Bài tập kỹ thuật điện tử
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM Biểu mẫu 3a KHOA: ĐIỆN TỬ
BỘ MÔN :CƠ SỞ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ Tên h c
ọ phần: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ Mã h c
ọ phần:1162010 Số ĐVHT:3
Trình độ đào tạo:Đại học
A - NGÂN HÀNG CÂU HỎI KIỂM TRA ĐÁNH GIÁ KIỂU TỰ LUẬN. Chương 1: D
IODE VÀ MẠCH ỨNG DỤNG
1. Các nội dung kiến thức tối thiểu mà sinh viên phải nắm vững sau khi học xong chương 1 1.1  PIV
: địện áp phân cực ngƣợc.  ID : dòng điện qua Diode.
 Vγ, VD : điện áp ngƣỡng dẫn của Diode.  Is : dòng điện bảo hòa.  VT : điện áp nhiệt.  η : hằng s ph ố t ụ hu c ộ vào vật li ệu. 1≤η≤2  Tk
: nhiệ t đ ộ kelvin Tk = Tc +273  q
: đ iệ n tích q = 1,6 x 10-19 C  k
: hằ ng số Boltzman. k = 1,38 x 10-23 J/0K 1.2 I  I e  D S  D V T V   1 kT V k  T q 1.3
Bài toán 1: Cho ngõ vào Vi, xác định và vẽ dạng sóng ngõ ra Vo
Bài toán 2: Cho mạch n á ổ
p dùng zener, cho ngõ vào, tìm ngõ ra.
Bài toán 3: Cho mạch n á ổ
p dùng zener, cho ngõ ra, tìm ngõ vào.
Bài toán 4: Tìm ID, Vo , xác định cổng logic
2. Các mục tiêu kiểm tra đánh giá và dạng câu hỏi kiểm tra đánh giá gợi ý chương 1
Mục tiêu kiểm tra đánh giá Nội dung Mức độ Nhớ
Các kiến thức cần nhớ : Phƣơng trình của diode Trang 1
Ngƣỡng dẫn của diode Si và Ge, điện áp PIV của diode trong các mạch chỉnh lƣu.
Mức độ Hiểu đƣợc các kiến
Các thông số giới hạn của diode thức đã h c ọ
Hiểu đƣợc hoạt động của các mạch chỉnh lƣu bán kì, toàn kì, công
thức tính điện áp ra trung bình, dòng điện ra trung bình trên tải Các loại diode khác
Khả năng vận dụng các kiến
Các kiến thức mà sinh viên phải biết vận dụng : thức đã h c ọ
Xác định dƣợc trong từng bài toán cụ thể ngƣỡng dẫn của diode Khả ă n ng tổng hợp:
Bài toán 1: Cho ngõ vào Vi, xác định và vẽ dạng sóng ngõ ra Vo
Bài toán 2: Cho mạch n á ổ
p dùng zener, cho ngõ vào, tìm ngõ ra.
Bài toán 3: Cho mạch n á ổ
p dùng zener, cho ngõ ra, tìm ngõ vào.
Bài toán 4: Tìm ID, Vo , xác định cổng logic
3. Ngân hàng câu hỏi và đáp án chi tiết chương 1 tt Loại Nội dung Điểm 1 Câu h i ỏ D 1.5
