250 hai trăm năm mươi bài tập kỹ thuật điện tử

N G U Y ỄN THANH T R À - THÁI VĨNH HIỂN

250 BÀI TẬP
KỸ THUỘT DIỊN Tử
(Tái bản lần thứ ba)

*

N H À X U Ấ T B Ả N G IÁ O D U C


-' 'v' y•
Công ty cổ phẩn sách Đại học •Dạy nghề - Nhà xuất bản Giáo dục giữ quyền
cống bố tác phẩm.
Mọi tổ chức, cá nhân muốn sử dụng tác phẩm dưới mọi hình thức phải dược sự dóng ỳ của
chủ sở hữu quyển tác giả.
04 - 2009/CXB/204 - 2117/GD

Mã sô : 7B653y9 - D A I


LỜI NÓI ĐẦU
“250 bài tập kỹ thuật điện tử” gồm những bài tập được chọn lọc phù
hợp với chương trình đào tạo nghề và trung cấp chuyên nghiệp ngành kỹ
thuật điện tử và thông tin.
Gần đây vụ G iáo dục chuyên nghiệp, Bộ G iáo dục và Đ ào tạo đã xuất
bản một loạt giáo trình đào tạo nghể và trung cấp chuyên nghiệp trong đó có
hai giáo trình “Linh kiện điện tử” và “ Kỹ thuật m ạch điện tử” . Vì m ục đích
của giáo trình này cũng như phân bổ thòri gian có hạn nên phần bài tập chỉ
chiếm một phần nhỏ và chủ yếu là một số bài tập áp dụng, nêu vấn để để học

sinh tự học, rất ít các bài tập giải sẵn.
Một số cuốn sách kỹ thuật điện tử khác đã xuất bản tương đối có hệ
thống và rập hợp nhiều bài tập giải sẵn nhưng lại ở mức phức tạp và chỉ phù
hợp với trình độ cao đẳng và đại học.
Vì vậy, chúng tôi biên soạn cuốn “250 bài tập kỹ thuật điện tử”, chọn lọc
có hệ thống, nhằm phục vụ cho học sinh học nghề và trung cấp kỹ thuật học
theo hai giáo trình “Linh kiện điện tử” và “Kỹ thuật m ạch điện tử” nói trên.
Nội dung các phần bài tập chủ yếu gồm; linh kiện điện tử như điốt
chỉnh lưu, điốt ổn áp, điốt điều khiển, transistor lưỡng cực, J-F E T và MOSFET, mạch khuếch đại tín hiệu nhỏ, m ạch khuếch đại tín hiệu lớn, m ạch
khuếch đại thuật toán, mạch khuếch đại có hồi tiếp, m ạch dao động và m ạch
chuyển đổi AD/DA.
Sách được trình bày dưới dạng các bài tập có lời giải, trước m ỗi chương
có phần tóm tắt lý thuyết, phù hợp và thiết thực cho học sinh nghể và trung
cấp chuyên nghiộp; ngoài ra bạn đọc yêu thích kỹ thuật điện tử cũng có thể
dùng làm tài liêu tham khảo.
Cuốn sách này chỉ đề cập phần linh kiện và kỹ thuật điện tử analog,
phần linh kiộn và kỹ thuật điện tử sô' sẽ đifợc để cập ờ m ột tài liệu khác.
Sách được biên soạn dựa vào kinh nghiêm nhiều năm giảng dạy ở các
trường trung cấp chuyên nghiệp, cao đẳng và đại học. N hưng do trình độ có
hạn nên không tránh khỏi sai sót, rất m ong được bạn đọc góp ý. Thư góp ý
xin gửi về Công ty cổ phần sách Đại học & D ạy nghề, NXB G iáo dục, 25
Hàn Thuyên - Hà Nội.
C á c tá c giả


Chương 1

ĐIỐT
1,1. TÓM TẮT PHÁN LÝ THUYẾT
Hiệu ứng chỉnh lưu cùa điốt bán dẫn là tính dẫn điện không đối xứng.

