1
Bài tập bổ sung chương BJT (phần 1)
D2.1 Tính biên độ dao động của điện áp ra đỉnh-đỉnh cho mạch ở hình 2.17, khi có R
1
= 2k , R
2
=
15k , R
E
= 200 , R
C
= 2k , R
L
= 2k , = 200, V
BE
=
0,7V, và V
CC
= 15V.
ĐS: 6,3Vpp.
D2.2 Dựa theo bài tập D2.1, hãy thiết kế mạch khuyếch đại
để cho độ dao động đối xứng lớn nhất. Tính các trị số của R
1
và R
2
.
ĐS: R
1
= 4,5k , R
D2.7 Xác định độ dao động của điện áp ra đối xứng lớn nhất
đối với mạch khuyếch đại ở hình 2.23, nếu trong mạch có V
CC
= 15V, R
1
= 8k , R
2
= 2k , R
E
= 1k , R
L
= 1k , V
BE
= 0,7V,
và = 80.
ĐS: 7,8Vpp.
D2.8 Ở bài tập D2.7, hãy thiết kế lại mạch khuyếch đại để có
độ dao động của điện áp ra đối xứng lớn nhất. Các trị số mới
của R
1
, R
2
, và V
o
là bao nhiêu ?
ĐS: 36,4k ; 10,3k ; 10Vpp.
D2.9 Hệ số chuyển đổi của mạch khuyếch đại thiết kế ở bài tập D2.8 là bao nhiêu ?
ĐS: 8,4%.
b) R
1
= 1k ; R
2
= 35k
c) R
1
= 1k ; R
2
= 3k
2.3 Hãy xác định các thông số sau cho mạch khuyếch đại ở hình P2.2:
a) Các trị số của R
1
và R
2
để nhận được I
CQ
= 10mA.
b) Độ dao động của điện áp ra đối xứng theo các điện trở ở phần (a).
c) Vẽ các đường tải ac và dc.
d) Vẽ các dạng sóng của i
C
và v
CE
.
2
2.4 Cho mạch khuyếch đại như ở hình P2.2,
a) Tính các trị số của R
1
và R
2
để có độ dao động của i
C
đỉnh-đỉnh
đối xứng có thể có lớn nhất. Vẽ các đường tải.
2.7 Đối với mạch khuyếch đại cho ở bài tập 2.5, tính các trị số sau:
a) Công suất được cung cấp bởi nguồn pin
b) Công suất tiêu tán trên R
1
, R
2
, R
E
, và R
C
.
c) Công suất tiêu tán ở tiếp giáp collector.
3
2.8 Cho mạch khuyếch đại như ở bài tập 2.6, tính các trị số sau:
a) Công suất được cung cấp bởi nguồn pin
b) Công suất tiêu tán trên R
1
, R
2
, R
E
, và R
CQ
= 8mA.
b) Xác định độ dao động của điện áp ra đối xứng theo các trị
số ở câu a).
c) Vẽ các đường tải ac và dc.
d) Xác định mức công suất tiêu tán bởi transistor và công suất
tiêu tán bởi R
L
.
2.11 Cho mạch khuyếch đại như ở hình P2.4.
a) Tính các trị số của R
1
và R
2
để có I
CQ
= 4mA.
b) Xác định độ dao động của điện áp ra đối xứng theo các trị
số ở câu a).
c) Vẽ các đường tải ac và dc.
d) Xác định mức công suất tiêu tán bởi transistor và công suất
tiêu tán bởi R
L
.
2.12 Cho mạch khuyếch đại như ở hình P2.4.
a) Tính các trị số của R
1
và R
2
cần thiết để nhận được độ dao động đối xứng lớn nhất.
thay đổi lớn. Có thể giả thiết rằng beta thay đổi trong khoảng 150 < <
250.
c) Vẽ các đường tải.
d) Xác định độ dao động của điện áp ra đối xứng.
2.16 Đặt trực tiếp nguồn điện áp ac vào base của transistor npn như ở
hình P2.8. Điện trở nội của nguồn điện áp ac là R
i
. Hãy xác định I
CQ
,
V
CEQ
và V
o
khi tín hiệu vào bằng 0. (cho biết = 100 và V
BE
= 0,7V).
