < IZ < IZmax nên diode Zener hoạt động tốt c Khi tải hở IL = A ( hay RL → ), IZ = IR = 100mA < IZmax = 200mA nên diode Zener hoạt động bình thường Ta xét theo trị số công suất sau: Công suất diode Zener lúc bằng: PZ = VZ IZ = VZ IR = 20V(100mA)= 2000mW = 2W Cịn cơng suất tối đa diode Zener bằng: PZmax = VZ IZmax = 20V(200mA) = 4W Vậy PZ < PZmax nên diode Zener hoạt động tốt d Công suất tiêu tán nhiệt điện trở giới hạn R: 𝑃𝑇 = 𝐼𝑅2 𝑅 = 0.12 (100) = 1𝑊 Vậy phải chọn điện trở có cơng suất làm việc 2W (chọn cơng suất gấp đơi lần cơng suất lớn diode tiêu tán mạch) Giải a Dòng điện cực đại cực tiểu tương ứng diode Zener Ta có dịng tải khơng đổi bằng: 𝐼𝐿 = 𝑉𝐿 20 = = 100𝑚𝐴 𝑅𝐿 200 Khi Vi thay đổi, dòng IR thay đổi: 𝑉𝑖𝑚𝑎𝑥 − 𝑉𝑍 30 − 20 = = 500𝑚𝐴 𝑅 20 𝑉𝑖𝑚𝑖𝑛 − 𝑉𝑍 24 − 20 𝐼𝑅𝑚𝑖𝑛 = = = 200𝑚𝐴 𝑅 20 Do diode Zener có trị số thay đổi: 𝐼𝑅𝑚𝑎𝑥 = 𝐼𝑍𝑚𝑎𝑥 = 𝐼𝑅𝑚𝑎𝑥 − 𝐼𝐿 = 500 − 100 = 400𝑚𝐴 𝐼𝑍𝑚𝑖𝑛 = 𝐼𝑅𝑚𝑖𝑛 − 𝐼𝐿 = 200 − 100 = 100𝑚𝐴 Dòng cực đại IZM diode Zener cho bởi: 𝐼𝑍𝑀 = 𝑃𝑍𝑀 10 = = 500𝑚𝐴 𝑉𝑍 20 Do IZmax < IZM nên diode Zener hoạt động tốt 143 b Công suất diode Zener thay đổi: P Z max I Z maxV Z 0, A 20V 8W P Z I Z minV Z 0,1A 20V 2W Do PZmax < PZM nên diode Zener hoạt động tốt Công suất tiêu tán nhiệt điện trở R: 𝑃𝑅𝑚𝑎𝑥 = 𝐼𝑅𝑚𝑎𝑥 𝑅 = 0.52 (20) = 5𝑊 𝑃𝑅𝑚𝑖𝑛 = 𝐼𝑅𝑚𝑖𝑛 𝑅 = 0.22 (20) = 0.8𝑊 Vậy phải chọn điện trở có cơng suất 10W Giải a Giá trị VL, IL, IZ IR RL=180 Kiểm tra diode Zener có dẫn điện hay không cách tháo diode Zener khỏi mạch tính điện áp tải VL 𝑉𝐿 = 𝑅𝐿 𝑉𝑖 180(20) = = 9𝑉 𝑅𝐿 + 𝑅 180 + 220 Vì VL = 9V < VZ = 10V nên diode Zener không dẫn điện Mạch ổn áp khơng hoạt động Do đó: 𝐼𝐿 = 𝐼𝑅 = 𝑉𝑖 20 = = 50𝑚𝐴 𝑅𝐿 + 𝑅 220 + 180 IZ = mA VL = 9V b Giá trị VL, IL, IZ IR RL=470 𝑉𝐿 = 𝑅𝐿 𝑉𝑖 470(20) = = 13.62𝑉 𝑅𝐿 + 𝑅 470 + 220 Vì VL = 13.62V > VZ = 10V nên diode Zener dẫn điện Do đó: VL = 10V VR = Vi – VZ = 20 – 10 = 10V 144 𝑉𝑅 10 = = 45.45𝑚𝐴 𝑅 