DDT Bai tap Dien tu co ban

Xác định dải hiệu lực điện thế ngõ vào, daûi ñieän theá ngoõ ra vO, daûi doøng ñieän ra iO, MOSFET hoạt động trong vùng bảo hoà.. Giả sử cho khuếch đại một điện thế AC ngoõ vaøo vI, vaø [r]

BÀI TẬP CHƯƠNG 1

1.1 Cho mạch điện (H.1.1)

R1

R2 4

+ V26V

I2

Cách khác:

Áp dụng nguyên lý chồng chất,

- Nối tắt V2 được:

1.3.Tính trị số V O ở h.1.3 bằng:

1 phương pháp nut

2 Nguyen lý chồng chập

Đáp số:

Vo = 8,57V H 1.3

+ V1 12V

Req=R2//R3

R1 6

a'

R2 4

a

R3 2

a'

R2 4

a

R3 2

1.2 Cho mạch điện theo H.1.2

Tính dòng I 1, I 2, I3

vo

-+ +

-I 6A

+ - 8V V1

R1 2

R2 4

R3 2

R4 6

+ 6VV2

R1 6

a'

R2 4

a

R3 2

R4 2

+ V1 12V

I2

1.4 Cho mạch điện ở H.1.4 Tính dòng điện chạy qua tải

H.1.4

Giải:

Ta lần lượt có:

 Ở ngõ aa’ : Sau khi cho hở tải và áp dụng định lý Thevenin ở ngõ aa’ :

72V

a

R1 2k

a'

R2 2k

b

R3 1k

b'

R4 2k

c

R5 1k

c'

R6 2k

d

R6 500

d'

RL 1k

+ VTHa 36V

RTHa 1k

b R3

1k

b'

R4 2k

c

R5 1k

c'

R6 2k

d

R6 500

+ VTHb 18V

RTHb 1k

c R5

1k

c'

R6 2k

d

R6 500

+ VTHc 9V

c RTHc 1k

d R6 500

Vậy mạch điện tương đương Thevenin cuối cùng cho:

1 0, 5 19  2, 59

3, 6

THc THc L

1.5 Tính mạch tương đương Thevenin

của mạch điện cho ở H 1.5

-+ +

-I 1A

R4 1

R5 2

R6 1

R6 2

R3 2

R2 1 R1 1

I+

VTHc9V

cRTHc1k

dR6

500

d'

RL1kI

0, 001sin0.025

d

T D D

t V v

=0.001sinwt

vi

iD

+ D +

=0,7V VB

1 Tính mạch tương đương Thevenin của H.2.2

mạch nối với diod

2 Giả sử mô hình lý tưởng diod được phân cực bởi nguồn điện

0,6V Tính v D vá i D khi V I = 4V

3 Tính điện trở diod chung quanh điểm tỉnh Q (xác định ở câu 3)

trong mô hình tuyến tính của diod ở chế độ tín hiệu nhỏ

R1 1k

R2 1k

R3 0.5k

R3 0.5k

R4 1k

RTH a'

a

1k 0.5k+0.5k

RTH

0.5k 1k

R2 1k

R1 1k

+ VI

b' b

RTH a'

a

1k

0.5k 0.5k + VI/2

10, 6 0, 6

0,80,5

D D

3 Mô hình tuyến tính của diod có giá trị với hoạt động tín

hiệu nhỏ chung quanh điểm tỉnh Q xác định ở câu 2:

9, 44.10

0, 004 cos

0, 5.1018,88.10 0, 004 7, 552.10 cos

tạo ra do V B và v o diện thế gia tăng

tạo nên do nguồn tín hiệu nhỏ v i H.2.3 Giả sử v i = 10 -3 sinwt V và V B cũng như thành phần phi

tuyến hoạt động với v N = 10V Tính điện thế gia tăng ngõ ra

10 sin500

N

N N

N N

dv r

vi

-iN

+ VB

+ vN

Vo R

BÀI TẬP Ch3 MOSFET VÀ CỔNG LOGIC

3.1 Cho cổng NOT NMOSFET với V s = 5 V, V T = 1V, R ON = 1k,

và R L = 14k Cho biết mức logic thấp và mức logic cao

Cách hoạt động chế độ giao hoán

• Khi không có xungvào: MOSFET không dẫn .

on R R

- Khi cĩ một trong hai MOSFET

Ngưng hoặc cà hai cùng ngưng

3.6 Cho cổng NOT- CMOS theo h.3.6

Trình bày cách hoạt động và

cho biết biên độ xung ngõ kh

có xung tác động nhõ vào

Giải :

