Bài tập kỹ thuật xung

Môn kỹ thuật xung số là một môn trong những môn học cơ sở quan trọng trong chuyên ngành kỹ thuật Điện tử viễn thông có trong chương trình hệ Cao đẳng và Đại học. Dưới đây là bộ bài tập kỹ thuật xung đầy đủ theo các chương của giáo trình kỹ thuật xung

Bài t p Ch ng 1 1) Vi t l i các hàm sau:

-1 0

t 2

x1(t)

1 0

t 1

x2(t)

3 0

t 2

x3(t)

4

1 0

t 2

x4(t)

2 0

t x5(t)

-1 0

t

x6(t) 3

2 3

-1

1 1

1 0

t 2

x7(t)

2 0

t

x8(t) 3

2

-2

1

-1

2) V hàm sau:

a) x(t) = 5(t - 4).u(t - 4)

b) x(t) = (t - 1)[u(t - 1) - u(t - 3)]

c) x(t) = t.[u(t + 3) + u(t - 3) - u(t + 1) - u(t - 1)]

d) x(t) = 5[1 - e-(t-1)].u(t -1)

V i u(t) là hàm b c đ n v

3) Cho m ch sau:

a) T i th i đi m t = 0 đóng khóa K, dùng ph ng pháp tích phân

kinh đi n, xác đ nh đi n áp trên t C và trên t i R, gi s đi n áp

ban đ u c a t C b ng 0

b) T i th i đi m t = t0 chuy n khóa K sang v trí 2, dùng ph ng

pháp tích phân kinh đi n, xác đ nh đi n áp trên t C và đi n tr

R Gi s VC(t0) = 0

4) L p l i bài 3 b ng ph ng pháp bi n đ i Laplace

C

R K

E

C

R K

E

5) Cho m ch đi n sau:

C

R 0.1 F

0V

12V

1ms

V đi n áp trên đi n tr và trên t ng v i các giá tr R nh sau:

a) R = 100Ω

b) R = 1KΩ

c) R = 100KΩ

6) Cho m ch đi n sau:

C R

0.1 F

10K

Vv(t)

V i Vv(t) là chu i xung vuông có biên đ 0 và 5V, f = 1KHz V uC(t) và uR(t) v i 1 xung đ u khi:

a) q = 10%

b) q = 40%

c) q = 80%

7) Cho m ch đi n sau:

a) Tìm hàm truy n ( )

( )p V

p V ) p ( G

i 0

= , đây là m ch l c gì?

b) Tìm đáp ng ra khi Vi(t) = 5[u(t - 2) - u(t - 3)]

c) V d ng sóng vL(t) và iL(t)

d) Tìm đi u ki n đ ( ) ( )

dt

t dV t

i = e) Xác đ nh giá tr R, L n u th i gian l y vi phân là 5ms

8) Cho m ch đi n sau:

a) Tìm hàm truy n ( )

( )p I

p I ) p ( G

i 0

= , đây là m ch l c gì?

b) Tìm đáp ng ra khi Ii(t) = 5r(t - 2), đây r là hàm d c

c) Xác đ nh giá tr R, L n u th i gian l y vi phân là 5ms

9) Cho m ch đi n sau:

a) Tìm hàm truy n ( )

( )p I

p I ) p ( G

i

0

= , đây là m ch l c gì?

b) Tìm đáp ng ra khi Ii(t) = 5e-t

c) Xác đ nh giá tr R, C n u th i gian l y vi phân là 2ms

10)Cho m ch đi n sau:

a) Tìm hàm truy n ( )

( )p V

p V ) p ( G

i

0

= , đây là m ch l c gì?

b) Tìm đáp ng ra khi Ii(t) = 5(1 - e-t)

11)Cho m ch đi n sau:

R

L

a) Tìm hàm truy n ( )

( )p V

p V ) p ( G

i

0

= , đây là m ch l c gì?

