Tài liệu Bài tập kỹ thuật điện tử

Bài tập kỹ thuật điện tử TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM Biểu mẫu 3a KHOA: ĐIỆN TỬ BỘ MÔN: CƠ SỞ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ Tên học phần: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ Mã học phần:1162010 Số ĐVHT:3 Trình độ đào tạo:Đại học A - NGÂN HÀNG CÂU HỎI KIỂM TRA ĐÁNH GIÁ KIỂU TỰ LUẬN. Chương 1: DIODE VÀ MẠCH ỨNG DỤNG 1. Các nội dung kiến thức tối thiểu mà sinh viên phải nắm vững sau khi học xong chương 1 1.1  PIV : địện áp phân cực ngƣợc.  ID : dòng  Vγ, VD : điện áp ngƣỡng dẫn của Diode.  Is : dòng điện bảo hòa.  VT : điện áp nhiệt.  η : hằng số phụ thuộc vào vật liệu. 1≤η≤2    Tk q k : nhiệ t đ ộ kelvin Tk = Tc +273 : đ iệ n tích q = 1,6 x 10-19 C : hằ ng số Boltzman. k = 1,38 x 10-23 J/0K 1.2  điện qua Diode.  I D  I S eVD VT  1 VT  kTk q 1.3 Bài toán 1: Cho ngõ vào Vi, xác định và vẽ dạng sóng ngõ ra Vo Bài toán 2: Cho mạch ổn áp dùng zener, cho ngõ vào, tìm ngõ ra. Bài toán 3: Cho mạch ổn áp dùng zener, cho ngõ ra, tìm ngõ vào. Bài toán 4: Tìm ID, Vo , xác định cổng logic 2. Các mục tiêu kiểm tra đánh giá và dạng câu hỏi kiểm tra đánh giá gợi ý chương 1 Mục tiêu kiểm tra đánh giá Nội dung Mức độ Nhớ Các kiến thức cần nhớ : Phƣơng trình của diode Trang 1 Ngƣỡng dẫn của diode Si và Ge, điện áp PIV của diode trong các mạch chỉnh lƣu. Mức độ Hiểu đƣợc các kiến thức đã học Các thông số giới hạn của diode Hiểu đƣợc hoạt động của các mạch chỉnh lƣu bán kì, toàn kì, công thức tính điện áp ra trung bình, dòng điện ra trung bình trên tải Các loại diode khác Khả năng vận dụng các kiến thức đã học Các kiến thức mà sinh viên phải biết vận dụng : Khả năng tổng hợp: Bài toán 1: Cho ngõ vào Vi, xác định và vẽ dạng sóng ngõ ra Vo Xác định dƣợc trong từng bài toán cụ thể ngƣỡng dẫn của diode Bài toán 2: Cho mạch ổn áp dùng zener, cho ngõ vào, tìm ngõ ra. Bài toán 3: Cho mạch ổn áp dùng zener, cho ngõ ra, tìm ngõ vào. Bài toán 4: Tìm ID, Vo , xác định cổng logic 3. Ngân hàng câu hỏi và đáp án chi tiết chương 1 tt 1 Loại Câu hỏi Điểm 1.5 Nội dung D Cho Vi. Vẽ dạng sóng ngõ ra Vo Với Diode là Si. Vi = Vmsin(wt) Đáp án Trang 2 Si R VI VO 2 Câu hỏi 1.5 Si + + 3.3k Vi Vo - - Đáp án VT =-0.7V 0 t -Vm +VT 3 Câu hỏi 1.5 Si l Idea + + V 8.2k Vi - - Đáp án VT = V+0.7V Vo 0 t -VT -Vm - VT Trang 3 Vo 4 Câu hỏi 1.5 + + Si v R Vi - Vo - Đáp án VT = -V-0.7V Vo 0 t VT -Vm - VT 5 Câu hỏi 1.5 + v + Si R Vi - Vo - Đáp án VT = V+ 0.7v 6 Câu hỏi 1.5 + v Vi Trang 4 + Si R Vo - Đáp án VT = V-0.7V Vm + VT Vo VT = V-0.7V t 0 7 Câu hỏi 2 + Si Si Vo + Si - Đáp án VT1 = 1.4V VT2 = -1.4V Vo 0 t -Vm - VT2 Trang 5 Si - 8 Câu hỏi 2 + Si Si Vo + Si Si - - Đáp án VT1 = 1.4V VT2 = -1.4V Vm - VT1 0 9 t Câu hỏi 2 + Ide al Diode s + - 5.6k 5.6k VT1 = (Vm -0.7v)/2 VT2 = (-Vm +0.7v)/2 Vm - VT 0 t Trang 6 5.6k - Đáp án Vo 10 Câu hỏi 1.5 + Si 5.6k Vo Si 5.6k 5.6k - Đáp án VT1 = (Vm -0.7v)/2 VT2 = (-Vm +0.7v)/2 Vm - VT1 0 11 t Câu hỏi 2 Đáp án Trang 7 12 Câu hỏi 2 Đáp án V0 T 2 0 T t -Vm 13 Câu hỏi 1 2.2K + + Si l Vo (Vdc) Idea Vi = 11 0V (rms) - - Đáp án V0 - 0.7V 14 Câu hỏi 0 + Vi - Trang 8 T T 2 - 0.7V + R Si Vo - t 1 Đáp án V0 VT = 0.7V 0.7V 0 15 T T 2 Câu hỏi i t 2 R + + 1K Si 10K Vo - - Đáp án VT =0.77V Vm V0 0.7V 0 16 T 2 T  t 10 Vm 11 Câu hỏi 2 R + + 1K Si 10K Vo - - Trang 9 Đáp án -0.77V V0 10 Vm 11 0 17 T 2 T t -0.7V Câu hỏi 5.6k + + 1.5 Si Vi Vo v - - Đáp án V0 VT = v+ 0.7V VT 0 18 Câu hỏi T T 2 + Vm + R Vi - Trang 10 t Vo v - 1.5 Đáp án V0 0 VT = -v+ 0.7V 19 t VT Vm Câu hỏi 1.5 + + R Si Vi Vo v - - Đáp án V0 VT = -v - 0.7V 20 0 Câu hỏi T T 2 + R VT t + Vi Si Vo - v - Đáp án V0 VT = v + 0.7V VT 0 Trang 11 t 1.5 21 Câu hỏi 1.5 + R Vi v - + Si Si v 1 Vo 2 - Đáp án V0 VT2= v2 - 0.7V VT2 VT1= -v1 + 0.7V 22 0 T T 2 Câu hỏi t VT1 1.5 15k Si + Si Vi + Vo - V2 - V1 Đáp án V0 VT1= v2 + 0.7V VT1 VT2= -v1 - 0.7V 23 0 T T 2 t VT2 Câu hỏi 1.5 Cho biết ngõ ra của mạch Vo là bao nhiêu? -10V -10V -10V 0V 0V 0V Si Si Si Si Si Vo Vo 2.2K Vo 2.2K -10V 2.2K -10V -10V Trang 12 24 Đáp án Câu hỏi Vo = 9.3V 1.5 -10V Cho biết ngõ ra của mạch Vo là bao nhiêu? -10V Si 0V -10V Si 0V Si Si Vo Vo 1K Si 0V Vo 1K Si 1K 25 Đáp án Câu hỏi Vo = -9.3V 2 a. Xác định RL và IL để VRL = 10V. b. Xác định công suất cực đại Với IZM = 32mA, Vi = 50V, Vz = 10V, RS = 1k. RS + Vi - Đáp án VZ IZM IZ IL RL a. V  V  V0  10V I Vi  V0 50  10   40mA RS 1  I L min  I  I ZM  40  32  8mA  RL max   RL min  VZ 10   1.25k I L min 8 RS VZ 1  10   250 Vi  VZ 50  10  250  RL  1.25k b. PZM  VZ I ZM  10  32  320mA 26 Câu hỏi 3 a. Hãy xác định VL, IL, IR với RL = 180. b. Xác định giá trị của RL để có đƣợc công suất cực đạI PZmax = 400mW. c. Xác định giá trị nhỏ nhất của RL để zener diode có thể hoạt động đƣợc. Cho VZ = 10V, RS=110, Vi = 50V Trang 13 RS IZ + IL RL Vi - Đáp án a. VL  VL  V0  10V IL  VL 10   55mA R L 180 I L Vi 50   0.17 A RS  RL 110  180 b. I Z max  PZ max 400   40mA VZ 10 I L  I L  I Zmaz  0.17  0.04  0.13 A RL  VL 10   76.9 I L 0.13 c. V0  Vi RL R L  RS  R L  RS 27 Câu hỏi 1  Vi    1  V0   110 1  27.5  50    1  10  Hãy xác định giá trị của Vi sao cho VL = 9V và zener diode hoạt động không quá công suất. Cho RL = 1k, PZM = 300mW, R = 100. RS Vi IZ IL RL Đáp án VL  VZ  V0  9V PZM 300   33.3mA VZ 9 1 1 Chọn: I Z min  I ZM  33.3  3.33mA 10 10 I ZM  Trang 14 3 IL  VL 9   9mA RL 1 Vi min  Vi  Vi max  VZ  RS I Z min  I L   Vi  VZ  RS I ZM  I L   9  0.13.33  9   Vi  9  0.133.3  9  28 Câu hỏi  10V  Vi  13V Cho một sơ đồ mạch diode nhƣ hình vẽ. Các số liệu khác cho sẵn 1 trên sơ đồ. Vẽ mạch tƣơng và tính điện áp ngõ ra. Ge Đáp án 2,2KΩ 6,8KΩ + 