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...

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 : 

Chủ đề