ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP MÔN HỌC: CẤU KIỆN ĐIỆN TỬ Phần I: LÝ THUYẾT Câu 1: Bán dẫn (Si): Khái niệm, đặc trưng Phân biệt khác mặt chất vật liệu dẫn điện, vật liệu cách điện vật liệu bán dẫn Câu 2: Bán dẫn tạp loại N bán dẫn tạp loại P: Khái niệm, đặc trưng Sự phụ thuộc điện trở suất (điện dẫn suất) vật liệu bán dẫn vào nhiệt độ giải thích nào? Câu 3: Vì gọi q trình chế tạo bán dẫn tạp trình “pha tạp có điều khiển”, khái niệm “tạp chất” phải hiểu nào? Mô tả tượng cân động xảy bán dẫn, ý nghĩa vật lý Câu 4: Trình bày q trình hình thành đặc trưng mặt ghép PN trạng thái cân Vì gọi miền giới hạn mặt ghép PN miền nghèo động tử? Câu 5: Mô tả mặt ghép PN trạng thái phân cực thuận phân cực ngược Nêu hiệu ứng đánh thủng mặt ghép PN Câu 6: Cấu tạo đặc tuyến Volt – Amperre Diode bán dẫn (Diode chỉnh lưu) Dựa vào đặc tuyến V-A để tham số Diode (điện trở tĩnh, điện trở động, dịng điện, điện áp cơng suất giới hạn, điện áp đánh thủng) Câu 7: Trình bày phương pháp phân tích chế độ tĩnh có tải Diode Từ tính chất dẫn điện chiều Câu 8: Trình bày phương pháp phân tích chế độ động có tải Diode trường hợp có tín hiệu xoay chiều tác động lên Diode Vẽ sơ đồ, phân tích hoạt động vẽ giản đồ thời gian mạch chỉnh lưu nửa chu kỳ (hoặc chỉnh lưu cầu) Câu 9: Trình bày phương pháp phân tích chế độ động có tải Diode trường hợp có nguồn chiều tín hiệu xoay chiều tác động Ý nghĩa vật lý trình này? Câu 10: Kể tên vẽ ký hiệu số loại Diode thông dụng Dùng đặc tuyến Volt – Amperr để chứng minh tính chất ổn áp Diode Zerner sơ đồ ổn áp Câu 11: Trình bày cấu tạo, nguyên tắc hoạt động đặc tuyến Diode xuyên hầm (Tunnelling Diode) Câu 12: Trình bày cấu tạo Transistor lưỡng cực Dựa vào cấu tạo Transistor lưỡng cực cho biết: Có thể dùng Transistor Diode khơng? Nếu phải mắc Transistor nào? Có thể dùng hai Diode để mắc thành Transistor khơng? Vì sao? Câu 13: Nêu phương pháp phân cực nguyên tắc hoạt động Transistor lưỡng cực chế độ khuếch đại Viết phương trình dịng điện mơ tả mối quan hệ dịng điện cực Câu 14: Vẽ sơ đồ khảo sát, trình bày phuơng pháp xây dựng họ đặc tuyến đầu vào đầu BJT cách mắc B chung Câu 15: Vẽ sơ đồ khảo sát, trình bày phương pháp xây dựng họ đặc tuyến đầu vào đầu BJT cách mắc E chung Phân tích họ đặc tuyến đầu Câu 16: Phương pháp xây dựng hệ thống tham số vi phân BJT Phương trình mơ tả hệ thống tham số vi phân Mối quan hệ hệ thống tham số vi phân (trong cách mắc) Câu 17: Trình bày phương pháp phân tích chế độ hoạt động có tải BJT loại PNP mắc theo sơ đồ E chung, thiên áp nguồn cố định Từ tham số giới hạn BJT Câu 18: Trình bày cấu tạo nguyên tắc hoạt động JFET (một loại đó) Câu 19: Trình bày cấu tạo nguyên tắc hoạt động MOSFET (một loại đó) Câu 20: Trình bày cấu tạo, nguyên tắc hoạt động đặc tuyến Volt – Amperre Dinhistor Thiristor Ứng dụng chúng thực tế