b) Tìm đáp ng ra khi Vi(t) = 3[u(t + 2) - u(t - 2)]

c) V d ng sóng vL(t) và vR(t)

d) Tìm đi u ki n đ ( )= ∫0

t

0 i

i t K V(t)dt V

e) Xác đ nh giá tr R, L n u th i gian l y tích phân là 5ms

12)Cho m ch tích phân t l PI (Proportional Intergrated) nh sau

Ch ng minh V0( )t =K1.Vi( )t +K2.∫Vi( )t.dt trong đó K1 và K2 là các h ng s

C R

V0

Vi

-+

13)Cho m ch tích phân t l PID (Proportional Intergrated Differential) nh sau

Ch ng minh ( )= ( )+ +K ∫V( )t.dt

dt

) t ( dV K t V K t

2 i

1

14)Cho d ng tín hi u vào vi(t) Bi t r ng R1 = R2 = 1K, E = 2V, E = 10V, L = 10 mH, T = 10 µS Xác đ nh và v đ th vL(t), iL(t)

15)Cho m ch RC, coi th i gian chuy n đ i khóa K không đáng k Khi t < 0 khóa K m và khi t

≥ 0 khóa K đóng

1 Bi t r ng R2 = 1K, C = 1000pF, I = 3mA, E = 2V Xác

đ nh và v v R ( )t

2 cho các tr ng h p:

a) R1 = 0

b) R1 = 1K

2 M c thêm t C’ song song v i R2 n u R1 = 1K, R2 = 1K,

C = 1000pF, I = 0A, E = 2V V d ng v R ( )t

2 cho các

tr ng h p:

a) C’ = 100pF

b) C’ = 1000pF

c) C’ = 0.01µF

16)Khi t < 0 khóa K đóng T i th i đi m t = 0 khóa K

m và sau 5µs l i đóng Cho E = 3V, I = 1mA, R2 =

2K, C = 1000pF Xác đ nh và v vC(t) cho các

tr ng h p:

a) R1 = 1K

b) R1 = ∞

2

R v

17)Khi t < 0 khóa K v trí 1, khi t = 0 K chuy n sang

v trí 2 và t i t1 = 10 µs tr v v trí 1 Bi t E = 10V,

L = 1mH, R2 = 1K Xác đ nh và v iL(t), vL(t) khi:

a) R1 = 0, R3 = ∞

b) R1 = 1K, R3 = ∞

c) R1 = 1K, R3 = 1K

18)Cho tín hi u vào: vi(t) = V1.1(t) – V2.1(t – t0) trong

đó t0 = 10 µs Xác đ nh và v vC(t), vR(t) cho các

tr ng h p sau:

a) E =0, R1 = ∞, R = 1K, C = 1000pF, V1 = V2 = 5V

b) E = 2V, R1 = 5K, R = 10K, C = 0.01µF, V1 = 5V, V2 = 7V

19)Cho đi n th vi đ c đ a vào m ch RC th ng

thông Hãy v d ng vo cho các tr ng h p sau:

a) T = 0.2RC

b) T = 5RC

20)Khi t < 0 khóa K đóng Khi t ≥ 0 khóa K m Hãy

xác đ nh và v vC(t) cho các tr ng h p:

a) R1 = 1K, R2 = 2K, C = 1000pF, I = 5mA, E = 5V

b) R1 = ∞, R2 = 1K, C = 1 µF, I = 1mA, E = 3V

21)Cho vi = 5.1(t) – 7.1(t – t0), E = 2V, C = 1000pF, R

= 1K, R1 = 2K, t0 = 10 µs Xác đ nh và v d ng tín

hi u vC(t), vR(t)

Bài t p Ch ng 2

Bài 1: Cho m ch đi n nh sau:

a) Xác đ nh βminđ BJT bão hòa

b) N u thay RC = 220 và s d ng transistor có βmin = 60 t i IC = 50mA

M ch đi n có bão hòa không?