Khi điôt được phân cực thuận, điộn trở tiếp giáp thưcmg rất bé. Khi điốt được
phân cực ngược điộn trở tiếp giáp thường rất lớn. Khi điện áp ngược đặt vào
đủ lóm điốt bị đánh thủng và mất đi tính chỉnh lưu của nó. Trên thực tế tồn
tại hai phương thức đánh thủng đối với điốt bán dẫn. Phương thức thứ nhất
gọi là đánh thủng tạm thời (zener). Phương thức thứ hai gọi là đánh thủng vể
nhiệt hay đánh thủng thác lũ. Ngưòri ta sử dụng phưcmg thức đánh thủng tạm
thòfi để làm điốt ổn áp.
Phưcmg trình cơ bản xác định dòng điộn Id chảy qua điốt được viết như sau:
•ỉu.
^DS
ở đây:

-

-1

( 1- 1)

= — , là thế nhiột;

q
- k = 1,38.10'^’ — , hằng số Boltzman;
K
- q = 1,6 . 10 ‘''c , điện tích của electron;
- n = 1 đối với Ge và n = 2 đối với Si;
- T nhiệt độ môi trường tính theo độ K.
Từ phương trình (1-1) người ta xây dựng được đặc tuyến Volt-Ampe
Ip = í í U d) cho điốt và dùng nó để tính toán các thông sô' có liên quan đối với
các mạch điện dùng điốt.
úhg dụng quan trọng của điốt là:

a)

Chỉnh lưu dòng điên xoay chiều thành một chiều nhờ các sơ đồ cơ bản

sử dụng các loại điốt khác nhau (điốt có điều khiển và điốt không điều khiển).


b) Hạn chế biên độ điên áp ờ một giá trị ngưỡng cho trước.
c) On định giá trị điện áp một chiéu ở m ột ngưỡng xác lập

nhờ đánh

thủng tạm thời (zener).
Mô hình gần đúng để mô tả điốt trong các m ạch điộn được xem như:
a) Là một nguồn điện áp lý tường có nội trở bằng không khi điôt
chuyển từ trạng thái khoá sang m ờ tại mức điộn áp U^K = U q.
b) Là m ột nguồn dòng lý tưởng có nội trở rất lớn khi điốt chuyển từ
trạng thái mở sang khoá tại mức điộn áp U^K = oV
c) ở chế độ xoay chiểu khi tần số tín hiộu còn đủ thấp, điốt sẽ tương đương
như một điện trở xoay chiều được xác định theo biểu thức ( 1-2 ) dưới đây;
( 1- 2 )

Còn khi" tần số tín hiệu đủ cao, cần chú ý tới giá trị điộn dung ký sinh
của điốt C d, nó được m ắc song song với điện trở xoay chiều
1.2. BÀI TẬP CÓ LỜI GIÀl

©

1 ) Bài tậ p 1-1. Xác định giá trị thế nhiệt (U-r) của điốt bán dẫn trong điều
kiện nhiệt độ môi trường 20 °c.

Bài giải
Từ biểu thức cơ bản dùng để xác định thế nhiột

q
Trong đó:
- k = 1,38.10’’’ — , hằng số BoItzman;
K
- q = l , 6.10 '’c, điện tích của electron;
- T nhiột độ môi trường tính theo độ K.
Thay các đại lượng tương ứng vào biểu thức ta có:
j g j . 3 8 . l 0 - ” (2 7 3 .2 0 )^
'

q

1,6 . 1 0 '’


Bài tậ p 1-2. Xác định điện trở m ột chiều Rd của điốt chỉnh lưu với đặc
tuyến V-A cho trên hình 1-1 tại các giá trị dòng điện và điện áp sau:
= 2mA
LI,, = -10V.
Bài giai
a)

Trên đặc tuyến V-A của điốt đã cho

tại Ip = 2mA ta có:
Uo = 0,5V nên:
RD

D

2.10

-ĩ

b) Tương tự tại U d = -lOV
Ta có Ip = l|iA nên:
u

R

D__

10

Hinh 1-1

= 10MQ.

