Bài tập Mạch điện tử (Phần 1)

h phân cực tĩnh. Vẽ các đường tải DC, AC. Xác định biên độ cực đại điện áp xoay chiều trên tải vLmax mà không bị méo. Tìm Av, từ đó xác định vimax để đạt được vLmax trên. Câu 2: Cho mạch điện như hình vẽ 2, các tụ C ® ¥: (Sai hình) Hình 2 BJT có hfe = 50, VBEQ = 0.7V Tính ICQ, VCEQ. Vẽ DCLL, ACLL. Xác định lại Rb sao cho sóng ra là lớn nhất. Tính vimax ứng với câu c. Tính Zi, Zo. Hình 3 Zi Zo Câu 3: Cho mạch như hình vẽ 2. BJT có hfe = 80, VBEQ = 0.7V. Các tụ C ® ¥. Hình 4 Xác định Q Vẽ mạch tương đương tín hiệu nhỏ. Tính Av = vL/vi. Tính Zi, Zo. Câu 4: Cho mạch điện như hình vẽ, VBEQ = 0.7V, b = 100. Xác định điểm tĩnh Q. Vẽ phương trình đường tải DC. Thay diode Zener bằng điện trở R. Hỏi giá trị R bằng bao nhiêu để điểm tĩnh Q không thay đổi. Hình 5 ii Câu 5: Cho mạch khuếch đại tín hiệu bé tần số thấp như hình vẽ. Transistor có hfe = 100, các tụ điện có giá trị rất lớn. Tìm R1 và R2 sao cho có dòng xoay chiều cực đại trên tải. Vẽ mạch tương đương tín hiệu nhỏ. Xác định độ lợi dòng Ai1 và Ai2 trên hai tải RL1 và RL2. Nêu nhận xét về Ai1 và Ai2. Xác định Zi (nhìn vào cực B), Zo1 (nhìn vào cực E) và Zo2 (nhìn vào cực C). Câu 6: Cho transistor có hfe = 150, VBEQ = 0.7V, các tụ C ® ¥: Hình 6 Xác định phân cực. Vẽ các đường tải DC và AC. Vẽ sơ đồ tương đương tín hiệu nhỏ tần số thấp. Tìm Zi, Zo, Av. Câu 7: Cho mạch khuếch đại như hình vẽ. Transistor có hfe = 100, VBEQ = 0.7V, các tụ C ® ¥: Hình 7 Zi Zo Xác định phân cực tĩnh ICQ, VCEQ của mạch. Vẽ sơ đồ tương đương tín hiệu nhỏ. Tính Ai = iL/ii, Zi, Zo. Câu 8: Cho mạch khuếch đại như hình vẽ. Transistor có hfe = 80, VBEQ = 0.7V, các tụ Hình 8 C ® ¥. Tính toán phân cực tĩnh, vẽ DCLL và ACLL. Vẽ sơ đồ tương đương tín hiệu nhỏ tần số thấp. Xác định Av = vL/vi, Zi, Zo. Xác định biên độ điện áp tín hiệu ra cực đại VLmax mà không bị biến dạng. Xác định biên độ điện áp tín hiệu vào Vimax để đạt được VLmax trên. Câu 9: Cho mạch khuếch đại như hình vẽ. Transistor có hfe = 50, VBEQ = 0.7V, các tụ C ® ¥: Hình 9 Xác định điểm Q tối ưu sao cho sóng ra lớn nhất. Vẽ đặc tuyến tải DC, AC. Tính R1, R2. Vẽ sơ đồ tương đương tín hiệu nhỏ tần số thấp. Xác định Ai = iL/ii, Zi, Zo. Câu 10: Cho b=100, VBEQ = 0.7V, các tụ C ® ¥. Xác định phân cực tĩnh. Hình 10 Hình 11 Zi Zo Câu 11: Cho hfe = 60, VBEQ = 0.5V, các tụ C có giá trị rất lớn. Tìm R để thỏa điều kiện maxswing. Xác định VLmax mà không bị méo. Vẽ mạch tương đương tín hiệu nhỏ. Tính Av, Zi, Zo, Vimax ứng với VLmax trên. Câu 12: Cho hfe =50, VBEQ = 0.5V, các tụ C có giá trị rất lớn. Hình 12 Vẽ mạch tương đương tín hiệu nhỏ. Tìm Av, Zi, Zo. Xác định VLmax mà không bị méo. Xác định Vimax để đạt VLmax trên câu c. Câu 13: Cho mạch khuếch đại như hình vẽ 13. Transistor có hfe = 100, hre = hoe = 0, VBEQ = 0.7, các tụ C có giá trị rất lớn. Hình 13 Tính toán dòng, áp tĩnh của mạch. Vẽ đặc tuyến tải DC, AC. Cho biết khả năng dòng tải iL. Cho DVBE = 0.1V, 100 ≤ b ≤ 140 bỏ qua dòng ICBO. Tính