Bài tập mạch phân cực transistor có lời giải năm 2024

Mục tiêu: Đánh giá đặc điểm hình thái, chức năng thận trên xạ hình với 99mTc-DTPA và siêu âm của người hiến thận cùng huyết thống. Đối tượng và phương pháp: Nghiên cứu mô tả, cắt ngang trên 48 người bình thường, khỏe mạnh có cùng huyết thống với người nhận thận, được siêu âm và xạ hình với 99mTc-DTPA, từ tháng 01/2021 - 4/2022. Kết quả: Tuổi trung bình 33,79 ± 8,28 (thấp nhất 23, cao nhất 60 tuổi) tỷ lệ nam/nữ là 1,29/1. Kích thước của thận trên siêu âm (chiều rộng × dài): Thận phải 44,7 mm × 99,21 mm, thận trái 46,85 mm × 101,06 mm. Kích thước chiều rộng của thận ở nữ giới nhỏ hơn nam giới (47,15 ± 6,79 mm so với 41,82 ± 5,79, p < 0,05). Chức năng thận trên xạ hình với 99mTc-DTPA, mức lọc cầu thận trung bình ở cả hai giới 122,87 ± 10,44 mL/phút; thận phải 61,87 ± 6,39 mL/ phút, thận trái 61,0 ± 6,31 mL/phút; tỷ lệ % đóng góp của thận phải 50,81 ± 2,77%, thận trái 49,19 ± 2,77%. Không có mối tương đồng giữa mức lọc cầu thận trên xạ hình thận và công thức ước tính. Không có mối tư...

Show

4. Cho mạch khuếch đại JFET kênh n ( h) có thông số sau : IDSS = 1,65mA, Vpo = 2V. Tính : 1. Tính điện thế phân cực VGS theo điều kiện VGS + Vpo = 0,63. 2. Tính dòng thoát ID. 3. Tính hệ số truyen dẫn gm. Giải: 1. Tính VGS : Vp = VGS + Vpo VGS = 0,63V – Vpo = 0,63 – 2 = - 1,37V 2. Tính dòng thoát:

 

2

2 2

1

1, 65 1,37 1, 65 1 0, 685 0, 1 2

GS D DSS GSOFF

V I I V

mA V mA V



  



  1. 3,Tính hệ số truyền dẫn :

 

1 2 1

2 1, 65 1, 1 1, 65 / 1 0, 685 1, 65 / 0,315 0,52 / 2 2

GS DSS GS m mo GSOFF GSOFF GSOFF

g g V I V V V V mA V mA V mA V mA V V V

      hay : gm = 0,52 mS 4. Cho mạch khuếch đại JFET 2N5458 ( H) JFET có các thông số : IDSS = 2mA – 9mA

gm = gfs = 1500 – 5000  S và dòng rĩ cực cỗng IGSS = 1nA. 1. Tính trị số VGS. 2. Tính điện thế VDS trong 2 giới hạn của IDSS cho ở trên. 3. Tính độ lợi điện thế Av trong 3 giới hạn Của IDSS ở trên.

Giải: H.

1. Tính VGS : VGS = VG – VS = RGIGSS – 0 = 100M  ( 1nA) = 0,1V= 0V

  1. Tính VDS : Khi IDSS = 2mA cho : Do VGS =0V  I ID  DSS = 2mA

VDS = VDD – RD ID = 20V- 2k(2mA) = 16V

Khi IDSS = 9mA cho : Do VGS = 0V  I ID  DSS = 9mA

Vo Vi -

  • S

VDS

G + - VGS

  • VDD

Q

RG

RD

RS

1uF

1uF

  • CS

Vo Vi VDS

G + - VGS

VDD +20V

Q

RG 100M

RD 2k Ci

Co

VDS = VDD – RD ID = 20V- 2k(9mA) = 2V

3.Độ lợi thế:

Với: gm = 1500 S = 1,5mS  Av = - gm RD = 1,5mS ( 2k  ) = - 3

gm = 5500 S = 5,5mS  Av = - gm RD = 5,5mS ( 2k  ) = - 11

4. Cho mạch khuếch đại JFET kênh n ( h). JFET có IDSS = 4mA; Vpo = 5V, rds = 10k  1. Tính điện thế phân cực VGDQ để có IDQ = 1mA. 2. Tính RS và VDS.