Bài tậ p 1-3. Xác định điện trở xoay chiều ĩd của diốt chỉnh lưu với đặc
tuyến V-A cho trên hình 1-2.
a) Với Ip = 2m A

b) Với Ip = 25mA.
Bài giải
a) Với ly = 2mA, kẻ tiếp tuyến tại điểm cắt với đặc tuyến V-A trên hình
1-2 la sẽ có các giá trị Id và Uịj tương ứng để xác định AUp và AIj3 như sau;
Ip = 4mA; Lỉ„ = 0,76V

Id = OmA; Up = 0,65V

AId = 4mA - OmA = 4mA
AU,, = 0 ,7 6 V -0 ,6 5 V = 0,11V
Váy;
_

A U _ 0,11
: ^ = - ^ = 27,5Q
AIp
4.1 0 -'


b)
Với I [3 = 25m A . Các bước tương tự như câu a) ta xác định được các
đại lượng tương ứng dưới đây:
I^ = 30mA; u õ = 0,8V
Iu = 20m A; U q = 0,78V

AId = 3 0 - 2 0 = lOmA
AUo = 0,8 - 0,78 = 0,02V

AI^

10. 10-’

Bài tậ p 1-4. Cho đặc tuyến V-A của một điốt như trên hình í-2 . Xác
định điên trờ m ột chiểu tại hai giá trị dòng điện.
a) I d = 2m A.
b) I|3 = 25m A và so sánh chúng với giá trị điện trở xoay chiều trong bài

tập 1-3.
Bài giải
Từ đặc tuyến V-A trên hình 1-2 ta có các giá trị tưomg ứng sau:
a) I d = 2m A; U d = 0,7V
Nên:
so với

R j = - ^ ^ = - ^ ^ = 350Q
A ỉ^
2 . 10-’
= 27,5Q.

b) Iu = 25m A ; Uo = 0,79V
Nên:
so với

R , = ^ ^ = - 5 ^ = 31,62Q
AI^
25.10-'
= 2 Q.

Bài tậ p 1-5. Cho m ạch điện dùng điốt như hình l-3 a và đặc tuvến V-A
của điốt như trên hình l-3 b .
a) Xác định toạ độ điểm công tác tĩnh Q[U[3o; Ipol.
b) Xác định giá trị điện áp trên tải u^.
Bài giải
a) Theo định luật K irchoff vể điện áp vòng ta có:


R

u
kQ

a)
Hình 1-3

H - Ud - u, = 0 hay F. = u,5 + ư,
Đây chíiih là phưcmg trình dường tái một chiều của mạch điện dùng điỏì trên,
Dựiig đường tái một chiểu thông qua hai dicm cấl trẽn truc lung với
Ud = o v và trên trục hoàiih với Ip = 0 .
1'ai

= 0 ta cỗ E = 0 + IpR,
B

Nên:

D

R

lOV

10' Q

Tai lu = 0 la có 1-: = ư u + (OA).R,

= 10V

U„ = H

>1)
Đường tái một chiêu
(R_) được dựng như trên hình
1-4. Đường tái một chiều
(R_.J cắt đặc tuvến (V-A) tại
đicrn công tác tĩnh Q(l|xi’.
với loạ độ tưtĩng ứng:
I,^,= 9,25mA

Urx, = 0,78V
b) Điện áp rơi trên tái R, sẽ là:

= lOmA


U k ,= Ih ,-R ,= Iu < ,R ,= 9 ,2 5 .1 0 'M 0 ’ = 9,25V
Hoặc Ur,

thể được tính:

có

U r, = E - U do = 10 - 0,78 = 9,22V
Sự khác nhau trong hai kết quả trên do sai số khi xác định theo đồ thị
biểu diễn đặc tuyến V-A đối với điốt trên hình 1-3 và hình 1-4.
Bài tậ p 1-6. Tính toán lặp lại như bài tập 1-5 với R, = 2kQ .
B ài giải
a) Từ biểu thức:

lOV

2 kQ

R

= 5mA

=10V

V^=E
lị,-0

Đường

tải

m ột

chiều

(R_) được dựng như trên hình
1-5 và ta được toạ độ điểm
Q [I do; U doI tương ứng:
I do = 4,6m A
Uoo = 0,7V
b) Điộn áp rơi trên tải R, sẽ là:
=1^

= 4 ,6 .1 0 \ 2 . 1 0 ’ = 9 ,2 V

hoặc

U r = E - U o o = 1 0 V - 0 ,7 V = 9,3V
Bài tậ p 1-7. Tính toán lặp lại cho bài tập 1-5 bầng cách tuyến tính hoá
đặc tuyến Volt-A m pe cho trên hình l-3b và điốt loại Si.
Bài giải
Với việc tuyến tính hoá đặc tuyến V-A của điốt trên ta vẽ lại đặc tuyến
đó như trên hình 1-6 .