DICQ. Tính lại R1, R2 để iL đạt giá trị đối xứng và lớn nhất. Câu 14: Xét mạch khuếch đại ghép trực tiếp hình 14. Cho các transistor có hfe = 100, Hình 14 Zi Zo1 hie1 = hie2 = 1K, các tụ C có giá trị rất lớn. Vẽ mạch tương đương tín hiệu nhỏ. Tính vL1/vi, vL2/vi. Tính Zi, Zo1 (nhìn vào cực C2). Hình 15 Câu 15: Cho hfe1 = 10, hfe2 = 20, VBE1 = VBE2 = 0.7V. Tất cả các tụ đều có giá trị tiến đến vô cùng. Xác định điểm tĩnh Q1 và Q2. Vẽ mạch tương đương tín hiệu nhỏ, tần số thấp. Tính Av = vL/vi. Tính Zi, Zo. Câu 16: Xét mạch ghép liên tầng sau: Hình 16 Cho Q1 có m = gm.rds = 20, rds = 5K. Cho Q2 có hfe = 50, hie = 1K. Tất cả các tụ đều có giá trị tiến đến vô cùng. Vẽ mạch tương đương tín hiệu nhỏ, tần số thấp. Tính Av = vL/vi, Zi, Zo. p Hình 17 Câu 17: Cho mạch điện như hình vẽ: VBEQ = 0.7V, b = 100. Chọn điểm Q sao cho sóng ra trên tải là lớn nhất. Vẽ đặc tuyến tải DC, AC. Tính R1, R2. Tính SI, Sb, SV, DICQ biết DICBO = 10mA, DVBE = -0.2V, 100 £ b £ 150. Câu 18: Cho mạch như hình vẽ: Hình 18 Vẽ mạch tương đương tín hiệu nhỏ. Tìm R để Tìm độ lợi . Cho biết hfe = 100, hie = 1K. Giả sử tất cả C ® ¥. Hình 19 Câu 19: Cho mạch điện như hình vẽ. Diode lý tưởng có Vg = 0.7V. Transistor có hfe = 100, VBE = 0.7V. Xác định điểm tĩnh Q cho transistor. Tính hie. Vẽ các phương trình đường tải AC và DC cho transistor. Vẽ sơ đồ tương đương tín hiệu bé. Tính Av. Xác định vLmax mà không bị méo dạng. Xác định dao động tối cực đại tối đa của vi để sóng ra vL không bị méo dạng. Hình 20 Zi Câu 20: Cho các transistor giống hệt nhau có hfe = 100, VBE = VD1 = 0.7V, D2 có VZ = 6.2V. Biết rằng dòng qua diode zener đảm bảo tính ổn áp. Tính toán dòng áp tĩnh của mạch. Vẽ mạch tương đương tín hiệu nhỏ. Tính hệ số khuếch đại Av = vo/vi, vi = ii´10K. Tính Zi. Câu 21: Cho mạch điện như hình vẽ. Q1 có hfb1 = 0.99, hib1 = 50W, Q2 có hfe2 = 100, hie2 = 1K. Cho biết tất cả tụ C có giá trị rất lớn. Hình 21 Vẽ sơ dồ tương đương tín hiệu bé. Tính Av= vL/vi. Tính Zi và Zo. Hình 22 Câu 22: Xét mạch ghép liên tầng sau: Cho Q1 có m = gm.rds = 20, rds = 5K. Cho Q2 có hfe = 80, hie = 1K. Tất cả các tụ đều có giá trị tiến đến vô cùng. Vẽ mạch tương đương tín hiệu nhỏ, tần số thấp. Tính Av = vL/vi, Zi, Zo. Hình 23 Câu 23: Cho mạch khuếch đại vi sai như hình. Cho i1 và i2 là hai nguồn xoay chiều và i1 = -i2, các tụ điện có giá trị rất lớn. Tính phân cực (ICQ, VCEQ) trên các transistor Q1, Q2, Q3. Cho các transistor có các thông số giống nhau và cho hfe = 100. Nêu chức năng của mạch Q3, R1, R2, Re. Mạch này có tác dụng gì trong mạch vi sai. Vẽ sơ đồ tương đương tín hiệu bé, tần số thấp của mạch. Tính vC2 theo i1 và i2. Tính CMRR, Zo2 (nhìn vào cực C2). Hình 24 Câu 24: Cho T1 và T2 đồng nhất có cùng thông số, các tụ C có giá trị rất lớn. Vẽ mạch tương đương tín hiệu nhỏ. Tìm vD2 như là một hàm của v1 và v2. Tính CMRR. Hình 25 Câu 25: Cho mạch như hình vẽ, các tụ C có giá trị rất lớn. Tính toán phân cực tĩnh. Vẽ mạch tương đương tín hiệu