220 𝑉𝐿 10 𝐼𝐿 = = = 21.28𝑚𝐴 𝑅𝐿 470 𝐼𝑅 = c Xác định giá trị RL cho diode Zener hoạt động không công suất Từ công thức: PZmax = IZmaxVZ Suy ra: 𝐼𝑍𝑚𝑎𝑥 = 𝑃𝑍𝑚𝑎𝑥 400 = = 40𝑚𝐴 𝑉𝑍 10 𝐼𝐿𝑚𝑖𝑛 = 𝐼𝑅 − 𝐼𝑍𝑚𝑎𝑥 = 45.45 − 40 = 5.45𝑚𝐴 𝑅𝐿 = 𝑉𝐿 𝐼𝐿𝑚𝑖𝑛 = 10 = 1.83𝑘Ω 5,45 d Xác định giá trị tối thiểu RL để Zener hoạt động Ta có: 𝑉𝐿 = 10𝑉 = 𝑅𝐿 20 𝑅𝐿 + 220 Suy ra: RLmin = 220Ω Giải a Xác định RL IL để VRL = 10V 𝑅𝐿𝑚𝑖𝑛 = 𝑅𝑉𝑍 1(10) = = 250Ω 𝑉𝑖 − 𝑉𝑍 50 − 10 𝑉𝑅 = 𝑉𝑖 − 𝑉𝑍 = 50 − 10 = 40𝑉 𝑉𝑅 40 = = 40𝑚𝐴 𝑅 𝐼𝐿𝑚𝑖𝑛 = 𝐼𝑅 − 𝐼𝑍𝑚𝑎𝑥 = 40 − 32 = 8𝑚𝐴 𝐼𝑅 = 𝑅𝐿𝑚𝑎𝑥 = 𝑉𝑍 𝐼𝐿𝑚𝑖𝑛 = 10 = 1.25𝑘Ω b Xác định công suất cực đại với IZmax = 32mA 𝑃𝑍𝑚𝑎𝑥 = 𝐼𝑍𝑚𝑎𝑥 𝑉𝑍 = 32(10) = 320𝑚𝑊 145 Giải a Trị số RS VZ VL = 12V IL thay đổi từ đến 200mA 𝑅𝐿 = 𝑉𝐿 12 = = 60Ω 𝐼𝐿 200 𝑉𝐿 = 𝑉𝑍 = 12𝑉 = 𝑅𝐿 𝑉𝑖 60(16) = 𝑅𝐿 + 𝑅𝑆 60 + 𝑅𝑆 RS = 20Ω Suy ra: b Xác định PZmax câu a 𝑃𝑍𝑚𝑎𝑥 = 𝑉𝑍 𝐼𝑍𝑚𝑎𝑥 = 12(200) = 2.4𝑊 Giải Điện áp tối thiểu ngõ vào tính theo cơng thức 𝑉𝑖𝑚𝑖𝑛 = (𝑅𝐿 + 𝑅)𝑉𝑍 (1000 + 100)9 = = 9.9𝑉 𝑅𝐿 1000 Dòng điện tải 𝐼𝐿 = 𝑉𝐿 = = 9𝑚𝐴 𝑅𝐿 Dòng điện cực đại chạy qua diode Zener 𝐼𝑍𝑀 = 𝑃𝑍𝑀 300 = = 33.3𝑚𝐴 𝑉𝑍 Dòng điện cực đại chạy qua điện trở R 𝐼𝑅𝑚𝑎𝑥 = 𝐼𝑍𝑀 + 𝐼𝐿 = 33.3 + = 42.3𝑚𝐴 Điện áp tối đa ngõ vào 𝑉𝑖𝑚𝑎𝑥 = 𝐼𝑅𝑚𝑎𝑥 𝑅 + 𝑉𝑍 = 42.3(0.1) + = 13.23V Giải + Khi điện áp vào Vi = 30V 𝑉𝐿 = 20𝑉 = 𝑅𝐿 𝑉𝑖 1000(30) = 𝑅𝐿 + 𝑅𝑆 1000 + 𝑅𝑆 Giải phương trình ta được: RS = 0.5kΩ 146 + Khi điện áp vào Vi = 50V 𝐼𝑅𝑆 = 𝐼𝐿 = 𝑉𝑖 − 𝑉𝑍 50 − 20 = = 60𝑚𝐴 𝑅𝑆 0.5 𝑉𝐿 20 = = 20𝑚𝐴 𝑅𝐿 𝐼𝑍𝑀 = 𝐼𝑅𝑆 − 𝐼𝐿 = 60 − 20 = 40𝑚𝐴 Giải a Để mạch ổn áp hoạt động tốt R phải thỏa điều kiện: 𝑉𝑖𝑚𝑎𝑥 − 𝑉𝑍 𝑉𝑖𝑚𝑖𝑛 − 𝑉𝑍 ≤𝑅≤ 𝐼𝑍𝑚𝑎𝑥 + 𝐼𝐿𝑚𝑖𝑛 𝐼𝑍𝑚𝑖𝑛 + 𝐼𝐿𝑚𝑎𝑥 Tính lần lượt: 𝐼𝐿𝑚𝑖𝑛 = 𝐼𝐿𝑚𝑎𝑥 = 𝑉𝑍 𝑅𝐿𝑚𝑎𝑥 𝑉𝑍 𝑅𝐿𝑚𝑖𝑛 = 10 = 20𝑚𝐴 500 = 10 = 100𝑚𝐴 100 Thay vào bất đẳng thức ta được: 24 − 10 20 − 10 ≤𝑅≤ 140 + 20 14 + 100 87.5Ω ≤ 𝑅 ≤ 87.7Ω b Chọn linh kiện : Ta có : PZmax = VZ.IZmax = ( 10V) ( 140mA) = 1.4W (𝑉𝑖𝑚𝑎𝑥 − 𝑉𝑧 )2 142 𝑉𝑖𝑚𝑎𝑥 − 𝑉𝑧 2 𝑃𝑅𝑚𝑎𝑥 = 𝐼𝑅𝑚𝑎𝑥 𝑅=( ) 𝑅= = 𝑅 𝑅 87 = 