Cho Vi. Vẽ dạng sóng ngõ ra Vo Với Diode là Si. Si V R V i = Vmsin(wt) O VI Đáp án Trang 2 2 Câu h i ỏ Si 1.5 + + Vi Vo 3.3k - - Đáp án VT =-0.7V 0 t -Vm +V T 3 Câu hỏi 1.5 Si + + V 8.2k Vi Vo - - Đáp án VT = V+0.7V Vo 0 t -VT -Vm - VT Trang 3 4 Câu hỏi 1.5 + + v Si Vi R Vo - - Đáp án VT = -V-0.7V Vo 0 t VT -Vm - VT 5 Câu hỏi 1.5 + + v Si Vi R Vo - - Đáp án VT = V+ 0.7v 6 Câu hỏi 1.5 + S + v i Vi R Vo - - Trang 4 Đáp án VT = V-0.7V V Vm + VT o VT = V-0.7V t 0 7 Câu hỏi 2 + Si Si Vo + Si Si - - Đáp án VT1 = 1.4V VT2 = -1.4V Vo 0 t -Vm - VT2 Trang 5 8 Câu hỏi 2 + Si Si Vo + Si Si - - Đáp án V T1 = 1.4V VT2 = -1.4V Vm - VT1 0 t 9 Câu hỏi 2 + Ide al Diode s Vo + 5.6k 5.6k 5.6k - - Đáp án VT1 = ( Vm -0.7v)/2 VT2 = (-Vm +0.7v)/2 Vm - VT 0 t Trang 6 10 Câu hỏi 1.5 + Si 5.6k Vo Si 5.6k 5.6k - Đáp án VT1 = ( Vm -0.7v)/2 VT2 = (-Vm +0.7v)/2 Vm - VT1 0 t 11 Câu hỏi 2 Đáp án Trang 7 12 Câu hỏi 2 Đáp án V0 T T 2 0 t -Vm 13 Câu hỏi 1 2.2K + + Vi = Si Vo (Vdc) - - Đáp án V0 0 T T t - 0.7V - 0.7V 2 14 Câu hỏi 1 + + R Vi S Vo i - - Trang 8 Đáp án V0 VT = 0.7V 0.7V 0 T T t 2 15 Câu hỏi 2 i R + + 1K Si 10K Vo - - Đáp án VT =0.77V Vm V0 0.7V 0 T T t 2 10  Vm 11 16 Câu hỏi R 2 + + 1K Si 10K Vo - - Trang 9 Đáp án -0.77V V0 10Vm 11 0 T T t -0.7V 2 17 Câu hỏi 1.5 + 5.6k + Si Vi Vo - v - Đáp án V0 VT = v+ 0.7V VT 0 T T t 2 Vm 18 Câu hỏi 1.5 + + R Vi Vo v - - Trang 10 Đáp án V0 0 V t T VT = -v+ 0.7V Vm 19 Câu hỏi 1.5 + + R S Vi i Vo v - - Đáp án V0 T T 0 t V VT T = -v - 0.7V 2 20 Câu hỏi 1.5 + + R Vi S Vo i - v - Đáp án V0 V VT T = v + 0.7V 0 t Trang 11 21 Câu hỏi 1.5 + + R Si Si Vi Vo v v 1 - 2 - Đáp án V0 V v T2= 2 - 0.7V VT2 0 T T t V -v .7V V T1= 1 + 0 T1 2 22 Câu hỏi 1.5 15k Si + Si + Vi Vo - V V 1 2 - Đáp án V0 V v T1= 2 + 0.7V VT1 0 T T t V V T2= -v1 - 0.7V 2 T2 23 Câu hỏi 1.5 Cho biết ngõ ra c a ủ mạch Vo là bao 10V nhiêu? Si -10V Si 0V Vo Si 2.2K -10V Trang 12 Đáp án Vo = 9.3V 24 Câu hỏi 1.5 10V Cho biết ngõ ra c a ủ mạch Vo là bao Si nhiêu? -10V Si 0V Vo Si 1K Đáp án Vo = - 9.3V 25 Câu h i ỏ 2
a. Xác định RL và IL để VRL = 10V.
b. Xác định công suất cực đại
Với IZM = 32mA, Vi = 50V, Vz = 10V, RS = 1k . RS + I I Z L V Vi Z RL - IZM Đáp án a.
V  V  V  1 V 0 0 V  V 50 0 10 I  i   4 m 0 A R 1 S
I min  I  I  40  32  m 8 A L ZM 10  max  V R Z  1 2 . 5  k L I 8 L min R V 1  10 R  S Z   25  0 L min V  V 50  10 i Z  250  R 1 2 . k 5  L b. P  V I  1032  32 m 0 A ZM Z ZM 26 Câu hỏi
a. Hãy xác định VL, IL, IR với RL = 180. 3
b. Xác định giá trị của RL để có đƣợc công suất cực đạI PZmax = 400mW.
c. Xác định giá trị nhỏ nhất của RL để zener diode có thể hoạt động đƣợc.
Cho VZ = 10V, RS=110, Vi = 50V Trang 13 RS + IZ IL Vi RL - Đáp án a.
