Bài tập ôn thi môn Dụng cụ bán dẫn - Hồ Trung Mỹ

Nội dung text: Bài tập ôn thi môn Dụng cụ bán dẫn - Hồ Trung Mỹ

1. ĐHBK TpHCM–Khoa ĐĐT–BMĐT GVPT: Hồ Trung Mỹ Bài tập ôn thi môn Dụng cụ bán dẫn – AY1415-S1 (Ngoài các bài tập ở các chương BJT, JFET và MOSFET, SV làm thêm các BT sau) Chú ý: Thi cuối kỳ không có chương JFET 1. Với các trường hợp sau BJT hoạt động ở miền nào? a) NPN: VCB = 0.7V, VCE = 0.2V d) PNP: VEB = 0.6V, VCE = –4V b) NPN: VBE = 0.7V, VCE = 0.3V e) PNP: VCB = –0.6V, VCE = –5.4V c) NPN: VCB = 1.4V, VCE = 2.1V f) PNP: VCB = 0.9V, VCE=0.4V 2. Với hình 1 cho trước VCC = 12V và BJT có  = 100, hãy tìm RB và RC để cho BJT ở miền tích cực thuận có điểm hoạt động DC (điểm tĩnh Q) là ICQ = 3mA và VCEQ = 6V. Giả sử giữ RB với giá trị vừa tìm được, hãy tìm giá trị RC để mạch vẫn ở miền tích cực thuận. Hình 1 Hình 2 Hình 3 Hình 4 3. Với hình 2, hãy tìm RB, RC và RE để cho BJT ở miền tích cực thuận có điểm hoạt động DC (điểm tĩnh Q) là ICQ = 4 mA và VCEQ = 4V. Biết VCC = 12V, VE = 4V và BJT có  = 100. 4. Với hình 3, hãy tìm RB và RC để cho BJT ở miền tích cực thuận có điểm hoạt động DC (điểm tĩnh Q) là ICQ = 2 mA và VCEQ = 4V. Biết VCC = 10V và BJT có  = 100. 5. Với hình 4, hãy tìm các giá trị của RC và RE để cho BJT ở chế độ tích cực thuận (biết β=100) với IC = 2mA và VC = 4.3 V. 6. Hãy tìm điểm làm việc DC (ICQ và VCEQ) của BJT trong các mạch sau và cho biết nó đang ở chế độ nào. Giả sử các BJT có β = 50 và biết BJT nếu ở chế độ tích cực thuận có |VBE| = 0.7 V Hình 5 7. Xét BJT loại NPN ở chế độ tích cực thuận. a) Hãy xác định IE,  và cho BJT có IB = 5 µA và IC =0.62 mA b) Hãy xác định IB, IC, và  cho BJT có IE = 1.2 mA và =0.9915 8. Hãy xác định miền làm việc của BJT loại NPN có  = 100 cho các trường hợp sau: a) IB = 50 µA và IC = 3 mA. b) IB = 50 µA và VCE = 5 V. c) VBE = –2 V và VCE = –1 V. DCBD–BTOT–AY1415-S1–trang 1/6
2. 16. 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. 17. 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. 18. 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. Hình 11 Hình 12 Hình 13 Hình 14 19. JFET trong mạch ở hình 11 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. 20. Mạch ở hình 12 có VTH = –5 V và IDSS = 10 mA. a) Nếu RD = 1 K, hãy tìm giá trị VDD để cho JFET vẫn ở chế độ bão hòa? b) Nếu RD = 1 K, hãy tìm giá trị VDD để cho JFET vẫn ở chế độ triode? c) Nếu VDD =12V, hãy tìm giá trị RD để cho JFET vẫn ở chế độ bão hòa? d) Nếu VDD=12V, hãy tìm giá trị RD để cho JFET vẫn ở chế độ triode? 21. JFET trong hình 13 có IDSS = 1mA và VTH = –4V. Cho trước VDD = VSS = 5V và RD= 0, hãy tìm ID và VS với: a) IQ = 0.5mA; b) IQ = 2mA 22. JFET trong hình 14 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. 23. Với mạch ở hình 14, 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. 