Giải: 1. Tính VGS:



2

2

1

141 5

GS D DSS GSOFF

GS

V I I V

mA mA V V



 







H.



2 1 1 1 1 1 1 4 5 2 5 5 2

VGS VGS VGS V V

   

( ) ( )

1 7,5 7,5 5 5 1 2 2,5 2,5 5

po khong GS po chon

V V V V V V V V

    

Nhớ : VGSOFF = - Vpo

Vậy chọn : VGS = - 2,5V

  1. Tính Rs và VDS :



2, 2, 2, 1, 5 12 3,9 2,5 1 12 6, 4 5, 6

S DGS

S

DS DD D S D

V R I V V R k mA V V R R I V k mA V







4. Cho mạch khuếch đại JFET ráp CS như ở bài 4. JFET có : Vpo = 2V; IDSS = 1,65mA; **phân cực tại VGS = - 0,62V; VDD = 24V. Tính :

  1. Trị số dòng thoát ID.
  2. Tính trị số RS. Giải:** 1 ID = 0,8mA 2 RS = 800

4. Cho mạch khuếch đại JFET ráp CS như ở h nhưng với các trị số sau:*

Vo Vi VDS

G + - VGS

VDD +12V

Q

RG 1M

RD 3,9k

RS

Ci

Co

  • CS

ID (mA) 0 0,2 4 6 10,

Vẽ chung với đặc tuyến truyền ở h,4. Giao điểm của 2 đường cho trị số điểm tĩnh điều hành Q : VGS = - 1,7V IDQ = - 3,3mA Còn lại trị số VDSQ tính được: VDSQ = VDD – ( RD + RS ) ID = 22V – ( 2,7 + 0,5)k ( 3,3mA) = = 22V – 10,56V = 11,44V 4. Cho mạch khuếch đại CS JFET tự phân cực như h nhưng với VCC = +22V; RG = 1M*  ; RD = 3,6k  ; RS = 0,75k **. JFET có: IDSS = 12mA; VGSOFF = -Vpo = -4V. Tính:

  1. Tri số điểm tĩnh điều hành Q. Giải:**
  2. Tính trị số điểm Q Vì không biết cùng 1 lúc 2 trị số VGS và ID nên ta có thể giải bằng phương pháp tìm giao điểm của đặc tuyến truyền và đường phân cực Tuy nhiên , sau đây ta xét cách giải bằng giải phương trình bậc 2 để tính dòng I D. Từ phương trình : 2 D DSS 1 GS GSOFF

V I I V

   (1) và : VGS = - RSID (2) Thay (2) vào (1) : 2 2 2 2 22 2 2

1 1 2

2 0

D DSS S D DSS S D S D GSOFF GSOFF GSOFF

S D D GSOFF S GSOFF GSOFF DSS

R I R I R I I I I V V V V R I I V R V I

  

  

có dạng phương trình bậc 2 : ax 2 + bx + c =0 với :

2 2

2 2

2

D S GSOFF GSOFF S DSS GSOFF po

x I a R

b V V R I c V V

     

Giải phương trình cho ta nghiệm : 24 2

D

b b ac I a



Thay các trị số linh kiện vào tính được:

10







 

2 2

2 3 2

2 2

( ) ( )

0, 75 750 562. 4 2 4 750 6000 1334 7334 12. 4 16

4 7334 4 562500 16 4217,5 4218 7334 4218 1 2 562500 2, 77

DSS khong D chon DSS

a k

b

c

b ac A I I mA I

    

    

vậy chọn : ID = 2,8mA 

VGS = - RSID = - 0,75k(2,8mA) = -2,1V Tính VDS :