Dựng đường tải một
chiểu (R_) cho m ạch
tương tự như trong câu a)
của bài tâp 1-5 và được
biểu diễn trên hình 1- 6 .
Đường tải một chiểu đặc
tuyến V-A tại Q với toạ
độ tương ứng.
Ipo = 9,25mA
Hỉnh 1-6

U do = 0,7V.

f 8 j Bài tậ p 1-8. Tính toán lặp lại cho bài tập 1-6 bằng cách tuyến tính hoá
đặc tuyến V-A cho trên hình l-3 b và điốt loại Si.

Bài giải
Với việc tuyến tính
hoá đặc tuyến V-A của điốt

trên ta vẽ lại đặc tuyến đó
như trên hình 1-7.
Dựng đưòng tải một
chiều (R_) cho mạch tưcmg
tự như trong câu a) của bài
tập 1-6 và được biểu diễn
trên hình 1-7.
H ỉnh 1-7

Đường tải một chiều
(R_) cắt đặc tuyến V-A tại
Q. Với toạ độ tương ứng:
I do = 4,6m A
ưpo = 0,7V.

©

Bài tậ p 1-9. Tính toán lặp lại cho bài tập 1-5 bằng cách lý tưởng hoá
đặc tuyến V-A cho trên hình l-3 b và điốt loại Si.
Bài giải
Với việc lý tường hoá đặc tuyến V-A của điốt, ta có nhánh thuận cùa

đặc tuyến trùng với trục tung (I q), còn nhánh ngược trùng với trục hoành
(Up) như trên hình 1-8.


Dựng dường tái một chiều
(R_) cho mạch tương tự như
Irong câu a) của bài tập 1-5.
Đưctng tái một chiéu cắt

dặc tuyến V-A tại diêm Q vổfi
toạ độ tương i'mg;

li),, = lOmA

iV

U,x, = OV,
Đường tái một chiểu (R_)
đươc biếu diễn như trên hình 1- 8 .

(^ 1 ^ Bài tậ p I-IO. Cho mạch điện dùng điôt loai Si như hình 1-9,
Xác dịnh các giá trị điện áp và dòng điện Uj), U|(,

Bài giải
Biết rằng đế đ iố t loại Si làm việc
bình

thường

ngưỡng

kho án g từ 0 . 5 V

th ô n g

n ằm

tr ong

1,25V. C họn ngưỡng

làm việc c h o điốt:

Up = 0.7V; E = 8V.
Điện áp rơi trên điện trớ tái R sẽ là:

u , = E - u „ = 8 - 0,7 = 7,3V
Dòng điện cháy qua điốt

H ình 1-9

= 1r (dòng

qua tái R) sẽ là;

—

R ~ 2 ,2.10

- = 3,32mA

(^ 1 ^ Bài tậ p 1-11. C ho mạch điện dùng điôì như hình l-iO. Xác định diên
áp ra Irên tải

và dòng điện Ip qua các điốt D|, D^.

Bài giải
Chọn ngưỡng điện áp thông cho hai điốt D| và D, tương ứng.
Up = 0 , 7 V đối với điôl Si

= 0 ,3 V đối vớiđiỐ tG e.

D, Si D, Ge

Điện áp ra trên tải sẽ là:

Ir

E Ị i r l 2V

ra

5,6kQ

= 1 2 - 0 ,7 - 0 ,3 = l i v .
Dòng điện qua các điốt D |, D,
và E sẽ là:

H ình 1-10

1=1

= ^ =
= l,9 6 m A .
R
5,6.10’

(^ íĩ) Bài tậ p 1-12. Cho mạch điện dùng điốt như hình 1-11.

Xác định các điện áp và dòng điện u „ , u „ , Ip.
B ài giải
D Si D .Si
—
Ỉ2V

----- > — K]------

I d U o .=OV I^ ,= I^,= I,= 0 A = I^

ư.ra

12V

D.

a

Ir

R'
5,6kQ

R'
5,6kQ

H lnh 1-12

H inh 1-11

Do D| được phàn cực thuận, còn D ị được phân cực nghịch, ta vẽ lại sơ đồ
tương đương cùa mạch với giả thiết cả hai điốt đều lý tường như ưên hình 1- 12.