2.25𝑊 Chọn R = 87 - 5W diode Zener có VZ = 10V PZM > 3W Giải 10 Điện áp ngõ 𝑉0 = 𝑉𝑍 − 𝑉𝐵𝐸 = 8.3 − 0.7 = 7.6𝑉 Điện áp phần tử điều khiển 147 𝑉𝐶𝐸 = 𝑉𝑖 − 𝑉0 = 15 − 7.6 = 7.4𝑉 Dòng điện qua R 𝑉𝑖 − 𝑉𝑍 15 − 8.3 = = 3.72𝑚𝐴 𝑅 1800 Dòng điện tải 𝐼𝑅 = 𝐼𝐿 = 𝑉0 7,6 = = 3,8𝑚𝐴 𝑅𝐿 2000 Dòng điện qua cực B transistor 𝐼𝐵 = 𝐼𝐶 3.8 = = 38𝜇𝐴 𝛽 100 Dòng điện qua diode Zener 𝐼𝑍 = 𝐼𝑅 − 𝐼𝐵 = 3.72 − 0.038 = 3,68𝑚𝐴 Giải 11 Điện áp điện trở R2 tổng điện áp VBE Q2 VZ diode Zener 𝑉𝐵𝐸2 + 𝑉𝑍 = 𝑉2 = 𝑅2 𝑉 𝑅1 + 𝑅2 Điện áp ngõ suy từ công thức 𝑉0 = 𝑅1 + 𝑅2 3.3 + 2.2 (10 + 0.7) = 26.75𝑉 (𝑉𝑍 + 𝑉𝐵𝐸2 ) = 𝑅2 2.2 Giải 12 Điện áp tải: 𝑉𝐿 = 𝑉𝑍 + 𝑉𝐵𝐸 = 10 + 0.7 = 10.7𝑉 Dòng điện chạy qua tải: 𝐼𝐿 = 𝑉𝐿 10.7 = = 107𝑚𝐴 𝑅𝐿 100 Dòng điện chạy qua điện trở R: 𝐼𝑅 = 148 𝑉𝑖 − 𝑉𝐿 15 − 10.7 = = 130.3𝑚𝐴 𝑅 33 Dòng điện chạy qua cực C transistor: 𝐼𝐶 = 𝐼𝑅 − 𝐼𝐿 = 130.3 − 107 = 23.3𝑚𝐴 Giải 13 Điện áp vào trung bình là: Vi 18 24 21V Dịng tải dịng qua BJT nên: IL = IC = 500mA Dòng điện chân B BJT: IB = IC / = 10mA Để mạch hoạt động ổn định ta chọn dòng qua Zener IZ = 2IB = 20mA Điện áp ra: V0 = VZ – VBE = 12V VZ = 12.7V Như cần chọn diode Zener có thơng số: VZ = 12.7V IZmax = 5IZ = 100mA Điện trở hạn dòng Zener: Vi = IR.R + VZ Theo định luật Kirchhoff 1, nút chân B BJT: IR = IZ + IB = 30mA Suy ra: 𝑅= 𝑉𝑖 − 𝑉𝑍 21 − 12.7 = = 28Ω 𝐼𝑅 30 Công suất tiêu thụ BJT: P = VCE IC = (21 – 12)V(500mA) = 4.5W Chọn BJT có: Dịng cực C cực đại ICmax = 2It = 1000mA Công suất tiêu thụ cực đại Pmax = 2P = 9W 149 Giải 14 a Giá trị điện áp VL dòng tải IL 𝑉0 = 𝑉𝑍 − 𝑉𝐵𝐸 = 7.5 − 0.7 = 6.8𝑉 𝐼𝐿 = 𝑉0 6,8 = = 200𝑚𝐴 𝑅𝐿 33 b Giá trị RS để có dòng qua diode Zener 6.4mA Dòng điện chân B BJT: 𝐼𝐵 = 𝐼𝐶 𝐼𝐿 200 = = = 1.33𝑚𝐴 𝛽 𝛽 150 Theo định luật Kirchhoff 1, nút chân B BJT: IR = IZ + IB = 6.4 + 1.33 = 7.73mA Suy ra: 𝑅𝑆 = 𝑉𝑖 − 𝑉𝑍 15 − 7.5 = = 970Ω 𝐼𝑅 7,73 c Công suất tiêu tán PD transistor nối tiếp P = VCE IC = (15 – 7.5)V(200mA) = 1.5W Giải 15 a Nguyên lý hoạt động mạch Giả sử, điện áp tải tăng, điện áp lấy mẫu R3 R4 tăng, làm điện áp VBE Q2 tăng (𝑉𝑅4 = 𝑉𝐵𝐸𝑄2 + 𝑉𝑍 , điện áp VZ cố định), Q2 dẫn mạnh làm cho dòng cực Q1 giảm, Q1 dẫn yếu, dẫn đến dòng tải giảm, làm điện áp tải giảm, trì điện áp điện áp ổn định Ngược lại điện áp tải có xu hướng tăng trình hoạt động ngược lại b Điện áp ổn áp mạch tính theo công thức 𝑉0 = 𝑅3 + 𝑅4 + 3.3 (𝑉𝑍 + 𝑉𝐵𝐸 ) = (5.6 + 0.7) = 10.1𝑉 𝑅4 3,3 Giải 16 a Nguyên lý hoạt động mạch 150 Giả sử, điện áp Vo tăng điện áp lấy mẫu VR3 điện trở R3 tăng, mà VR3 với điện áp ngõ vào đảo Op-amp nên suy hiệu điện ngõ vào Op-amp (VZ - Vi-) giảm (vì VZ cố định) Điều dẫn đến điện áp ngõ Op-amp giảm khiến cho transistor Q dẫn yếu làm cho điện áp cực C E (VCE) tăng Cuối làm cho V0 = Vi – VCE giảm xuống, điện áp ngõ trì khơng đổi Trường hợp, điện áp ngõ giảm giải thích ngược lại b Điện áp ổn áp ngõ tính sau: Ta có điện áp Zener VREF = 5.1V 𝑉𝑂𝑈𝑇 = (1 + 𝑅2 10 ) 𝑉𝑅𝐸𝐹 = (1 + ) 5.1 = 10.2𝑉 𝑅3 10 Điện áp cực B transistor Q: VB = 10.2V+VBE = 10.2 + 0.7 = 10.9 V Giải 17 Dòng điện tải qua điện trở R4 tạo điện áp cực B cực E Q2 Khi dòng tải IL tiến đến giá trị cực đại xác định trước điện áp rơi điện trở R4 đủ lớn để phân cực thuận cho mối nối BE Q2 làm cho transistor dẫn điện Điều dẫn đến Q1 dẫn yếu tức dòng điện chạy tải giảm xuống Giá trị cực đại dòng tải 𝐼𝐿(max) = 0,7 = 0.7𝐴 Giải 18 Trường hợp xấu công suất tiêu tán R1 xảy ngõ bị ngắn mạch Vout = 0, Vin = 12.5 V, điện áp rơi điện trở R1 Vin – Vout = 12.5V Công suất tiêu tán R1 𝑃𝑅1 = 𝑉𝑅1 12.52 = = 7.1𝑊 𝑅1 22 Vậy phải chọn điện trở R1 có cơng suất tối thiểu 10W 151 Giải 19 Điện áp ngõ V0 mạch: 𝑉0 = 𝑉𝑟𝑒𝑓 (1 + = 1.25 (1 + 𝑅2 ) + 𝐼𝐴𝐷𝐽 𝑅2 𝑅1 1500 ) + 0.1(1.5) = 9.9𝑉 220 Giải 20 Ta có: 𝑉𝑅1 = 𝑉𝑅𝐸𝐹 = 1.25𝑉 Khi R2 có giá trị nhỏ 0Ω 𝑉𝑂𝑈𝑇(min) = 𝑉𝑅𝐸𝐹 (1 + 