Bài 2: N u BJT c a bài 1 có βmin = 60, ICo = 50nA, RC = 1K

Tìm công su t nhi t c a BJT khi

a) BJT t t

b) BJT bão hòa

c) VCE = 2V

Bài 3:

Tìm quan h theo A, B Bi t Diode có Vγ = 0.6V; rD = 0

Bài 4: Tìm quan h Y theo A, B bi t BJT lo i Si có Vγ = 0.6V, β = 100

Bài 5: V đ c tuy n vào ra và d ng sóng c a m ch sau

Bài 6:

Cho m ch sau:

V i Vm = 18sinωt, Vγ = 0.7V, VZ = 8V

V đ c tuy n vào ra và d ng sóng Vin, Vout ng v i

a) R2 = 0

b) R2 = 0.5K

c) R2 = 2.2K

Bài 7:

Cho m ch sau:

V i Vm = 10sinωt, Vγ = 0.7V, VZ = 3V, rD = 0

V đ c tuy n vào ra và d ng sóng Vin, Vout ng v i

a) R2 = 0

b) R2 = 220

Bài 8:

Cho m ch sau:

V i Vm = 10sinωt, Vγ = 0.7V, VZ = 3V

V đ c tuy n vào ra và d ng sóng Vin, Vout ng v i

a) rD = 0

b) rD = 0.5K và R = 1K

Bài 9: Cho m ch đi n nh hình v V các d ng sóng đi n áp ngõ ra Vr(t) khi đi n áp ngõ vào

Vin(t) là đi n áp d ng sin, t n s 50Hz, 220V hi u d ng Bi t các Diode bán d n và n áp đ u có Vγ = 0,6V; VZ = 6V

V0

V0

V0

Bài 10: Cho m ch đi n nh hình v

Bi t Vγ = 0.7V, VZ = 3.6V, các giá tr RC th a mãn đi u ki n m ch k p

V d ng sóng ngõ ra khi:

a) rD = 0

b) rD = 20Ω, tín hi u ngõ vào có f = 5KHz, q = 50%

Bài 11: Cho m ch đi n nh hình v 3A, 3B

Bi t Vγ = 0.6V, VZ = 5V, các giá tr RC th a mãn đi u ki n m ch k p

V d ng sóng ngõ ra khi:

a) rD = 0

b) rD = 20Ω, tín hi u ngõ vào có f = 5KHz, q = 50%

Bài 12: Xét m ch đi n nh sau, v i C là đi n dung ngõ vào c a t ng k , n i song song Rt

Gi i thích ho t đ ng và v d ng sóng vB(t) và vRA(t), gi s BJT ho t đ ng ch đ chuy n

m ch

Bài 13: N u n i ngõ ra c a bài 12 v i m ch xén nh sau, gi i thích ho t đ ng c a m ch và v

d ng sóng ngõ ra khi:

a) rD = 0

b) rD ≠ 0

Bài 14: Xét m ch đi n sau, v i C là đi n dung ngõ vào c a t ng k , n i song song Rt

Gi i thích ho t đ ng và v d ng sóng vB(t) và vRA(t), gi s BJT ho t đ ng ch đ chuy n m ch

Bài 15: Xét m ch đi n sau, v i C là đi n dung ngõ vào c a t ng k , n i song song Rt

Gi i thích ho t đ ng và v d ng sóng vB(t) và vRA(t), gi s BJT ho t đ ng ch đ chuy n m ch

Bài 16: Xét m ch đi n sau, v i L là đi n c m ngõ vào c a t ng k , n i song song Rt

Gi i thích ho t đ ng và v d ng sóng vB(t) và vRA(t), gi s BJT ho t đ ng ch đ chuy n m ch

Bài 17: Coi các diode lý t ng, xác đ nh và

v hàm truy n đ t v0 = f(vi) Trong đó đánh d u

D 4

Bài 18: Coi các diode lý t ng, vi bi n thiên t -50V đ n 50V Hãy xác đ nh và v hàm truy n

đ t c a m ch

Bài 19: Coi các diode lý t ng, vi bi n thiên t 0 đ n 150V Xác đ nh và v hàm truy n đ t v0 = f(vi)