2.17 Theo bài tập 2.16, trị số điện trở cần phải được bổ sung vào điện
trở nội của nguồn tín hiệu để tạo ra tín hiệu ra của mạch lên mức 3V là
bao nhiêu khi v
i
= 0 ?
4
2.18 Phân tích mạch ở hình P2.9, và xác định các thông số sau (sử dụng V
BE
= 0,7V và = 100):
a) I
CQ
và V
CQ
và V
CEQ
.
b) R
1
và R
2
.
2.21 Cho mạch như ở hình P2.12:
a) Tính các trị số của R
1
và R
2
nếu I
CQ
= 6mA.
b) Vẽ các đường tải ac và dc.
c) Xác định độ dao động của điện áp ra đối xứng.
5
d) Tính mức công suất tiêu tán bởi transistor và mức công suất được phân bố đến tải.
2.22 Cho mạch như ở hình P2.12:
a) Tính các trị số của R
1
và R
2
nếu I
CQ
= 10mA.
.
b) Vẽ các đường tải ac và dc.
c) Xác định trị số biên độ dao động của điện áp ra đối
xứng.
c) Điện trở 1k được rẽ mạch bằng tụ. Giải thích các thay đổi xảy ra trong hoạt động của mạch.
2.26 Hãy xác định biên độ dao động của điện áp ra đối xứng lớn nhất cho mạch như ở hình P2.14,
bằng cách chọn các trị số khác cho R
1
(thể hiện trong mạch là 3k ) và R
2
(thể hiện trong mạch là
12k ). Vậy trị số của điện trở R
1
và R
2
là bao nhiêu ? Vẽ các đường tải tương ứng.
2.27 Điện trở collector R
C
(thể hiện trong mạch là 1k ), được rẽ mạch bằng tụ trong mạch như ở hình
P2.14. Hãy xác định độ dao động của điện áp ra đối xứng lớn nhất bằng cách chọn trị số mới cho R
1
(thể hiện trong mạch là 3k ) và R
2
(thể hiện trong mạch là 12k ). Trị số của các điện trở đó là bao
nhiêu ? Tính mức công suất được phân bố đến tải và công suất định mức cần thiết của transistor.
2.28 Bằng cách chọn trị số mới cho R
1
và R
2
.
b) Độ dao động của điện áp ra đối xứng.
c) Công suất cung cấp từ nguồn pin
d) Công suất ac phát ra.
e) Mức công suất định mức của transistor cần phải có.
6
Đáp số phần 1:
(Phần 2)
D3.1 Mạch khuyếch đại CE như ở hình 3.7SR, có V
CC
= - 15V, R
L
→ ∞, R
C
= 5kΩ, R
E
= 500Ω, và β
= 200. Hãy xác định R
1
, R
2
, A
v
, A
i
, và mức điện áp ra đối xứng không méo lớn nhất.
ĐS: R
1
i
= - 147; R
in
= 2,67kΩ;
R
o
= 5kΩ.
D3.3 Mạch khuyếch đại bằng transistor pnp như ở hình 3.7SR, yêu
cầu hệ số khuyếch đại điện áp A
v
= v
o
/v
i
= - 5 và điện trở vào R
in
=
1kΩ. R
L
= 5kΩ, V
CC
= - 12V, V
BE
= - 0,7V, và β = 200. Hãy xác
định hệ số khuyếch đại dòng, biên độ dao động của điện áp ra lớn
nhất, và trị số của các điện trở còn lại.
ĐS: A
i
= - 1; v
omax
= - 60, và A
i
= - 20.
ĐS: R
E
= 30Ω; R
1
= 2,67kΩ; R
2
= 40kΩ; R
in
= 2kΩ.; v
o
(p-p) = 7,12V.
D3.6 Thiết kế mạch khuyếch đại EF (hình 3.11), có A
i
= 15, V
CC
= 18V, β = 100, V
BE
= 0,7V, R
L
=
200Ω. Xác định điện áp ra đỉnh-đỉnh không méo dạng.
