Bài tập ôn thi môn Vật lý bán dẫn - AY1415-S2 - Hồ Trung Mỹ

Nội dung text: Bài tập ôn thi môn Vật lý bán dẫn - AY1415-S2 - Hồ Trung Mỹ

1. ĐHBK TpHCM–Khoa ĐĐT–BMĐT GVPT: Hồ Trung Mỹ Bài tập ôn thi môn Vật lý bán dẫn – AY1415-S2 1. Xác định xem diode nào được phân cực thuận hay phân cực ngược trong các hình BT.1 và BT.2 Hình BT.1 Hình BT.2 2. Cho mạch ở hình BT.3, giả sử VON=0.7V với diode Si và VON=0.3V với diode Ge. Áp dụng mô hình diode sụt áp hằng, hãy tìm dòng điện I khi: a) Cả hai diode D1 và D2 là diode Si. b) D1 loại Si và D2 là loại Ge. Hình BT.3 Hình BT.4 Hình BT.5 3. Với mạch hình BT.4, hãy tính I, VR và VD với mô hình diode: a) lý tưởng b) sụt áp hằng với VON=0.7V c) đầy đủ với rF=50 và VON=0.7V 4. Cho mạch ở hình BT.5, hãy tìm dòng điện qua diode D1 và dòng điện qua D2, giả sử dùng mô hình diode sụt áp hằng với VON=0.7V. 5. Hãy tìm IX và VX (điện thế so với điện thế đất) ở 2 trường hợp của mạch ở hình BT.6 với mô hình sụt áp hằng có VON=V = 0.6V. a) b) Hình BT.6 Hình BT.7 6. Hãy xác định các tham số trong mạch IA và IB (hình BT.7) nếu VA có các giá trị: +2V, +1V, 0V, –0.1V, – 1V với: a)Vγ=0 ; b) Vγ=0.7V 7. Cho mạch ở hình BT.8, dùng mô hình diode sụt áp hằng để xác định IX và VX trong mạch a) IX =2.15mA và VX =4.3V b) IX =2.5mA và VX =5V c) IX = 0mA và VX = –4V d) IX =2.65mA và VX =5.3V e) cả 4 ĐS trên đều sai 8. Cho mạch ở hình BT.9, dùng mô hình diode sụt áp hằng để xác định IX và VX trong mạch a) IX =0.86mA và VX =5V b) IX =0mA và VX =5V c) IX = 0.36mA và VX = 0V d) IX =0mA và VX = –1.2V e) cả 4 ĐS trên đều sai VLBD_AY1415-S2 – BT ôn thi HK – trang 1/7
2. Hình 5 18. 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 19. 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. 20. Hãy tìm hiệu suất phát e, hệ số vận chuyển miền nền B và  của BJT NPN với các tham số sau: NDE = 17 –3 15 –3 1x10 cm , NAB = 1x10 cm , Dn = Dp, WB = 120nm, và Lp= Ln = 2µm. (a) (b) Hình 6 Hình 7 Hình 8 21. Cho mạch ở hình 6 với BJT có  =100, người ta muốn LED tắt khi VI = 0V và LED sáng với ILED = 20mA và VLED = 2 V khi VI=5V. Hãy tính các giá trị linh kiện RB1 và R1 để cho LED sáng với BJT ở chế độ bão hòa. 22. Cho mạch ở hình 7 với BJT có  =100, hãy xác định VI để có VCEQ = 6V. –16 23. Cho mạch ở hình 8.a. với BJT có IS = 5 x 10 A và  >> 1 (để có IE IC), hãy tìm VX trong trường hợp: a) không dùng xấp xỉ VBE ; b) dùng xấp xỉ VBE =0.7V. –17 24. Cho mạch ở hình 8.(b) với BJT có IS = 5 x 10 A , hãy tìm VX trong trường hợp: a) VA = ; b) VA =5V. 25. Cho mạch ở hình 9 với VCC = 5V, RE = 600, RC = 5.6K, R1 = 250K, R2 = 75K,  = 120 và VA = . Các tụ CC và CE đóng vai trò ghép và bypass tín hiệu AC, nghĩa là khi vẽ mô hình tín hiệu nhỏ ta sẽ nốt tắt chúng và khi phân tích DC sẽ hở mạch chúng. a) Tính điểm tĩnh Q của BJT (ICQ và VCEQ). b) Tính các tham số h của mô hình tín hiệu nhỏ. c) Tính hỗ dẫn gm và độ lợi áp AC AV = Vout/Vin d) Điện trở vào nhìn ở cực nền của BJT. VLBD_AY1415-S2 – BT ôn thi HK – trang 3/7
3. W 2 32. Tính ID và VDS của N-EMOS trong hình 18. Biết EMOS có VTN = 1V và  C = 0.5 mA/V . noxL Hình 18 Hình 19 Hình 20 33. Mạch ở hình 19 có VDD = 10V, R1 = 800K, R2 = 500K, RD = 4K, RS = 1K và dùng N-EMOS có W 2 VTN=1V,  C =100 A/V , và VA = 200V. Hãy tính điểm tĩnh Q (ID, VDS) và VGS của N-EMOS này (khi noxL tính IDQ ta tính gần đúng với =1/VA=0) và tìm các tham số gm và điện trở ra ro. W 2 34. Xét mạch hình 20 với vi=0, N-EMOS có VTN = 2V,  C = 0.5mA/V , ta muốn có ID = 0.4mA khi đó noxL phải phân cực VGG bằng bao nhiêu? Hãy tìm giới hạn điện trở tải của mạch này để cho MOSFET vẫn ở miền bão hoà với VGG vừa được tìm ra? VLBD_AY1415-S2 – BT ôn thi HK – trang 5/7
4. Hình 21 Hình 22 Hình 23 Hình 24 Câu 46: 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 47: 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 48: 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 49: 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 50: 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 51: 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 52: 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 Hình 25 Hình 26 Hình 27 Hình 28 Hình 29 VLBD_AY1415-S2 – BT ôn thi HK – trang 7/7