Bài 20: Coi các diode lý t ng, vi bi n thiên t -30V đ n +30V

a Hãy xác đ nh và v hàm truy n đ t v0 = f(vi)

b Cho vi = 20 sin t (V) Hãy v d ng tín hi u ra vo t tín hi u vào vi

Bài 21: Cho m ch:

Hãy v d ng tín hi u ra vo và cho bi t đi n áp DC trên t đ i v i t ng tr ng h p tín hi u vào vi

Bài 22: Cho vi = 20 sin t, E = 10V Diode có V không đáng k , đi n tr thu n 100 và đi n tr

ng c 10K Hãy xác đ nh và v hàm truy n đ t v0 = f(vi), d ng v0(t) cho các tr ng h p sau:

a R = 100

b R = 1K

c R = 10K

R 1

8.6K

5K

D 1

R 1

D 2 10K

R 3

-∞

→

R

3V

Bài 23: Coi các diode lý t ng, vi bi n thiên t -50V đ n +50V Xác đ nh và v hàm truy n đ t

v0 = f(vi), trong đó đánh d u đ d c c ng nh ch rõ diode nào d n trong m i vùng

Bài 24: Coi các diode lý t ng, vi bi n thiên t -30V đ n +100V

a Xác đ nh và v hàm truy n đ t vo = f(vi)

b Cho vi = 25 sin t (V), hãy v d ng tín hi u ra vo

Bài 25: Coi các diode lý t ng, vi bi n thiên t -30V đ n +70V

a Xác đ nh và v hàm truy n vo = f(vi)

b Hãy v d ng tín hi u ra vo(t) trong các tr ng h p sau:

¬ vi(t) = 20 sin t (V)

¬ vi(t) = 60 sin t (V)

R 2 D2

V 2

R 1

D1

V 1

R 4

D2

V3

R 3

vo

vi

2K

5K 3.3K

2K 10V

12V

10V

R 1

D 1

V 1

R 4

D 2

V 3

R 3

vo

vi

2K

5K 3.3K 2K 10V

12V

10V

-Bài t p Ch ng 3

Bài 1: Cho vi là dãy xung vuông biên đ 10V B qua đi n áp trên các ti p xúc phân c c thu n, yêu c u h s bão hòa S ≥ 1,5

a Xác đ nh dòng ib t i thi u đ BJT ho t đ ng ch đ bão hòa theo đi u ki n đã cho

b M ch có th ho t đ ng ch đ khóa hay không? Gi i thích

c N u dùng khóa này đ đi u khi n N khóa khác v i cùng đi u ki n bão hòa Hãy xác

đ nh s l ng N khóa có th k t n i v i nó

Bài 2: Cho vi là dãy xung vuông nh hình v B qua các đi n áp ti p xúc phân c c thu n c a transistor và coi iCBO = 0, = 40

a M c t i RL có th nh h ng đ n tr ng thái nào c a m ch? Gi i thích

b N u RL có giá tr trong ph m vi t 1K đ n 10K Hãy xác đ nh biên đ c a vi t i thi u đ

m ch có th ho t đ ng ch đ bão hòa

c Cho biên đ vi b ng 5V Hãy v d ng vC cho các tr ng h p sau:

i RL = 10K ii RL = 1K

Bài 3: Cho m ch v i vi = A.1(t), VCC = 10V, VBB = 2V, R

= 10K, RB = 20K, = 40, RC = 2K, RL = 2K, L = 10mH

a Gi thi t r ng v i biên đ A c a transistor bão hòa,

xác đ nh và v gi n đ tín hi u iC(t), iL(t), i ( )t

L

R ,

vo(t), coi VCE,sat≈ 0, VBE,sat≈ 0

b Xác đ nh biên đ A t i thi u đ transistor bão hòa

c Ngay t i sau th i đi m đ t bi n c a vi (khi t

= 0+) transistor ho t đ ng ch đ nào n u:

i RC = RL = 0

ii RC = RL = ∞

50

=

β

s

μ

2 2 μ s

d N u m c t i R L song song v i transistor

Hãy gi i thích R L' s nh h ng đ n ch

đ nào c a transistor

Bài 4: M ch có VCC = 10V, VBB = 2V, RB = 10K, R = 10K, RC = 1K, C = 0.1µF, = 40 Cho tín

hi u vào vi là dãy xung vuông t n s 5KHz, đ r ng xung là 0.1ms và biên đ là 10V B qua đi n

