giải bài tập cấu kiện điện tử

Học Viện Công Nghệ Bưu Chính Viễn Thông
Lớp: Đ10VTA1
MSSV: 410160063

GIẢI BÀI TẬP CẤU KIỆN ĐIỆN TỬ
BÀI TẬP CHƯƠNG 1
Bài 1-31. Cho mạch điện dùng diode như hình . Xác định dòng điện I với điều kiện đặc tuyến VA của diode được tuyến tính hóa

a)

b)
Giải:

a)

Ta có : E - UD = I.R
Sơ đồ tương đương
c)

Ta có : I
Sơ đồ tương đương
1

c)


Bài 1-32. Cho mạch điện dùng diode như hình dưới. Xác định giá trị dòng điện qua diode ID và
điện áp ra trên tải R.

a)

b)
Giải:

a)Sơ đồ tương đương:
E – UD = ID.R
 ID =
Ura=ID.R=1.95mA.2,2k= 4,3 V

b) Sơ đồ tương đương :
E - UD = I ( R1+ R2 )
I=
Ura=ID.R2-UD=1,24mA.4,7k-0,7V=5,128 V

Bài 1-33. Cho mạch điện dùng diode như hình dưới. Xác định giá trị điện áp ra Ura .

2


a)

b)
Giải:

a) Sơ đồ tương đương:
E - UD1 – UD2 = I ( R1 + R2 )
 I=
 Ura = I.R2 = 4,75mA.2k = 9,5 V
b) Sơ đồ tương đương:
E - UD = I ( R1 + R2 )
 I=

= 3,27 mA

 Ura = I.R2 = 3,27mA.4,7k = 15,37

V

Bài 1-34. Cho mạch điện dùng diode
dưới. Xác định giá trị điện áp ra Ura và dòng điện qua diode ID.

a)

như hình

b)
Giải:

a) Sơ đồ tương đương:
E - UD = I ( R1 + R2 )
 E = U D + I ( R1 + R 2 )
= 0,7V + 10mA.( 2,2k +
= 34,7 V

1,2k )

Ura = I.R2 =10mA.1,2k = 12 V
b) Sơ đồ tương đương:
E – E2 – UD = I.R
3

I=

= 3,57 mA

Ura = UD – E2 = 0,7V + 5V = 5,7 V
Bài 1-35. Cho mạch điện dùng diode như hình dưới. Xác định giá trị các điện áp Ura1, Ura2.

a)

b)
Giải:

a) Sơ đồ tương đương:
E - UD1 = I.R
I=

= 2,34

mA

Ura1 = I.R + UD1 = 2,34mA. 4,7K + 0,7V = 11,7 V
URA2 = UD2 = 0,3 V
b) Sơ đồ tương đương:
E - UD1 – UD2 = I. ( R1 +
I=

R2 )

= 2,44 mA

Ura1 = I.R1 + UD1 + UD2 = 2,44mA. 1,2k + 0,3V + 0,7V = 3,93 V
Ura2 = I.R2 = 2,44mA. 3,3k = 8,05 V
Bài 1-36. Cho mạch điện dùng diode như hình dưới. Xác định giá trị điện áp ra Ura và dòng điện
qua diode ID.

4


a)

b)
Giải:

a) Sơ đồ tương đương:
E - UD = I.R
 I=
Ura = I.R = 19,3 V
dòng điện qua diode : ID1 = ID2 =I/2
b) Sơ đồ tương đương :
E1 – E2 – UD = I.R
I=

= 8,77 mA

Ura = I.R = 8,77mA. 2,2k = 19,3

V

Bài 1-37. Cho mạch điện dùng diode như hình dưới. Xác định giá trị điện áp ra và dòng điện I.