24V Si Điện áp ngõ ra : VO = -(24 - 0,3 -0,7 ) 6,8K / 6,8K + 2,2K = - 17,37V 0,3V 0,7V 2,2K 1 Vout 24V 6,8K Câu hỏi Ge 12V 1 Si 2,2KΩ Vout Si 2,2K Ω (b) 10mA (a) 2,2KΩ Tính điện áp ngõ ra Vout và dòng điện I chạy trong mỗi sơ đồ. Biết điện trở thuận của diode không đáng kể. Đáp án 2,2KΩ 22V 0,7V + 29 + Vout 2,2KΩ (b) Sơ đồ (a) : V OUT = + 0.7V I = ( 12 -0,3 - 0,7 ) / 2,2K = 5mA Sơ đồ (b) : I = ( 22 -0,7 ) / ( 2,2K + 2,2K ) = 4,84 mA Trang 15 V OUT = I . 2,2K = 4,84 mA . 2,2K = 10,65V 29 Câu hỏi 1 Tính điện áp ngõ ra VOUT và dòng điện I chạy trong sơ đồ. Biết điện trở thuận trên diode không đáng kể. Si Ge 2,2KΩ -12V Vout 3,3KΩ Đáp án 2,2KΩ + + -12V 0,7V 0,3V 3,3KΩ I = 11 / ( 2,2K + 3,3K ) = 2 mA VOUT = 2mA . 3,3K = 6,6 V 30 Câu hỏi Cho một sơ đồ mạch diode nhƣ hình vẽ. Tính dòng điện qua mỗi 1 nhánh R1, R2, R3 . Cho một sơ đồ mạch diode nhƣ hình vẽ. Tính dòng điện qua mỗi nhánh R1, R2, R3. Bỏ qua điện trở thuận của diode. Các số liệu khác cho trên sơ đồ. -24V Si Si Si R1 R2 R3 Si Đáp án 31 Câu hỏi Hai nhánh R 1 và R 2 không có dòng đi qua . Dòng đi qua nhánh R3 là I = ( 24 - 0,7 - 0,7 ) / 3,3K = 6,85 mA Xác định điện áp ngõ ra Vo và dòng điện qua mỗi diode trong mạch 1 sau. Bỏ qua điện trở thuận của diode khi dẫn. Si 2KΩ +10V Đáp án G e Vo 2KΩ Dòng điện qua nhánh diode Ge là I1=2,47 mA Trang 16 1KΩ Dòng điện qua nhánh diode Si là I 2 = 2,27 mA Điện áp ngõ ra VO = 1K .( 2,47 mA + 2,27mA ) = 4,74 mA 32 Câu hỏi Xác định điện áp ngõ ra Vo và dòng điện qua diode trong mạch sau. 1 Bỏ qua điện trở thuận của diode khi dẫn. 150 Ω Vo 24V Đáp án 33 Câu hỏi R T = 150 . 100 / 150 + 100 = 60 Ω E T = 24 . 100 / 100 + 150 = 9,6 V VO = 0,7 V I = 9,6 - 0,7 / 60 = 0,15 mA + 60Ω 9,6V Câu hỏi Vo Si Ge 6,8KΩ Vo 34 + I Cho 1 sơ đồ mạch diode sau, tính dòng điện qua mỗi diode và điện 1 áp ngõ ra V0, các số liệu khác cho trên sơ đồ. 20V Đáp án Si 100 Ω Si -5V Diode Ge ON , diode Si OFF Dòng qua Si bằng 0 Dòng qua Ge I = ( 20 + 5 - 0,3 ) / 6,8K = 3,63 mA V O = 20 - 6,8 K . 3,63 mA = - 4,7 V Cho 1 sơ đồ diode sau , vẽ mạch tƣơng đƣơng, bỏ qua điện trở thuận của diode, xác định dòng điện qua diode và điện áp ngõ ra VO , các số liệu khác cho trên sơ đồ. Si 10mA Trang 17 2,2K Ω 2,2KΩ 1.5 Đáp án Sơ đồ tƣơng đƣơng: I 1 0,7V 2,2K 22V 35 Câu hỏi Vo 2,2K Dòng điện qua diodevà điện áp ngõ ra: 22  0,7 I  4,84mA 2,2  2,2 Vo  2,2.5  10,65V Cho 1 sô ñoà diode sau , veõ maïch töông ñöông, boû qua ñieän trôû thuaän cuûa diode ,tính doøng ñieän qua moãi diode vaø ñieän aùp ngoõ ra VO , caùc soá lieäu khaùc cho treân sô ñoà. Si 42V 3,3KΩ 1 Vout Ge Đáp án 36 Câu hỏi Mạch điện tƣơng đƣơng : Dòng điện qua diode và điện áp ngõ ra: 42  0,7  0,3 I  12,4(mA) 3,3 Vo  0,3(V ) Cho một mạch ổn áp có điện áp ngõ ra 10V., điện trở tải RL biến 3 thiên trong phạm vi 250Ω - Xem thêm -