áp trên các ti p xúc phân c c thu n c a BJT:

a Gi i thích ho t đ ng c a m ch

b V gi n đ vo(t) theo tín hi u vi

c N u không có t C, ho t đ ng c a m ch s thay đ i nh th nào? Xác đ nh min đ transistor bão hòa khi d n và v tín hi u ra vo(t) trong tr ng h p này

Bài 5: Coi thông s c a m ch và c a transistor đã

bi t, b qua đi n áp trên các ti p xúc phân c c thu n

Hãy tìm bi u th c dòng c c thu iC và dòng c c phát ie

khi m ch th a mãn đi u ki n:

a Rb > RC

b Rb < RC

Bài 6: B qua đi n áp trên các ti p xúc phân c c thu n c a transistor

a Xác đ nh minđ transistor d n bão hòa khi vi = 5V

b V d ng tín hi u c c thu vC

s

μ

1 1μs

Bài 7: Cho m ch nh hình v

a Gi i thích ho t đ ng c a m ch

b Hãy v gi n đ tín hi u vC và vo

c Hãy l p bi u th c xác đ nh chu k dao đ ng

c a m ch

d Xác đ nh th i gian quét TS và sai s đ d c

eS c a tín hi u vS

e V thêm m ch k t n i v i ngõ ra vS đ cho

tín hi u quét có đi n th th p nh t b ng 0 và

v ti p theo d ng tín hi u ra c a m ch này

nh câu b

Bài 8: Cho m ch nh hình v :

a Hãy ch n xung kích kh i thích h p cho

m ch và gi i thích t i sao?

b Gi i thích ho t đ ng c a m ch

c V gi n đ tín hi u vi, vC, vo

d L p bi u th c xác đ nh đ r ng xung ra

Bài 9: Hãy v ti p theo d ng tín hi u ra vo và tính đ r ng ph n xung d ng c a tín hi u ra trong

m i chu k

Bài 10: T i t = 0 m ch đ c kích kh i

a Coi thông s c a các linh ki n và c a transistor

(iCBO, ) đã bi t, b qua đi n áp trên các ti p xúc

phân c c thu n Hãy xác đ nh ib2(t) trong th i gian

t o đ r ng xung ra và sau đó

b Hãy gi i thích ch c n ng c a t C’ T s nh

h ng nh th nào t i m ch n u:

i T C’ có giá tr r t l n

ii T C’ có giá tr r t nh

F

μ

1 0

s

μ

10

Bài 11: Diode Zener có VZ = 4V, transistor có = 40 B qua đi n áp trên các ti p xúc phân c c thu n Tính dòng trong m ch khi Q1 d n, Q2 t t

Bài 12: T i t = 0 m ch đ c kích kh i b ng xung d ng:

a Hãy gi i thích ho t đ ng c a m ch và v d ng tín

hi u v-(t), vo(t)

b Vi t ph ng trình bi n đ i đi n áp v-(t) khi vo(t) = +

E

c Xác đ nh đ r ng xung ra

d Ho t đ ng c a m ch s thay đ i nh th nào khi

diode b h h ng (đi n tr hai chi u ho c b ng 0

ho c l n vô cùng)

Bài 13: T i t = 0 m ch đ c kích kh i B qua đi n áp trên

các ti p xúc phân c c thu n, cho VCC = 10V, RL = 1K, R = 200,

Iµ,max = 10mA, n = wL/wC = 1, đ r ng xung ra To = 25µs Hãy

xác đ nh và v d ng tín hi u iµ(t), VCE(t), vL(t)

chu k v i th i gian đóng khóa b ng 1ms và th i gian khóa m b ng 100µs Cho R = 100K, C = 0.1µF Hãy v đ th vS và xác đ nh th i gian quét, biên đ quét c ng nh sai s đ d c c a m ch