V  V  V  1 V 0 L L 0 V 10 I L    5 m 5 A L R 180 L V 50 I i    0.17A L R  R 110  180 S L b. PZ max 400 I mA Z max    40 V 10 Z
I  I  I
 0.17  0.04  0.13A L L Zmaz
R  VL  10  76.9 L I 0.13 L c. V  RL 0 Vi R  R L S  R  1 R  1 110  27.  5 L S  V  50  i 1      1 V 10   0  27 Câu h i ỏ
Hãy xác định giá trị của Vi sao cho VL = 9V và zener diode hoạt 3
động không quá công suất. Cho RL = 1k, PZ = M 300mW, R = 100. RS I Vi Z IL RL Đáp án
V  V  V  V 9 L Z 0 P 300 I ZM   33.3mA ZM V 9 Z 1 1 Chọn: I  I  3 . 3 3  3 3 . m 3 A Z min ZM 10 10 Trang 14 V 9 I L    m 9 A L R 1 L V V  V i min i i max  V  R      Z S I I Z min L  V V R i Z S I I ZM L   9  0.  1 3.33   9 V  9  0  1 . 33.3   9 i  1 V 0  V  1 V 3 i 28 Câu hỏi
Cho một sơ đồ mạch diode nhƣ hình vẽ. Các số liệu khác cho sẵn 1
trên sơ đồ. Vẽ mạch tƣơng và tính điện áp ngõ ra. Ge Si 2 2KΩ 24V + 6,8KΩ Đáp án Điện á ngõ r p a : 1
V = -(24 - 0,3 -0,7 ) 6,8K / 6,8K + 2,2K = - 17,37V O 0,3V 0,7V 2,2K Vout 24V 6,8K 29 Câu hỏi 1 Ge 2 2KΩ Si Vout 12V Si 2 2K 2 2KΩ (a) 10mA (b)
Tính điện áp ngõ ra Vout và
dòng điện I chạy trong mỗi sơ đồ. Biết điện trở thuận của diode không đáng kể. Đáp án 2,2KΩ 0,7V + Vout 22V + 2 2KΩ (b) Sơ đồ (a) : V = + 0.7V OUT
I = ( 12 -0,3 - 0,7 ) / 2,2K = 5mA
Sơ đồ (b) : I = ( 22 -0,7 ) / ( 2,2K + 2,2K ) = 4,84 mA Trang 15 V
= I . 2,2K = 4,84 mA . 2,2K = 10,65V OUT 29 Câu hỏi 1
Tính điện áp ngõ ra VOUT và dòng điện I chạy trong sơ đồ. Biết điện
trở thuận trên diode không đáng kể. Si Ge 2 2KΩ Vout -12V 3 3KΩ Đáp án 2 2KΩ -12V + + 0 7V 0 3V 3 3KΩ
I = 11 / ( 2,2K + 3,3K ) = 2 mA V = 2mA . 3,3K = 6,6 V OUT 30 Câu hỏi
Cho một sơ đồ mạch diode nhƣ hình vẽ. Tính dòng điện qua mỗi 1
nhánh R1, R2, R3 . Cho một sơ đồ mạch diode nhƣ hình vẽ.
Tính dòng điện qua mỗi nhánh R1, R2, R3. Bỏ qua điện trở thuận
của diode. Các số liệu khác cho trên sơ đồ. -24V Si Si Si R1 R2 R3 Si Đáp án
Hai nhánh R và R không có dòng i đ qua . 1 2
Dòng đi qua nhánh R là I = ( 24 - 0,7 - 0,7 ) / 3,3K = 6,85 mA 3 31 Câu hỏi
Xác định điện áp ngõ ra Vo và dòng điện qua mỗi diode trong mạch 1
sau. Bỏ qua điện trở thuận của diode khi dẫn. Si 2KΩ +10V G Vo 2KΩ 1KΩ Đáp án
Dòng điện qua nhánh diode Ge là I1=2,47 mA Trang 16
Dòng điện qua nhánh diode Si là I = 2,27 mA 2
Điện áp ngõ ra V = 1K .( 2,47 mA + 2,27mA ) = 4,74 mA O 32 Câu hỏi
Xác định điện áp ngõ ra Vo và dòng điện qua diode trong mạch sau. 1
Bỏ qua điện trở thuận của diode khi dẫn. 150 Ω Vo + 24V 100 Ω Si Đáp án R = 150 . 100 / 150 + 100 = T 60Ω I Vo 60 Ω + E = 24 . 100 / 100 + 150 = 9 6V Si T 9,6 V V = 0,7 V O I = 9,6 - 0,7 / 60 = 0,15 mA 33 Câu hỏi