24. Với mạch ở hình 14, JFET có các tham số VTH = –3 V, IDSS = 10 mA, và VA = ∞ V. Cho trước VDD = 12V và VSS = 0, ta muốn mạch hoạt động như nguồn dòng 5 mA thì phải chọn RS = ?. Khi đó có yêu cầu gì với RD? 25. Với mạch ở hình 11 có R1=150K, R2=50K, RD=RS=2K, IDSS =4mA, VTH = –2V và VDD=12V. Hãy tìm a) Điểm tĩnh (VGSQ, IDQ) và hỗ dẫn gm của nó. b) Tần số fT nếu JFET có Cgs = 20pF và Cgd =5pF. 26. Cho trước N-JFET có IDSS = 10 mA và VTH = –4V và giả sử điện áp vào VIN có độ lớn < 0.1V. Thiết kế mạch chia áp (cực D được nối với điện trở 1K lên VIN và cực S được nối xuống đất) chỉnh được bằng điện áp VGS và điện ra VOUT = VDS. a) Hãy tìm biểu thức VOUT/VIN. b) Có thể chỉnh được VOUT/VIN = 0.5 không? Giải thích. DCBD–BTOT–AY1415-S1–trang 3/6
3. TD một số câu hỏi trắc nghiệm W 2 Câu 35: Hình 21 với N-EMOS có  C =1000A/V , VTN=0.7V, VG=5V và VD=0.2V. Mạch cho dòng điện noxL a) I = 840 A b) I = 800 A c) I = 760 A d) I = 720 A e) 4 ĐS trên đều sai 2 Câu 36: Với mạch hình 22, giả sử λ=0, VTN=0.5V, noxC = 2mA/V , M1 vẫn ở miền bão hòa khi W/L có trị số a) > 4.5 b) 1.3 c) 5.2 d) 4.8 e) 4 ĐS trên đều sai Câu 37: Hình 23 là mạch gương dòng điện với M1 và M2 có các tham số: CC 2 ; nox M 12 noxM VTN,M1=VTN,M2; M1=M2=0. Muốn có Ix=3Ibias thì (W/L)M2/(W/L)M1 bằng a) 4 b) 6 c) 3/2 d) 2/3 e) 4 ĐS trên đều sai Câu 38: Mạch ở hình 24 có R1=800K, R2=500K, RD=4K, RS=1K và dùng N-EMOS có VTN=1V, W 2  C =2mA/V , và VA=150V. MOSFET này có gm (khi tính IDQ cho =0) và điện trở ra ro là (gm; ro) noxL a) (3.5mS;94.3K) b) (3.2mS;80K) c) (2.85mS;53K) d) (2.52mS;94.34K) e) 4 ĐS trên đều sai Hình 21 Hình 22 Hình 23 Hình 24 Câu 39: Mạch gương dòng điện ở hình 25 với các BJT có cùng VBEQ = 0.7V, VA= ,  = 100 và đặc điểm cấu tạo giống nhau, chỉ khác về diện tích miền phát của Q2 gấp 2 lần diện tích miền phát của Q1. Giả sử giá trị RL vẫn làm cho Q2 ở chế độ tích cực thuận, VCC =3V và RREF =2.3K, khi đó dòng qua RL là a) 1.91mA b) 1.96mA c) 2.01mA d) 2.06mA e) 4 ĐS trên đều sai Câu 40: Với hình 26, người ta đo được các điện thế VB = 4.3V và VC = 1V. Từ đó suy ra BJT này có  là a) 49 b) 50 c) 66 d) 70 e) 4 ĐS trên đều sai Câu 41: Hình 27 với R1=10K, R2=5K, RC =RE=1K, =100, VCC=15V và VBE=0.7V. BJT có trị số hie là a) 601 b) 621 c) 646 d) 692 e) 4 ĐS trên đều sai Câu 42: Hình 27 với R1=10K,R2=5K,RE=1K,=100,VCC=15V và VBE=0.7V. BJT vẫn ở tích cực thuận khi RC: a) < 2255 b) < 2352 c) < 2453 d) < 2557 e) 4 ĐS trên đều sai Câu 43: Mạch ở hình 27 với R1=10K, R2=5K, RC =RE=1K, =100, VCC=15V và VBE=0.7V. Nếu BJT có Cbe=20pF và Cbc=5pF thì tần số cắt fT có trị số là a) 32.71MHz b) 30.15MHz c) 28.54MHz d) 26.49MHz e) 4 ĐS trên đều sai Câu 44: BJT trong hình 28 được phân cực ở chế độ a) Tắt b) Tích cực ngược c) Tích cực thuận d) Bão hòa e) 4 ĐS trên đều sai Câu 45: Mạch khuếch đại ở hình 29 dùng BJT có VBEQ=0.7V. Người ta chọn trị số R1 và R2 sao cho VCE=3V và IC=1.5mA khi =150. Nếu =200 thì điểm tĩnh DC mới là (VCE; IC) a) (1V; 2.5mA) b) (2.5V; 2mA) c) (2V; 2mA) d) (2V; 2.5mA) e) 4 ĐS trên đều sai DCBD–BTOT–AY1415-S1–trang 5/6