Khi dó: u ,3 = Ip.R = Ir.R = OA.R = o v
Vì điốt Dj ờ trạng Ihái hở m ạch nên điên áp rơi trên nó chính là điên áp
nguồn E:
= E = 12V
Nếu theo định luật K irchoff ta cũng sẽ có kết quả như trên.
E - U ,^ - U ,^= 0
Uo = E - U d, - U , ^ = 1 2 - 0 - 0 = 1 2 V .


+u. -

u

D Si

1—v w

>1—
E ,= 1 0 V R , 4 ,7 k Q

0,7V

u ra

I

+

R.

I

u.
R , 2 ,2 k Q

E ,^ Ỉ O V
E 4 - ' 5V
^T +

E ,= -5V
H ỉnh 1-13

H ình 1-14

Q iọn điện áp thông cho điốt D loại Si 0,7V ta vẽ lại sơ đồ trên như hình 1-14.
Dòng điện I được tính:

R ,+ R ,

(4,7+ 2,2)10’

Đ iện áp U |, u , tương ứng trên R |, R j sẽ là:
U ,= I R ,= 2 ,0 7 .1 0 '\4 ,7 .1 0 '= 9 ,7 3 V
= » 2 = 2 ,0 7 .1 0 \2 ,2 .10^ = 4 ,5 5 V
Điộn áp ra sẽ là:
u „ = U 2 - E , = 4,55 - 5 = -0,45V
Dấu trừ (-) trong kết quả biểu thị rằng cực tính của điện áp ra (ư,^) sẽ có

dấu ngược lại so với dấu trên hình 1-13 và hình 1-14.
Bài tậ p 1-14. Cho mạch điên dùng điốt như hình 1-15.
Xác định giá trị các dòng điện và điện áp I, Ip .Ip ,
Bài giải
Chọn giá trị điện áp thông cho các điốt D |, D 2 loại Si 0,7V. Sơ đ ồ 1-15
được vẽ lại như hình 1-16.
Dòng điện I được tính
^

u,
R

E -U p
R

1 0 -0 ,7
= 28,18mA
0,33.10'


R
>......•

r>^-A/VV-----í),33kQ
ÍDI

,

E - " lO V

^ra

✓
D .1
Si

• +

+

D2
Si
.....• H ình 1-16

H ình 1-15

Nếu chọn D| và D 2 giống nhau ta có dòng qua chúng sẽ như nhau và
tính được:
I

28,18

' 2

2

= 14,09mA

Điên áp ra chính là điện áp thông rơi trên điốt D| và D 2
= 0,7V

(^1^

B ài tậ p 1-15. Cho m ạch điện dùng điốt như hình 1-17. Xác định dòng
điện I chảy qua mạch,
V • _• **•

Bài giải
Dưới tác động cùa hai nguồn điện áp E| và E,. D, được phân cực thuận,
còn D t được phân cực nghịch, ta vẽ lại sơ đồ tương đưcmg như hình 1-18
dưới đây:
Si

1 R
E ,= 2 ()V

2.2 k Q

------w-------1
D,
------ KÍ------

—

E,=4V
+

R 2.2kO

E, -4 t20V

Si

H inh 1-17

H ình 1-18

Dòng điện I được tính;
I

E .-E .- U
R

^ ,2 2 2 ± y ,6 .9 5 m A
2 ,2 . l ơ ’

-4rEj=4V


E ' '12V

i
T
u

R

ra

2 ,2 k Q

H inh 1-20

Bài giải
Vì D, và Dị khác loại (D| - Si;

- G e) nên khi được cấp điộn áp phân

cực E điốt D 2 (Ge) luôn luôn thông ờ ngưỡng 0,3V, còn điốt D| sẽ luôn luôn
khoá do ngưỡng thông tối thiểu của điốt loại Si là 0,7V .
Sơ đồ tương đưomg của mạch được vẽ lại như trên hình 1-20.
Điện áp ra (U„) trên tải R được tính:
U„ = E -

'= 1 2 - 0 ,3 = 11,7V.

