Khoa Ñieän - Ñieän töû Vieãn thoâng
Maïch Ñieän Töû I
MOÄT SOÁ BAØI TAÄP MAÃU CHO QUYEÅN
“Giaùo trình maïch ñieän töû I”
Chöông I: DIODE BAÙN DAÃN.
I.
Diode baùn daãn thoâng thöôøng:
1) Veõ daïng soùng chænh löu: (Baøi 1-1 trang 29)
iD
Ri
+
Vs
-
+
-
VD
iL
RL VL
Coâng thöùc toång quaùt tính VL:
V − VD
VL = S
RL
Ri + RL
VD = 0,7V (Si) vaø VD = 0,2V (Ge)
a- Veõ VL(t) vôùi VS(t) daïng soùng vuoâng coù bieân ñoä 10 vaø 1V
VS
10
0
-10
VS
1
+
+
-2
1
3
- 4
t(ms)
0
-1
+
1
-
2
3
-
4
t(ms)
VL2
VL1
8,37
0
+
0,27
1
2
3
4
t(ms)
0
1
2
3
4
t(ms)
Keát quaû vôùi giaû thieát: Ri = 1Ω, RL = 9Ω, VD = 0,7V.
Vì Diode chænh löu chæ daãn ñieän theo moät chieàu neân:
1
∗ Trong T > 0 , Diode daãn → iD ≠ 0 → iL ≠ 0 → VL ≠ 0.
2
10 − 0,7
1 − 0,7
VL1 =
9 = 8,37V vaø VL 2 =
9 = 0,27V
1+ 9
1+ 9
1
∗ Trong T < 0 , Diode taét → iD = 0 → iL = 0 → VL = 0.
2
Moät soá baøi taäp maãu
1
Khoa Ñieän - Ñieän töû Vieãn thoâng
Maïch Ñieän Töû I
b- Veõ VL(t) vôùi VS(t) daïng soùng sin coù bieân ñoä 10 vaø 1V.
VS
10
+
0
-10
1
-
2
+ 3
-
4
t(ms)
1
0,7
0
-1
VL1
1
2
3
4
t(ms)
VL2
9
0
VS
1
2
3
4
t(ms)
0,27
0
1
2
3
4
t(ms)
Khi VS = 10sinωot nghóa laø VSm = 10V >> VD =0,7V ta coù:
VSm
10
VL1 ≈
RL ≈
9=9
Ri + RL
1+ 9
VL1 ≈ 9 sin ω 0 t
1
1
(Ta giaûi thích theo T > 0 vaø T < 0 )
2
2
∗ Khi VS = 1sinω0t nghóa laø VSm = 1V so saùnh ñöôïc vôùi 0,7V:
+ VS > 0,7V, Diode daãn, iD ≠ 0, iL ≠ 0, VL ≠ 0.
1 sin ω 0 t − 0,7
VL 2 =
9 = 0,9 sin ω 0 t − 0,6
1+ 9
Taïi sinω0t = 1, |VL2| = 0,27V.
+ VS < 0,7V, Diode taét, iD = 0, iL = 0, VL = 0.
Vôùi daïng soùng tam giaùc ta coù keát quaû töông töï nhö soùng sin.
∗
2) Baøi 1-3: Ñeå coù caùc keát quaû roõ raøng ta cho theâm caùc giaù trò ñieän trôû: R1 =
1KΩ, Rb = 10KΩ, RL = 9KΩ.
Rb=10K
Ri=1K
+
Vs
-
+ V - iL
D
RL
9K
VL
a- Veõ VL(t) vôùi daïng soùng vuoâng coù bieân ñoä 10V vaø 1 V.
1
∗
T > 0 , Diode daãn, RthD ≈ 0, doøng iL chaûy qua Ri, D, RL neân ta coù:
2
V − VD
10 − 0,7
VL1 = S
RL = 3
.9.10 3 = 8,37V
3
Ri + RL
10 + 9.10
V − VD
1 − 0,7
VL 2 = S
RL = 3
.9.10 3 = 0,27V
3
Ri + RL
10 + 9.10
Moät soá baøi taäp maãu
2
Khoa Ñieän - Ñieän töû Vieãn thoâng
Maïch Ñieän Töû I
1
T < 0 , Diode taét, Rng = ∞, doøng iL chaûy qua Ri, Rb, RL neân ta coù.
2
VS
10
VL1 =
RL = 3
.9.10 3 = 4,5V
4
3
Ri + Rb + RL
10 + 10 + 9.10
VS
1
VL1 =
RL = 3
.9.10 3 = 0,45V
4
3
Ri + Rb + RL
10 + 10 + 9.10
∗
VS
VS
10
0
-10
+
1
+
1
-
2
3
-
4
t(ms)
-1
0
VL1
8,37
0
-4,5
+
+
1
-2
3
- 4
t(ms)
2
3
4
t(ms)
VL2
1
2
3
4
0,27
t(ms)
0
-0,45
1
b- Veõ VL(t) vôùi daïng soùng sin coù bieân ñoä 10V vaø 1 V.