Cho 1 sơ đồ mạch diode sau, tính dòng điện qua mỗi diode và điện 1 áp ngõ
ra V0, các số liệu khác cho trên sơ đồ. Ge 20V 6 8KΩ -5V Si Vo Đáp án Diode Ge ON , diode Si OFF Dòng qua Si bằng 0
Dòng qua Ge I = ( 20 + 5 - 0,3 ) / 6,8K = 3,63 mA
V = 20 - 6,8 K . 3,63 mA = - 4,7 V O 34 Câu hỏi
Cho 1 sơ đồ diode sau , vẽ mạch tƣơng đƣơng, bỏ qua điện trở thuận 1.5
của diode, xác định dòng điện qua diode và điện áp ngõ ra V , các O
số liệu khác cho trên sơ đồ. Si 2 2K 2 2KΩ 10mA Trang 17 Đáp án Sơ đồ tƣơng đƣơng: 1 I Vo 2,2K 0,7V 22V 2,2K
Dòng điện qua diodevà điện áp ngõ ra: 22  , 0 7 I   8 , 4 m 4 A , 2 2 2,2 Vo  , 2 2.5 1 , 0 6 V 5 35 Câu hỏi
Cho 1 sô ñoà diode sau , veõ maïch töông ñöông, boû qua ñieän trôû 1
thuaän cuûa diode ,tính doøng ñieän qua moãi diode vaø ñieän aùp
ngoõ ra V , caùc soá lieäu khaùc cho treân sô ñoà. O Si 3,3KΩ 42V Vout Ge Đáp án
Mạch điện tƣơng đƣơng :
Dòng điện qua diode và điện áp ngõ ra: 42  , 0 7  3 , 0 I   1 , 2 ( 4 m ) A 3 , 3 Vo  ( 3 , 0 V ) 36 Câu hỏi
Cho một mạch ổn áp có điện áp ngõ ra 10V., điện trở tải RL biến 3
thiên trong phạm vi 250Ωvà công suất tiêu tán cực đại của Zener? Các số liệu khác cho trên sơ đồ. R (+) S (+) R U L I=50V UO=10V Z (-) (-) Đáp án I = 10 / 0,25K = 40mA = I L MAX S
R = ( 50 - 10 ) / 40 mA = 1KΩ S I = 10 / 1,25K = 8mA LMIN I = 40 -8 = 32 mA ZMAX Trang 18 P = 10 . 32 mA = 320 mW ZMAX 37 Câu hỏi
Cho mộ t mạ ch ổ n áp có đ iệ n áp ngõ ra 10V (hình 2), zener có công 3
suấ t tiêu tán cự c tán cự c tiể u là 20mW và cự c đ ạ i là 1W. Tính đ iệ n
trở tả i nhỏ nhấ t và lớ n nhấ t cho phép đ ể Zener có tác dụ ng ổ n áp?
Các số liệ u khác cho trên sơ đ ồ . 100Ω (+) (+) RL UI=22V UO=10V Z (-) (-) Đáp án I = (22 - 10 ) /0,1K = 120 mA S I = 20mW / 10 = 2 mA ZMIN I = 1000 mW / 10 = 100 mA ZMAX I = 120 -2 = 118 mA R = 10 /118 mA = 84Ω LMAX LMIN I = 120 - 100 = 20 mA R = 10 /20 mA = 500Ω LMIN LMAX 38 Câu hỏi
Cho một mạch ổn áp sau. Biết Zener có VZ=10V, PZMAX =400mW. 3
a) Xác định RL cực đại để Zener tiêu tán công suất lớn nhất cho phép.
b) Xác định RL cực tiêủ để Zener ở trạng thái ON. 220Ω I I L R (+) (+) RL UI=20V UL Z (-) (-) Đáp án
I = ( 20 - 10 ) / 0,22K = 45,45 mA S I = 400mW / 10 = 40 mA ZMAX I = 45,45 - 40 = 5,45 mA LMIN R = 10 / 5,45mA = 1,83K LMAX I = 45,45mA LMAX R = 10 / 45,45 mA = 220 LMIN 39 Câu hỏi
Cho một mạch ổn áp sau có điện áp ngõ ra Vo không đổi 20V cung 3
cấp cho tải RL=1KΩ và điện áp ngõ vào VIN thay đổi từ 30V đến
50V. Xác định gía trị của điện trở nối tiếp Rs và dòng cực đại qua Trang 19