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 2 = 36k . D2.3 Biên độ dao động của điện áp ra đối xứng lớn nhất là bao nhiêu đối với cấu hình cho ở bài tập D2.2 ? ĐS: 8,8Vpp. D2.4 Mức công suất ra của mạch khuyếch đại ở bài tập D2.2 là bao nhiêu ? Công suất của nguồn cung cấp cho mạch khuyếch đại là bao nhiêu ? ĐS: 4,9mW; 71,7mW. D2.5 Thiết kế mạch khuyếch đại emitter-chung ổn định phân cực sử dụng mạch như ở hình 2.22, để nhận được điện áp ra tĩnh bằng 0. Cho biết = 150, V BE = 0,7V, R E = 100 , và R C = 1k . ĐS: R 1 = 1,71k ; R 2 = 12k . D2.6 Sử dụng mạch khuyếch đại cho ở bài tập D2.1, hãy thiết kế mạch khuyếch đại để cho tín hiệu ra khi dòng collector nhỏ nhất khi = 0,2. ĐS: R 1 = 4,34k ; R 2 = 51,2k . 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%. 2.1 Hãy xác định trị số của R 1 và R 2 cần thiết để đặt điểm-Q của mạch hình P2.1a, ở trung tâm của đường tải dc. Cho V CC = - 25V, R C = 2k , R E = 1k , và có các giá trị sau a) = 150; b) = 100; c) = 50. 2.2 Xác định độ biên độ dao động đỉnh-đỉnh lớn nhất của i C trong mạch của hình P2.1b. Cho biết rằng, V CC = 24V, R C = 2k , R E = 400 , và = 100. Vẽ đường tải dc khi: a) R 1 = 1k ; R 2 = 7k 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 nhận được độ dao động đối xứng lớn nhất. b) Xác định trị số của độ dao động đối xứng lớn nhất nhận được từ phần (a). c) Vẽ các đường tải ac và dc. d) Vẽ các dạng sóng của i C và v CE . 2.5 Xác định độ dao động của i C đối xứng đỉnh-đỉnh ở tín hiệu ra cho mạch trong hình P2.3, khi R 1 = 5k , R 2 = 50k , V CC = 12V, V BE = 0,7V, R E = 300 , = 200, R C = R L = 5k . 2.6 Đối với mạch cho ở bài tập 2.4, 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 C . c) Công suất tiêu tán ở tiếp giáp collector. So sánh các đáp số các kết quả đã tính được với kết quả của bài tập 2.7. 2.9 Cho mạch khuyếch đại như ở hình P2.3, trong đó có R 1 = 3k , R 2 = 20k , R C = R L = 1k , R E = 200 , = 100, và V CC = 20V, xác định vị trí điểm-Q. Transistor được thay thế bằng transistor có khác. Hãy xác định trị số yêu cầu nhỏ nhất của để có I CQ không thay đổi quá 10%. 2.10 Cho mạch khuyếch đại như ở hình P2.4. a) Hãy xác định các trị số của R 1 và R 2 để có I 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. b) Xác định độ dao động của điện áp ra đối xứng theo các giá trị 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 . 2.13 Hãy xác định trị số của R C để có độ dao động đối xứng lớn nhất cho mạch ở hình P2.5. Cho biết transistor sử dụng là loại pnp. Vẽ đường tải dc và ac. Giá trị đỉnh-đỉnh của điện áp ra đối xứng lớn nhất là bao nhiêu? 2.14 Tính chọn I CQ và V CEQ để có độ dao động điện áp ra đối xứng lớn nhất cho mạch hình P2.6. a) Xác định các trị số của R 1 và R 2 để có điểm làm việc trên. b) Tính biên độ dao động của điện áp ra đối xứng lớn nhất. c) Xác định mức công suất tiêu tán bởi transistor và công suất tiêu tán bởi điện trở tải. 2.15 Cho mạch khuyếch đại như ở hình P2.7. a) Tính I CQ và V CEQ . b) Xác định xem mạch khuyếch đại có ổn định hay không khi có beta 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 CEQ . 