VDS = VDD – ( RD + RS)ID = 22V – ( 3,6 + 0,75)k( 2,8mA) = = 22V – 12,18 = 9,8V

4. Làm lại bài tập 4 với các trị số sau: VDD = 20V; RD = 2,4k**  ; RS = 680  ; RG =

3,3M **. JFET có : IDSS = 10 mA ; VGSOFF = -Vpo = - 4V. Đáp số :** Tính điểm Q: 12,45mA > IDSS( không chọn) IDQ = 2,78mA < IDSS ( chọn) VGSQ = - 1,9V VDSQ = 11,43V 4. Cho mạch khuếch đại JFET như h. 5. JFET có : IDSS = 10 mA ; IGSS = 0 A. VGSOFF = -Vpo = - 4V; Vi = 20mV Tính trị điểm Q. Đáp số : Tính trị Q. VGG = VGS + RGIGSS = VGS VGS = VGG = - 1V



2

2 2

1

10 1 1 10 1 0, 25 4 5, 6

GS D DSS GSOFF

I I V V

mA mA

mA

  

 

 15 1,5 5, 6 15 8, 4 6, 6

V VDS DD R ID D V k mA V V V

  Hình 5

4 Cho mạch khuếch đại CS (h). JFET được phân cực có IDQ = 2,5mA gm = 3mS ; rd = 100k **. Tính trị VGSQ, VDSQ.**

Giải: 1. Tính VGSQ, VDSQ 2 1 2

1244 G DD 5, 6 1

R V V V V R R

  + -

Vo Vi VDS

G + - VGS

+24VVDD

Ci Q

Co

  • CS 20uF

R 1M

RD 2,7k

RS 2,7k

R 5,6M

Vo Vi

VDS

G + - VGS

VDD +15V

Ci Q

Co

RG1M

RD 1,5k

-1VVGG+

10

VGS = - 2V và ID = 2,96mA

Tính : VDS = VDD – ( RD + RS ) ID = 20V-( 2,7 + 2,7).10 3 (2,96. 10-3) = = 20V – 15,984V = 4V.

4. Cho mạch khuếch đại ráp CS như ở h với có R 1 = 1M  , R 2 =470k  RS = 680  ,

RD = 1,2k  **, VDD = 30V. Tại điểm tĩnh điều hành , JFET có các thông số sau : IDSS = 11mA và Vpo = 2V. Tính :

  1. Trị số điểm tĩnh Q. Đáp số:**
  2. Giải phương trình bậc 2 cho IDQ có 2 trị số là 4,8 mA và 9,5mA. Suy ra có 2 trị VGSQ là

: 2 -0,680k( 4,8mA) = - 0,684V > VGSOFF = - 2V và 2,58V -(0,68k) (9,5mA) = - 3,88V < VGSOFF. Do đó chọn : IDQ = 4,5 mA VGSQ = - 0,684V Suy ra : VDSQ = 20,98V

**4. Đặc tính kỹ thuật của MOSFET loại tăng , cho biết ID = 9mA tại VGS = 8V; VTH = 1V.

  1. Tính trị số k.
  2. Tính dòng thoát IDại trị số phân cực VGS = 3V Giải :**
    1. Tính k

 

2 2 2

9 0,18 / 8 1

D GS TH

I mA k mA V V V V V

  2. Tính dòng ID: ID = (0,18 mA/V 2 )(3 – 1) 2 = 0,72 mA.

4. Cho mạch khuếch đại MOSFET loại hiếm ráp cực nguồn chung theo h. 9. FET có IDSS = 10mA; Vpo = 3, 5V. Tính trị số phân cực DC. Giải: Tính trị phân cực RGIG +VGS = 0 VGS = 0V Nên : ID = IDSS ( 1- 0 ) 2 = IDSS = 10mA Và: VDS = VDD – RDID = 24V – 10mA ( 1,5k) = 9V

