Bài giảng Dụng cụ bán dẫn - Chương 6: Bài tập về JFET (AY1112-S1) - Hồ Trung Mỹ

Nội dung text: Bài giảng Dụng cụ bán dẫn - Chương 6: Bài tập về JFET (AY1112-S1) - Hồ Trung Mỹ

1. ĐHQG Tp HCM – ĐHBK– Khoa Điện-ĐT–Bộ môn Điện Tử Môn học: Dụng cụ bán dẫn – GVPT: Hồ Trung Mỹ Chương 6 Bài tập về JFET (AY1112-S1) 1. N-JFET có IDSS = 10mA và VTH = –4V. Hãy cho biết miền hoạt động của JFET này nếu người ta đo được các điện thế tại D, G và S so với đất trong các trường hợp sau: a) VD = 5V, VG = 3.5V, và VS = 4V. b) VD = 4V, VG = 1V, và VS = 5V. c) VD = 5.5V, VG = 1V, và VS = 5V. 2. P-JFET có IDSS = 10mA và VTH = 4V. Hãy cho biết miền hoạt động của JFET này nếu người ta đo được các điện thế tại D, G và S so với đất trong các trường hợp sau: a) VD = –4V, VG = 3V, và VS = 2V. b) VD = –4V, VG = 2V, và VS = 1V. c) VD = –5V, VG = 1V, và VS = –2V. 3. Với mạch ở hình 1, các JFET trong miền bão hòa (miền nghẹt), hãy trả lời các câu hỏi sau và giải thích tại sao có kết quả như vậy: a) Trong hình (c), VG nhỏ hơn, bằng, hay lớn hơn VS? b) So sánh dòng i trong hình (a) và (c)? c) So sánh dòng i trong hình (c) và (d)? d) Trong hình (d) điện trở nào quyết định dòng điện i và giới hạn của điện trở còn lại? Hình 1 4. N-JFET có VTH = –4 V, IDSS = 10 mA và VA = ∞. a) Với VGS = –2 V, hãy tìm VDS tối thiểu để dụng cụ hoạt động ở miền bão hòa. Tính ID với VGS = –2 V và VDS = 3 V. b) Cho VDS = 3 V, hãy tìm sự thay đổi trong ID tương ứng với sự thay đổi ở VGS từ –2 đến –1.6V. c) Với VDS nhỏ, tính giá trị của rds ở VGS = 0 V và ở VGS = –3 V. d) Nếu VA = 100 V, hãy tìm điện trở ra ro của JFET khi hoạt động trong miền bão hòa với dòng điện ID là 1 mA, 2.5 mA, và 10 mA. 5. JFET trong mạch ở hình 2 có VTH = –3 V, IDSS = 9 mA, và VA = ∞ V. Hãy tìm tất cả các giá trị điện trở để VG = 5V, ID = 4 mA, và VD = 11V. Giả sử chọn dòng 0.05 mA chạy qua mạch chia áp và VDD = 15V. 6. Mạch ở hình 2 dùng kết quả có được từ câu 5 để mắc mạch khuếch đại CS. Các tụ trong mạch có giá trị lớn dùng cho ghép tín hiệu và bypass (xem như nối tắt trong mạch tương đương tín hiệu nhỏ vì C>>). Tính gm và ro (biết VA = 100 V). Từ đó tính điện trở vào Ri, độ lợi áp AV = vo/vi, và điện trở ra Ro. BT về JFET–1
2. 11. Với mạch ở hình 7, JFET có các tham số VTH= –3.5 V, IDSS = 18 mA, và VA = ∞ V. Cho trước VDD = –VSS = 15V, IQ = 8mA và RD= 0.8K, hãy tìm VDS. 12. Tính các giá trị của RD và RS để cho JFET trong hình 8 có VD = VDD/2. Biết VDD = 12V, RG = 10M và JFET có VTH = –3 V và IDSS = 12 mA. 13. Hãy tìm ID và VGS của JFET trong hình 8. Biết JFET có VTH = –6 V và IDSS = 4 mA và mạch có VDD = 12V, RG = 10M, RD = 2.2 K và RS = 680 . 14. Hãy tìm điểm tĩnh và tham số tín hiệu nhỏ của JFET trong hình 2, biết VDD = 12V, R1 = 6.8M, R2 = 1M, RD = 3.3 K, RS = 2.2 K và JFET có IDSS = 12 mA, VTH = –3 V và VA = 100V. 15. Tương tự câu 14 nhưng với R1 = R2 = 2.2 M, RD = 680 , và RS = 3.3 K. Hình 9 Hình 10 Hình 11 Hình 12 16. JFET trong hình 9 có có IDSS = 0.5 mA và VTH = –3V. Hãy tìm điểm tĩnh Q cho JFET với a) R = 0 và V = 5V; b) R = 0 và V = 0.25V; và c) R = 8.2 K và V = 5V; 17. JFET trong hình 10 có IDSS = 0.25 mA và VTH = –2V. Biết VDD = –VSS = 6V, hãy tìm điểm tĩnh Q cho JFET với: a) RD = 0 và RS = 100 K; b) .RD = 0 và RS = 10 K; c) RD = 22 K và RS = 100 K. 18. Xét P-JFET trong hình 11. Hãy xác định dải giá trị của VDD để phân cực cho JFET trong miền bão hòa. Nếu IDSS = 6 mA và VTH = 2.5V, hãy tìm VS. 19. Xét 1 mạch theo nguồn với N-JFET trong hình 12. Điện trở vào Rin = 500 K. Ta muốn có IDQ= 5 mA, VDSQ = 8V, và VGSQ = –1V. Xác định các giá trị RS, R1, và R2, và các giá trị IDSS và VTH của JFET. 20. Với mạch hình 4 có VDD = 10V, JFET có IDSS = 4 mA và VTH = –3 V. Tìm giá trị của RD để cho VDS = –VTH. Giá trị của ID là bao nhiêu? 21. Thiết kế nguồn dòng chỉnh được từ 0 đến 10 mA bằng N-JFET 2N3819 có IDSS = 10 mA và VTH = –3 V. Giới hạn của điện trở tải RD? 22. Thiết kế mạch chia áp chỉnh được bằng cách dùng N-JFET 2N3819 (có IDSS = 10 mA và VTH = –3 V) trong miền tuyến tính. Điện áp vào Vi là AC 1KHz có biên độ đỉnh < 100 mV. Ta có thể chỉnh VGS để điện áp ra Vo lấy giữa D và S (nối đất) thuộc khoảng [Vi/3, Vi]. BT về JFET–3