Bài tập BJT-phần 1

Viết phương trình và vẽ đồ thị đường tải tĩnh (DCLL) và đường tải động (ACLL).. Các tụ xem như nối tắt ở tần số làm việc.[r]

1

BÀI TẬP BJT

Bài 1:

Cho sơ đồ mạch phân cực BJT như hình 1

Biết VBE = 0,7V; VT = 26mV;

f

h

 = =

a Xác định tọa độ điểm phân cực tĩnh Q;

b Viết phương trình và vẽ đồ thị đường tải

tĩnh (DCLL) và đường tải động (ACLL)

c Vẽ sơ đồ mạch tương đương tín hiệu nhỏ

tần số thấp Các tụ xem như nối tắt ở tần số làm việc

d Tính hệ số khuếch đại điện áp 0

Av

i

V V

= ; Trở kháng ngõ vào Zi; trở kháng ngõ ra Z0 ( trường hợp r0

= )

e Tính hệ số khuếch đại điện áp 0

A

s v s

V V

= ( trường hợp r0 = )

g Tính hệ số khuếch đại điện áp A 0

NL v

i

V V

= trong trường hợp không tải ( trường hợp r0 = )

h Tính toán lại các giá trị R1 và R2 sao cho mạch hoạt động ở chế độ Max-swing

Hướng dẫn giải:

a

Dùng định lí Thevin vẽ lại mạch tương đương cho mạch vòng

nền- phát:

1 2

91.12

91 12

TH

R R

k

R R

2

12 20 2,33

91 12

R

R R

Áp dụng định luật Kiechop 2cho mạch vòng nền phát, ta có:

2,33 0,7

0,014 14 ( 1) 10,6 (90 1).1, 2 k

TH B TH BE E E

TH BE B

E I R V I R



2

90.(0,014 ) 1, 26

I =I = mA = mA

Áp dụng định luật Kiechop 2 cho mạch vòng thu-phát:

I ( )

20 (1, 26 mA)(6,8 k 1, 2 k ) 9,92 V

CC C C CE E E

CE CC C C E

V I R V I R

V V R R

Vậy tọa độ điểm tĩnh Q: (V CEQ =9,92 ;V I CQ =1, 26mA)

b

DCLL

Ta có: V CC =I R C C+V CE+I R E E

Suy ra phương trình đường tải tĩnh:

V

R R R R

Vẽ đồ thị đường tải một chiều:

20

6,8 1, 2

CC

C E

R R k k

I C = 0 V CE =V CC =20V

ACLL:

Phương trình đường tải động:

c C L ce c E

i R R +v +i R =

(i C I CQ)(R C R L R ) (E v CE V CEQ) 0

1

CEQ CQ C L E

V I R R R

R R R R R R

Vẽ đồ thị đường tải động:

0

9,92 1, 26 (6,8 2, 7 1, 2 )

4, 43 6,8 2, 7 1, 2

CEQ CQ C L E

C L E

V I R R R

v i

R R R

mA k k k

mA

k k k

=  =

+

9,92 1, 26 (6,8 2,7 1, 2 ) 13,7 V

C CE CEQ CQ C L E

i v V I R R R

mA k k k

c

V

CE(V)

20

IC(mA)

4,43

2,5

13,7

Q 1,2

10,4

DCLL ACLL

3

1, 26

T

e

V mV mV

r

I I mA

Hệ số khuếch đại điện áp

1,58

V

V I R R R R k k

A

V r I I R r R k



Trở kháng ngõ vào Zi:

( ) 90(20, 6 1, 2 k ) 1,1

10, 6 k 1,1 996,58

Z R R Z R Z k

 

Trở kháng ngõ ra Z0

Z =R = k

e

0,99658 0,6

s

v

V V V R R Z

A

V V V r R Z R

g Trong trường hợp không tải, hệ số khuếch đại điện áp không tải là:

20,6 1, 2

NL

C v

i e E

h Điều kiện max-swing:

R 6,8 1, 2 8

6,8 2, 7 1, 2 3,13

DC C E

ac C L E

R R R R k k k k

= + = + = 

Ta có:

(max s w )

20

1,8

8 3,13

ing

max s ing max s ing

CC CQ

V

−

10 10

E TH

R

k



Khi đó

w 0,7 1,8.1, 2 2,86

max s ing

TH BE CQ E

Tìm R1 và R2

RTH R R R R 10,8

R R R R

2,86 20

R R R R

Suy ra R1 = 75 k  ; R2 = 12,5 k 

4

B BÀI TẬP TỰ LUYỆN

Bài 1B:

Cho sơ đồ mạch phân cực BJT như hình 1

Biết VBE = 0,7V; VT = 26mV;

F

h

 = =

1 ; 1 ; 0,3

C

R k R k R k

R k R k R k

=  =  = 

a Xác định tọa độ điểm phân cực tĩnh Q;

b Viết phương trình và vẽ đồ thị đường tải

tĩnh (DCLL) và đường tải động (ACLL)

c Vẽ sơ đồ mạch tương đương tín hiệu nhỏ

tần số thấp Các tụ xem như nối tắt ở tần số làm việc

d Tính hệ số khuếch đại điện áp Av 0

i

V V

= ; Trở kháng ngõ vào Zi; trở kháng ngõ ra Z0 ( trường hợp r0

= )

e Tính hệ số khuếch đại điện áp 0

Av s

s

V V

= ( trường hợp r0 = )

g Tính hệ số khuếch đại điện áp A

NL

v trong trường hợp không tải ( trường hợp r0 = )

h Tính toán lại các giá trị R1 và R2 sao cho mạch hoạt động ở chế độ Max-swing

5

Bài 2B:

Cho sơ đồ mạch phân cực BJT

như hình 1 Biết VBE = 0,7V; VT

= 26mV; =h fe =80

a Xác định tọa độ điểm phân cực

tĩnh Q;

b Viết phương trình và vẽ đồ thị

đường tải tĩnh (DCLL) và đường

tải động (ACLL)

c Vẽ sơ đồ mạch tương đương

tín hiệu nhỏ tần số thấp Các tụ xem như nối tắt ở tần số làm việc

d Tính hệ số khuếch đại điện áp Av 0

i

V V

= ; Trở kháng ngõ vào Zi; trở kháng ngõ ra Z0 ( trường hợp r0

= )

e Tính hệ số khuếch đại điện áp 0

Av s

s

V V

= ( trường hợp r0 = )

g Tính hệ số khuếch đại điện áp A

NL

v trong trường hợp không tải ( trường hợp r0 = )

h Tính toán lại các giá trị RB sao cho mạch hoạt động ở chế độ Max-swing

Bài 3B:

Cho sơ đồ mạch phân cực BJT như hình 1

Biết VBE = 0,7V; VT = 26mV;

f

h

 = =

a Xác định tọa độ điểm phân cực tĩnh Q;

b Viết phương trình và vẽ đồ thị đường tải

tĩnh (DCLL) và đường tải động (ACLL)

c Vẽ sơ đồ mạch tương đương tín hiệu nhỏ

tần số thấp Các tụ xem như nối tắt ở tần số

làm việc

d Tính hệ số khuếch đại điện áp 0

Av

i

V V

= ; Trở kháng ngõ vào Zi; trở kháng ngõ ra Z0 ( trường hợp r0

= )

g Tính hệ số khuếch đại điện áp A

NL

v trong trường hợp không tải ( trường hợp r0 = )

6

h Tính toán lại các giá trị RB sao cho mạch hoạt động ở chế độ Max-swing

Bài 4B:

Cho sơ đồ mạch phân cực BJT như hình 1 Biết

VBE = 0,7V; VT = 26mV; =h fe =110

a Xác định tọa độ điểm phân cực tĩnh Q;

b Viết phương trình và vẽ đồ thị đường tải tĩnh

(DCLL) và đường tải động (ACLL)

c Vẽ sơ đồ mạch tương đương tín hiệu nhỏ tần số

thấp Các tụ xem như nối tắt ở tần số làm việc

d Tính hệ số khuếch đại điện áp 0

Av

i

V V

= ; Trở

kháng ngõ vào Zi; trở kháng ngõ ra Z0 ( trường hợp r0 = )

e Tính hệ số khuếch đại điện áp 0

Av s

s

V V

= ( trường hợp r0 = )

g Tính hệ số khuếch đại điện áp A

NL

v trong trường hợp không tải ( trường hợp r0 = )

h Tính toán lại các giá trị RB sao cho mạch hoạt động ở chế độ Max-swing

Bài 5B:

Cho sơ đồ mạch phân cực BJT như hình 1

Biết VBE = 0,7V; VT = 26mV;

f

h

 = =

a Xác định tọa độ điểm phân cực tĩnh Q;

b Viết phương trình và vẽ đồ thị đường tải

tĩnh (DCLL) và đường tải động (ACLL)

c Vẽ sơ đồ mạch tương đương tín hiệu nhỏ

tần số thấp Các tụ xem như nối tắt ở tần số

làm việc

d Tính hệ số khuếch đại điện áp 0

Av

i

V V

= ; Trở kháng ngõ vào Zi; trở kháng ngõ ra Z0 ( trường hợp r0

= )

e Tính hệ số khuếch đại điện áp 0

A

s v s

V V

= ( trường hợp r0 = )

h Tính toán lại các giá trị RB sao cho mạch hoạt động ở chế độ Max-swing

7

Bài 6B:

Cho sơ đồ mạch phân cực BJT như hình

1 Biết VBE = 0,7V; VT = 26mV;

f

h

 = =

a Xác định tọa độ điểm phân cực tĩnh Q;

b Viết phương trình và vẽ đồ thị đường

tải tĩnh (DCLL) và đường tải động

(ACLL)

c Vẽ sơ đồ mạch tương đương tín hiệu

nhỏ tần số thấp Các tụ xem như nối tắt ở

tần số làm việc

d Tính hệ số khuếch đại điện áp

0

Av

i

V

V

= ; Trở kháng ngõ vào Zi; trở kháng ngõ ra Z0 ( trường hợp r0 = )

g Tính hệ số khuếch đại điện áp A

NL

v trong trường hợp không tải ( trường hợp r0 = )

h Tính toán lại các giá trị R1 và R2 sao cho mạch hoạt động ở chế độ Max-swing