𝑅2 ) + 𝐼𝐴𝐷𝐽 𝑅2 = 1.25(1) = 1.25𝑉 𝑅1 Khi R2 có giá trị lớn 5kΩ 𝑉𝑂𝑈𝑇(max) = 𝑉𝑅𝐸𝐹 (1 + = 1,25 (1 + 152 𝑅2 ) + 𝐼𝐴𝐷𝐽 𝑅2 𝑅1 5000 ) + 0.05(5) = 29.9𝑉 220 TÀI LIỆU THAM KHẢO Analog Fundamentals – A Systems Approach – Thomas L Floyd and David L Buchla – Pearson Education 2013 Electronic Devices and Circuit Theory – Robert L Boylestad and Louis Nashelsky – Pearson Education 2013 Electronics Fundamentals – Circuits, Devices and Applications Thomas L Floyd and David L Buchla – Pearson Education Limited 2014 Power Electronics – Daniel W Hart – McGraw-Hill 2011 Power Electronics – Dr P S Bimbhra – Khanna Publishers 2007 Electronic Principles – Sixth Edition –Malvino Foundation of Electronics Circuits and Devices – 4th Edition – Russell L.Meade, Robert Diffenderfer – Devry University, Kansas City, MO Foundation of Electronics Circuits and Devices – Conventional Flow Version – Russell L.Meade, Robert Diffenderfer – Devry University, Kansas City, MO Giáo trình Điện tử – Chủ biên PGS.TS Trần Thu Hà – Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật – TP HCM 10 Câu hỏi trắc nghiệm Kỹ thuật Điện tử – ThS Vũ Thị Ngọc Thu – Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP HCM–2017 153 ISBN: 978-604-73-6562-3 786047 365623 ... Vũ Thị Ngọc Thu ThS Nguyễn Hữu Phước BÀI TẬP MẪU ĐIỆN TỬ (Electronic Samples) NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH - NĂM 2018 BÀI TẬP MẪU ĐIỆN TỬ (Electronic Samples) ThS VŨ THỊ... chiều c Tùy vào điện áp phân cực d Tất sai D BÀI TẬP Bài Cho mạch điện hình bên Vin=12V, R1=10K, R2=2K, R3=2.68K, diode D1, D2 Si, diode D3 Ge Tính dịng điện I, I1, I2 Bài Cho mạch điện hình vẽ... Ngành điện tử từ lâu ngành mũi nhọn công Các trường đại học, cao đẳng, trung cấp theo hướng kỹ thuật, ý phát triển, mở rộng môn học điện tử Điện tử môn sở cho ngành học kỹ thuật, đặc biệt ngành điện