Do đăc tính cấu trúc CMOS

Điện thế chuyển trạng thái

( hay chuyển mạch ) khi xung

vào có biên độ VA = 0,5 VDD

thì ngõ ra xuống thấp có biên độ

bằng (0,5VDD – VTH ),

H.3.6

Vo

Vs RL

RON

RON

=HiGH A

=HiGH B

Và khi xung vào có biên độ

Bài tập Ch 4 Khái niệm số và cổng logic

4 1 Viết hàm logic các mạch sau ( h.1):

X

D C

B A

W Y

X

C

B A

WY

X

C

BA

Y

W Z

Y = B + C

Z = X + B + Y = (A.B )+ B + ( B +C )

W = D.Z = D[(A.B )+ B + ( B +C )]

Áp dụng rút gọn cho :

W = D[ B + (B+ C)] = D[ B + D ]

4.2 Thực hiện mạch logic ứng với các hàm logic sau :

1 M = (A.B) + ( C + D )

2 N = ( A+B + C ) D

3 P = ( AC + BC ) ( A + C )

4 Q = ( A + B ) ( B.C.D )

5 R = ( AD + BC + D )

6 S = B ( A + C ) +AC + D

7 T = D [ ( A + B ) + B.C ]

Giải :

(1) ( 2) (3)

(4) (5)

(6) (7)

M D

C

B

A

D

C B

N

A

P C

B A

D

C

B

A

Q

D C B

A

R

D

C

B

A

S

D

T C

B A

4.3 Dùng các qui tắc đại số Boole rút gọn hàm logic sau:

1 Viết hàm F theo dạng tổng các tích ( SOP)

2 Rút gọn hàm F bằng qui tắc đại số Boole

2 Rút gọn hàm F

3 Vẽ lại sơ đồ mạch logic

của hàm F đã rút gọn

C B A

F

Y X

C

A

F B

F C

B

Y

X B

A

F

Y

X A

F B

4.8 Viết hàm logic sau ( h 13) và cho biết tên cổng logic

Mạch (d) là cổng EXOR sử dụng toàn cổng NAND ( rất thông dụng)

4.9 Viết hàm logic của mạch sau ( H.14 ) cho biết tên cổng logic

F B

S

Y

X A

F

B

Ta có thể chứng minh từ hàm đảo của EXOR như sau:

S được thực hiện bằng cổng EXOR

C được thực hiện bằng cổng AND

( Ta có thể thấy ngay bằng cách xét bảng chân lý của mổi cổng

C

SB

A

4.11 Thực hiện mạch cộng đầy đủ (toàn tổng - FA) Mạch cộng toàn phần là mạch cộng nhị phân có kể đến số nhớ trước đó

Bn

HA1

HA2

Cn

BÀI TẬP CHƯƠNG 5

5.1 Hãûy xác định điện thế v O hai đầu nguồn dòng phụ thuộc ở H 5.1 khi

500

10 5 1

DS ON DS DS

TH GS ON

GS TH

GS TH

v R i v

Các câu hỏi sau đây liên quan tới việc phân tích tín hiệu lớn của mạch khuếch đại:

1 Suy ra biểu thức liên hệ giữa điện thế

ngõ ra và điện thế ngõ vào

+

Vs

-vo +

i =f(V) R

2 Xác định dải hiệu lực điện thế ngõ vào,

dải điện thế ngõ ra v O , dải dòng điện ra i O ,

MOSFET hoạt động trong vùng bảo hoà

3 Giả sử cho khuếch đại một điện thế AC

ngõ vào v I , và điện thế DC offset bằng

không Cho biết tín hiệu v I có trị số đương

và âm đu đưa (swing) vậy phải chọn điểm

hoạt động sao cho mạch khuếch đại có

dải điện thế đỉnh – đỉnh cực đại của v I

Suy ra điểm hoạt động ngõ ra v O và i DS

L S I

vo RL

iDS

Chứng minh lời giải câu 3 bài tap 5.3:

 Điện thế phân cực:

2 2

1 Giả sử MOSFET hoạt động trong vùng bảo hoà, chứng tỏ v O liên

hệ với v I theo hệ thức:

    2

2

I TH O

iD vo

1k

+ vO -

+ - 10V

2

2 2

2

`2

22

i TH o

5.5 Xét mạch khuếch đại cực cổng chung theo h.5.5 Giả sử MOSFET hoạt động

ở qui tắc bảo hoà

1 Vẽ mạch tương đưong SCS bằng cách thay MOSFET bằng mô hình SCS của nó

2 Xác định v O và i D theo v I , R D , V S và thông số K,và V TH của MOSFET

3 Xác định dải trị số của v I để MOSFET hoạt động ở qui tắc bảo hoà Cho biết dải tương ứng của v O

G

RD

vO G

iD

BÀI TẬP CH 6 KHUẾCH ĐẠI TÍN HIỆU NHỎ

6.1 Cho mạch khuếch đại ở h 6.1 MOSFET hoạt động trong vùng bảo hoà và được đặc trưng bởi V TH và K Điện thế vào v I là tổng của

điện thế phân cực V I và v i = Asinwt Giả sử A

rất nhỏ so với V I Đặt điện thế ra v O gồm

điện thế phân cực (DC) V O và đáp ứng

tín hiệu nhỏ v o

1 Xác định điện thế điểm hoạt động ngõ ra V O

của điện thế phân cực ngõ vào V I

2 Tính độ lợi tín hiệu nhỏ của mạch khuếch đại

3 Vẽ dạng sóng của tín hiệu vào và tín hiệu ra

như hàm số thời gian , chỉ ra rõ ràng thành

phần DC và thành phần tín hiệu nhỏthay đổi

theo thời gian

i K



+ - Vs

+ vO - +

-=Asinwt vi

Vs

RL

6.3 Xét mạch khuếch đại MOSFET hoạt động theo nguyên tắc bảo hoà và có thông

số V TH và K

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

khuếch đại có dạng Asinwt, hãy xác định

điểm phân cực ngõ vào V I để mạch khuếch

đại cho điện thế vào đu đưa cực đại dưới

nguyên tắc bảo hoà Cho biết điện thế

phân cực ngõ ra V O tương ứng

3 Cho biết trị số lớn nhất của A cho phép

hoạt động vùng bảo hoà của điểm phân

cực xác định ở câu 2

4 Tính độ lợi tín hiệu nhỏ của mạch khuếch đại với điểm phân cực xác định ở câu 2

5 Giả sử A rất nhỏ so với V I Viết biểu thức điện thế ra tín hiệu nhỏ vo với điểm điều hành xác định ở câu 2

KR V KR

KR V KR

vo iDS RL

6.4 Bài tập này nhằm khảo sát sư phân tích tín hiệu nhỏ của mạch khuếch đại

MOSFET đã thảo luận trước đây ( H )

1 Xét sự phân cực của mạch khuếch

đại Tính V I , thành phần phân

cực của v I sao cho vo được phân

cực từ V O trong đó 0 < V O < V S

Tính V MID thành phần phân cực

Của v MID trong tiến trình

2 Giờ gọi v I = V I + v i trong đó vin

được xem như sự nhiễu loạn của

v I chung quanh V I Thay thế v I

và làm tuyến tính biểu thức cuối

của vO dưới dạng v O = V O + v o

trong đó có dạng v o =Gv i Lưu ý

v o là điện thế ra tín hiệu nhỏ và G là độ lợi tín hiệu nhỏ Suy ra biểu thức G

3 Tính trị số V I khi v O được phân cực V O = V S / 2 ? Với trị số của V I , tính G m bằng cách tính theo các trị số sau V S = 15V, R = 15 k , K = 2mA/V2, V TH = 1V

VIN

-Vo +

Vs Vs

R

-R

BÀI TẬP Ch 7 BJT

7.1 Cho mạch phân cực bằng cầu chia thế và điện trở ổn định nhiệt R E (

H.2).Transistor có V BE = 0,7V và  50

1 Tính trị số điểm tĩnh

điều hành Q

2 Tính hệ số ổn định nhiệt S I

3 Vẽ đường thẳng tải tĩnh

E

R S

CEM CC

V I

V

mA k

Q NPN

R1 33k

R2 10k

RC 2,2k

RE

Đáp số:

1 Q

131

2, 5

B C CE

A I

mA I

V V

7.3 Cho mạch khuếch đại phân cực bằng cầu chia thế và điện trở ổn định nhiệt

R E có Vcc = + 15V; Rc = 500; R E = 300.Transistor có V BE = - 0,7V;

100

  Tính trị số R 1 và R 2 để có tín hiệu ra đối xứng cả khi khi có trị số cực đại và không bị biến dạng ( dao động đối xứng)

Giải:

Để có tín hiệu ra đối xứng và không bị biến dạng khi có trị cực đại mạch

phải thỏa điều kiện phân cực điểm tĩnh điều hành Q nằm ở trung điểm đường tải tĩnh :

V

mA I

V

V V

V V

mA I

BB CC

V R

R

k R

7.4 Cho mạch thúc LED theo H.7.4 Tính dòng qua LED khi:

1 Vi = 2V

2.Vi = 1, 8V

3 Độ sụt thế qua LED

Giải:

1 Khi Vi = 2V , ta có điện thế VE = 2V-0,7V=1,3V,

Dòng qua LED bằng:

7.5 Cho mạch thúc LED như H 7.5 Transistor có  50 và LED có V F = 1,8V khi dẫn

1 Tính trị số điện trở R D để giới hạn dòng

Qua LED bằng 15 mA

2 Tính R B để có trị I C / I B = 20 khi transistor

Dẫn bão hòa với Vi = 5V

15

D D

CC D CEbh D

  ; V CEbh = 0,2V; xung vào

giao hoán giửa 0V và 2V

1 Tính dòng qua LED

2 Điện thế 2 đầu LED

Giải:

1 Áp dụng định luật Kirchhoff vào

vòng thu – nền :

H.7.6

Vi

VCC +5V

LED RB

RD

NPN IB

VCC +5V

LED IB

IE

Q

RE 150 RB

1k

Vi

LED1

VCC +5V

RE 100 Q

Dòng qua LED là IC = IE = 13,56mA

2 Aùp dụng định luật Kirchhoff ở vòng thu-phát:

7.7 Cho mạch khuếch đại transistor ráp CE Mạch có R C = 0,6 k Transistor có :  50; r e40 ; r o 

1 Tính tổng trở vào R i , tởng trở ra R O

2 Tính độ lợi thế A V , độ lợi dòng A I

50

C o

V

e i

1 Tính tổng trở vào R i , tởng trở ra R O

2 Tính độ lợi thế A V , độ lợi A I

Giải :

1 Tính tổng trở:

fe L

h Z V

7.9 Cho mạch khuếch đại transistor ráp CE Mạch có R C = 2,2 k, R 1 = 33 k,

R 2 =12 k , R E = 1k Các tụ điện liên

lạc và tụ phân dòng có trị lớn không

ảnh hưởng đến cách phân giải mạch

Transistor có thông số sau:

h fe  80; h oe1/r o 0

1 Tính trị số điểm tĩnh Q

2 Tính tổng trở vào R i , tởng trở

ra R O

3 Tính độ lợi thế A V , độ lợi A I

4 Vẽ mạch điện tương đương

Vo Vi

NPN

R1 33k

R2 12k

RC 2,2k

RE 1k

Ci 10uF

CE Co 10uF

R S

CQ

C o

V

e i

mV V

mA I

BÀI TẬP Ch.8 MẠCH TÍCH TRỬ NĂNG LƯỢNG

8.1 Cho mạch theo hình 8.1 , dùng nguyên lý chồng chập tính dòng i 1 (t)

- Khi cho Vs (t) = 0 nối tắt, ta có mạch 8.1.b

và có mạch tương đương ơp3 H.8.1.c Giải cho :

4 1 3

+

-vs(t)1V

L1Hi1(t)

R3k

is(t) 1A

L 1H

R 3k

i1b +

-vs(t)

1V

L 1H ia(t)