Hình 9

4. Cho mạch khuếch đại MOSFET loại hiếm n-DMOSFET như H. DMOSFET có thông số : IDSS = 6mA ; Vop = 3V; yos = 0,05mS, IS = 5,5mA Tính trị số phân cực Q.

vo

vi

VDD +18V

Ci Q

Co

R 10M

RD 1,8k R 110M

0 +Cs

Giải: H. H. Tính VGS , VDS

2 1 2

10 18 1, G CC 110 10 V R V V V R R

 

VS = RSID = 0,3k( 5,5mA ) = 165V VGS = VG – VS = 1,5V – 1,65V = 0,15V VDS = VDD – (RD + RS )ID = 18V – ( 1,8k+ 0,3k) ( 1,93mA) = = 18V – 11,55V= 12,78V

4. Cho mạch khuếch đại n-EMOSFET như h. 11. MOSFET có: ID(ON) = 5mA; tại VGS ( ON) = 10V; VTH = 4V ; gm = 5,5 mS. Tính trị số điểm tĩnh Q. Giải: Tính trị điểm Q:

####### 

( ) 2 ( )

D ON GS ON TH

k I V V

 



2

2

5 10 4 0,139 /

k mA V V mA V

   H.

Điện thế phân cực: Hình 10

2 1 2

3315 6, 47 33 0 6,19 0 6,

G DD

S GS G S

R V V V V R R V V V V V V V V

   

Dòng ID:

 

2 2 2 ID  k V VGS TH 0,139 mA V / 6,19 V V 4 0, 667 mA

Điện thế VDS : VDS = VDD – RDID = 15V – 3,3k( 0,667mA) = 12,8V

4. Cho mạch khuếch đại N-EMOSFET ráp CS như h. 12. MOSFET có thông số:

k = 0,25 mA/V 2 ; VTH = 2V; rd = 75k  , được phân cực tại ID =1,93 mA. 1. Tính VGS, VDS.

Giải: 1ính VGS, VDS

vo

50mVvi

  • VDS
  • * VGS

+VDD +15V

Q

ID 47kR

RD 3,3k

R 33k

Ci

Co

vo

vi

  • VDS
  • * VGS

+VDD +18V

Q

ID R 47M

RD 2,2k

R 22M

RS 500

RL 100k

Ci

Co

  • 1uF

#######  

( ) 2 2 2 ( )

3 0,12 / 10 5

D ON GS ON TH

I mA k mA V V V V V

  

a = ( 820) 2 = 672400 b = -[2( 18 – 5)(820) + ( 1 / 0,12-3 )] = -2[ 10660+4167] = - 29654 c = ( 18 – 5 ) 2 = 169



2

#######  29654 4 672400 169 20611

Giải được:



29564 20611 6, 275 D 2 672400 37,

mA I mA 

Suy ra: Với ID = 6,275mA  VGS = VG – RSID= 18V – (829)(6,725mA) = = 18V – 5,1455V = 12, 855V > VTH. Với ID = 37,37mA  VGS = VG – RSID= 18V – (829)(37,37mA) = = 18V – 30,65V = -12,64V < VTH Vậy chọn : IDQ = 6,275mA VGSQ = 12,855V Và : VDSQ = VDD – ( RD + RS)ID = = 18V- ( 0,82+3)3 ( 6,27510-3 = 18V – 23,97V = = 16,03V

Chú ý: 30 ID ( mA) Khi giải bằng đặc tuyến truyền : ID = k( VGS – VTH) 2 21,95 N và đường phân cực:

D GS DD S S

V V I R R

  10 6,7 IDQ Q Giao điểm cho ta trị Q M VGS (V) 0 5 10 12,5 15 20 VTN VGSQ 4.16 mạch khuếch đại N-EMOSFET ráp CS phân cực hồi tiếp ( h ). MOSFET có thông số VTH = 2,5V;

k = 0,3 mA/V 2 ; yos = 20  S; VGS = 5V. Tính trị số điểm tĩnh Q. Giải: 1. Tính ID và VDS : 