Câu 21: Cơ sở vật lý, cấu tạo, nguyên tắc hoạt động ứng dụng quang trở (nêu ví dụ cụ thể ứng dụng) Câu 22: Cơ sở vật lý, cấu tạo, nguyên tắc hoạt động ứng dụng Photo Diode Câu 23: Cơ sở vật lý, cấu tạo, nguyên tắc hoạt động ứng dụng Photo BJT PHẦN 2: BÀI TẬP Tất dạng tập lớp Chú ý thêm câu sau: Câu 1: Câu hỏi: Cho mạch điên hình vẽ: cho biết cách tạo điểm công tác (cách thiên áp) loại nào? Chứng minh rằng, hệ số truyền đạt dòng điện cực gốc BJT thỏa mãn β>>1, dịng Ic xác định gần I c ≈ β ( EC + I c RB ) RB + β RT RB RT EC Gợi ý trả lời: Đây mạch tạo thiên áp ổn định điểm làm việc cho BJT mắc E chung phản hồi âm điện áp chiều từ cực góp (HS tự tính chất ổn định mạch này) Để xác định Ic ta dựa vào hệ phương trình:  Ec ≈ I RT + I b RB   I c ≈ β I b , với ý β >>  β+1 ≈ β, giải hệ phương trình, ta  Ec ≈ I RT + U CE   I = Ib + Ic  thu đpcm Câu 2: Câu hỏi: Cho mạch điện hình vẽ, lập công thức gần xác định trở kháng đầu vào Zvào hệ số khuếch đại dòng điện KI (dòng điện đầu lấy điện trở RE) + EC T1,ß1 T2,ß2 Zvào T3,ß3 RE Gợi ý trả lời: Sử dụng hệ phương trình dịng điện điện áp cho mạch mắc phối hợp BJT với ý: Ube1, Ube2, Ube3 ≈ 0, β1, β2, β3 >> 1, bỏ qua Ic0 BJT ta có:  I e1 = I b ≈ β1 I b1 = β1 I v   I e = I b3 ≈ β I b ≈ β1β I v , từ ta xác định được:  I e = I ≈ β3 I b ≈ β1β β I v  U v ≈ I RE  I  K I = ≈ β1β β3  Iv   Z = U v ≈ β β β R E  vào I v  Câu 3: Câu hỏi: Cho mạch điện hình vẽ, cho đặc tuyến transistor Hãy xác định điểm công tác họ đặc tuyến RC=3,2kΩ RB1=88kΩ EC=20v RB2=17,2 kΩ RE=780Ω IC ma 125µa 100µa 75µa 50µa IB 10 15 25µa 20 Uce(V) Gợi ý trả lời: Trước hết, áp dụng định lý máy phát điện đẳng trị, đưa sơ đồ dạng phân tích với tham số nguồn điện đẳng trị đầu vào sau: UB = Ec RB ; RB1 + RB RB = RB1 RB ; Sau đó, xây dựng hệ phương trình cho mạch: RB1 + RB U B = I b RB + I e RE (1)   Ec = I c RC + U ce + I e RE  I = I + I (3) b c  e (2) Để xác định điểm công tác BJT đặc tuyến, ta xác định mối quan hệ: - Mối quan hệ thứ (đường tải tĩnh mạch) xác định gần coi I c xấp xỉ Ie, từ (2) ta có: Ic ≈ Ec − U ce , đường tải qua điểm: RC + RE A: Ic = Uce = Ec B: Uce = Ic = Ec/(RC + RE) - Mối quan hệ thứ hai (đường tải động) xác định cách biến đổi hệ phương trình để tìm quy luật phụ thuộc tuyến tính U ce vào Ib, sau biến đổi, mối quan hệ xác lập:   ( R + RE ) ( RB + RE )     R + RE   U ce =  Ec − C U B  + I b  RE  C − 1  RE RE        Mối quan hệ xác định đường thẳng qua điểm: M1: Chọn Ib = Ib1  Uce = Uce1; M2: Chọn Ib = Ib2  Uce = Uce2; Từ xác định điểm làm việc M giao đường tải nói trên, từ vị trí M, ta xác định giá trị Ib, Ic Uce tương ứng Câu 4: Câu hỏi: Cho sơ đồ mạch điện hình vẽ sau: Rb1 K Ec Rc Rb2 Uce T,β Biết Transistor có α = 0,98, Ico = 10µA, Ec = +24V, Rb1 = 1MΩ, Rb2 = 500KΩ, Rc = 5KΩ Hãy tính giá trị điện áp Uce dịng điện cực góp Ic hai trường hợp ứng với