Bài tập Chương : Mạch Diod I Mạch chỉnh lưu lọc 3.1 Cho mạch chỉnh lưu bán kỳ có điện xoay chiều vi = 40 sin ωt , f = 50 Hz; điện trở tãi RL = k Ω ; diod có VD = 0,7 V dẫn Vẽ dạng sóng đầu tãi Tính điện VLDC dòng điện trung bình ILDC cuả tãi Giãi: Xem lại giáo trình Xem Vp >> VD , nên bõ qua VD Tính : VLDC = Vp / π = 0,318 Vp = 0,318 ( 40 ) = 12,72 V Và : ILDC = VLDC / RL = 12,72 / 1k Ω = 12,72 mA Chú ý : Có thể tính ILDC trước tính VLDC sau: ILDC = Ip / π = Vp / ( π RL) = 0,318 ( 0,04) = 12,72 mA VLDC = ILDC RL = 12,72 ( k Ω ) = 12,72 V 3.2 Cho mạch cầu chỉnh lưu toàn kỳ ( diod) có vi = 150 sin ωt , f = 50 Hz ,RL = 2k Ω Giải thích cách hoạt động mạch Tính điện trung bình dòng điện trung bình tãi D1 vi 150sinwt 50Hz D4 D2 D3 Giãi: Xem lại giáo trình Điện trung bình tãi: VLDC = VM / π = 0,636 VM = 0,636 ( 150) = 95,40 V Dòng điện trung bình qua tãi: ILDC = VLDC / RL = 95,40 / 2.103 = 47,70 mA 3.3 Cho mạch chỉnh lưu theo hình vẽ: Trình bày cách hoạt động vẽ dạng sóng ngõ ( đủ chi tiết ) vi Vpsinwt 2.Tính điện trung bình VLDC 50Hz dòng điện trung bình ILDC tãi khi: a Vihd =10V ( VD = 0,7V) b Vihd =100V ( xem VD = 0V) Hướng dẫn: Xem giáo trình a VLDC = - 4,275V ; ILDC = - 2,138 mA b VLDC = - 44,97V; ILDC = - 22,49 mA RL 2k D + RL 2k 3.4 Cho mạch chỉnh lưu toàn kỳ diod có Vihd = 6V, RL = 10 Ω , VD = 0,7V Tính VLDC ILDC mạch lọc có: C = 1000 µ F C = 2000 µ F Giãi: Tính với C = 1000uF :   V LDC = ( V p − V D )  − ÷ = − 0,  f R LC  ( 0, 005 ) 1 − (10)(1000)( 10 = ( 8, − 0, ) ( − 0,5 ) = 7, ( 0,5 ) = 3,85V −6  ÷= ) ILDC = VLDC / RL = 3,85 / 10 = 385 mA Tính với C = 2000uF     0, 005 = V LDC = ( V p − V D )  − ÷ = − 0, 10 − −6 ÷ 4(50)(10)(2000)(10 )   f R LC   = ( 8, − 0, ) ( − 0, 25 ) = 7, ( 0, 75 ) = 5,8V ( ) ILDC = VLDC / RL = 5,8 / 10 = 580 mA 3.5 Cho mạch chỉnh lưu toàn kỳ diod ( cầu chỉnh lưu) có Viac = V, f = 50Hz; RL = 30 Ω , tụ lọc C = 1000uF Tính VLDC, ILDC Vrp Giãi: Tính VLDC:     0, 005 = V LDC = ( V p − 2V D )  − ÷ = − 1,  − −6 ÷  f R LC   (30)(1000)(10 )  ( ) = ( 8, − 1, ) ( − 0,166 ) = ( 0,84 ) = 6, 02V ; 6V ILDC = VLDC / RL = / 30 = 200 mA Tính Vrp : Vrp = ( Vp – 2VD)( 0,005/ RL C = ( 0,166) = 1, 162 V 3.6.Cho mạch cầu chỉnh lưu với biến hạ có tỉ số vòng 14:1 Điện cấp cho cuộn sơ vi = 340 sinwt , 50Hz Tính: Điện đỉnh điện hiệu dụng cuộn thứ Trò số đỉnh ngược mà diod chỉnh lưu phải chòu đựng Giãi: Điện cuộn thứ: n2 V ip = V p = 340 = 24, 285V = 24,30V ; 14 n1 Tính: PIV = Vip = 24,30V V ihd = V ip 24,3 = = 17,185V 1, 414 3.7 Cho mạch chỉnh lưu toàn kỳ diod sử dụng biến có điểm có tỉ số vòng17:1 Tính: Điện hiệu dụng cuộn thứ Điện đónh ngược tác động lên diod ngưng dẫn Giãi: Điện hiệu dụng cuộn thứ cấp: n2 V ihd = V = ( 220 ) = 12,94V 17 n1 PIV: Vop = Vip – VD = 12,94( ) – 0-,7 = 18,30 – 0,7 = 17,6 V PIV = Vop = ( 17,6) = 35,2 V 3.8 Cho cấp điện đơn giản ( chỉnh lưu diod lọc ) có tỉ số vòng biến 18:1; điện cấp điện cuộn sơ Vs = 220 V; tụ lọc C = 2000uF, RL = 10 Ω Tính: Điện trung bình dòng điện trung bình ngõ Điện dợn sóng Vrp hệ số dợn sóng r% mạch chỉnh lưu Giãi: Điện trung bình dòng điện trung bình: n2 V ihd = V = ( 220 ) = 12, 22V 18 n1 V ip = V ihd = 12, 22 ( 1, 414 ) = 17, 28V  0, 005  V LDC = ( V ip − V D )  − ÷ = ( 17, 28 − 0, ) ( − 0, 25 ) = R LC   12, 435 V = 16,58 ( 0, 75 ) = 12, 435V ⇒ I LDC = LDC = = 1, 243 A 10 RL Điện dợn sóng: 0, 005 = 16,58 ( 0, 25 ) = 4,145V V rp = ( V ip − V D ) R LC V rp = 2,3934V ; 2, 4V 2, r = V rhd = = 0,145 V LDC 12, 45 hay r% = 14,5% Có thể tính trực tiếp từ công thức : 0, 29 % = 14,5% r% = R LC Nhận xét: sinh viên tính với RL 20; 50; 100 Ω …; ta thấy tãi lớn ( hay dòng tãi lớn , điện trở tãi nhõ) độ V rhd = dợn sóng lớn ngược lại dòng tãi nhõ ( hay điện trở lớn ) độ dợn sóng nhõ 3.9 Cho cấp điện đơn giản ( chỉnh lưu diod lọc ) có tỉ số vòng biến 10:1; điện cấp điện cuộn sơ Vs = 240 V; tụ lọc C = 500uF, RL = 100 Ω Tính: 1.Điện trung bình dòng điện trung bình ngõ 2.