©

17 J Bài tậ p 1-17. Cho mạch điện dùng điốt như trên hình 1-21. Xác định
dòng điện
.
Si

R, 3,3kQ
|— p»------- ----- VSAr-1
D,

Bài Kiải
Q iọ n ngưỡng điộn áp thông cho
hai điốt D |, D 2 loại Si bằng 0,7V.
Dòng điện I| được tính:

■ Si

:r

20V

0,7
^
I, = - ^ = —
^ = 0 ,2 1 2 m A
'
R,
3,3.10'

U ÌẠ /W ^
5,6kQ

Theo định luật K irchoff về điện áp
Hình 1-21

vòng ta có:
- u , + E - U , , - U , =0


Hay

=E-Up^

Do đó;

= 2 0 -0 ,7 -0 ,7 = 18,6V

I = Ì ^ = - i ^ ^ = 3,32mA
R,
5,6.10'

Theo định luật K irchoff về dòng điện nút ta có:
= 1 ,- 1 = 3 ,3 2 -0 ,2 1 2 = 3,108mA
Bài tậ p 1-18. Cho mạch điện dùng điốt như hình 1-22 (cổng lôgic OR
dương). X ác định điện áp và dòng điện ra trên tải

u , 3.

Bài giải
Vì D |, D, đều là điốt loại Si, nếu chọn ngưỡng thông cho chúng bằng
0,7V thl D| sẽ luôn luôn thông còn D, luôn luôn bị khoá. M ạch điện được vẽ
lại như hình 1-23.

u DI
^>7
0 .7 V

+

u

-• •-

E T lO V

■
i
kQ

H ình 1-23

Đ iện áp ra sẽ là:
U „ = E - U ^ = 1 0 - 0 ,7 = 9.3V
, , = i = ^ = 9,3n,A .
'
R
I.IO '

Bài tậ p 1-19. Cho mạch điện dùng điốt như hình 1-24 (cổng lôgic
AND dưcmg). Xác định dòng điện ra (I,J và điện áp ra (U, ,) trốn tải R.
Bài giải
Chọn ngưỡng thông bằng 0,7V cho D| và D,, khi đó sơ đồ 1-24 được vẽ
lại như hình 1-25, tương ứng với
thông, còn D 4 tắt:
! ĐAi HOC QUÕC G!A HẢ NỘl
' <;UNG TÁM thong tin ĨHƯ viện
2- 2 5 0 B T K T O I Ể N T Ử - A
■

40720

Ị

0, 7 V

D

+
I,

Uo:

R ^ IkQ
^ F . lo v

H ình 1-25

Điện áp ra chính là điện áp thông cho diỏỊ D 3 và bằng

. Vậy ta có:

U „ = U ,^ = 0 ,7 V .
Dòng điện qua tải R cũng chính là dòng qua D; và được tính:

”

(^2^

=ỈD = — ::—
R

— 1^ = 9 3mA.
1.10'

Bài tậ p 1-20. Cho mạch chỉnh lưu dùng diốt như hình 1-26.

Vẽ dạng điện áp ra trên tải R và xác định giá trị điện áp ra môl chiều
sau chỉnh liru Uj,, với điốt D lý tường.
I)

r
2 kU

a)

H ìn h 1-26

b)

Bùi ịỉiải
Với mạch điện cho trên hình 1-26 diố! D sẽ dẫn điện (thôim) trong nửa
chu kỳ dươiig (+) của tíii hiộii vào ( từ O-rT/2) còn trong nửa chu kỳ âm (-)
của tín hiệu vào (từ T/2^T) điỏl D sẽ bị khoá hoàn toàn. Dạng của diện áp ra
trẽn tải được biểu diễn như trên hình l-27b, còn sơ đồ tươm: đưcmg được
biếu diễn nh ư hình I -27a.

18

ỉ - 250BTKTĐIỂNTỨ ■ B

o ::ro >

+

u
u dc

a)

Hình 1-27

Điện áp ra một chiều trên tải

b)

được tính:

u , , = 0 , 3 1 = 0 ,3 1 8.20V = 6,36V

( 2^

Bài t ạ p 1-21. Cho macli chỉnh lưu dùng điốt nhir trên hình 1-28.
Vẽ d an c diện áp ra trên lài R và tính giá trị điện áp ra một chiều

trên lái R với điốt D thưc tế loại Si
D

Uv
R

2kQ

a)

H inh 1-28

b)