nhỏ. Tính Av1, Av2. Tính vo1 và vo2 nếu biên độ vi là 40mV. Tính Zi, Zo1 (nhìn vào cực D), Zo2 (nhìn vào cực S). BÀI TẬP HỒI TIẾP hib = 10W hfe = 20 Hình 1 + vL _ Zof Zif Câu 1: Cho mạch như hình vẽ. Giả sử tất cả tụ C ® ¥. Cho biết đây là loại hồi tiếp gì. Vẽ mạch tương đương tín hiệu nhỏ. Tính độ lợi vòng T. Tính Avf, Zof, Zif. Hình 2 Câu 2: Cho mạch điện như hình 2, các transistor có hfe = 100, hie = 1K, các tụ điện C xem như có giá trị rất lớn. Cho biết đây là loại hồi tiếp gì. Vẽ mạch tương đương tín hiệu nhỏ. Tính độ lợi vòng T. Tính Avf, Zif, Zof. Hình 3 Câu 3: Cho mạch điện như hình vẽ. Các transistor Q1 và Q2 có hfe = 100, hie1 = hie2 = 1K. FET có gm = 0.1, rds = 1K và tất cả các tụ C có giá trị rất lớn. Cho biết đây là loại hồi tiếp gì. Vẽ mạch tương đương tín hiệu nhỏ. Tính độ lợi vòng T. Tính độ lợi áp Avf, Zif và Zof. Hình 4 Câu 4: Cho mạch điện như hình vẽ, hie1 = hie2 = 1K, hfe1 = hfe2 = 50. Cho biết đây là loại hồi tiếp gì. Vẽ sơ đồ tương đương tín hiệu nhỏ. Tính độ lợi vòng T. Tính Aif, Zif và Zof. Hình 5 Câu 5: Cho mạch khuếch đại hồi tiếp như hình vẽ. Các transistor có hfe = 100, hie1 = hie2 = 1K, hie4 »10K, các tụ điện xem như có giá trị rất lớn. Cho biết đây là loại hồi tiếp gì. Vẽ mạch tương đương tín hiệu nhỏ. Tính độ lợi vòng T. Tính Aif, Zif và Zof. Phần 2: MẠCH ĐIỆN TỬ 2 BÀI TẬP ĐÁP ỨNG TẦN SỐ Bài 1: Cho mạch khuếch đại như hình vẽ với hfe = 100, VBE = 0.7V, Ce → ∞. Vẽ mạch tương đương tín hiệu nhỏ ở tần số thấp. Thành lập biểu thức . Vẽ đồ thị Bode của và xác định tần số cắt thấp fL. ri Rb ii Rf C1 RL C2 Ce Re iL 20K 10μF 10μF 150K Rc 1K 1K 10K Vcc 15 100 ii R1 R2 R5 R3 R4 R6 R7 RL C3 C1 C2 Vcc 50K 10K 5K 2.2K 1K 4.7K 1K iL 100 Bài 2: Xét mạch khuếch đại sau: Cho Q1 và Q2 giống nhau có: hfe = 60, hie = 1K Vẽ mạch tương đương ở tần số thấp. Thành lập biểu thức . Vẽ đồ thị Bode. Tìm độ lợi dãy giữa Aim và tần số cắt thấp fL. Bài 3: Cho mạch sau: Vcc ii ri Rb1 Rb2 Rc RL Re C1 C2 Ce → ∞ 20μF 10μF 50K 10K 10K 1K 3K 500 iL Transistor có hie = 1K và hfe = 100. Vẽ sơ đồ tương đương tín hiệu nhỏ và thiết lập hàm truyền ở vùng tần số thấp. Vẽ đường tiệm cận biên độ của Ai và xác định tần số cắt thấp 3dB của mạch. Bài 4: Cho mạch khuếch đại sau hoạt động ở tần số nhỏ hơn rất nhiều tần số cắt fα của transistor. Các thông số của J1: Cgs = 10pF, Cgd = 0, rds = 5K, gm = 5.10-3 (mho) T1 và T2 giống nhau có các thông số: hfe = 20, Cb’c = 6pF, ωT = 109 (rad/s), IEQ = 1mA, rbb’ = 0. Các tụ C1, C2, C3, C4, C5 có giá trị rất lớn. vi ri Rg C1 Rd Rg Rb RC1 Re RC2 RL C3 C2 C4 C5 Vcc 1K 100K 5K 1K 1K 1K 1K J1 T1 T2 vL Vẽ mạch tương đương tín hiệu nhỏ tần số cao. Tìm độ lợi dãy giữa của mạch . Vẽ biểu đồ Bode . Xác định tần số cắt cao fh của mạch. Bài 5: Xét mạch khuếch đại sau: Vcc ii R1 R2 Re Rc C1 C2 C3 RL iL 50K 15K 5.6K 1K 1K C2, C3 có giá trị rất lớn. Cho Q có các thông số: hfe = 50, rb’e = 2K, rb’b = 0, Cb’c = 5pF, Cb’e = 200pF Vẽ mạch tương đương ở tần số cao. Thành lập biểu thức . Tìm độ lợi dãy giữa Aim và tần số cắt cao fH. Bài 6: Cho mạch khuếch đại như hình vẽ: FET có: gm = 5.10-3 mho, rds = 5K, Cgs = 50pF, Cgd = 5pF. VDD vi ri Cg Rg Rd RL Cs Rs C→ ∞ 5K 100K 5K 500 18μF 100K 100μF vL + - Viết hàm truyền Av ở vùng tần số thấp và vùng tần số cao. Xác định tần số cắt thấp và tần số cắt cao của mạch. Vcc vi ri Rd Rg Re Rc RL C1 C2 C3 Rs1 Rs2 5K 0.5μF 1μF 20μF 10K 1K 0.5K 100 10K 5K + vL - 50K Q1 Q2 Bài 7: Xét mạch khuếch đại sau: Cho Q1: μ = 20, rds = 5K; Q2: hfe = 50, hie = 1K. Vẽ mạch tương đương tín hiệu nhỏ tần số thấp. Thành lập biểu thức . Vẽ đồ thị Bode của . Xác định tần số cắt thấp fL và độ lợi dãy giữa Avm. Vcc Vcc vi ri R1 R2 Rc R3 Re RL C→ ∞ C1 C2 C3 R4 200 33K 3.3K 1K 3K 2K 1μF 10K 10K vL + - Q1 Q2 Bài 8: Cho mạch điện như hình sau: Hai transistor Q1 và Q2 giống nhau có hfe = 50, hie = 1KΩ. Vẽ sơ đồ mạch tương đương tín hiệu nhỏ tần số thấp. Cho C1 = 1μF, C2 = 2μF. Viết biểu thức hàm truyền Av(s) = vL(s)/vi(s). Tính tần số cắt thấp 3dB. Xác định C1 và C2 để cho mạch điện có tần số cắt thấp 3dB là 20Hz. Vẽ tiệm cận , ứng với giá trị C1 và C2 trong câu c. VDD vi ri Rg1 Rd1 Rg2 Rd2 Rs1 Rs2 RL C → ∞ C → ∞ C → ∞ Cs1 Cs2 100μF 150μF 5K 100K 100K 500 500 10K 10K 100K vL + - Bài 9: Cho mạch như hình vẽ: Hai FET giống nhau, có thông số rds = 83K, gm = 3mS, Cgs = 6pF, Cgd = 2pF. Vẽ sơ đồ tương đương tín hiệu nhỏ tần số cao. Tính , Avm, fh. Vẽ sơ đồ tương đương tín hiệu nhỏ tần số thấp và tính tần số cắt thấp fL của mạch. Tính giá trị GBW của mạch khuếch đại. Vcc 15V R1 ii R2 R3 R4 R5 RL 47K 5.6K 5μF 3.9K 680 100 47μF 1K C2 C1 Bài 10: Cho mạch khuếch đại sau: BJT có hfe = 50, VBEQ = 0.5V Tính . Vẽ biểu đồ Bode biên độ và pha của Ai. Tính tần số cắt thấp fL. Bài 11: Xét mạch khuếch đại sau: VDD vi ri R1 R2 R3 R4 R5 R6 RL C C C C C 5K vo 50K 1K 10K 10K 50K 1K 50K + - Q1 Q2 FET có các thông số sau: μ = 20, rds = 10K, Cgd = 0pF, Cgs = 200pF. Tất cả tụ C → ∞. Tính biểu thức . Vcc ii R1 R2 R3 R4 RL C C1 C2 5.6K 47K 3.9K 780 1K 15V iL Xác định tần số cắt cao fH của mạch khuếch đại. Vẽ biểu đồ Bode pha của Av. Bài 12: Xét mạch khuếch đại sau: BJT có các thông số sau: hfe = 60 rbb’ = 0 VBEQ = 0.5V Cb’e = 100pF Cb’c = 5pF C1, C2 → ∞ Viết biểu thức . Xác định C để có tần số cắt fH = 200KHz Vcc vi ri R2 R1 C1 vL R3 R4 RL 1K 5.6K 82K 620 3.9K 10K C2 + - 15V Bài 13: Xét mạch điện sau: Cho VBEQ = 0.5V, hfe = 100. Tính . Tìm C1 và C2 để tần số cắt thấp 3dB của là ω1 = 155 rad/s. Xác định độ lợi dãy giữa Avm. VDD ri vi vL R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7 R8 R9 RL C C C C C C C + - 5K 100K 100 5K 5K 5K 100 100 100K 100K 100K Bài 14: Xét mạch khuếch đại sau: Cho FET có các thông số sau: rds = 5K, μ = 20, Cgs = 200pF, Cgd = 0, C → ∞. Lập biểu thức . Vẽ đồ thị Bode của . Xác định tần số cắt cao fc và Avm. Bài 15: Cho mạch như hình vẽ. Hai transistor có các thông số: rb’e = 1K, Cb’e = 50pF, Cb’c = 2pF, gm = 0.05mho; Giả sử rbb’ = 0. Vcc ii VBB R1 R2 R3 R4 