Điện dợn sóng Vrp hệ số dợn sóng r% mạch chỉnh lưu Giãi: Điện trung bình dòng điện trung bình: n2 V ihd = V = ( 240 ) = 24V 10 n1 V ip = V ihd = 24 ( 1, 414 ) = 33,94V  0, 005  V LDC = ( V ip − V D )  − ÷ = ( 33,94 − 1, ) ( − 0,1) = R LC   = 32,54 ( 0,9 ) = 29, 28V V LDC = 0, 292 A = 292mA 100 Điện dợn sóng: V rp = ( V ip − V D ) 32,54 ( 0,1) = 3, 254V I LDC = V rp 3, 25 = ; 1,88V 1, 732 1,88 r = V rhd = = 0, 0645 V LDC 29, 25 hay r% = 6,45% Có thể tính trực tiếp từ công thức : 0, 29 % = 6, 45% r% = R LC V rhd = 3.10 Cho cấp điện đơn giãn tập 2.9 với tụ lọc C = 2000uF tãi RL = 15 Ω Tính lại VLDC , ILDC r% Đáp số: VLDC = 27,12V; ILDC = 1,808A Vrhd = 3,14 ; r% = 9,6 % 3.11 Tính hệ số dợn sóng cấp điện có VLDC = 27,9 V ILDC = 50mA tụ lọc C = 100uF Đáp số: V LDC 27,9 = = 558Ω I LDC 50mA 0, 29 0, 29 r% = %= % = 5,19% 558 ( 100uF ) R LC RL = 3.12 Tính trò số tụ lọc C để có hệ số dợn sóng không vượt 5% cho mạch chỉnh lưu lọc toàn kỳ với điện dòng điện tãi 5V 10mA Giãi: Trò số điện trở tãi: RL = VLDC / ILDC = 5V / 10 mA = 500 Ω Trò số điện dung : 0, 29 0, 29 C= = = = 116 µ F f rR L rR L 2500 Chọn C 100 µ F 150 µ F C lớn hệ số dợn sóng nhõ 3.13 Thiết kế mạch chỉnh lưu bán kỳ lọc để có điện DC cấp cho tãi 50V với hệ số dợn sóng ≤ 1% Cho biết tãi có trò RL = 3.3k Ω Giãi: Dòng qua tãi: ILDC = VLDC/RL = 50V / 3.3 k Ω = 15 mA Điện dợn sóng: Vrhd = r VLDC = 0,01 x 50V = 0,5V Trò số điện dung tụ lọc : C = 0,58 / ( r RL) = 0,58 / (1% x 3,3k Ω ) = 1757 µ F Chọn C = 2000 µ F Điện AC cuôn thứ cấp cần có : Vip = Vop + VD ; 50 V Tỉ số vòng biến phải sử dụng: V s V n1 220 = = = = 4, V ip V n 50 3.14 Cho biết trò số điện đỉnh ngược diod phải chòu ngưng dẫn mạch sau đây: Chỉnh lưu bán kỳ ( sóng) Chỉnh lưu toàn kỳ diod Chỉnh lưu toàn kỳ diod ( cầu chỉnh lưu ) Đáp số: PIV = Vip PIV = 2Vip PIV = Vip Giải thích: a Trong trường hợp ngưng dẫn , diod chỉnh lưu bò tác động cực điện điện cuộn thứ cấp biến Vip b Trong trường hởp , diod chỉnh lưu phải chòu điện cuộn thứ cấp hay 2Vip II Mạch ổn áp Zener 3.15 Cho mạch chỉnh lưu toàn kỳ lọc có điện ngõ không tãi VL NL= 16,58V có tãi VLFL = 14,5 V Tính hệ số điều tãi cấp điện đơn giản Giãi : Ta có hệ số điều theo đònh nghóa: ∆V L V LNL − V LFL 16,58 − 14,5 = = = 0,1434 SL = 14,5 VL V LFL hay : SL% = 0,1434x100%=14,34% Nhận xét: Với cấp điên đơn giản hệ số điều có trò số lớn, cấp điện lý tưởng.Muốn có hệ số điều tốt ( thật nhõ) phải sử dụng thêm mạch ổn áp 3.16 Cho mạch ổn áp đơn giản theo hình sau , diod Zener có VZ = 20V, IZK = 5mA, IZM = 200mA RL = 400 Ω , RS = 100 Ω Tính: Điện ngõ ( đầu tãi) Trò số dòng I1 ; IL; IZ Cho biết diod Zener có hoạt động tốt hay không? Khi hở tãi diod Zerner có hoạt động hay không? Cho biết điện trơ RS phải có công suất để không bò hư Giãi: Rs 100 VODC = VZ = 20V V iDC − V Z = 30V − 20V = 100mA + + I1 = 100Ω VoDC Rs VZ ViDC 20V 30V 20V V ODC V Z = = = 50mA IL = RL R L 400Ω I Z = I − I L = 100 − 50 = 50mA Do : I Zk < I Z < I ZM nên diod Zener hoạt động tốt Khi tãi hở IL = A ( hay RL -> ∞ ) , IZ = I1 = 100mA < IZM = 200mA nên diod Zener hoạt động tốt Ta xét theo trò số công suất sau: Công suất diod Zener lúc : RL 400 PZ = VZ IZ = VZ I1 = 20V x 100mA= 2000mW = 2W Còn công suất tối đa diod Zener bằng: PZM = VZ IMZ = 20V x 200mA = 4W Vậy PZ < PZM nên diod Zener hoạt động tốt Công suất tiêu tán nhiệt điện trở giới hạn Rs: 2 P RSM = I R S = ( 0,1A ) ( 100Ω ) = 1W Vậy phải chọn điện trở có công suất làm việc ≥ 2W ( chọn công suất gắp đôi lần công suất lớn diod tiêu tán mạch) 3.17 Cho mạch ổn áp 3.16 vơí diod Zener có VZ = 20V, PZM = 10W; tãi RL = 200 Ω , RS = 20 Ω ; ViDC thay đổi từ 24V đến 30V Tính : Trò số dòng điện cực đại cực tiểu tương ứng diod Zener Công suất cực đại tương ứng diod Zener điện trở Rs Giãi: Ta có dòng tãi không đổi bằng: 20V V L V ODC = = = 0,1A IL = 200Ω RL RL Khi Vi thay đổi, ta có dòng I1 thay đổi có : V i max − V Z = 30V − 20V = 0,5 A I 1max = 20Ω Rs V i − V Z 24V − 20V = = 0, A I 1min = 20Ω Rs Do diod Zener có trò thay đổi : I Z max = I 1max − I L = 0,5 A − 0,1A = 0, A I Z = I 1min − I L = A − 0,1A = 0,1A Dòng cực đại IZM diod Zener cho bởi: P ZM = 10W = 0,5 A I ZM = 20V VZ Do IZmax < IZM nên diod Zener hoạt động tốt Công suất Diod 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 diod Zener hoạt động tốt Công suất tiêu tán nhiệt điện trở Rs: 2 P RS max = I 1max R s = ( 0,5 ) ( 20 ) = 5W P RS = I 1min R s = ( 0, ) ( 20 ) = 0,8W Vậy phải chọn điện trở có công