∗ Ñeå ñôn giaûn khi VSm = 10V (>>VD = 0,7V) ta boû qua VD. Khi ñoù:
1
+
T > 0 , Diode daãn, RthD ≈ 0, doøng iL chaûy qua Ri, D, RL neân ta
2
coù:
VS
10 sin ω0 t
VL1 =
RL = 3
.9.10 3 = 9 sin ω0 t(V)
3
Ri + RL
10 + 9.10
1
T < 0 , Diode taét, Rng = ∞, doøng iL chaûy qua Ri, Rb, RL neân ta coù.
2
VS
10 sin ω 0 t
VL1 =
RL = 3
.9.10 3 = 4,5 sin ω 0 t(V)
Ri + Rb + RL
10 + 10 4 + 9.10 3
∗ Khi VS = 1sinω0t so saùnh ñöôïc vôùi VD ta seõ coù:
1
+
T > 0 , khi VSm ≥ 0,7, Diode daãn, RthD ≈ 0, doøng iL chaûy qua Ri,
2
D, RL neân ta coù:
1sin ω 0 t − 0,7
1sin ω 0 t − 0,7
VL 2 =
RL =
.9.10 3 = 0,9 sin ω 0 t − 0,63(V)
Ri + RL
10 3 + 9.10 3
π
Taïi ω0 t = , sinω0t = 1, ta coù VL2m = 0,9 - 0,63 = 0,27V
2
1
+
T > 0 , khi VSm < 0,7, Diode taét, RngD = ∞, doøng iL chaûy qua Ri,
2
Rb, RL neân ta coù:
+
Moät soá baøi taäp maãu
3
Khoa Ñieän - Ñieän töû Vieãn thoâng
VL 2 =
+
VS
10
+
0
-10
Maïch Ñieän Töû I
0,7 sin ω 0 t
0,7 sin ω 0 t
RL = 3
.9.10 3 = 0,315 sin ω 0 t
4
3
Ri + Rb + RL
10 + 10 + 9.10
1
T < 0 , Diode taét, Rng = ∞, doøng iL chaûy qua Ri, Rb, RL neân ta coù.
2
1sin ω 0 t
1sin ω 0 t
VL 2 =
RL = 3
.9.10 3 = 0,45 sin ω 0 t
Ri + Rb + RL
10 + 10 4 + 9.10 3
VS
1
+
0,7
t(ms)
t(ms)
0
-1
VL1
9
+
-4,5
VL2
+
-
0,585
t(ms) 0,315
-4,5
-
t(ms)
2) Daïng maïch Thevenin aùp duïng nguyeân lyù choàng chaäp:
Baøi 1-20 vôùi Vi(t) = 10sinω0t
Ri=1K A iD
ri=1,5K
+
Vi
-
VDC=5v
A
Ri//ri
VT
K
+
RL
1,4K VL
-
K
A
iL
RL
RT
id
VT
K
a- Veõ maïch Thevenin:
AÙp duïng nguyeân lyù xeáp choàng ñoái vôùi hai nguoàn ñieän aùp VDC vaø Vi:
∗ Khi chæ coù VDC, coøn Vi = 0 thì ñieän aùp giöõa hai ñieåm A-K:
ri
1,5.10 3
VAK = VDC
=5 3
= 3V
R i + ri
10 + 1,5.10 3
∗
Khi chæ coù Vi, coøn VDC = 0 thì ñieän aùp giöõa hai ñieåm A-K laø:
Ri
10 3
VAK = Vi
= 10. sin ω0 t 3
= 4 sin ω0 t(V )
R i + ri
10 + 1,5.10 3
Moät soá baøi taäp maãu
4
Khoa Ñieän - Ñieän töû Vieãn thoâng
Maïch Ñieän Töû I
∗
Vaäy khi taùc ñoäng ñoàng thôøi caû VDC vaø Vi thì söùc ñieän ñoäng töông
ñöông Thevenin giöõa hai ñieåm A-K laø:
ri
Ri
VT = VDC
+ Vi
= 3 + 4 sin ω0 t(V)
R i + ri
R i + ri
∗
Ñieän trôû töông ñöông Thevenin chính laø ñieän trôû töông ñöông cuûa
phaàn maïch khi Diode hôû maïch laø:
R i .ri
10 3.1,5.10 3
RT =
+ RL = 3
+ 1,4.10 3 = 2KΩ
R i + ri
10 + 1,5.10 3
π π π π
b- Veõ ñöôøng taûi DC khi ω 0 t = 0, , ,− ,− .