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) Các đường tải của mạch khuyếch đại. 2.19 Thiết kế mạch khuyếch đại emitter-chung như mạch ở hình P2.10, để nhận được độ dao động của điện áp ra đối xứng lớn nhất. Thiết kế có độ ổn định phân cực dc (sử dụng V BE = - 0,6V và = 200): a) I CQ và V CEQ . b) R 1 và R 2 . c) Độ dao động của điện áp ra đối xứng lớn nhất. d) Công suất định mức cần thiết của transistor e) Công suất ac phát ra của mạch khuyếch đại. 2.20 Thiết kế mạch khuyếch đại emitter-chung ổn định phân cực dc như mạch ở hình P2.11, để nhận được độ dao động của điện áp ra là 1V đỉnh. (sử dụng V BE = 0,7V và = 200). Mạch khuyếch đại sẽ sử dụng công suất nhỏ nhất từ nguồn pin. Hãy xác định: a) I 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 độ dao động của điện áp ra đối xứng. d) Tính mức công suất tiêu tán bởi transistor và mức công suất được phân bố đến tải. 2.23 Cho mạch như ở hình P2.12: a) Tính các trị số của R 1 và R 2 cần thiết để nhận được tín hiệu đối xứng có thể lớn nhất. b) Vẽ các đường tải ac và dc. c) Xác định độ dao động của điện áp ra đối xứng lớn nhất. d) Tính mức công suất tiêu tán bởi transistor và mức công suất được phân bố đến tải. 2.24 Cho mạch khuyếch đại lặp-emitter như ở hình P2.13: a) Xác định trị số của V CEQ và I CQ . b) Tính độ dao động của điện áp ra đối xứng. c) Tính mức công suất được phân bố đến tải và công suất định mức cần thiết cho transistor. 2.25 Cho mạch khuyếch đại lặp-emitter như ở hình P2.14: a) Xác định trị số của V CEQ và I CQ . 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 , hãy xác định độ dao động của điện áp ra đối xứng lớn nhất cho mạch như ở hình P2.12, nếu điện trở tải là 500 . Tính mức công suất được phân bố đến tải và công suất định mức cần thiết của transistor. 2.29 Hãy thiết kế mạch khuyếch đại lặp-emitter sử dụng transistor npn để có độ dao động của tín hiệu ra lớn nhất với các thông số sau: R B = 250 , V CC = 12V, R E = R L = 8 , V BE = 0,7V và = 200. Ngoài ra, tính P o (ac), mức công suất được cung cấp từ nguồn pin, và mức công suất cần thiết được tiêu tán bởi transistor. 2.30 Phân tích mạch như ở hình P2.15, và xác định các thông số sau khi = 200 và V BE = 0,7V: a) I CQ và V CEQ . 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 = 11,1kΩ; R 2 = 103kΩ, A v = - 9,63; A i = - 17,6; v o (p-p) = 12,3V. D3.2 Dựa theo bài tập D3.1, R E được rẽ mạch bằng một tụ điện. Trị số mới của R 1 , R 2 , A v , A i , và R o là bao nhiêu ? ĐS: R 1 = 11,1kΩ; R 2 = 101kΩ, A v = - 275; A 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 = 6,35V; R 1 = 1,1kΩ; R 2 = 8,6kΩ. D3.4 Thiết kế mạch khuyếch đại CE (hình 3.7SR), có hệ số khuyếch đại điện áp A v = - 60, R L = 5kΩ, và điện trở vào R in = 5kΩ. Hãy thiết kế mạch để cho biên độ dao động của điện áp ra lớn nhất. ĐS: R E = 25,2Ω; R 1 = 13,4kΩ; R 2 = 179kΩ; A i = - 60; v o (p-p) = 7,12V. (Lưu ý là mạch khuyếch đại không ổn định phân cực). D3.5 Thiết kế mạch khuyếch đại CE (hình 3.7SR) để cho biên độ dao động của điện áp ra lớn nhất, với R L = 6kΩ, A v = - 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 = 200Ω; v o (p-p) = 10,8V. 7 D3.7 Thiết kế mạch khuyếch đại EF để có R in = 2kΩ, R C = 100Ω, V CC = 18V, β = 100, V BE = 0,7V, R L = 200Ω. ĐS: R E = 200Ω; R 1 = 4,89kΩ; R 2 = 