khố K đóng vào hai vị trí khác Gợi ý trả lời: Khi K đóng vào vị trí trên: Đây sơ đồ thiên áp dòng cố định, ta có hệ phương trình:  Ec = I b Rb (1)  , giải hệ phương trình, ta thu được:  Ec = I c Rc + U ce (2) I = β I + β + I ( ) c (3) b  c Ib = Ec E ; I c = β c + ( β + 1) I c ; U ce = Ec − I c Rc Rb Rb * Khi K đóng vào vị trí dưới: Đây sơ đồ thiên áp phản hồi âm điện áp, ta có hệ phương trình:  Ec = I b Rb + ( I b + I c ) Rc (4)   Ec = ( I b + I c ) Rc + U ce (5) , giải hệ phương trình ta thu được:   I c = β I b + ( β + 1) I c (6) Ib = Ec − ( β + 1) I co Rc Rb + β Rc ; I c = β I b + ( β + 1) I c ; U ce = Ec − ( I c + I b ) Rc = I b Rb Câu 5: Câu hỏi: Cho sơ đồ mạch điện đặc tuyến lý tưởng hố diode hình vẽ sau: Ith (mA) R + E - D1 rth = 1/tgβ = Ri D2 β Uth (V) Eth Biết hai diode có tham số: D1: Eth1 = 0,2V; rth1 = 20Ω ; D2: Eth2 = 0,6V; rth2 = 16Ω Hãy tính dịng điện chạy qua diode R = 1KΩ 10KΩ Biết E = 200V Câu 6: Câu hỏi: Cho mạch điện hình vẽ : Biêt : R HC=10kΩ, EXC= 5v, E= = 20v; I0 = 10μA; tính nhiệt độ phịng, cho số Bolzmahn K = 1,38.10-23 (J/oK) Hãy xác định điện áp đầu U RA1 URA2 biết Diode có tham số giống hệt RHC ˜ EXC URA1 E= URA2 Gợi ý trả lời: Sử dụng phương pháp tính gần đúng: diode phân cực thuận nên R D=RD1 + RD2 + RD3 > Eth3) Giả sử Diode thông  Điều kiện Ura = UD > Eth3 Phương trình định luật Ohm viết cho toàn mạch sau:  I = I1 + I + I  E0 = I RHC + U D đó:  U − Ethi Ii = D , i = 1, 2,3  Rthi  (I) Thay biểu thức dòng điện tham số vào phương trình, ta tính được: E E E  E0 +  th1 + th + th3 ÷RHC  Rth1 Rth Rth  , thay số vào ta tính U D, so sánh với điều UD = RHC RHC RHC 1+ + + Rth1 Rth Rth kiện: - Nếu điều kiện thỏa mãn, ta tính I1, I2, I3 theo hệ phương trình (I) - Nếu điều kiện không thỏa mãn  D3 tắt  I3 = 0, tiếp tục giả sử D2 thông  UD > Eth2, tính tốn tương tự ta được: E E  E0 +  th1 + th ÷RHC  Rth1 Rth  lại so sánh với điều kiện: UD = RHC RHC 1+ + Rth1 Rth + Nếu điều kiện thỏa mãn, tính I1, I2 theo (I) + Nếu điều kiện không thỏa mãn  D2 tắt  I2 = D1 thơng, đó: E  E0 +  th1 ÷RHC  Rth1  I1 xác định theo (I) + EC UD = RHC 1+ RC Rth1 Câu 8: UCE Câu hỏi: Cho mạch điên hình vẽ Hãy xác định điện áp U CE, URE đóng mở khóa RB K Biết EC=20V,khóa=2kΩ, RE=500Ω RC K EB EB=2V, RB= 10kΩ ; α = 0,92; IC0 = 10μA RE URE - EC Gợi ý trả lời: * Khi đóng K: Đây sơ đồ thiên áp tự phân cực sử dụng nguồn, ta có hệ phương trình:  EB = I b RB + I e RE (1)   Ec = I c RC + U ce + I e RE (2)   I c = β I b + ( β + 1) I co (3)  I = I + I = ( β + 1) I + ( β + 1) I b c b co  e Ib = EB − ( β + 1) I co RE RB + ( β + 1) RE , giải hệ phương trình ta tìm được: (4) ; thay vào (3) ta tìm I c, từ tìm Ie, thay vào (2) ta tìm Uce Sau xác định URE = Ie.RE * Khi mở K: Ib = 0, dòng chạy qua BJT lúc dòng xuyên cực góp ban đầu xác định: I c = I e = I ceo = Câu 9: I co ; Từ xác định Uce = Ec - (RC + RE).Iceo, URE = Iceo.RE 1−α Câu hỏi: a) Cho hệ thống tham số hở mạch BJT đó, tìm hệ thống tham số ngắn mạch tham số hỗn hợp BJT b) Cho sơ đồ mắc hỗn hợp BJT hình vẽ sau: T1,α1 T2,α2 Biết hai BJT có hệ số truyền đạt dòng tĩnh cực phát α α2 Hãy chứng tỏ sơ đồ tương đương với BJT có hệ số truyền đạt dịng tĩnh cực phát α*≈(α1+α2 – α1.