3 2 3 2
∗ Taïi ω 0 t = 0 ⇒ VT = 3V
∗
∗
∗
∗
π
3
⇒ VT = 3 + 4
= 6,46(V)
3
2
π
Taïi ω 0 t = ⇒ VT = 3 + 4.1 = 7(V)
2
π
3
Taïi ω 0 t = − ⇒ VT = 3 − 4
= −0,46(V)
3
2
π
Taïi ω 0 t = − ⇒ VT = 3 − 4.1 = −1(V)
2
iD (mA)
Taïi ω 0 t =
3,15
2,88
1,15
-1
3
6,46
7
VT
t
Theo ñònh luaät Ohm cho toaøn maïch ta coù.
V − VD
V
1
i= T
=−
.VD + T
RT
RT
RT
1
3
∗ Taïi ω 0 t = 0 ⇒ i = −
.0,7 +
= 1,15(mA )
3
2.10
2.10 3
π
1
6,46
∗ Taïi ω 0 t = ⇒ i = −
.0,7 +
= 2,88(mA )
3
3
2.10
2.10 3
Moät soá baøi taäp maãu
5
Khoa Ñieän - Ñieän töû Vieãn thoâng
∗
∗
∗
c- Veõ
Maïch Ñieän Töû I
π
1
7
⇒i=−
.0,7 +
= 3,15(mA )
3
2
2.10
2.10 3
π
1
0,46
Taïi ω 0 t = − ⇒ i = −
.0,7 −
= −0,58(mA )
3
3
2.10
2.10 3
π
1
1
Taïi ω0 t = − ⇒ i = −
.0,7 −
= −0,85(mA )
3
2
2.10
2.10 3
Taïi ω 0 t =
VL (t ) = R L .i D = R L .
VT
VT
VT
= RL
= 1,4.10 3
RT
2.10 3
(R i // ri ) + R L
= 0,7VT = 0,7(3 + 4 sin ω0 t ) = 2,1 + 2,8 sin ω0 t (V )
VL
4,9V
2,1
0
t
-0,7
II.
Diode Zenner:
1) Daïng doøng IL = const (baøi 1-40); 200mA ≤ IZ ≤ 2A, rZ = 0
Ri
22v>
RL
2K
RE=2K
VL
Rb
V − 0,7
neân coù theå tính gaàn ñuùng theo coâng thöùc I CQ = BB
)
β
RE
VCEQ = VCC – ICQ(RC + RE) = 25 – 2,1.10-3.3.103 = 18,7V
iC(mA)
ICmax = 11,45
VCC
= 8,3
R DC
1
ACLL −
3
2.10
ICQTÖ = 5
Q
ICQ = 2,1
0
10
VCEQ 22,9
= 18,7
1
DCLL −
3
3.10
25
VCE(V)
Töø hình veõ ta thaáy: ICQ < ICQTÖ neân ICm = ICQ = 2,1mA
RL
2.10 3
I Lm =
I Cm =
.2,1.10 −3 = 1,05mA
3
3
RE + RL
2.10 + 2.10
VLmmax = RL.ILm = 2.103.1,05.10-3 = 2,1V
* Caùch veõ DCLL vaø ACLL cuûa boä KÑ R.C maéc C.C töông töï nhö caùch maéc E.C
1
(VCE − VCEQ )
i C − I CQ = −
R AC
RERL
vôùi R AC = R C +
= 2 kΩ
RE + RL
VCEQ
18,7
Cho VCE = 0 suy ra i C = I CQ +
= 2,1.10 −3 +
= 11,45mA
R AC
2.10 3
Moät soá baøi taäp maãu
16
Khoa Ñieän - Ñieän töû Vieãn thoâng
Maïch Ñieän Töû I
iC = 0 suy ra VCEQ max = VCEQ + R AC I CQ = 18,7 + 2.10 3 .2,1.10 −3 = 22,9V
* Vôùi baøi toaùn treân neáu chöa bieát R1 vaø R2 ta coù theå thieát keá ñeå doøng ñieän ra lôùn
nhaát: RDC = RC + RE = 103 + 2.103 = 3KΩ.
VCC
25
Ta coù: I CQTÖ =
=
= 5mA
3
R DC + R AC 3.10 + 2.10 3
VCEQTÖ = ICQTÖ.RAC = 10V.
2) Baøi 2-24: Maïch ñöôïc ñònh doøng Emitter.
Theo ñònh luaät K.II: ΣVkín = 0 ta coù
RbIBQ + VBEQ + RE.IEQ –VEE = 0
V − 0,7 10 − 0,7
≈
= 93mA
Suy ra I EQ = BB
Rb
100
RE +
β
VCEQ = VCC + VEE – ICQ(RC + RE)
= 10 + 10 – 93.10-3.150 = 6,05V
VCC=10v
RC=50Ω
I.