suất ≥ 10W 3.18 Muốn thiết kế mạch ổn áp đơn giản điếu kiện có sẳn nguồn ViDC = 16V ; Rs = 1k Ω ; diod Zener có VZ = 10V; PZM= 400mW Cho biết mạch có hoạt động hay không sử dụng tãi RL = 1,2k Ω RL = 3k Ω Trong điều kiện mạch hoạt động tốt , tính trò sau : I1 ; IL ; IZ PZ Giãi: Khi RL = 1,2k Ω chưa mắc diod Zener vào mạch ta có điện tãi : 1, RL 16V = 8, 73V < Vz V LDC = V iDC = + 1, Rs + RL Do mạch ổn áp không hoạt động Khi RL = 3k Ω chưa mắc diod Zener vào mạch,điện tãi : RL 16V = 12V > Vz V LDC = V iDC = 1+ Rs + RL Vậy diod Zener hoạt động tốt điện tãi ( hay điện ngõ ra) bằng: VLDC = VZ = 10V Khi mạch ổn áp hoạt động ta tính : V iDC − V Z = 16V − 10V = 6mA I1 = 1k Ω RS V LDC 10V = = 3,33mA IL = 3k RL I Z = I − I L = 6mA − 3,33mA = 2, 67 mA Ta có: P ZM = 0, 4W = 40mA I ZM = 10V VZ Do có IZ < IZM nên lần ta thấy diod Zener hoạt động tốt chọn tãi 3k Ω điều kiện 3.19 Thiết kế mạch ổn áp Zener điều kiện sau: Điện cấp điện DC thay đổi khoãng 20V – 24V , điện trở tãi thay đổi từ 100 Ω đến 500 Ω , diod Zener có VZ = 10V rz không đáng kể , dòng IZmin = 14 mA, IZM = 140mA Xác đònh trò số RS để mạch hoạt động ( trường hợp xấu nhất) Cho biết trò số linh kiện phải chọn để ráp mạch Giãi: Để mạch ổn áp hoạt động tốt Rs phải thoả điều kiện: −V Z V iDC max − V Z V ≤ R s ≤ iDC I Z max + I L I Z + I L max Tính lần lượt: V Z = 10V = 0,1A R L max 100Ω 10V VZ = = 0, 02 A I L max = R L 500Ω thay vào bất đẳng thức ta được: ( 24 − 10 ) V ( 20 − 10 ) V ≤ Rs ≤ ( 140 + 20 ) mA ( 14 + 100 ) mA I L = 87,5Ω ≤ R s ≤ 87, 7Ω Chọn linh kiện : Ta có : PZmax = VZIZ = ( 10V) ( 140mA) = 1,4W P Rs max = I 1max  V iDC max −V Z Rs =   Rs  = (V ÷R  s iDC max −V Z ) Rs 2 = 14 = 2, 25W 87 Chọn Rs = 87 Ω - 5W Diod Zener có VZ = 10V PZM > 3W 3.20* Thiết kế mạch ổn áp với điều kiên 2.19 không cho trước trò số dòng IZ mà chọn tỉ lệ IZmin = 0,1 IZmax Tính trò IZmax RS để mạch ổn áp hoạt đông tốt trường hợp xấu nêu Giãi : Ở tập ta có bất đẳng thức tính Rs , trò số IZmin IZmax nên ta phải tính trước IZmax cách thay IZmin = 0,1 IZmax vào suy ra: I L max (V iDC max −V Z ) − I L (V iDC −V Z ) = I Z max = ( V iDC −V Z ) −0,1I Z max (V iDC max −V Z ) − − ( )− ( ) = I L max V iDC max− V Z I−L V iDC V Z = V iDC 0,9V Z 0,1V iDC max 100 ( 24 − 10 ) − 20 ( 20 − 10 ) = = 140mA 29 − 0,9 ( 10 ) − 0,1( 24 ) Biết IZmax suy IZmin = 14mA , ta thay vào bất đẳng thức để tính Rs tập 2.19 3.21.Cho mạch ổn áp sử dụng diod Zener 1N 5240 có VZ = 10V, rz = 10 Ω , ViDC = 20V ± 2V , Rs = 100 Ω , RL = 200 Ω Tính thay đổi điện ngõ Tính hệ số điếu Sv Giãi: Sự thay đổi điện ngõ ra: ∆V i = ±2V rz = 10 ( ±2V ) = 0,18V ∆V o = ∆ V i 10 + 100 r z + Rs Hệ số điều thế: ∆V o 0,18 = = 0.09 SV = ∆V i tính từ : 10 ∆V o = rz = = 0, 0909 = 0,91 SV = ∆V i r z + R s 10 + 100 3.22*.Thiết kê mạch ổn áp đơn giản dùng diod Zener có Vz = 5V, rz = 10 Ω , PZmzx = 400mW Điện cung cấp Vi = 11V ± 2V Tính trò số RS ( có sai số 10%) điện ngõ cực đại cực tiểu ( không tãi) Tính hệ số ổn đònh (điều ) tổng trở mạch Cho biết điện trở tãi nhỏ mà mạch ổn áp hoạt động tốt Giãi: Ta có: Dòng điện cực Zener cực đại : IZM = PZM / VZ = 0,4W/ 5V = 50mA Khi tãi ( IL = 0) IZmax = I1max, ta phải chọn Rs để có dòng I1max này: − − V z ( 13 − ) V V I max ≥ V iDC max+ V z ⇒ R s + r z ≥ iDC max = = 100Ω R s r z 80mA I z max ⇒ R s = 100 − 10 = 90Ω Trong thưcï tế ta chọn Rs =100 Ω ( phạm sai số 10%) Công suất tiêu tán nhiệt Rs : 2 P RS = I 1max R s = 0, 08 (10) = 0, 64W  Chọn Rs = 100 Ω -1W Khi tãi, IZ = I1, nên ta có: V iDC max − V Z = ( 11 + ) V − 5V = 80mA I Z max = I 1max = 100Ω Rs V iDC − V Z = ( 11 − ) V − 5V = 40mA I Z = I 1min = 100Ω Rs ∆ I Z = I Z max − I Z = 80 − 40 = 40mA V o max = V o + ∆V o = V o + r z∆ I Z = 5V + 10Ω ( 40mA ) = 5, 4V hay : Vo = 5V ± ∆V = 5V ± 0,2V Hệ số ổn đinh ( Hệ số điều thế): 10   + VDD RD 1uF G Q 1uF + VDS VGS + S Vi RG Vo + 4.1 Cho mạch khuếch đại JFET kênh n ( h.1) có thơng số sau : IDSS = 1,65mA, Vpo = 2V Tính : Tính điện phân cực VGS theo điều kiện VGS + Vpo = 0,63 Tính dòng ID Tính hệ số truyen dẫn gm Giải: Tính VGS: Vp =VGS + Vpo VGS = 0,63V – Vpo = 0,63 – = - 1,37V Tính dòng thốt: RS CS I D = I DSS  1− ( V GS V GSOFF = ÷  ) H.1 2 −1,37V = 1, 65 ( − 0, 