ĐS: R
1
= 28,3kΩ; R
2
= 5,1kΩ; R
E
= 3kΩ, R
E
=
500Ω; V
CC
= 15V, V
BE
= 0,7V, R
B
= 6kΩ; và β = 200. Mạch phải được thiết kế để cho biên độ dao
động của điện áp ra lớn nhất.
ĐS: A
v
= 37,9.
D3.9 Lặp lại bài tập D3.8 giả sử có bổ sung thêm tụ điện dung lớn mắc từ base với đất.
ĐS: A
v
= 157.
D3.10 Thiết kế mạch khuyếch đại CB (hình 3.13a) để có hệ số khuyếch đại điện áp là 40. Xác định trị
số của các cấu kiện khi mạch có V
CC
= 20V, R
L
= 4kΩ, R
E
= 500Ω, V
BE
= 0,7V, và β = 100.
ĐS: R
1
= 66,9kΩ; R
2
= 99,6kΩ; v
o
(p-p) = 6V (ở mỗi đầu ra).
3.1 Hãy dẫn xuất các phương trình của A
v
, A
i
và R
in
cho mạch khuyếch đại CE như ở hình P3.1.
3.2 Tính R
in
, A
v
, và A
i
khi có R
B
= R
L
= 5k , R
E
= 1k , và
0
,
e
= 100 ; d) R
E
= 0.
3.4 Cho mạch khuyếch đại emitter-chung như ở hình P3.1, V
BE
= 0,6V, V
CC
= 12V, = 300, P
L
(bình
quân lớn nhất) = 100mW, và A
v
= - 10. Hãy xác định R
1
, R
2
, R
in
và A
i
. Mức công suất tiêu tán trong
transistor là bao nhiêu ?.
3.5 Xác định A
v
cho mạch khuyếch đại ở hình P3.3, trong đó
Ω01
,
e
r
, = 200, và r
b) A
i
như một hàm số của R
L
nhưng cho r
o
= ∞.
3.7 Cho mạch khuyếch đại CE như ở hình P3.5, xác
định độ biến thiên của A
i
và R
in
nếu của transistor
silicon biến thiên từ 50 đến 150.
3.8 Hãy xác định điện trở nội
,
e
βr
, A
i
, R
in
, v
o
∕v
i
và R
o
cho mạch khuyếch đại CE như ở hình P3.6, nếu
= 100 và r
in
= 20kΩ,
V
CC
= -20V, = 300, và V
BE
= -0,6V. Xác
định trị số của tất cả các cấu kiện, và độ
dao động của điện áp ra đỉnh-đỉnh lớn
nhất.
3.12 Thiết kế mạch khuyếch đại CE như
mạch ở hình 3.4, sử dụng transistor npn
khi có R
L
= 9k , A
v
= - 10, A
i
= - 10, V
BE
= 0,7V, = 200, và V
CC
= 15V. Xác định
tất cả trị số của các cấu kiện, R
in
, và độ
dao động của điện áp ra đỉnh-đỉnh lớn
nhất.
3.13 Thiết kế mạch khuyếch đại CE để
= 15V, V
BE
= 0,6V, và = 300. Mạch khuyếch đại cần phải cho độ dao động của điện
áp ra 2V đỉnh-đỉnh không bị méo dạng, nên việc thiết kế cần phải thực hiện để tiêu hao mức dòng nhỏ
nhất từ nguồn cung cấp dc. Xác định trị số của tất cả các cấu kiện và hệ số khuyếch đại dòng điện.
3.16 Thiết kế mạch khuyếch đại để có hệ số khuyếch đại toàn bộ là A
v
= - 15 khi điện áp vào có trở
kháng của nguồn (R
i
) là 2k và bộ khuyếch đại có R
in
= 4k , V
BE
= 0,7V, và = 200. (xem hình
P3.10). Mạch khuyếch đại cần phải cho độ dao động của điện áp ra lớn nhất. Xác định trị số của tất cả
các cấu kiện, hệ số khuyếch đại dòng điện A
i
và độ dao động của điện áp ra lớn nhất.