α2) Từ hệ thống tham số hở mạch, xác định hệ thống tham số ngắn mạch hệ thống tham số hỗn hợp: Y11 = Z22/ΔZ; Y12 = -Z12/ΔZ; Y21 = -Z21/ΔZ; Y22 = Z11/ΔZ H11 = ΔZ/Z22; H12 = Z12/Z22; H21 = -Z21/Z22; H22 = 1/Z22; ΔZ = Z11Z22 - Z21Z22 Áp dụng cơng thức mơ tả quan hệ dịng điện cực BJT: Ta có: α* ≈ Ic / Ie Ie = Ie1, Ic = Ic1 + Ic2 Đồng thời: Ic1 ≈ α1Ie1; Ic2 ≈ α2Ie2 ≈ α2Ib1 ≈ α2(Ie1 – Ic1) Từ suy đpcm Câu 10: RB3 RB1 RC Câu hỏi: Cho mạch điện hìnhKhóaHãy xác định cách tạo điểm cơng tác khóa K lần vẽ K lượt vị trí 1, 2, Tính giá trị dịng điện điện áp ứng với trường hợp E biết: ß=60; EC = 25v; EB = 2v; RC = 1kΩ; RE = 200Ω; CRB1 = 100kΩ; RB2 = 10kΩ; R B4 RB3=100kΩ; RB4 =50 kΩ RB2 EB RE Gợi ý trả lời: * Khi K đóng vào vị trí 1: Đây mạch thiên áp cho BJT dịng cố định có phản hồi âm dịng điện chiều từ E B Khi ta có hệ phương trình:  Ec = I b RB1 + I e RE (1)   Ec = I c RC + U ce + I e RE (2)   I c = β I b (3)  I e = I b + I c = ( β + 1) I b (4)  Giải hệ phương trình này, ta thu giá trị cần tìm: Ib = U ce = Ec − Ec ; RB1 + ( β + 1) RE Ic = β Ec ; RB1 + ( β + 1) RE E ( R − β RC ) Ec  β Rc + ( β + 1) RE  = c B1  R + ( β + 1) R RB1 + ( β + 1) RE  B1 E * Khi K đóng vào vị trí 2: Đây sơ đồ tự phân cực sử dụng nguồn Để tính tốn sơ đồ này, ta áp dụng định lý Máy phát điện đẳng trị chuyển sơ đồ tương đương giống trường hợp K đóng vào vị trí thay nguồn E B nguồn UB, thay điện trở RB2 RB với: UB = Ec RB RB RB ; RB = RB + RB RB + RB Ta có hệ phương trình: U B = I b RB + I e RE (5)  E = I R + U + I R (6)  c c C ce e E   I c = β I b (7)  I e = I b + I c = ( β + 1) I b (8)  Ib = UB ; RB + ( β + 1) RE U ce = Ec − Ic = Giải hệ phương trình này, ta thu được: βU B ; RB + ( β + 1) RE UB  β Rc + ( β + 1) RE   RB + ( β + 1) RE  * Khi K đóng vào vị trí 3: Đây sơ đồ tự phân cực sử dụng nguồn Tính tốn hồn tồn tương tự trường hợp trên, thay UB EB, RB RB2 cho đề  ... Ic  thu đpcm Câu 2: Câu hỏi: Cho mạch điện hình vẽ, lập cơng thức gần xác định trở kháng đầu vào Zvào hệ số khuếch đại dòng điện KI (dòng điện đầu lấy điện trở RE) + EC T1,ß1 T2,ß2 Zvào T3,ß3... giới hạn BJT Câu 18: Trình bày cấu tạo nguyên tắc hoạt động JFET (một loại đó) Câu 19: Trình bày cấu tạo nguyên tắc hoạt động MOSFET (một loại đó) Câu 20: Trình bày cấu tạo, ngun tắc hoạt động đặc... sở vật lý, cấu tạo, nguyên tắc hoạt động ứng dụng quang trở (nêu ví dụ cụ thể ứng dụng) Câu 22: Cơ sở vật lý, cấu tạo, nguyên tắc hoạt động ứng dụng Photo Diode Câu 23: Cơ sở vật lý, cấu tạo, nguyên