685 ) = 0,15mA −2V 3,Tính hệ số truyền dẫn :  V GS  −2 I DSS  V GS  g m = g mo 1 − ÷= 1 − ÷=  V GSOFF  V GSOFF  V GSOFF  ( 1, 65mA )  −1,37V  =− 1 − ÷ = 1, 65mA / V ( − 0, 685 ) = 1, 65mA / V ( 0,315 ) = 0, 52mA / V −2V −2V   hay : gm = 0,52 mS VDD 4.2 Cho mạch khuếch đại JFET 2N5458 ( H.2) +20V JFET có thơng số : IDSS = 2mA – 9mA RD 2k Co µ S gm = gfs = 1500 – 5000 dòng rĩ cực Ci Q + cỗng IGSS = 1nA G Vo VDS Tính trị số VGS Vi VGS + Tính điện VDS giới hạn RG 100M IDSS cho Tính độ lợi điện Av giới hạn Của IDSS Giải:H.2 Tính VGS : VGS = VG – VS = RGIGSS – = 100M Ω ( 1nA) = 0,1V= 0V Tính VDS : Khi IDSS = 2mA cho : Do VGS =0V  I D ; I DSS = 2mA VDS = VDD – RD ID = 20V- 2k Ω (2mA) = 16V Khi IDSS = 9mA cho : Do VGS = 0V  I D ; I DSS = 9mA VDS = VDD – RD ID = 20V- 2k Ω (9mA) = 2V VDD 3.Độ lợi thế: +12V Với: gm = 1500 µ S = 1,5mS  Av = - gm RD = 1,5mS ( RD 2k Ω ) = - Co 3,9k µ S gm = 5500 = 5,5mS  Av = - gm RD = 5,5mS ( 2k Ω ) = - 11 Ci Q + 4.3 Cho mạch khuếch đại JFET kênh n ( h.3) G Vo VDS JFET có IDSS = 4mA; Vpo = 5V, Vi VGS + rds = 10k Ω = 1, 65mA − + RG 1M RS CS 62 Tính điện phân cực VGDQ để có IDQ = 1mA Tính RS VDS Giải: Tính VGS: I D = I DSS  V  1−  V ( GS GSOFF 1mA = 4mA − V GS −5V ( = + V GS 5V ) ) ⇒ ÷  H.3 ⇒  V GS  V GS = 1 + = ± −1⇒ ÷⇒  5V  −7,5V ⇒ −7,5 > −5V = Vpo ( khong ) ⇒±   V GS =  ± − ÷ =   −2,5V ⇒ −2,5V < −5V = Vpo ( chon ) Nhớ : VGSOFF = - Vpo Vậy chọn : VGS = - 2,5V Tính Rs VDS : V GS = − R S I D = −2,5V ⇒ 2,5V = 2,5k Ω RS = 1,5mA V DS = V DD − ( R D + R S ) I D = 12V − ( 3,9 + 2,5 ) k Ω ( 1mA ) = 12 − 6, = 5, 6V 4.4 Cho mạch khuếch đại JFET ráp CS 4.3 JFET có : Vpo = 2V; IDSS = 1,65mA; phân cực VGS = - 0,62V; VDD = 24V Tính : Trị số dòng ID Tính trị số RS Giải: ID = 0,8mA RS = 800 Ω 4.5* Cho mạch khuếch đại JFET ráp CS h.4 với trị số sau: VDD = + 22V; RG = 1M Ω ; RD = 2,7k Ω ; RS = 500 Ω ; tụ liên lạc tụ phân dòng có trị số lớn xem nối tắt chế độ ac JFET có IDSS = 10mA; VGSOFF = -Vpo = -4V Vẽ đặc tuyến truyền Vẽ đường phân cực xác định điểm tĩnh điều hành Q ID ( mA) Giải: 10 Vẽ đặc tuyến truyền : Trước hết cho VGS có trị -1V; D -2V; -3V tính trị ID tương ứng Q 3,3 63 VGS(V) -Cho VGS = - V , tính được:  V GS  = − I D I DSS  ÷ =  V GSOFF  -4 -3 -2 -1 1,7 H.4 2  −2  = 10mA 1 − ÷ = 10mA ( − 0,5 ) =  −4  = 2,5mA -Cho VGS = - 1V :  V GS  I D = I DSS 1 − ÷ =  V GSOFF  2  −1  = 10mA 1 − ÷ = 10mA ( − 0, 25 ) =  −4  = 5, 6mA - Cho VGS = - 3V :  V GS  I D = I DSS 1 − ÷ =  V GSOFF  2  −3  = 10mA 1 − ÷ = 10mA ( − 0, 75 ) =  −4  = 0, 625mA Vẽ đặc tuyến truyền ( h.4) Vẽ đường phân cực: Ta có phương trình đường phân cực VGS = - RS ID hay: V GS ID = − RS đường thẳng qua điểm gốc vá có hệ số độ dốc – 1/500 Ω , vẽ nhanh cách thiết lập bảng biến thiên sau: VGS(V) -1 -2 -3 -4 ID (mA) 0,2 10,8 Vẽ chung với đặc tuyến truyền h,4 Giao điểm đường cho trị số điểm tĩnh điều hành Q : VGS = - 1,7V IDQ = - 3,3mA Còn lại trị số VDSQ tính được: VDSQ = VDD – ( RD + RS ) ID = 22V – ( 2,7 + 0,5)k Ω ( 3,3mA) = = 22V – 10,56V = 11,44V 64 4.6* Cho mạch khuếch đại CS JFET tự phân cực h.3 với VCC = +22V; RG = 1M Ω ; RD = 3,6k Ω ; RS = 0,75k Ω JFET có: IDSS = 12mA; VGSOFF = -Vpo = -4V Tính: Tri số điểm tĩnh điều hành Q Giải: Tính trị số điểm Q Vì khơng biết lúc trị số VGS ID nên ta giải phương pháp tìm giao điểm đặc tuyến truyền đường phân cực Tuy nhiên , sau ta xét cách giải giải phương trình bậc để tính dòng I D Từ phương trình :  V GS  I D = I DSS  − ÷  V GSOFF  : (1) VGS = - RSID Thay (2) vào (1) : (2) 2   RS I D  R S I D 2R S I D  = − = + − I D I DSS  ÷ I DSS  ÷⇒  V GSOFF   V GSOFF V GSOFF   V GSOFF  2 R S I D + − I D  V GSOFF R S + ÷− V GSOFF = I DSS   có dạng phương trình bậc : ax2+ bx + c =0 với : x = ID a = R 2S   V b = −  V GSOFF R S + GSOFF ÷ I DSS   2 c = V GSOFF = V po Giải phương trình cho ta nghiệm : −b ± b − 4ac 2a Thay trị số linh kiện vào tính được: 2 a = ( 0, 75k Ω ) = ( 750Ω ) = 562.500 ID =  42  b = −  ( ) ( 750 ) + ÷ = −6000 − 1334 = −7334 12.10−3   c = 42 = 16 ∆ = b − 4ac = ID = ( −7334 ) − ( −7334 ) ± 4218 ( 562500 ) = − ( 562500 ) ( 16 ) = 4217,5 = 4218 1A > IDSS ( khong ) 2, 77mA < I DSS ( chon ) chọn : ID = 2,8mA  VGS = - RSID = - 0,75k Ω (2,8mA) = -2,1V 65 Tính VDS : VDS = VDD – ( RD + RS)ID = 22V – ( 3,6 + 0,75)k Ω ( 2,8mA) = = 22V – 12,18 = 9,8V 4.7* Làm lại tập 4.6* với trị số sau: VDD = 20V; RD = 2,4k Ω ; RS = 680 Ω ; RG = 3,3M Ω JFET có : IDSS = 10 mA ; VGSOFF = -Vpo = - 4V Đáp số : Tính điểm Q: 12,45mA > IDSS( khơng chọn) IDQ = 2,78mA < IDSS ( chọn) VGSQ = - 1,9V VDSQ = 11,43V 4.8 Cho mạch khuếch đại JFET h JFET có : IDSS = 10 mA ; IGSS = A VGSOFF = -Vpo = - 4V; Vi = 20mV VDD +15V Tính trị điểm Q Đáp số : RD Co 1,5k Tính trị Q Ci VGG = VGS + RGIGSS = VGS Q + G VGS = VGG = - 1V VDS Vi VGS  V GS  + I D = I DSS 1 − RG 1M ÷ = V GSOFF   VGG -1V + 2  −1  = 10mA  − ÷ = 10mA ( − 0, 25 ) =  −4  = 5, 6mA Vo V DS = V DD − R D I D = 15V − ( 1,5k Ω ) 5, 6mA = = 15V − 8, 4V = 6, 6V Hình 4.9 Cho mạch khuếch đại CS (h.7) JFET phân cực có IDQ = 2,5mA gm = 3mS ; rd = 100k Ω Tính trị VGSQ, VDSQ VDD +24V R1 5,6M Ci G Vi R2 1M H.7 Q VGS + Co + R1 1,4M G Q VGS + + + VDS - Vo Vi 0.6M RL 2,7k + - CS 20uF RD 2,7kHình Co Ci R2 Vo VDS - VDD RS +20V 2,7k 4.10* Cho mạch khuếch đại JFET ráp CS ( h.8) JFET có:Vpo = 4V; IDSS= 12mA; Rsig rd = 25k Ω ID = 12mA Tính: 100k Trị số điểm tĩnh điều hành Q + Giải : vsig RD 2,7k + Giải: Tính VGSQ, VDSQ R2 24V = 4V VG = V DD = 5, + R1 + R VS = RSID = 2,7k Ω (2,5mA) = 6,75V VGSQ = VG – VS = 4V – 6,75V = - 2,75V VDSQ = VDD – ( RD + RS ) ID = = 24V – ( 2,7+2,7)k Ω (2,5mA) = = 24V – 13,5V = 10,5V RS 2,7k CS 20uF - 66 Tính trị điểm Q R2 VG = V DD = R1 + R 0, = 20V = 6V 1, + 0, V S = R S I D = 2, 7.10 I D V GS = V G − V S = 6V − 2, 7.10 I D Thay vào biểu thức tính ID : H.8 2  V GS  = 12mA 1 − 6V − 2, 7.10 I D  = I D = I DSS  −  ÷ ÷ −4V  V GSOFF     2, 7.103 I D  −3 = 12.10  + − ÷ = 12.10 2,5 − 0, 675.10 I D   −3 ( ( ( ) ( = 12.10−3 ( 2,5 ) − ( 2,5 ) 0, 675103 I D − 0, 675103 I D ( ) ) ) = )= = 12.10−3 6, 25 − 3,375.103 I D + 0, 4556.106 I 2D ⇒ Sắp xếp lại ta có phương trình bậc ID:   0, 4556.106 I 2D −  3,375.10 + ÷I D + 6, 26 = 12.10−3   Chia tất cho 0,4556 ta được: 10 I D − ( 7,59.103 ) I D + 13, = Do dòng ID có trị vào khỗng mA ( 10-3 A ) I 2D có trị ( 10-6A) nên phương trình rút gọn thành : I D − 7,59 I D + 13, = Giải được: −7,59 ± ( 7, 59 ) − ( 13, ) 2,96mA 4, 63mA kết qủa < IDSS nên ta cần xét thêm trị VGS để chọn trị cho V GS < V GSOFF : Với: ID = - 2,96mA  VGS = 6V – 2,7 103(2,96 10-3) = 6V – 1,992 = -2V ID = - 4,63mA  VGS = 6V – 2,7 103(4,63 10-3) = 6V – 12,5 = -6,5V Do 6,5V > 4V , nên ta chọn kết qủa : VGS = - 2V ID = 2,96mA ID = = Tính : VDS = VDD – ( RD + RS ) ID = 20V-( 2,7 + 2,7).103 (2,96 10-3) = = 20V – 15,984V = 4V 4.11 Cho mạch khuếch đại ráp CS h.8 với có R1 = 1M Ω , R2 =470k Ω RS = 680 Ω , RD = 1,2k Ω , VDD = 30V Tại điểm tĩnh điều hành , JFET có thơng số sau : IDSS = 11mA Vpo = 2V Tính : Trị số điểm tĩnh Q 67 Đáp số: Giải phương trình bậc cho IDQ có trị số 4,8 mA 9,5mA Suy có trị VGSQ : 2.58V -0,680k Ω ( 4,8mA) = - 0,684V > VGSOFF = - 2V 2,58V -(0,68k Ω )(9,5mA) = - 3,88V < VGSOFF Do chọn : IDQ = 4,5 mA VGSQ = - 0,684V Suy : VDSQ = 20,98V 4.12 Đặc tính kỹ thuật MOSFET loại tăng , cho biết ID = 9mA VGS = 8V; VTH = 1V Tính trị số k Tính dòng ID.tại trị số phân cực VGS = 3V Giải : Tính k 9mA ID k= = = 0,18mA / V 2 ( V GS − V TH ) ( 8V − 1V ) Tính dòng ID: ID = (0,18 mA/V2 )(3 – 1)2 = 0,72 mA 4.13 Cho mạch khuếch đại MOSFET loại ráp cực nguồn chung theo h FET có IDSS = 10mA; Vpo = 3, 5V Tính trị số phân cực DC Giải: Tính trị phân cực RGIG +VGS = VGS = 0V Nên : ID = IDSS ( 1- )2 = IDSS = 10mA Và: VDS = VDD – RDID = 24V – 10mA ( 1,5k) = 9V Hình 4.14 Cho mạch khuếch đại MOSFET loại n-DMOSFET H.10 DMOSFET có thơng số : IDSS = 6mA ; Vop = 3V; yos = 0,05mS, IS = 5,5mA VDD +18V Tính trị số phân cực Q RD 1,8k Giải: H Ci H.10 Tính VGS , VDS vi R1 110M Co Q vo + R2 10M Rs 0.3k + - 68 Cs VG = 10 R2 18V = 1, 5V V CC = 110 + 10 R1 + R VS = RSID = 0,3k Ω ( 5,5mA ) = 165V VGS = VG – VS = 1,5V – 1,65V = 0,15V VDS = VDD – (RD + RS )ID = 18V – ( 1,8k Ω + 0,3k Ω ) ( 1,93mA) = = 18V – 11,55V= 12,78V 4.15 Cho mạch khuếch đại n-EMOSFET h 11 MOSFET có: ID(ON) = 5mA; VGS ( ON) = 10V; VTH = 4V ; gm = 5,5 mS Tính trị số điểm tĩnh Q + VDD +15V Giải: Tính trị điểm Q: ID RD Co R1 3,3k I D ( ON ) 47k k= = + Ci vo ( V GS (ON ) − V