R5 R6 RL VBB C1 C2 C3 C → ∞ iL 10K 10K 100 100 1K 1K 1K 22μF 10μF 10μF Tìm độ lợi dòng ở miền tần số thấp. Vẽ đáp ứng tần số ở miền tần số thấp. Tìm độ lợi dòng ở miền tần số cao. Vẽ đáp ứng tần số ở miền tần số cao. Bài 16: Cho mạch điện như hình vẽ. Biết transistor có các thông số sau: hfe = 100, rbb’ = 0, Cb’e = 100pF, Cb’c = 2pF. Tất cả các tụ điện C1, C2, C3 xem như có giá trị tiến đến vô cực. Vcc C3 ii ri R1 R2 R3 R4 C1 C2 15V 10K 18K 82K 820 3K RL 1K iL Tính tần số cắt cao fh của Ai. Vẽ biểu đồ Bode biên độ và pha của Ai. Vcc C1 → ∞ vi ri R1 R2 R3 R4 RL vL C2 C3 C4 1K 82K 18K 3.3K 1K 1K 20μF 1μF 50pF + - Bài 17: Cho Transistor có: hfe = 50, hie = 1K. Vẽ mạch tương đương ở tần số thấp và tính tần số cắt thấp fL của mạch. Tính độ lợi dãy giữa Aim. Xác định tần số cắt cao fh. Bài 18: Cho mạch khuếch đại sau: Vcc ii R2 ri R1 Rc1 Re1 Re2 Rc2 Vcc R4 R3 Ce RL -VEE C C → ∞ C → ∞ 100μF 2K 7K 3K 2K 2K 2K 500 2K 20μF 33K 5K Hai transistor có ωT = 109 rad/s, Cb’c = 2pF, rbb’ = 0, rb’e = 1K, hfe = 50. Vẽ sơ đồ tương đương tín hiệu nhỏ và viết hàm truyền Ai(s) = iL/ii ở tần số thấp. Vẽ sơ đồ tương đương tín hiệu nhỏ và viết hàm truyền Ai(s) = iL/ii ở tần số cao. VDD vi ri Rd Rg Rs2 RL Rs1 C → ∞ Cs C → ∞ vL 5K 100K 5K 10K 500 500 + - 50μF Bài 19: Cho mạch điện như hình vẽ: FET có thông số: μ = 25, rds = 5K. Vẽ sơ đồ tương đương tín hiệu nhỏ tần số thấp. Tính . Tính Avm, ωL và vẽ đáp ứng biên độ của Av. Vcc ii 10K R2 R1 Rc RE2 RL RE1 C2 C1 C → ∞ 82K 4.7K 1K 1K 50 5μF 50μF iL Bài 20: Xét mạch khuếch đại như sau: BJT có các thông số: hfe = 50, hie = 1K. Tính . Vẽ biểu đồ Bode của . Xác định tần số cắt thấp fL và độ lợi dãy giữa Aim. Bài 21: Xét mạch khuếch đại sau: VDD vi ri C1 Rg Rd Rs Rc Rb1 Rb2 RL C2 C3 C → ∞ 1MΩ 500Ω 1KΩ 10KΩ 2μF 40KΩ 100KΩ 100KΩ 250Ω 0.5μF 100μF Vcc vL + - FET có các thông số gm = 5.10-3 mho, rds = 10KΩ. BJT có hfe = 100, hib = 10Ω. Vẽ mạch tương đương tín hiệu nhỏ tần số thấp. Tìm biểu thức hệ số khuếch đại . Vẽ đáp tuyến biên độ . Tính tần số cắt thấp 3dB và độ lợi dãy giữa Avm. Bài 22: Cho mạch như hình sau: Vcc vi ri R2 R1 R3 R4 R5 R6 RL C → ∞ Vcc C → ∞ C → ∞ C → ∞ 100 33K vL 10K 1K 10K 10K 2K 10K + - Hai BJT giống nhau có hfe = 20, rbb’ = 0, rb’e = 1K, Cb’c = 4pF, Cb’e = 10pF. Biết rằng mạch hoạt động ở tần số f thỏa mãn điều kiện sau: fβ < f < fα. Vẽ sơ đồ mạch tương đương tín hiệu nhỏ trong khoảng tần số trên. Tìm biểu thức hệ số khuếch đại . Vẽ đáp ứng tần số . Tính tần số cắt cao 3dB và độ lợi dãy giữa Avm. Bài 23: Cho mạch khuếch đại như hình vẽ: -VEE ii VCC Rb1 Rb2 Rc1 Re1 Re2 Rc2 Rc3 RL VBB Ce Cc2 T1 Cc1 T2 T3 C → ∞ 10K 1K 1K 1K 1K 1K 1K 20μF 20μF 20μF iL C → ∞ Biết thông số của transistor: rbb’ = 0, rb’e = 1K, Cb’e =100pF, Cb’c = 0 và gm = 0.05 mho. Giả sử rằng tần số hoạt động của mạch rất nhỏ so với tần số cắt fα và các transistor hoàn toàn giống nhau. Vẽ mạch tương đương tín hiệu nhỏ tần số thấp. Tìm hàm truyền . Vẽ biểu đồ Bode đáp ứng biên độ và đáp ứng pha của