Bài giải
V(íri (liố t n th ự c ( k h ố n g lý tư ỏ fn g )

nói trứ cùa diốl khi phân circ vái tìmg
nửa chu kỳ cùa tín hiộu vào sẽ có giá
Irị xác iSp. Khi diốt thòng nội trờ của
D lâì bé còn khi D khoá sẽ tương ứiig
rất UỸn. Vì vây dạng điện áp ra được
biếu ciiẽn như trên hình 1-29.
Điện áp ra một chiều trên tải R
được tính: ù , , = - 0 , 3 1 - u „ )
= - 0 , 3 1 8 ( 2 0 - O J ) = -6,14V

Hinh 1-29


N h ư vẠy so vói trưÍTiig h ợ p D lý tườiig tr o n g bài 1-20 đ i ê n iÍỊ-' i;i ịíi.im

0.22V tirctng đirơiig 3,5' í .
^

Bài t a p 1-22. Tính toán lặp lại bài 1-20 và 1-21 vứi giá trị

= 2(»tv

v à I u t r a ktM l u â n g ì ?

Bài giải
Đối với diốt D lý tường ta có:
= 0 , 3 1 = 0 ,3 1 8 .200V = 63,6V

Đỏi với điốt D thực (không lý tường) ta có;
U,, = 0 ,3 1 8 (U ™ -U d)
= 0 ,3 1 8 ( 2 0 0 -0 ,7 ) = 63,38V
Kết luận; Khi điện áp vào có mức lớn (U„„ = 200V).
Đối với trường hợp điốt thực, điện áp ra một chiểu giảm 0 ,22V tương

dương 0,3459% ít hcm 10 lần so với kết quả trong bài 1-21 khi
bé
= 20V).
(^2^

có mức

Bài 1-23. Q io mạch chỉnh lưii hai nửa chu kỳ dùng điốt như trên hình 1-30
a) Vẽ dạng sóng sau chỉnh lưu trên tải R,.
b) Tính giá trị điện áp ra m ột chiều trên tải Uj^.
c) Tính giá trị điện áp ngược đặt lên D| và D ị .

Bài giải
a)

Đây là inạch chỉnh lưu hai nửa chu kỳ dùng điốt. Để dẻ dàng nhận

biết trạng thái làm việc cùa m ạch ta vẽ lại sơ đồ tưomg đương khi các điốt


klìíKi với ùriiLĩ 1/2 chu kv ViM Iiii lik'u
tỉinvní' CU.I IIII hicu \ a o (ỉu

() t

172 )

'

sơ

V í (lu: \'Ứ1 1/2 clui kv

(Ìo Uioìi^u tluííiiụ (lược hicu dicii livn

liinli I > I .

a)

b)

u. (V)

R
2.2k íì

.lụ v ,

R, 2 . 2 k íì

U

lair.

22k i ì > K
0

t)
b) (iia II Ị

ĩ(s)

d)
liiê n

0

Hình 1-31

áp mõl chiẽu livn I.II k sc

T t(s)

e)

là:

V ,llv =0.63U,,„
- 0 , 6^6
ì i: • r

l

= 0 . 6 3 6 ^ = 3.1KV
Dang diên áp ra sau chinh lưu dáy tlu ca hai nưa (. ỈIU k\ nhu IICII liìiih I
C) Dicn áp ngược đật lòn D,. 1). diidg IxMiii dicii ap ra cưc clai

lc).
liDiig

từiig 1/2 chu kỳ hav hãng 1/2 trị cưc (!ai cua ílicii áp \ ào \ à liant! "'V.

Bài táp 1-24. Cho niạeh diện dùng diõt như liình I 32 (inạch h;ưi biên nối liép)
Vẽ dang điện áp ra trên lải R:


Bài ỊỊÌái

Giả thiết điốt D lý tường, dể dàng nhận thấy D luôn luôn thông với 1/2
chu kỳ dirưng (+) của điện áp vào. Mạch điện tương đương lúc này được vẽ
Iihir trên hình 1-33.
Điện áp ra sẽ là; u „ = Uy + 5V và
điốt D sẽ thông cho đến thời điểm Uv
5V
giảm xuống đến -5V ở nửa chu kỳ âm. Sau
K
u

u
khoảng thời gian đó điốt D sẽ ở trạng thái
phân cực ngược, dòng qua điốt và qua lải
R luòn bằng không, nên điện áp ra cũng sẽ
bằng không (tương ứng với mức điện áp
Hình 1-33
vào Uy < -5V. Khi Uv > -5V cũng tưcíiig
ứng trong khoàng nửa chu kỳ âm của tín hiệu vào, tức khi Uv > - 5 \ ’ dióì D
thông trờ lại và quá trình sẽ lặp lại như phàn tích trên.
Dạng điện áp ra được biểu diễn nhir trên hình 1-34;
^ u (V)

25

-5

a)
( 2^

Hình 1-34

Y \

u ram=u vin+5V
=20V+.SV=25V

11

-T

t(s)

b)

Bài tậ p 1-25. Cho mạch điện dùng điốt như hình 1-35. Vẽ dạng điện
áp ra trên tài R.


