Bài tập ôn thi môn Vật lýbán dẫn - AY1516-S2 - Hồ Trung Mỹ

Nội dung text: Bài tập ôn thi môn Vật lýbán dẫn - AY1516-S2 - Hồ Trung Mỹ

1. ĐHBK TpHCM–Khoa ĐĐT–BMĐT GVPT: Hồ Trung Mỹ Bài tập ôn thi môn Vật lýbán dẫn – AY1516-S2 (Ngoài các bài tập ở các chương Diode, BJT, và MOSFET, SV làm thêm các BT sau) Chú ý: Với BJT ở tích cực thuận ta có VBE(NPN) = VEB(PNP) = 0.7V (Si) và ta sẽ tính gần đúng IC IE. BJT ở miền bão hòa có: VBE,sat(NPN) = VEB,sat(PNP) =0.8V và VCE,sat(NPN) = VEC,sat(PNP) =0.2V. (a) (b) (a) (b) Hình 4.1 Hình 4.2 Hình 4.3 1. Xác định xem các diode ở hình 4.1 đang được phân cực như thế nào (thuận, cân bằng hay ngược) ở mỗi trường hợp? 2. Hãy tìm IX và VX trong các mạch ở hình 4.2 dùng mô hình diode sụt áp hằng với VON= 0.7 V. Cho trước V1 = 5 V, V2 = –5 V và R = 1 k. 3. Cho trước mạch ở hình 4.3, với VS = 8V, Zener có VZ = 5V và PZmax= 200mW. a) Nếu RL = , tính trị số của R để Zener được phân cực với IZ = IZmax/2. b) Nếu RL = 200 , tính lại trị của R để Zener được phân cực với IZ = IZmax/2. c) Nếu dùng kết quả của a) thì RL phải thuộc dải giá trị nào để Zener vẫn ở miền ổn áp. 4. 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 5. Với hình 5.1 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 5.1 Hình 5.2 Hình 5.3 Hình 5.4 6. Với hình 5.2, 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. 7. Với hình 5.3, 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. 8. Với hình 5.4, 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. 9. 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 VLBD–BTOT–AY1516-S2–trang 1/6
2. Hình 5.9 Hình 5.10 18. Mạch gương dòng điện ở hình 5.10 với VCC = VEE = 6V và các BJT có cùng VBEQ = 0.7V, VA= ,  = 100. Giả sử cả 2 BJT có cùng đặc tính. a) Muốn có dòng điện chuẩn IR = 1mA thì R = ? b) Nếu IR = 2 mA thì điện trở tải RL phải thỏa điều kiện gì đễ mạch trên vẫn là nguồn dòng? c) Muốn có dòng ra IOUT có sai số so với IR không vượt quá 4% (nghĩa là (IR–IOUT)/IR 4%) thì  của BJT phải thỏa điều kiện gì? d) Trường hợp 2 BJT không có cùng đặc tính thì IOUT = ? Nếu IR = 1mA và diện tích miền phát của Q2 gấp 2 lần diện tích miền phát của Q1. 19. Hãy cho biết miền hoạt động của N-EMOS có VTN = 0.4V nếu người ta đo được các điện thế tại D, G và S so với đất trong các trường hợp sau: a) VD = 2 V, VG = 0.7 V, và VS = 0.5 V b) VD = 0.5 V, VG = 1 V, và VS = 0.5 V c) VD = 2 V, VG = 1.5 V, và VS = 0.5 V 20. Hãy cho biết miền hoạt động của P-EMOS có VTP = –0.4V nếu người ta đo được các điện thế tại D, G và S so với đất trong các trường hợp sau: a) VD = 0 V, VG = 2 V, và VS = 2 V b) VD = 0.3 V, VG = 0 V, và VS = 1 V c) VD = 3 V, VG = 0.6 V, và VS = 2 V W 2 21. Tính ID và VDS của N-EMOS trong hình 6.15. Biết MOS có VTN = 1V và  C = 0.5 mA/V . noxL Hình 6.15 Hình 6.16 Hình 6.17 22. Tính ID và VDS của N-EMOS trong hình 6.16. Khi EMOS có W 2 W 2 a) VTN = 4 V và  C = 2 mA/V ; b) VTN = 2 V và  C = 4 mA/V . noxL noxL W 2 23. Tính ID và VDS của N-EMOS trong hình 6.17. Biết EMOS có VTN = 1V và  C = 0.5 mA/V . noxL VLBD–BTOT–AY1516-S2–trang 3/6
3. Câu 35: Tìm điện trở AC rD và điện trở DC RD của diode nếu điểm Q của nó là ID= 5mA và VD=0.7V (xét ở o 27 C, VT = 0.025 V) a) rD = 2.5  và RD =70  b) rD =4.2  và RD=120  c) rD =5  và RD =160  b) rD = 5  và RD = 140  e) cả 4 ĐS trên đều sai Câu 36: Khi tăng áp phân cực ngược diode biến dung thì điện dung tiếp xúc CJ của nó sẽ: a) tăng b) giảm c) tăng gấp đôi d) giảm phân nửa e) cả 4 ĐS trên đều sai Câu 37: Diode Schottky thường được sử dụng cho mạch a) ổn áp b) chỉnh lưu c) tắt/dẫn tốc độ cao d) dòng cao e) cả 4 ĐS trên đều sai W 2 Câu 38: 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 39: 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 40: Hình 23 là mạch gương dòng điện với M1 và M2 có các tham số: CC 2 ; nox M12 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 41: Mạch ở hình 24 có VDD=10V, R1=800k, R2=500k, RD=4k, RS=1k và dùng N-EMOS có W 2 VTN=1V,  C =2mA/V ,và VA=150V MOSFET này có gm (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 42: 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) 1.82 mA b) 1.94 mA c) 2.01mA d) 2.06mA e) 4 ĐS trên đều sai Câu 43: 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 44: 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 45: 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 46: 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) 1.047 GHz b) 1.059 GHz c) 1.068 GHz d) 1.073 GHz e) 4 ĐS trên đều sai Câu 47: 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 48: 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 VLBD–BTOT–AY1516-S2–trang 5/6