Bài 15: Coi các linh ki n trong m ch và thông s c a transistor (iCBO, ) đã bi t B qua đi n áp trên các ti p xúc phân c c thu n

a Hãy xác đ nh dòng iC1(t) khi Q1 bão hòa Q2

t t

b M c t i RL song song v i RC1, hãy xác đ nh

ph m vi giá tr cho phép c a RL

Bài 16: Cho m ch v i VCC = 10V, RL = 1K, R = 200, n =

wL/wC = 2 T i t = 0 m ch đ c kích kh i b ng m t xung đ n

a Xác đ nh và v vce(t), vL(t) bi t r ng biên đ dòng t

hóa iµ,max = 10mA, đ r ng xung ra To = 25µs

b B ng cách nào có th phân bi t m ch ho t đ ng

ch đ dao đ ng hay ch đ khu ch đ i v i h i

ti p d ng?

c N u xu t hi n ng n m ch các vòng dây c a bi n áp

ho t đ ng c a m ch b nh h ng th nào?

Bài 17: Cho m ch nh hình v :

a Hãy v d ng tín hi u vo, vC, vD và gi i thích ho t

đ ng c a m ch

b Xác đ nh chu k dao đ ng

c M c thêm diode song song v i t C có nh h ng

t i ho t đ ng c a m ch không? Gi i thích

d Lo i b diode kh i m ch có nh h ng t i ho t

đ ng c a m ch hay không? Gi i thích

Bài 18: Cho m ch quét v i R = 1K, C = 1000pF và ngu n dòng IS = 1mA

a Khóa K ho t đ ng theo chu k , trong đó v trí 1 trong kho ng th i gian 100µs và v trí

2 trong kho ng 10µs Xác đ nh vS(t) trong m t chu k , th i gian quét TS và biên đ quét

VS V đ th vS(t)

b N u ngu n dòng có n i tr RS = 100K, th i gian khóa K v trí 1 b ng th i gian v trí 2

và b ng 10µs Xác đ nh biên đ VS và sai s đ d c eS

Bài 19: Cho m ch nh hình v :

a Gi i thích ho t đ ng c a m ch V gi n đ tín

hi u vo(t), vC(t)

b Xác đ nh chu k dao đ ng c a m ch

c N u lo i b diode thì ho t đ ng c a m ch s

thay đ i nh th nào? Gi i thích

Bài 20: Cho m ch dao đ ng:

a Gi i thích ho t đ ng c a m ch

b V gi n đ tín hi u vC, vo

c Xác đ nh chu k dao đ ng

d Tìm đi u ki n ràng bu c gi a các đi n tr đ

phát sinh dao đ ng trong m ch

e N u m c diode m c song song R3 thì ho t

đ ng c a m ch thay đ i th nào?

Bài 21: Cho m ch monostable:

a Transistor Q d n khu ch đ i Ch ng minh r ng Q

ho t đ ng nh m t ngu n dòng n u coi vD = vEB và

đi n áp trên Zener là VZ

b Gi i thích ho t đ ng c a m ch V d ng tín hi u vS,

vo khi m ch đ c kích kh i t i t = 0

c Xác đ nh th i gian quét TS n u coi dòng c a

transistor iE≈ iC

d Gi i thích s liên h gi a VCC và VZ đ vS đ c

tuy n tính

Bài 22: Coi K TT lý t ng, hãy xác đ nh và gi i thích hàm

truy n đ t c a m ch kích kh i Smit

Bài 23: Cho m ch bistable v i các thông s VCC = 10V, VBB = 3V, VBE,sat = 0.8V, VCE,sat = 0.2V,

V = 0.5V, RC1 = RC2 = 2K, R1 = R2 = Rb1 = Rb2 = 10K, C1 = C2 = 150pF

a Gi thuy t Q1 t t, hãy xác đ nh tr ng thái ho t đ ng c a Q2

C

R 4

R 1

R 2

v 0

-+ +V CC

-V CC

R 3