Rb<<βRE
CC→ ∞
CE→ ∞
I
iL
RL=100Ω
RE=100Ω
VL
VEE=-10v
∗
∗
∗
I Lm =
RE
100
I Em =
.93.10 −3 = 46,5mA
RE + RL
100 + 100
VLm = ILmRL = 46,5.10-3.102 = 4,65V
Ñaây laø ñieåm Q baát kyø neân ta coù:
1
(VCE − VCEQ )
i C − I CQ = −
R AC
VCEQ
+
Cho VCE = 0 suy ra i C max = I CQ +
+
Cho iC = 0 suy ra
VCE = VCEQ + I CQ R AC = 6,05 + 93.10 −3.50 = 10,675V
Moät soá baøi taäp maãu
R AC
= 214 mA
17
Khoa Ñieän - Ñieän töû Vieãn thoâng
Maïch Ñieän Töû I
iC(mA)
214
VCC + VEE
= 133
RC + RE
ICQ = 93
0
∗
1
ACLL −
50
Q
1
DCLL −
150
VCEQ 10,675
= 6,05
20
VCE(V)
Neáu baøi naøy ñöôïc tính ôû cheá ñoä toái öu thì:
RDC = RC + RE = 150Ω
RERL
R AC =
= 50Ω khi ñoù
RE + RL
VCC
20
I CQTÖ =
=
= 0,1A = 100 mA
R AC + R DC 150 + 50
VCEQTÖ = ICQTÖ.RAC = 5V
Moät soá baøi taäp maãu
18
Khoa Ñieän - Ñieän töû Vieãn thoâng
Maïch Ñieän Töû I
Chöông IV:
THIEÁT KEÁ VAØ PHAÂN TÍCH TÍN HIEÄU NHOÛ TAÀN SOÁ THAÁP.
I.
Sô ñoà maéc Emitter chung E.C:
1) Baøi 4-7: Q baát kyø.
a- Cheá ñoä DC
+VCC=20V
RC=1,5K
R2=20K
CC2→ ∞
+
CC1→ ∞
+
Ri=2K
ii
iL
R1
3,5K
+
CE→∞
-
RE
1,5K
RL=1,5K
R1 R 2
3,5.20
=
≈ 3K
R1 + R 2 3,5 + 20
R1
3,5
VBB =
VCC =
.20 ≈ 3V
R1 + R 2
3,5 + 20
3 − 0,7
I CQ =
≈ 4,6mA
3.10 3
500 +
100
VCEQ = VCC – ICQ(RC + RE) = 20 – 4,6.10-3.2.103 = 10,8V
25.10 −3
h ie = 1,4.h fe
= 760Ω
4,6.10 −3
Rb =
b- Cheá ñoä AC:
iC
ib
Ri
2K
ii
Rb
3K
hie
iL
100ib
RC
1,5K
RL=1,5K
1,2K
Zi
Moät soá baøi taäp maãu
Zo
19
Khoa Ñieän - Ñieän töû Vieãn thoâng
Maïch Ñieän Töû I
iL iL ib
=
ii
ib ii
(1)
Ai =
RC
i L iL iC
1,5.10 3
=
=−
.h fe = −
.100 = −50
ib iC ib
RC + RL
1,5.10 3 + 1,5.10 3
ib
R i // R b
1,2.10 3
=
=
= 0,61
i i (R i // R b ) + h ie 1,2.10 3 + 760
Thay vaøo (1) ta coù: Ai = -50.0,61 = -30,6
Zi = Ri//Rb//hie = 1200//760 = 465Ω
Zo = RC = 1,5KΩ.
2) Baøi 4-11: Q baát kyø vaø hfe thay ñoåi.
a- Cheá ñoä DC:
1
1
∗ R b1 = β1 R E = .50.10 = 50Ω < R b = 100 , khoâng boû qua IBQ.
10
10
1
1
∗ R b 2 = β 2 R E = .150.10 = 150Ω > R b = 100 , boû qua IBQ.
10
10
+VCC=20v
RC=100Ω
CC→ ∞
+
iL
Rb=100Ω
ii
VBB=1,7v
RE
10Ω
+
CE→∞
-
RL=100Ω
VBB − 0,7 1,7 − 0,7
=
= 83mA
R
100
R E + b 10 +
50
β1
V − 0,7 1,7 − 0,7
≈ BB
=
= 100 mA
RE
10
I EQ1 =
I EQ 2
25.10 −3
≈ 21Ω
83.10 −3
25.10 −3
h ie 2 = 1,4.150.
= 52,5Ω
100.10 −3
suy ra 21Ω ≤ hie ≤ 52,5Ω
h ie1 = 1,4.50.
Moät soá baøi taäp maãu
20
- Xem thêm -
.PDF 
40 
305 
135 