5


a)

b)
Giải:

a) Sơ đồ tương đương:

Vì D1 và D2 khác loại nên khi được cấp điện áp phân cực diode D2 (Ge) luôn thông ở ngưỡng
0,3V, còn diode D1 sẽ luôn khóa do ngưỡng thông tối thiểu của diode loại Si là 0,7V.
Ta có E – UD2 = I.R
 I=

= 9,7 mA

Điện áp ra trên tải R :
Ura = I.R = 9,7mA.1k =9,7 V
b) Sơ đồ tương đương:
E1 – E2 – UD1 – UD2 = I.R

6


 I=

= 0,98 mA

Điện áp ra trên tải R :
Ura = I.R + E2 = 0,98mA.4,7k + 12V = 16.6 V
Bài 1-38. Cho mạch điện dùng diode như hình dưới. Xác định giá trị các điện áp Ura1, Ura2 và
dòng điện I

Giải:
Sơ đồ tương đương:

Dòng điện qua điện trở R2:
IR2 =

=

=0,85 mA

Ta có : E – UD1 – UR1 = 0
 UR1 = 20 – 0,7 = 19,3 V
Dòng điện chạy qua mạch :
I=

=

=19,3 mA

Dòng điện ra Ur1 = IR2.R2 =0,85mA.0,47k =0,4 V
7


Dòng điệ ra UR2 = UD2 =0,3 V
Bài 1-39. Cho mạch điện dùng diode như hình vẽ. Xác định giá trị điện áp và dòng điện qua

diode ID.

Giải:
Dòng điện trong mạch:

I=

=

Dòng điện qua diode:

ID1=ID2 =

= 3,3 mA

= 1,32 mA

Ura = ( 1,32mA + 1.32mA ).2k= 5,28 V

Điện áp ra:

Bài 1-40. Cho mạch điện dùng diode như hình ( Cổng OR logic âm ). Xác định giá trị điện áp ra
Ura

Giải:
Sơ đồ tương đương:
Điện áp ra:
Ura = E – UD = 5V – 0,7V = 4,3 V
 Ira = Ura/R =

= 4,3 mA
8


Bài 1-41. Cho mạch điện dùng diode như hình. ( Cổng logic AND âm). Xác định giá trị điện áp
Ura .

Giải:
Sơ đồ tương đương:
Điện áp ra chính là điện áp thông cho diode

D2

Và bằng UD2. Vậy ta có Ura = UD2 = 0,7 V

9


Bài 1-42. Cho mạch điện dùng diode như hình. Xác định giá trị điện áp ra Ura.

Giải:
Sơ đồ tương đương:
Diode phân cực ngược, hở

mạch

Do đó Ura = 0 V

Bài 1-43. Chi mạch điện dùng diode như hình. Xác định giá trị điện áp Ura .

Giải:
Sơ đồ tương đương:
Điện áp ra ra :
10


Ura = E – Ud1 = 5V – 0,7V = 4,3 V

Bài 1-44. Cho mạch điện dùng diode như hình. Vẽ dạng điện áp ra trên tải Rt và dòng điện IR.

Bài 1-45. Cho mạch điện dùng diode như hình dưới.
a) Xác định điện áp ra 1 chiều Udc trên tải
b) Xác định giá trị điện áp ngược đặt lên các diode

11


Giải:
a) Diode hoạt động ở chế độ phân cực ngược, hở mạch, do đó Udc = 0 V
b) Giá trị điện áp ngược đặt lên các diode
Bài 1-46. Cho mạch điện dùng diode như hình dưới
a) Vẽ dạng điện áp ra trên tải
b) Xác định giá trị điện áp ra 1 chiều Udc

Giải:
a)

12

UT1 = ( UVm – 0,7V )/2
UT2 = (- UVm + 0,7V )/2
Bài 1-47. Cho mạch điện dùng diode như hình. Vẽ dạng điện áp ra trên tải Rt và xác định giá trị
điện áp một chiều trên tải Rt(Udc).