TH ) Q VDS + 5mA VGS + vi k= 50mV R2 ( 10V − 4V ) H.11 33k = 0,139mA / V Điện phân cực: Hình 10 33 R2 15V = 6,19V VG = V DD = 47 + 33 R1 + R V S = 0V V GS = V G − V S = 6,19V − 0V = 6,19V Dòng ID: 2 I D = k ( V GS − V TH ) = 0,139 mA / V ( 6,19V − 4V ) = 0, 667 mA ( ) Điện VDS : VDS = VDD – RDID = 15V – 3,3k( 0,667mA) = 12,8V 4.16 Cho mạch khuếch đại N-EMOSFET ráp CS h 12 MOSFET có thơng số: k = 0,25 mA/V2 ; VTH = 2V; rd = 75k Ω , phân cực ID =1,93 mA Tính VGS, VDS + VDD +18V R1 47M RD 2,2k ID Co RL 100k + + + Giải: Ci Q VDS 1.Tính VGS, VDS + VGS vo R + vi VG = V DD = R2 RS R1 + R 1uF 22M 500 22 = 18V = 5, 74V 47 + 22 VS = RSID = 0,5k Ω ( 1,93mA ) = 0,965V H.12 VGS = VG – VS = 5,74 =- 0,965V = 4,775V VDS = VDD – (RD + RS )ID = 18V – ( 2,2k Ω + 0,5k Ω ) ( 1,93mA) = 12,78V 69 Nhận xét: Do có : V DS > V GS − V TH 12, 78 > 2, 78V nên N-EMOSFET hoạt động vùng tác động 4.17 Cho mạch khuếch đại N-EMOSFET ( 2N 4351 ) theo h.12 với VDD = 40V; R1 = 22 Ω ; R2 = 18M Ω ; RD = 3k Ω ; RS = 0,82k Ω MOSFET có VTH = 5V; ID(ON) = 3mA VGS(ON) = 10V Tính trị số điểm Q Giải: 1.Tính trị điểm Q Vì ta khơng biết trị ID VGS lúc nên ta phải dùng giải cách tìm giao điểm đặc tuyến truyền – đường phân cực hoăc cách giại phương trình bậc ID ( xem lại giáo trình ) Dưới ta áp dụng cách giải phương trình bậc quen thuộc xác Ta có : ID = k ( VGS – VTH )2 VGS = VG – VS Thay vào ta được: I D = k ( V G − R S I D ) − V TH  ⇒ Khai triển xếp lại ta phương trình bậc theo ID :   2 R S I D −  R S ( V GS − V TH ) +  I D + ( V GS − V TH ) = 2k   Có dạng phương trình : ax2 + bx +c = Với : a = R 2S   b = − 2 ( V G − V TH ) R S + 2k   c = ( V G − V TH ) Giải : −b ± b − 4ac 2a Cơng thức áp dụng cho MOSFET kênh p với VG VTH giá trị tuyệt đối Áp dụng vào mạch ta tính được: 3mA I D (ON ) k= = = 0,12mA / V 2 ( V GS (ON ) − V TH ) ( 10V − 5V ) ID = a = ( 820)2 = 672400 b = -[2( 18 – 5)(820) + ( / 0,12.10-3 )] = -2[ 10660+4167] = - 29654 c = ( 18 – )2 =169 70 ∆= ( 29654 ) − ( 672400 ) ( 169 ) = 20611 Giải được: ID = −29564 ± 20611 6, 275mA = 37,37 mA ( 672400 ) Suy ra: Với ID = 6,275mA  VGS = VG – RSID= 18V – (829)(6,725mA) = = 18V – 5,1455V = 12, 855V > VTH Với ID = 37,37mA  VGS = VG – RSID= 18V – (829)(37,37mA) = = 18V – 30,65V = -12,64V < VTH Vậy chọn : IDQ = 6,275mA VGSQ = 12,855V Và : VDSQ = VDD – ( RD + RS)ID = = 18V- ( 0,82+3)3 ( 6,27510-3 = 18V – 23,97V = = 16,03V Chú ý: Khi giải đặc tuyến truyền : ID = k( VGS – VTH)2 đường phân cực: −V GS V DD + ID = 10 RS RS 30 ID ( mA) 21,95 N 6,7 IDQ Q Giao điểm cho ta trị Q M VGS (V) VTN VGSQ 4.16.Cho mạch khuếch đại N-EMOSFET ráp CS phân cực hồi tiếp ( h.13 ) MOSFET có thơng số VTH = 2,5V; k = 0,3 mA/V2 ; yos = 20 µ S;VGS = 5V Tính trị số điểm tĩnh Q Giải: Tính ID VDS : I D = k ( V GS − V TH ) = = 0,3mA / V ( − 2,5 ) = H.13 10 12,5 15 20 + VDD 12V RD 4k Co RG + ID 10M Ci vi = 1,875mA Q + VGS vo VDS - V DS = V DD − ( R D + R S ) I D = 12V − 4k Ω ( 1,875mA ) = 4,5V 71 VO = − g m ( r d R D ) = −1,5mS ( 50 ) k Ω = AV = Vi = −1,5mS ( 3, k Ω ) = −5,55 Z i = R G = 10 M Ω ' Z O = ( r d R D ) = ( 4k Ω 50k Ω ) = 3, k Ω BÀI TẬP Ch Mạch phân cực BJT 5.1 Cho mạch phân cực cầu chia điện trở ổn đònh nhiệt RE (H.1) Transistor có VBE = 0,7V β = 50 Vcc Tính trò số điểm tónh + 18 V điều hành Q R1 RC Tính hệ số ổn đònh nhiệt SI 33k 2,2k Vẽ đường thẳng tải tónh Giải: Q N PN Tính Q: R2 10k 10 R2 18 = 4,18V V CC = 33 + 10 R1 + R R1R = 33 ( 10 ) = 7, k Ω RB = R1 + R 33 + 10 RE 1k V BB = IB = ( 4, − 0, ) V = 59, 625µ A V BB − V BE = R B + ( β + 1) R E ( 7, + 51( 1) ) k Ω I C = β I B = 50 ( 59, 652µ A ) = 2,98mA ; 3mA V CE = V CC − ( R C + R E ) I C = 18V − ( 2, + 1) k Ω ( 3mA ) = ( 18 − 6, ) V = 8, 4V Tính SI: R B = + 7, = 8, S I = 1+ RE mạch ổn đònh nhiệt tốt Đường tải tónh: Đi ngang qua điểm: ICM = 5,6mA Ic(mA) 72 V CC = RB + RE 18V = = 5, 625mA ( 2, + 1) k Ω I CM = ICQ = Q V CEM = V CC = 18V VCEQ Vcc VCE(V) 5.2 Cho mạch phân cực cầu chia điện trở ổn đònh nhiệt RE có Vcc=5V; R1 = 10k Ω ; R2 = 5,6k Ω ; Rc = 1,5k Ω ;RE = 1k Ω Transistor có VBE = 0,7V; β = 80 Tính trò số điểm tónh điều hành Q Tính trò số SI Vẽ đường thẳng tải tónh vò trí điểm Q Đáp số:  I B = 13µ A  Q  I C = 1mA V = 2,5V  CE SI = 4,6 ( sinh viên tự vẽ đường thẳng tải tónh ) Nhận xét: Điểm Q nằm điểm giửa đường thẳng tải tónh , cho mạch khuếch đại có tín hiệu đối xứng, cực đại mà không bò biến dạng ( xem chương 6, Mạch khuếch đại ) 5.3 Cho mạch khuếch đại phân cực cầu chia điện trở ổn đònh nhiệt RE có Vcc = + 15V; Rc = 500 Ω ; RE = 300 Ω Transistor có VBE = 0,7V; β = 100 Tính trò số R1 R2 để có tín hiệu đối xứng khi có trò số cực đại không bò biến dạng ( dao động đối xứng) Giải: Để có tín hiệu đối xứng không bò biến dạng có trò cực đại mạch phải thỏa điều kiện phân cực điểm tónh điều hành Q nằm trung điểm đường tải tónh : V CC I CM = 15V = = 9,375mA I CQ = 2 ( R C + R E ) ( 500 + 300 ) Ω V CC 15 = = 7,5V 2 Và tín hiệu có biên độ cực đại mà không bò biến dạng: V CEQ = 73 V op = 7,5V I op = 9,375mA Tính được: S = + ( R B R E ) = 11 ⇒ R B = 10 R E = 10 ( 0,3k Ω ) = 3k Ω V BB = R B I B + V BE + R E I E = R B ( I C / β ) + V BE + R E I C = = ( 10 R E ) ( I C / β ) + V BE + R E I C = = 10 ( 0,3k Ω ) ( 9,375mA /100 ) + 0, 7V + 0,3K Ω ( 9,375mA ) = = ( 0, 09375 ) V + 0, 7V + 0,3 ( 9,375 ) V = 0, 28 + 0, + 2,812 = 3, 793V Suy ra: R BV CC 3k Ω ( 15V ) = = 11,864k Ω ; 12k Ω V BB 3, 793V 3k Ω RB = = = 4k Ω R2 = − ( V BB V CC ) − ( 3, 793 15 ) 0, 747 R1 = 5.4 Cho mạch thúc LED theo H.5.4 Tính dòng qua LED khi: Vi = 2V 2.Vi = 1, 8V Độ sụt qua LED ( 3,9k Ω ) VCC +5V LED1 Vi Q Giải: Khi Vi = 2V , ta có điện VE = 2V-0,7V=1,3V, Dòng qua LED bằng: IE = VE / RE = 1,3V / 100 = 13mA Khi Vi = 1,8V cho VE = 1,8V – 0,7V = 1,1V nên: IE = VE / RE = 1,1V / 100 = 11 mA Ta có VD = (VCC – VCEbh –VE) = 5V – 0,2V – 1,3V = 3,5V ! RE 100 H.5.4 5.5 Cho mạch thúc LED H 5.5 Transistor có β = 50 LED có VF = 1,8V dẫn Tính trò số điện trở RD để giới hạn dòng VCC +5V Qua LED 15 mA Tính RB để có trò IC / IB = 20 transistor RD ID Dẫn bão hòa với Vi = 5V Giải: Tính RD: LED Vi RB NPN IB 74 V CC = R D I D + V D + V CEbh ⇒ V CC − V D − V CEbh = RD = ID 5V − 1,8V − 0, 2V = = 3V = 200Ω 15mA 15mA H.5.5 Tính RB: V i = R B I B + V BE ⇒ V i − V BE = V i − V BE = 5V − 0, 7V = 4,3V = 5, 74k Ω RB = IB 15mA / 20 0, 75mA I C 20 5.6 Cho mạch thúc LED transistor pnp (H.5.6) Transistor có VBE = 0,7V; β = 50 ; VCEbh = 0,2V; xung vào VCC +5V RE 150 RB Vi 1k giao hoán giửa 0V 2V Tính dòng qua LED Điện đầu LED IB IE + VEB + VEC Q LED Giải: Áp dụng đònh luật Kirchhoff vào vòng thu – : V CC = R E I E + V EB + R B I B + V i ⇒ V CC − V EB − V i = IE = R E +  R B ( β + 1)  = 5V − 0, 7V − 2V 2,3V = = 0,150k Ω + [ 1k Ω 51] 150Ω + 19, 6Ω 2,3V = 13,56mA 169, 6Ω Dòng qua LED IC = IE = 13,56mA p dụng đònh luật Kirchhoff vòng thu-phát: V CC = R E I E + V CE + V D ⇒ V D = V CC − R E I E − V CE = 5V − 0,150k Ω ( 13,56mA ) − 2V = = = 5V − 2, 034V − 0, 2V = 2, 766V Vcc Cách thúc LED thường sử dụng để điều khiển các+20V LED đoạn anod chung kỹ thuật số với Vi xung lấy từ vi xử lý(máy RC tính ) hay vi điều khiển Cách điều khiển có R1 lợi đầ2,2k u LED đượ Coc 33k 10uF nối xuống điểm chung( mass) Ci 10uF 12k 1k + 5.7 Cho mạch khuếch đại transistor ráp CE Mạch có RC = 2,2 k Ω , RNPN = 33 k Ω , R2 =12 k Ω , RE = 1k Ω Các tụ điện liên Vi lạc tụ phân dòng có trò lớn không R2 RE CE 75 Vo ảnh hưởng đến cách phân giải mạch Transistor có thông số sau: h fe = β = 80; h oe = 1/ r o ; Tính trò số điểm tónh Q Giải : Tính tri số điểm Q: 12 R2 20V = 5,33V = 5, 4V V BB = V CC = 33 + 12 R1 + R R1R = 33 ( 12 ) k Ω = 8,8k Ω RB = R1 + R 33 + 12 IB = ( 5, − 0, ) V = 4, 7V = 52µ A V BB − V BE = R B + ( β + 1) R E 8,8k Ω + 81( 1k Ω ) 89,8k Ω I C = β I B = 80 ( 52 µ A ) = 4,187 = 4, 2mA V CE = V CC − ( R C + R E ) I C = 20 − ( 2, + 1) k Ω ( 4, 2mA ) = 20 − 13, 45 = 6,56V Hệ số ổn đònh nhiệt: R B = + 8,8 = 9,8 S I = 1+ RI 76 [...]