Ai. từ đó suy ra tần số cắt cao và tích số độ lợi khổ tần của mạch. Bài 24: Cho mạch như hình vẽ: Vcc Re3 ii ri R1 R2 Rc1 Rc2 Re1 Re2 R3 R4 RL C → ∞ iL C → ∞ 10K 500 1K 1K 1K 10K 1K 500 50 100 50 C3 C1 C2 2μF 1μF 10μF Q2 Q1 Cho hai transistor Q1 và Q2 có hfe = 100, hie = 300Ω. Vẽ sơ đồ mạch tương đương ở tần số thấp. Viết biểu thức hàm truyền Ai(s) = iL(s)/ii(s) của mạch khuếch đại tần số thấp. Xác định độ lợi dãy giữa Aim, tần số cắt thấp 3dB của mạch khuếch đại. Vẽ tiệm cận biên độ của Ai(s). Bài 25: Cho mạch như hình vẽ: Vcc ii R1 R2 Rc Re RL Ce Cc 100K 10K 10μF 1K 1K 20μF 20V hfe = 50 Tìm Ai = iL/ii. Vẽ đường tiệm cận biên độ và pha của Ai. Tính Aim và tần số cắt thấp fL. Vcc ii 100K 10K 10K 1K 100 Ce → ∞ iL 10μF Bài 26: Cho mạch khuếch đại sau: Tìm Aif = iL/ii. Vẽ đáp ứng biên độ của Ai. Tính tần số cắt thấp fL. Vcc vi 1K 1K 5K 5K 1K 1K vE + - hfe = 100 Cc Bài 27: Cho mạch như hình vẽ: Tính Ai = iL/ii. Chọn Cc sao cho tần số cắt dưới là 20Hz. Vẽ đáp ứng biên độ của Ai. Vcc Vcc ii ri Re Rc1 Rc2 RL Ce Cc 1K 1K 1K 1K 1K 100μF 100μF iL Bài 28: Cho mạch như hình vẽ: Transistor có các thông số: ωT = 109 rad/s, hfe = 100, Cb’c = 5pF, rbb’ = 0, và ICQ = 10mA. Tính: Tính độ lợi dãy giữa Aim. Tần số cắt trên 3dB fh. Vẽ đáp ứng biên độ và pha của Ai. Bài 29: Các transistor giống nhau và có các thông số như sau: rb'e = 1K, Cb’e = 1000pF, Cb’c = 10pF và gm = 0.05 mho. Vcc ii Rb VBB VBB Rc Rc Re Re Rb RL iL C C C → ∞ C 1K 1K 1K 10K 10K 100 100 20μF 20μF 20μF Tính Ai = iL/ii. Vẽ biểu đồ Bode của . Vcc -Vcc vi ri R2 R2 R1 R1 RL Rc Rc 1Ω 1Ω 4Ω C → ∞ C → ∞ BÀI TẬP KHUẾCH ĐẠI CÔNG SUẤT Bài 1: Cho mạch sau: Mạch khuếch đại lớp B đối xứng, bỏ qua tiêu tán trên các điện trở phân cực. Cho Vcc = 10V. Xác định ACLL cho mỗi transistor. Tính công suất trên tải cực đại PL,max. Tính công suất của mỗi nguồn cung cấp. Tính công suất tiêu tán trên mỗi transistor. Vcc -Vcc vi R1 R1 R2 R3 R3 RL Q1 Q2 C → ∞ C → ∞ 1Ω 1Ω 4Ω Bài 2: Cho mạch khuếch đại công suất lớp B sau: Cho Q1 và Q2 giống nhau có hfe = 50 và hie = 20Ω. Tìm PL,max, Pccmax, ηmax và Pcmax trên mỗi transistor. Xác định biên độ lớn nhất của vi để đạt PLmax. Vẽ các đường biểu diễn công suất PL, Pcc, Pc. Bài 3: Cho mạch khuếch đại công suất như hình sau: Transistor Q1 có điện áp bão hòa VCE,sat = 2V, hfe = 20, VBEQ = 0.7V Vcc vi ri R1 R2 Re C → ∞ RL Ce → ∞ 2:1 1Ω 15Ω 5Ω 5Ω +12V Vẽ ACLL và DCLL. Tính PCC, PLmax, PCmax và ηmax. R1 và R2 được thiết kế lại để mạch điện hoạt động ở chế độ đối xứng cực đại (max swing). Xác định PCC, PCmax và ηmax. +15V -15V R1 R1 R2 R2 R3 R3 R4 R4 ii RL Q1 Q2 Q3 Q4 1Ω 100 100 1Ω 8Ω C C Bài 4: Cho mạch khuếch đại lớp B sau: Cho Q1, Q2 có hfe = 50, hie = 100. Q3, Q4 có hfe = 20, hie = 10, VBEQ =0.7V. Tính PLmax, PCCmax trên mỗi nguồn, PCmax trên mỗi transistor. Vẽ các đường biểu diễn PCC, PL, PC theo Icm. +18V -18V vi C C Q1 Q2 Q3 Q4 R1 R1 R2 R4 R4 R5 R5 RL 1Ω 1Ω 1Ω 1Ω 4Ω Bài 5: Cho mạch điện như hình vẽ, các cặp transistor bổ phụ hoàn toàn giống nhau, các tụ điện có giá trị rất lớn. Bỏ qua tiêu tán trên mạch phân cực. Tính công suất lớn nhất trên tải, nguồn cung cấp và hiệu suất cực đại của mạch khuếch đại. Tính công suất tiêu tán cực đại trên mỗi transistor. Giả sử nguồn vi có biên độ là 10V. Hãy tính công suất tải, nguồn cung cấp và công suất tiêu tán trên mỗi transistor. Biết hie = 10, hfe = 20. Bỏ qua tổn hao trên mạch phân cực. +15V -15V ii C C R R D1 D2 D3 D4 RL Re Re Q1 Q3 Q2 Q4 1Ω 1Ω 4Ω RV Bài 6: Cho mạch khuếch đại công suất như hình vẽ. Các transistor có VBEQ = 0.7V, hie = 50Ω, hfe = 20. Biết rằng mạch đang hoạt động với công suất ra tải là 8W. Bỏ qua tiêu tán trên mạch phân cực. Tính công suất nguồn cung cấp, hiệu suất mạch khuếch đại. Tính công suất tiêu tán trên mỗi transistor. Tính biên độ điện áp ra vi để công suất ra tải là 8W. VCC -VCC vi R1 R1 R2 Re Re RL 1Ω 1Ω 4Ω +12V -12V Bài 7: Cho mạch như hình vẽ: Tính PLmax, PCCmax, PCmax, ηmax. Nếu biên độ của vi là 8V. Xác định công suất ra tải PL. Xác định PC của mỗi BJT trong trường hợp câu b. VCC VEE vi R2 R1 R1 R2 Rc Rc RL 2Ω 2Ω 8Ω iL Q1 Q2 C → ∞ C → ∞ +20V -20V Bài 8: Cho mạch khuếch đại công suất lớp AB (R2>>R1) như hình sau: Q1 và Q2 là cặp BJT bổ phụ có hfe =20. Tính công suất tiêu tán cực đại trên tải. Tính công suất cung cấp cực đại bởi nguồn VCC, VEE. Tính công suất tiêu tán cực đại trên mỗi BJT và hiệu suất cực đại. Vẽ dạng sóng dòng điện qua tải iL(t), dòng iC1(t) và hiệu điện thế vCE1(t) của Q1 trong trường hợp công suất cực đại trên tải. Bài 9: Cho mạch khuếch đại công suất lớp A như hình vẽ. Hãy tính: ii +10V R1 R2 Re RL C → ∞ L → ∞ 85Ω 15Ω 100Ω 1Ω Công suất tiêu tán tối đa trên tải. Tổng công suất cung cấp của nguồn VCC. Công suất tiêu tán của transistor. Hiệu suất. Nhận xét kết quả. Vai trò của L? Có thể bỏ L được không? VCC 15V N:1 R2 ii R1 β = 10 Re RL CE → ∞ Bài 10: Transistor được hoạt động trong lớp A, công suất tải yêu cầu cực đại là 2W. Bỏ qua Re tổn hao mạch phân cực. Tìm PCC, giả sử rằng mạch khuếch đại được thiết kế để đạt hiệu suất cao nhất. Tìm ICQ. Xác định iCmax, VCemax và PCmax cho transistor. Nếu RL = 6.25Ω, tìm tỷ số dây quấn N. Vai trò của biến áp? Bài 11: Cho mạch khuếch đại công suất lớp A ghép Emitter. Biếtù PCmax = 100W. VCC ii VBB Rb RL VBB 1:N β = 10 10Ω 10V Tìm Rb, VBB và N sao cho công suất tối đa có thể truyền đến tải. Tìm PCC, PLmax, PC và η. VCC ii β = 100 β = 100 10Ω 10V Bài 12: Cho mạch khuếch đại đẩy kéo lớp B như hình vẽ: Với N = 5. Giải thích hoạt động của mạch. VCC VEE ii Rb Rb Rc Rc RL 4Ω 1Ω 1Ω C → ∞ C → ∞ -10V 10V Tính các giá trị cực đại của iC, iL, vCE, PL, PC và PCC. Vẽ PCC, PL và PC theo iC trong khoảng 0 < iC < max iC. Bài 13: Cho mạch khuếch đại lớp B đối xứng như hình vẽ: Tính công suất tiêu thụ tối đa trên tải. Tính công suất tối đa mà hai nguông cung cấp. Tính công suất tối đa tiêu tán trên mỗi transistor. Vẽ PL, PCC, và PC theo Icm. 30V vi R1 R1 R2 R2 RL C1 C2 C3 8.2K 8.2K 400 400 8 Q2 Q1 Bài 