10 3.17 Thiết kế mạch khuyếch đại như ở mạch hình P3.11, để có hệ số khuyếch đại vào khoảng 200 với
điện trở vào là 1k . Xác định trị số của tất cả các cấu kiện, và độ dao động của điện áp ra lớn nhất khi
có = 400 và V
BE
= 0,7V.
3.18 Thiết kế mạch khuyếch đại EF như ở mạch hình P3.12, để điều khiển tải 200 sử dụng
transistor silicon pnp. V
CC
L
= 500 ,
V
BE
= 0,7V, A
i
= 25, = 200, và V
CC
= 15V. Hãy xác định trị số của tất cả các cấu kiện, R
in
, A
v
, và độ
dao động điện áp ra đối xứng lớn nhất.
3.20 Thiết kế mạch khuyếch đại EF để lái tải 8 , khi có β = 60, V
CC
= 24V, V
BE
= 0,7V, A
v
= 1, và A
i
= 10. Sử dụng mạch như ở hình 3.11a. Hãy xác định trị số của tất cả các cấu kiện, độ dao động điện áp
ra, và R
in
.
3.21 Thiết kế mạch khuyếch đại EF như mạch ở hình 3.11a, sử dụng transistor npn với R
L
= 1500 ,
= 24V,
V
BE
= 0,6V, A
v
= 1, R
in
= 100 , và = 200. Hãy xác định trị số của tất cả cấu kiện, R
in
, và độ dao động
điện áp ra đối xứng lớn nhất.
3.24 Phân tích mạch cho ở hình P3.14, khi có = 100 và V
BE
= 0,7V và xác định các thông số sau:
a) I
CQ
và V
CEQ
.
b) Độ dao động của điện áp ra không méo.
c) Công suất cần thiết từ nguồn cung cấp.
d) Công suất ra lớn nhất (tín hiệu ac không méo dạng).
e) Hệ số khuyếch đại dòng điện. 3.25 Thiết kế mạch khuyếch đại CB (xem hình 3.13), để có hệ số khuyếch đại điện áp bằng 10 và tải
khoảng 4k . Sử dụng = 100, V
100 , R
L
= 8k , V
CC
= 12V, và R
E
= 400 . Sử dụng transistor npn có = 200, và V
BE
= 0,7V. Hãy
xác định hệ số khuyếch đại điện áp và trị số của tất cả điện trở.
3.28 Phân tích mạch khuyếch đại CB để có R
in
, A
v
, và V
o
(p-p) theo các trị số sử dụng như sau: V
CC
=
16V, R
1
= 2k , R
2
= 25k , R
E
= 200 , R
C
= R
L
= 4k , = 200, và V
Q
2
có = 100 và V
BE
= 0,7V, và R
E1
= 100 . Lấy R
C
= 4k , và xác định R
1
, R
2
, và R
E
.
3.31 Cho mạch như ở hình P3.16, xác định các yêu cầu sau khi có = 400 và V
BE
= 0,6V:
a) Xác định điểm-Q cho cả hai mạch khuyếch đại.
b) Độ dao động của điện áp ra không méo lớn nhất.
c) Vẽ dạng sóng của tín hiệu ra.
d) Hệ số khuyếch đại điện áp v
o
∕v
i
. 3.32 Cho mạch như ở hình P3.17, khi có v
i
2
= 4k , V
CC
= 15V, =
200, và R
L
= 500 . Bỏ qua
,
e
r
.
3.35 Tính A
i
, A
v
, cho mạch khuyếch đại hai tầng như ở hình P3.20.
Các transistor là silicon.
13
3.36 Hãy xác định A
i
, A
v
, cho mạch khuyếch đại hai tầng như ở hình P3.21.
kiện, độ dao động của điện áp ra đỉnh-đỉnh không méo dạng, và hệ số khuyếch đại dòng điện.
3.39 Tính R theo các mức điện áp dc để có V
o
= 0 cho mạch ở hình P3.23. Tính I
CQ1
, I
CQ2
, R
in
, R
o
, và
A
v
. Biết rằng, V
BE
= 0,7V và = 100 đối với cả hai transistor.
14