... thức liên hệ giữa điện thế ngõ ra và điện thế ngõ vào 2 Xác định dải hiệu lực điện thế ngõ vào, dải điện thế ngõ ra vO, dải dòng điện ra iO, Vs MOSFET hoạt động trong vùng bảo hồ 3 Giả sử cho khuếch đại một điện thế AC RL ngõ vào vI, và điện thế DC offset bằng khơng Cho biết tín hiệu vI có trị số đương vo và âm đu đưa (swing) vậy phải chọn điểm hoạt động sao cho mạch khuếch đại có + dải điện thế đỉnh –... VS Hình 7.5b 19 BÀI TẬP CH 8 KHUẾCH ĐẠI TÍN HIỆU NHỎ FET 8.1 Cho mạch khuếch đại ở h 8.1 MOSFET hoạt động trong vùng bảo hoà và được đặc trưng bởi VTH và K Điện thế vào vI là tổng của điện thế phân cực VI và vi = Asinwt Giả sử A Vs rất nhỏ so với VI Đặt điện thế ra vO gồm điện thế phân cực (DC) VO và đáp ứng RL tín hiệu nhỏ vo + 1 Xác đònh điện thế điểm hoạt động ngõ ra VO vO của điện thế phân cực... 137,5 Ω (sai số điện 3.23 Xét bộ ổn áp giao hốn giảm - tăng thế có trị số lần lượt sau: Vi = 24 V, D = 0,4, R = 5 Ω và tần số giao hốn f = 20 kHz L = 400 µ H , C = 400 µ F Cho biết dòng trung bình là 100A.Giả sử các linh kiện là lý tưởng Tính: 1 Điện thế ngõ ra Vo 2 Trị số dòng điện cuộn cảm 3 Độ dợn sóng ngõ ra Giải: 1 Điện thế ngõ ra: D  04  = − ÷ = −16V 1− D  1 − 0, 4  2 Dòng điện cuộn cảm:... iDS ≤ 1 + ( 1 + 2 KRLVS ) − 1 + 2 KRLVS KRL2 3 Tính được điểm hoạt động : 1 + 2 KRLVS − 1 2 KRL VI = VO = 3KRLVS − 1 + 1 + 2 KRLVS 4 KRL I DS = 1 + KRLVS − 1 + 2 KRLVS 4 KRL2 Chứng minh lời giải câu 3 bài tập 7.3: • Điện thế phân cực: 16 VI = 1 + 2 KRLVS − 1 vI + 0 = 2 2 KRL 2 KRL 2 KRL  1 + 2 KRLVS − 1  VO = VS − VI = VS −  ÷ ÷ 2 2  2 KRL  KRL 1 = VS − 1 + ( 1 + 2 KRLV ) S − 2 1 + 2 KRLVS 2 4... i = 50 ( 0, 4 ) = 20W 20 η = Po = =1 P i 20 η % = 100% 2 BÀI TẬP CHƯƠNG 7 MẠCH KHUẾCH ĐẠI TÍN HIỆU LỚN 7.1 Hãy xác định điện thế vO hai đầu nguồn dòng phụ thuộc ở H 7.1 khi K i = f ( v) = 2 v R Giải: Ta lần lượt có: + Vs vo - vO = VS − v i =f(V) K v = Ri = R  2 ÷ v  3 v = RK v = 3 RK = ( RK ) vO = VS − ( RK ) + - Hình 7.1 13 13 7.2 Tính điện trở RON của MOSFET, hoạt động ở ranh giới vùng triod... động theo nguyên tắc bảo hoà và có thông số VTH và K Vs 1 Cho biết dãi điện thế vào hiệu lực vả điện thế ra tương ứng của mạch khuếch đại 2 Giả sử muốn sử dụng điện thế vào mạch RL khuếch đại có dạng Asinwt, hãy xác đònh điểm phân cực ngõ vào VI để mạch khuếch đại cho điện thế vào đu đưa cực đại dưới iDS + nguyên tắc bảo hoà Cho biết điện thế vi phân cực ngõ ra VO tương ứng 3 Cho biết trò số lớn nhất... hiệu nhỏ của mạch khuếch đại với điểm phân cực xác đònh ở câu 2 5 Giả sử A rất nhỏ so với VI Viết biểu thức điện thế ra tín hiệu nhỏ so với điểm điều hành xác đònh ở câu 2 Giải: 1 Dải hiệu lực của điện thế vào và điện thế ra 2 KRL vI − VTH ≤ VS − ( vI − VTH ) 2 1 + 2 KRLVS − 1 ≤ vO ≤ VS KRI 2 Điện thế phân cực VI = VTH + VO = 1 + 2 KRLVS − 1 2 KRL 3KRLVS + 1 + 2 KRLVS − 1 4 KRL 3 Trò số A lớn nhất:... Lmin 3 Trị cực đại và cực tiểu của dòng điện qua cuộn cảm L = 1,5 mH 4 Trị số điện dung C Giải: Ta lần lượt tính được: 1 Hệ số D: Vi Vo = 1− D 12 V D = 1− i = 1− = 0, 6 30 Vo 2 Trị Lmin: D ( 1 − D ) R ( 0, 6 ) ( 1 − 0, 6 ) ( 50 ) = = 96x10−6 H = 96µ H L min = 3 2f 2 ( 25x10 ) 2 2 để bảo đảm có dòng cảm liên tục ta chọn L có trị lớn hơn Lmin: L = 120 µ H 3 Dòng điện qua cuộn cảm: IL = 12V Vo = Vi = =... 2  ∆V i  Và tụ phải có điện thế làm việc WV = 2(Vo) = 2x30 = 60 V Cuộn cảm chịu dòng cực đại > 1,5 A 3.25 Xét bộ ổn áp giao hốn (chuyển mạch) hạ thế có trị số lần lượt sau: Vi = 50 V , D = 0,4, L = 400 µ H , C = 100 µ F , R = 20 Ω và tần số giao hốn f = 20 kHz Giả sử các linh kiện là lý tưởng Tính: 1 Điện thế ra Vo 2 Trị cực đại và cực tiểu của dòng điện qua cuộn cảm L 3 Điện thế dợn sóng ngõ ra... lý tưởng Tính: 1 Điện thế ra Vo 2 Trị cực đại và cực tiểu của dòng điện qua cuộn cảm L 3 Điện thế dợn sóng ngõ ra 4 Cơng suất vào, ra và hiệu suất Giải: 1 Giả sử dòng điện qua cuộn cảm là liên tục, điện thế ngõ ra cho: V o = DV i = 0, 4 ( 50 ) = 20 V 2 Dòng điện cuộn cảm: 1   1 1− D  1 − 0, 4   = 1 + 0, 75 = 1.75A = + = 20 + I L max V o  ÷ −6 3  20 2 ( 400x10 ) ( 20x10 )   R 2 Lf  1   ... 3.8 Cho cấp điện đơn giản ( chỉnh lưu diod lọc ) có tỉ số vòng biến 18:1; điện cấp điện cuộn sơ Vs = 220 V; tụ lọc C = 2000uF, RL = 10 Ω Tính: Điện trung bình dòng điện trung bình ngõ Điện dợn sóng... linh kiện lý tưởng Tính: Điện Vo Trị cực đại cực tiểu dòng điện qua cuộn cảm L Điện dợn sóng ngõ Cơng suất vào, hiệu suất Giải: Giả sử dòng điện qua cuộn cảm liên tục, điện ngõ cho: V o = DV i... tụ lọc C = 500uF, RL = 100 Ω Tính: 1 .Điện trung bình dòng điện trung bình ngõ 2 .Điện dợn sóng Vrp hệ số dợn sóng r% mạch chỉnh lưu Giãi: Điện trung bình dòng điện trung bình: n2 V ihd = V = ( 240