14: Cho mạch như hình vẽ: Transistor có VBEQ = 0.6V Tính điện thế tại cực B và E của mỗi transistor. Tính PLmax, PCC và ηmax. Cho biết vai trò của tụ C3. +20V vi R1 R1 RL C1 Q1 Q2 D1 D2 C2 C3 16Ω 390 390 Bài 15: Cho mạch khuếch đại công suất lớp B như hình vẽ: Biết VD = VBEQ = 0.7V Tính điện thế tại cực B và cực E của mỗi transistor. Tính PLmax, PCC, PCmax. Cho biết vai trò của tụ C3? Giải thích? +10V 10Ω 2.2Ω 1Ω 1000μF 3.2Ω vi 1:1 Bài 16: Cho mạch khuếch đại lớp A như hình vẽ: Biết VBE = 0.7V, hfe = 100. Tính công suất cực đại trên tải. Tính hiệu suất lớn nhất mạch có thể đạt được. Nếu tải không ghép biến áp (điện trở RC đóng vai trò RL = 3.2Ω) thì hiệu suất lớn nhất của mạch là bao nhiêu? So sánh và giải thích kết quả nhận được ở câu b và câu c. Bài 17: Cho mạch như hình vẽ: +20V vi 600Ω 1KΩ 2KΩ 10Ω 8Ω RL C C Q1 Q2 Q1 có hfe = 100. Q2 có hfe = 20. Vẽ ACLL và DCLL của Q2. Tính công suất lớn nhất trên tải. Tính hiệu suất lớn nhất của mạch. VCC ii 10K 1K C → ∞ L RFC 100 1K iL C → ∞ C → ∞ BÀI TẬP KHUẾCH ĐẠI CỘNG HƯỞNG Bài 1: Cho mạch khuếch đại cộng hưởng như hình sau: Tìm L sao cho mạch cộng hưởng tại 30MHz. Băng thông của mạch khuếch đại là bao nhiêu? Tính độ lợi dòng. Bài 2: Cho mạch khuếch đại FET Cascode được điều hợp tại tần số 10MHz. +15V vi 10K ri RFC L Rg1 Rs1 C → ∞ Rs2 RL RFC RFC 50K 300 300 10K 15V C → ∞ C → ∞ C → ∞ vL + - a. Tìm L; b. Tính băng thông; c. Tính độ lợi điện áp. Bài 3: Cho mạch khuếch đại cộng hưởng như hình vẽ: VCC ii R1 ri R2 C → ∞ Rc Re RL C’ Ce → ∞ 200pF 5K n2 L Rp n1 1K 10K 1K +20V 100 1K Biết Transistor có fT = 500MHz, Cb’c = 2pF, rbb’ = 0, rb’e = 1K, hfe = 100. Mạch cộng hưởng tại tần số fo = 10MHz với L = 1μH, cuộn dây có hệ số phẩm chất là Q = 100. Vẽ sơ đồ tương đương tín hiệu nhỏ. Tìm tỷ số biến áp a = n1/n2. Tìm tần số cắt 3dB của mạch: ωh và ωL. Xác định hệ số khuếch đại dòng tại tần số cộng hưởng và viết hàm truyền Ai. Bài 4: Cho Transistor có hfe = 50, VBEQ = 0.5V, Cb’e = 200pF, Cb’c = 10pF. Biết rằng L tương đương ở cuộn sơ cấp của biến áp là 1μH. VCC ii R3 ri C Rp R2 R1 R4 RL 10K C → ∞ 100pF 10K 7.5K 68K 3.3K 1K 680 C → ∞ 2:1 C → ∞ 15V Tìm tần số cộng hưởng của mạch. Tính băng thông và viết hàm truyền Ai của mạch. Vẽ đáp tuyến của theo tần số. Bài 5: Cho mạch khuếch đại cộng hưởng (xét ở chế độ AC) như hình vẽ: vi ri RL n2 n, L n1 C Q vL + - Cho biết mạch cộng hưởng ở tần số fo = 10MHz, với hfe = 50, rb’e = 1K, ri = 9K, rbb’ = 0, Cb’c = 1pF, RL = 1K, C = 10pF, ωT = 5.109 rad/s. Tìm tỷ số n2/n1 để độ lợi điện áp cực đại ở fo. Xác định giá trị độ lợi này. Xác định n/n1 để có băng thông là 1MHz. Tính L cho mạch cộng hưởng tại fo. Bài 6: Cho mạch khuếch đại cộng hưởng (xét ở chế độ AC) như hình vẽ: ii ri L C’ Rc1 Re2 RL iL T1 T2 5K 10μH 10pF 5K 1K 1K Biết transistor có : hfe = 50, rb’e = 1K, rbb’ = 0, Cb’c = 1pF, ωT = 5.109 rad/s. Tìm tần số cộng hưởng của mạch fo. Tính băng thông BW. Tính độ lợi dãy giữa Aim. Bài 7: Cho mạch điện cộng hưởng như hình v