20

+

U=5V

u
u

T

R u r*i

t(s)

-ỊỌ
a)

b)

H ình 1-35

Bài giải
Già thiết điốt D lý tưởng. Trong khoảng thời gian từ O^T/2 với
Uy = 20V diốt D thông hoàn toàn, sơ đồ điện tương đương được vẽ lại như
irên liình 1-36 và điện áp ra sẽ là;

20V X

U..=25V

U=5V
+
lOVTÌr .

H inh 1-36

D

u„=ov

H ình 1-37

= Uv + u = 20 + 5 = 25V
Trong khoảng thời gian từ T/2 4- T với
■UJV)

Uv = -lOV điốt D luôn luôn ở trạng thái khoá,
s« (!ổ (liên tương đưcTTig đươc vẽ lai như trên

25

hình 1-37 và điện áp ra trên tải R lúc đó sẽ là;
= I^.R = O.R = o v

T
0

l(s)
p1

Dạng điện áp ra trên tải R được biểu diễn
như trên hình 1-38.

Bài tậ p 1-26. Cho mạch điện dùng điôt
ĩihir hình 1-39 (mạch hạn biên song song).
Vẽ dạng diện áp ra trên tải R,.

H inh 1-38


Bài giải
Với giả thiết điốt D lý tưởng, nó sẽ thông khi điện áp vào Uy < 4V,
nghĩa là toàn bộ 1/2 chu kỳ âm (-) của điện áp vào và m ột phần của 1/2 chu
kỳ (+) dương của điộn áp vào với Uy < 4V. Sơ đồ điện tưcfng đương được vẽ
lại như trên hình 1-40 và trong khoảng thời gian đó điện áp ra luòn luôn

bằng nguồn u =

= 4V.
•

R
1

■

u
u- r 4 V

Hình 1-40

u

1

U ^4V

Hinh 1-41

Trong khoảng thời gian khi U v > 4V,
điốt luôn luôn ở trạng thái khoá nên điện
áp ra trên tái sẽ lớn hơn 4V và bãng điên
áp vào. Sơ đổ điện tưcmg đưomg được vẽ
lại như hình 1-41.
Dạng điện áp ra được biểu diễn như
trên hình 1-42 dưới đây.
Bài tậ p 1-27. Cho mạch điện dùng
điốt như hình 1-43. Vẽ dạng điện áp
ra khi dùng điốt D loại silic với
U„ = 0,7V.
H inh 1-42

R
AMr
D i Si

Li,

ra

U ^'^4 V

a)

b)

H inh 1-43

Bài giải
Với điòì thực, ngưỡng thông cho trong đầu bài Up = (),7V mạch điện
được vẽ lại như hình 1-44.

R

Theo định luật K irchoff về điện áp
vòng ta có:

u,
Uv +

hay

Uv = u -

u -U v

-u =0

= 4 - 0,7 = 3,3V

Với Uv > 3,3V điốt D luôn luôn ờ trạng
H lnh 1-44

thái khoá nên điện áp ra sẽ đúng bằng điện
áp vào

(U v).

Với điện áp vào Uv < 3,3V điốt ở
trạng thái thông hoàn toàn nên điện áp
ra sẽ là:
u „ = 4 - 0,7 = 3,3V
Dạng diện áp ra dược biểu diẽn

như hình 1-45.
Bài tậ p 1-28. Cho mạch điộn dùng
điốt zener như hình 1-46 và đặc
tuyến V-A của zener như trên hình 1-47.
a)
H ình 1-45

Xác định các giá trị điện áp Ur,

u „ dòng điện ĩy qua zener và công suất
tiêu tán trên zener Py.

b) Lặp lại tính toán trong câu a, khi thay R, = 3kQ