5,1kΩ; A i = 10; v o (p-p) = 6,48V. D3.8 Hãy xác định hệ số khuyếch đại của mạch khuyếch đại CB (hình 3.13a), với R L = 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 = 4,6kΩ; R 2 = 36,4kΩ; R C = 4kΩ; R in = 45Ω. D3.11 Hai đầu ra của mạch hình 3.22, mỗi đầu được mắc với tải 2kΩ. Độ dao động của điện áp ra ở mạch tách pha là bao nhiêu khi có V CC = 20V ? Xác định R C , R E , R 1 , và R 2 , để có độ dao động của điện áp ra lớn nhất với β = 100 và V BE = 0,7V. ĐS: R C = R E = 2kΩ; 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 r cho mạch khuyếch đại CE như ở hình P3.2. Chọn theo trị số sau: a) = 200; b) = 100; c) = 10. 8 3.3 Hãy xác định A v , A i và R in cho mạch khuyếch đại như ở hình P3.2, khi có R B = R L = 5k , 40 , e r , = 300, và R E cho bởi: a) R E = 1k ; b) R E = 0,5k ; c) R 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 o = 8k . 3.6 Cho mạch khuyếch đại emitter-chung như ở hình P3.4, trong đó 20Ω , e r , r o = 100k , và = 50, vẽ đặc tuyến cho mỗi trường hợp sau: a) A i = i L ∕i in khi cho R B << , e βr , như một hàm số của giá trị R L . Cho R L biến thiên từ 0 đến 500k . 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 o = ∞. 3.9 Hãy so sánh các điện trở vào và các hệ số khuyếch đại điện áp của các mạch khuyếch đại tương đương ac như ở hình P3.7. 3.10 Hãy thiết kế mạch khuyếch đại CE như ở hình P3.8, sử dụng transistor pnp khi có R L = 3k , A v = - 10, V BE = - 0,7V, = 200, A i = - 10, và V CC = - 12V. Xác định trị số của tất cả các cấu kiện, R in , và độ dao động của điện áp lớn nhất trên R L . 9 3.11 Thiết kế mạch khuyếch đại CE như mạch ở hình P3.8, sử dụng transistor pnp khi có R L = 4k , A v = -15, 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 nhận được hệ số khuyếch đại điện áp là - 25 khi có R in = 5k , R L = 5k , V CC = 12V, = 200, và V BE = 0,7V. Xác định trị số của tất cả các cấu kiện, hệ số khuyếch đại dòng điện, và độ dao động của điện áp ra lớn nhất. Sử dụng mạch ở hình P3.8, nhưng với transistor npn. 3.14 Phân tích mạch hình P3.9 và xác định các thông số sau khi = 300, và V BE = 0,6V. a) I CQ và V CEQ . b) Độ dao động điện áp ra không méo. c) Công suất được cung cấp từ nguồn cung cấp. d) Hệ số khuyếch đại điện áp. e) Các đường tải. 3.15 Thiết kế mạch khuyếch đại CE để nhận được hệ số khuyếch đại điện áp là - 10 khi có R in = 2k , R L = 4k , V CC = 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 = - 24V, β = 200, A i = 10, và V BE = - 0,7V. Hãy xác định trị số của cấu kiện và tính R in , I CQ , và độ dao động điện áp ra đối xứng không méo dạng đối với mỗi trị số của R E cho dưới đây: a) R E = R L . b) R E = 0,2R L . c) R E = 5R L . Lập bảng so sánh các kết quả tính . 3.19 Thiết kế mạch khuyếch đại EF như mạch ở hình 3.11a, sử dụng transistor npn với R 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 , V BE = 0,7V, A i = 10, = 200, và V CC = 16V. Hãy xác định trị số của cấu kiện, R in , A v , và độ dao động điện áp ra đối xứng lớn nhất. 3.22 Phân tích mạch như ở hình P3.13, và xác định các thông số sau với = 300 và V BE = 0,6V: 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) Các đường tải. . 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