R 3k

+-

=Ris(t)Vs13V

L

i1b

8.2 Cho mạch ở H.8.2 với R1 = 1 k, R2 = 2 k,

và C = 10 F , v S = 3V Tính điện thế tổng cộng

ở ngõ ra sau khi t =0 (sau khi đóng mạch) trở đi

8.3 Xét mạch ở H.8.3 Trước khi công tắc đóng

tụ đã nạp trước đến Vs = 2V Khi công tắc

đóng tại t = 0 Tìm biểu thức vc(t) khi t > 0

e e

8.4 Cho mạch đảo INV1 thúc INV2 ở H.8.4a Mạch tương ứng được vẽ ở

H.8.4.b Các điểm A,B,C biểu diễn giá trị logic v A ,v B , v C

1 Viết biểu thức thời gian lên t r và

thời gian xuống t f của mạch biểu diễn ỡ

H.8.4.a Giả sử Các mạch đảo tuân theo

qui tắc tĩnh với điện thế ngưỡng

V IL = V OL = V L và V IH = V OH = V H

Lưu ý: Thời gian lên của INV1 là thời gian

v B cần có để chuyển trạng thái từ điện thế

thấp nhất v B đạt được (cho bởi cầu chia thế

R L và R ON Tương tự, thời gian xuống của là

thời gian v B cần để chuyển trạng thái từ điện

thế lớn nhất (là v B ) để v I từø 0V đến bước

chuyển lên Vs tại ngõ vào v A H.8.4a

+ -

a

vs 3V

-R1 1k

+

R2 2k vc

C 10uF

+-

a

vs1V

Vc +

Vs Vs

vB +

vA +

-RL

RL

C INV2

A INV1

2 Tính trị số thời gian trể t pd của INV1

trong mạch ở H 8.4a vớ R ON = 1 k,

vIN>VT

Vs

vo Vo

BÀI TẬP Ch 9 Mach loc

9.1 Tính biên độ và pha của các biểu thức sau:

2 Biên độ = 45,47 Pha = 18o

3 Biên độ = 2136 Pha = 78o

4 Biên độ = 47,3 Pha = -15o

9.2 Viết biểu thức H(jw) = Vo/Vi, biên độ H j  và pha H j  theo 

trong bốn trường hợp sau:

(a) (b) (c) (d)

+ - 2ejw

+ -

=5ejwt vi

=1uF C

+ R 1M

i(t) vo -

Đáp số:

9.3 Cho mạch theo H.9.3 với R = 1k, C1 = 20 F , C2 = 20 F

1 Tính biên độ và pha của H(w) = V o /V i

2 Cho v i (t) = cos(100t) + cos(1000t), tìm

điện thế ra trạng thái dừng sin, v o (t)

Đáp số :

2 2

21

100arctan

i

j o

i

j o

i

j o

+

R 1k

vo(t)

C2 20uF

-C1 20uF

Z Z

Đáp số :

2 2

1

12

13

R Z

j RC

j RL Z

j RC Z

Bài tập ch 10 Mạch tích hợp – IC

10.1 Cho IC Op.amp có độ lợi vòng hở A vOL = 180.000, được cấp điện đối xứng

obh id

vOL

V V

V V

( ) 20 log(666, 67) 56, 48

vd vc

A CMRR

A

10.3 Cho mạch khuếch đại đảo dấu ( H.1)

1 Viết biểu thức Av

2 Tính Avd với các trị số R I và R F sau:

2 Biên độ tín hiệu ra

Tín hiệu ra có bị biến dạng không?

RI 1k

RF 99k

Bài tập ĐTCB ch.8 - - Nguyễn thành Long 2

10.5.Cho mạch cộng theo h 3

Tính trị số độ lợi Av toàn mạch

10.6 Cho mạch khuếch đại điện thế

được điều khiển bằng cách đóng/ mở

các bậc Si ( h 4) Tính độ lợi điện thế

tương ứng khi bậc Si đóng ( ON) và

các bậc còn lại hở ( OFF)

-3V

V20.8V

V10.5V

R1 10k

R2 20k

R3 100k

RF100k

S1S2

S4S3R3 10kR4 1k

R2 100kR1 1M

1k

-v1

vo

v2 1V

v1 2V

R2 100k

R1 50k

RF 200k R

100k

R 100k

vo

Vi1,8VV1

RF50kRI

10k

R2 10k

10.8.Cho mạch Khuếch đại vi sai theo h.6

1 Viết phương trình vo theo vi

10.9.Cho mạch khuếch đại đảo dấu với R I = 100k và R F = 20k, Vi = 2,5V Tính

trị số vo Cho biết mạch có tên mạch gì

I

R A

R

     

Điện thế ra:

Vo = - Av.Vi = - 0,2( 2,5V) = - 0,5V

Vì điện thế ngõ ra Vo nhỏ hơn điện thế ngõ vào Vi nên mạch được gọi mạch

chia ( thay vì mạch nhân)

10.10 Cho mạch tích phân ( H 7 ) , cho tín hiệu vào

là sóng vuông có biên độ Vipp =5V

1 Tín hiệu ra có dạng sóng gì?

2 Biên độ tín hiệu ra

Giải:

1 Dạng sóng vào tam giác

Có biên độ A = h.s:

22

2, 5

/ 22

Op-Amp3

C 0.1uF

ii

iF Ri

1k

Vo + 12,5V

0

-12,5V

10.11 Cho mạch vi phân ( h 8)

Cho biết dạng sóng tín hiệu ra khi

tín hiệu vào là:

a sóng tam giác

i

t

T v

C 0.05uF

ii

iF RF 15k