13


Giải:
a)

Bài 1-48. Cho mạch điện dùng diode như hình. Vẽ dạng điện áp ra trên tải.
14


a)

b)

c)
Giải:
b) Đây là mạch chỉnh lưu nửa chu kì, dạng điện áp ra trên tải R với điện áp vào như trên :
UD=0,7V

c)

Bài 1-

49. Cho mạch điện như hình dưới

15


a) Xác định các giá trị Ut, It, Iz, Và IR với Rt = 180 Ω
b) Xác định khoảng biến đổi Rt sao cho mạch vẫn luôn ở trạng thái ổn áp Ut = Uz.

Giải:
a) Ta có:
Ut = Uz = 10V
It = Ut/Rt =10V/180V =5,5 mA
IR = Uv/( Rs + Rt ) = 20V/( 220 +180 ) =50 mA
Izmax = Pzmax/Uz = 400mW/10V= 40 mA
b) Is = ( 20V – 10V )/220 = 45,45 mA
Itmin= 5,5 mA => Rtmax = 10V/5,5mA = 1.8k
Itmax = 45,45 mA => Rtmin = 10V/45,45mA =220
Để mạch luôn ở trạng thái ổn áp thì:
220 < Rt < 1.8k
Bài 1-50. Cho mạch điện dùng diode như hình. Xác định khoảng biến đổi của điện áp vào để
điện áp ra trên tải luôn ổn định Ut = Uz = 8 V.

Giải:
Ut = Uz = 8 V
Izmax = Pzmax/UZ = 400mW/8V = 50 mA
Chọn Izmin= Izmax = 5 mA
It = Ut/Rt = 8V/0,22k = 36,36 mA

16


Khoảng biến đổi điện áp vào để điện áp ra trên tải luôn ổn định:

Uvmin

Uv

Uvmax

Uz + Rs.( Izmin + It )

Uv

8V + 91( 5mA + 36,36mA )
11,76V

UV

Uz + Rs.( Izmax + It )
Uv

8V + 91( 50mA + 36,36mA )

16,86V

Bài 1-51. Cho mạch điện dùng diode như hình. Xác định giá trị điện áp ra một chiều trên tải Udc
với trị hiệu dụng điện áp xoay chiều như trên thứ cấp của biến áp bằng 129V = U2.

Giải:

Bài 1-52. Cho mạch điện như hình.
Biết Un= 10 V, Rn = 20 k Ω, R1=20k Ω, Rt

=5k Ω

Giả thiết diode là lí tưởng
Khi thông điện trở thuận Rth = 0 Ω
Khi tắt điện trở ngược Rng =

Ω

Hãy xác định điện áp trên Rt.
Giải:
Diode trong mạch là lí tưởng
Rm=

= 145Ω

17


Im = 10V/145 = 69 mA
Ut = 69mA.125 = 8,6 V

18


Bài 1-53. Cho mạch điện chỉnh lưu nửa chu kig như hình. Nếu biết Un= Umsin t, giả thiết diode
lí tưởng. Hãy xác định biểu thức điện áp trên R.

Bài 1-54. Cho mạch điện dùng diode zenner như hình. Biết Uz=8,2V, dòng Iz=1A, Rt=10Ω. Tính
điện trở bù Rs để đảm bảo Ura = Uz =8,2 V khi điện áp U thay đổi 10% quanh giá trị 12V

Giải:
10,8V

UV

13,2V

It = Ura/Rt = 8,2V/10=820 mA
Ismax = 820 mA
Rs = Uvmax/Ismax = 13,2V/820mA = 16 Ω
Bài 1-55. Đề và sơ đồ lặp lại bài 1-54
-Xác định điện áp trên Rs
-Xác định dòng qua diode zenner Dz
-Xác định công suất tiêu tán trên Dz.
Giải:
Ismin = ( 13,2V – 8,2V )/16 = 312,5 mA
 Izmax = 820mA – 312,5mA = 507,5 mA
Công suất tiêu tán trên Dz :

19


Pzmax = Uz.Izmax = 8,2V.507,5mA = 4161,5 mW
Bài 1-56. Cho mạch điện như hình. Nếu biến áp một chiều là 12V, điện áp trên LED là 2V, dòng
qua LED là 20mA.
a) Hãy xác định điện trở hạn chế Rs
b) Nếu mắc song song 10 LED thay đổi cho một LED trong sơ đồ. Hãy xác định điện trở Rs
cần thiết.

Giải:

a) URs = 12V – 2V = 10 V
 Điện trở hạn dòng Rs:
Rs = 10V/20mA = 500 Ω
b) Khi mắc 10 LED song song thay 1 LED trong sơ đồ
ILED=10.20mA = 200 mA
 Rs = 10V/200mA = 50 Ω

CHƯƠNG 2:
TRANSISTO LƯỠNG CỰC VÀ TRANSISTOR TRƯỜNG

Bài tập 2-1. Một transistor N-P-N mắc theo sơ đồ BC có dòng điện Iv = IE = 50mA; dòng điện IC
= 45 mA.
a) Xác định hệ số khuếch đại dòng điện một chiều α.
b) Nếu mắc transistor theo sơ đồ emitơ chung (EC). Tìm hệ số β.
Bài giải
20


a) Hệ số khuếch đại dòng một chiều α
I C 49
=
= 0,98
α=
I E 50
b) Hệ số β tính theo α

β=

α
0,98

=
= 49
1 − α 1 − 0,98

Bài tập 2-2. Một transistor có dòng tĩnh emitơ IE = 1,602 A; dòng tĩnh bazo IB = 0,016 mA; bỏ
qua dòng điện ngược.
a) Xác định dòng tĩnh colectơ IC.
b) Tính hệ số khuếch đại β, α.
Bài giải
Tính dòng tĩnh colectơ IC
IC = IE – IB = 1,602 – 0,016 = 1,586 mA
Hệ số khuếch đại α =

IC I E – I B 1,586
=
=
= 0,99
IE
IE
1, 602

Hệ số khuếch đại β =

IC I E – I B 1, 602 − 0, 016
=
=
= 99,125
IB
IB
0, 016

Cũng có thể xác định β theo công thức:

β=

α
0,99
=
= 99
1 − α 1 − 0,99

Bài tập 2-3. Biết đặc tuyến vào và đặc tuyến ra của transistor mắc theo sơ đồ emitơ chung EC
như hình 2-10.
a) Hệ số khuếch đại β tại điểm làm việc A.
b) Điện trở vào Rv = rBE.
c) Hệ số khuếch đại α nếu mắc theo sơ đồ bazo chung BC.
d) Nếu tín hiệu vào
B thay đổi, xác định
hế số khuếch đại
dòng xoay chiều.

I

21


Bài giải
a) Hệ số khuếch đại tĩnh tại điểm A.
ICO 20.10−3
β=

=
= 100
I BO 0, 2.10−3

∆U BE
0, 70 − 0,5
0, 65
=
=
= 3, 25
−3
∆I B
(0,3 − 0,1).10
0, 2.10−3
c) Nếu mắc theo sơ đồ bazơ chung BC hệ số khuếch đại tĩnh α được xác định
β
100
α=
=
= 0,989
1 + β 100 + 1
b) Điện trở vào RV = rbe =

d) Khi dòng điện vào IB thay đổi từ 0,1mA đến 0,3mA, tìm biến thiên dòng điện IC tương
ứng trên đặc tuyến ra, tính được hệ số khuếch đại β xoay chiều.
∆I
(28,5 − 9,8)10−3
β= C =
= 93,5
∆I B

(0,3 − 0,1)10 −3
Bài tập 2-4. Cho mạch khuếch đại dùng transistor như hình 2-11
Biết:

RC = 5 kΩ
Β = 50

Điện trở vào Rv = rBE = 1 kΩ
Điện áp vào Uv = UBE = 0,1V
a) Xác định dòng điện vào và dòng điện ra.
b) Tính hệ số khuếch đại điện áp của transistor.
Bài giải

a) Dòng điện vào IV = IB =
UV
0,1
=
= 10−4 = 0,1mA
3
RV 1.10
Dòng điện ra:

+E

RC
Ura

Ira = IC = βIB = 50.0,1 = 5mA
Điện áp ra:

22

UBEO

+

UV

hình 2.11


Ura = Ira.Rra = ICRC = 5.10-3.5.103 = 25 V
b) Hệ số khuếch đại điện áp
KU =

U ra 25
=
= 250
UV 0,1

Bài tập 2-5. Đặc tuyến vào và ra của transistor có dạng như hình 2-12.
a) Hãy xác định hỗ dẫn của transistor tại điểm làm việc O.
b) Nếu biết điện áp UBE thay đổi 0,2 mV, điện trở RC = 4kΩ. Hãy xác định điện áp ra.
c) Tính hệ số khuếch đại điện áp.
Bài giải
a) Hỗ dẫn của transistor được xác định bằng phương pháp đồ thị

S=

S=

I C2 − I C1
U BE2 − U BE1

=

∆I C mA
,
∆U BE V

(4, 2 − 3, 0)10−3 1, 2.10 −3
mA
=
= 12
0, 7 − 0, 6
0,1
V

b) Nếu ∆ UBE = 0,2 V thì dòng IC biến thiên
∆IC = ∆ UBE . S= 0,2.12 = 2,4 mA
Điện áp ra Ura = ∆IC.RC = 2,4.10-3.4.10-3 = 9,6 V
c) Hệ số khuếch đại điện áp

23


KU =

U ra 9, 6
=

= 48
UV 0, 2

Bài tập 2-6. Transistor lưỡng cực có đặc tuyến vào và ra mắc theo sơ đồ EC như hình
2-13. Căn cứ vào đặc tuyến hãy xác định gần đúng các thông số sau:
a) Điện trở vào tĩnh tại điểm O.
b) Điện trở vào động.
c) Hệ số khuếch đại dòng điện một chiều β.
d) Hệ số khuếch đại dòng xoay chiều.

Bài giải
a) Điện trở vào tĩnh

RV = rBE =

U BEO
0, 6
=
= 4k Ω
I BO 150.10−6

b) Điện trở vào động RVđ
RVd =

c)

∆U BE U BE2 − U BE1
0, 68 − 0,52
=
=

= 1, 6k Ω
∆I B
I B2 − I B2
(200 − 100).10 −6

Hệ số khuếch đại dòng một chiều β

24


β=
d)

I CO 25.10−3
=
= 166
I BO 150.10−6

Hệ số khuếch đại dòng xoay chiều β.

β=

∆I C
∆I B

∆I B = I B2 − I B1 = (200 − 100)10−6 = 100.10−6

Tìm ∆I C tương ứng trên đặc tuyến ra

I C2 = 30 mA; I C1 = 15 mA

∆I C = (30 − 15).10 −3.

β=

(30 − 15)10−3
= 150
(200 − 100)10−6

Bài tập 2-7. Cho mạch điện như hình 2-14 . Nếu biết dòng ICO = 5mA; hệ số β = 100; UCEQ = 5V;
thiên áp UEBO = 0,6 V; E = 10V.
a) Vẽ các dòng điện một chiều chạy trong mạch.
b) Tính điện trở RC.
c) Điện áp UC so với đất.
+E

Bài giải
R1

a) Dòng điện một chiều chạy trong mạch như chỉ dẫn trong hình
U 2-14.
IE = I C + IB

RC
Ura

V

b) Điện trở tạo thiên áp R1 được xác định.
E − U BEO E − U BEO 10 − 0, 6
9, 4

R1 =
=
=
=
= 188k Ω
−5
I CO
5
I BO
5.10
−3
10
100
β
c) Tính điện trở RC
U
E − U CEO 10 − 5
RC = RC =
=
= 1k Ω
I CO
I CO
5.10−3
d) Điện áp UC so với điểm mass chính là điện áp UCEO
U C = U CEO = 5V
25

hình 2.14