Bài tập kỹ thuật mạch điện tử

1 BÀI TẬP KỸ THUẬT MẠCH ĐIỆN TỬ 2 1. Thiết kế mạch khuếch đại dùng 2 opamp biến đổi 3 tín hiệu vào v1, v2, v3 thành tín hiệu ra: vout = 2 v1 + 5 v2 - 10 v3. Biết trở kháng vào cực tiểu đối với 3 tín hiệu vào lớn hơn hoặc bằng 10kΩ. 2. Thiết kế mạch khuếch đại dùng không quá 2 opamp biến đổi 4 tín hiệu vào v1, v2, v3, v4 thành tín hiệu ra: vout = 2 v1 + 5 v2 - 10 v3 - 20v4. Biết trở kháng vào cực tiểu đối với 3 tín hiệu vào lớn hơn hoặc bằng 10kΩ. 3. Thiết kế mạch khuếch đại dùng không quá 2 opamp biến đổi 3 tín hiệu vào v1, v2, v3 thành tín hiệu ra: vout = 10v1 - 5 v2 - 2 v3. Biết trở kháng vào cực tiểu đối với 3 tín hiệu vào lớn hơn hoặc bằng 20kΩ. 4. Cho mạch điện như hình vẽ: R2 R1 R3 R4 vou tvin1 vin2 vN vP Hãy tìm vout theo vin1, vin2. 5. Cho mạch điện như hình vẽ: a. Hãy tìm in out v vA = . vin R1 R3 R2 Ri Vout b. Cho Ri = R1 = R3 = 10kΩ, R2 = 100Ω. Hãy tính A. 6. Cho mạch điện như hình vẽ với các tham số: vin1 vin2 vin3 vin4 R1 R2 R3 R4 RP R B N vN vP vout 1 2 Cho R1 = 2kΩ, R2 = 6kΩ, R3 = 2kΩ, R4 = 4kΩ, RN = 12kΩ, RP = 4kΩ. Hãy tìm: vout = f(vin1, vin2, vin3, vin4). 7. Cho mạch điện như hình vẽ: vin1 vin2 vin3 R1 R2 R3 RP R N vout a. Hãy tính vout. b. Tìm quan hệ giữa R1, R2, R3, RN, RP sao cho: Vout = -2vin1 - 8vin2 + vin3. 8. Cho mạch điện như hình vẽ: K>0 vin1 R0 C v1 R 2R v2 R Rln 3 v3 R vo Với các tham số: IEbh = 3mA; R0 = 100kΩ; R = 1kΩ α ≈ 0,99 ; C = 10μF ; K = 10. Hãy tính vout. Giả thiết điện áp trên tụ lúc ban đầu bằng không. 9. Cho mạch điện khuếch đại gồm 2 tầng khuếch đại opamp sau: vin1 R1 R2 R3 VRM v1 R4 v2 R5 R6 vout opamp1 opamp2 2 3 Giả thiết các opamp lý tưởng, điện áp cung cấp đối xứng (±VCC), R2 ≥ R3; VR = 50kΩ; VCC = ± 12V; R1 = 20kΩ; R2 = 250kΩ; R3 = 5kΩ; R4 = R5 = 15kΩ; R6 = 165kΩ; vin = 20mV. a. Thiết lập hệ thức tính: in out v vA = b. Xác định dải Amin ÷ Amax và vout-min ÷ vout-max khi VR biến đổi từ 0 ÷ 50kΩ. c. Xác định khoảng giá trị VR để IC khuếch đại không bị méo dạng ? Giải thích trên đặc tuyến vào ra vout(vin) của opamp 2. 10. Mạch điện ở hình vẽ dưới đây là sơ đồ 1 bộ cộng không đảo dấu, hai đầu vào là vin1 và vin2. IC thực tế có dòng điện rò là: I+0 = 5nA. Nội trở các nguồn điện áp vào vin1 và vin2 là : Rng1 = Rng2 = 1kΩ. Điện áp cung cấp đối xứng (±VCC). Tìm hệ thức tổng quát xác định vout theo vin1 và vin2 và các tham số điện trở của mạch khi coi IC và vin1, vin2 là lý tưởng. a. Tính vout trong trường hợp trên khi R1 = R2 = R3 = 100kΩ; R4 = 200kΩ; vin1 = 15mV; vin2 =35mV. b. Xác định thiên áp Vro do tính không lý tưởng của IC và các nguồn vào vin1 , vin2 tới điện áp vào và lượng điện áp ra sai số đã được Vro bù vin1 R1 vin2 R2 R3 R4 vout 11. Cho mạch điện như hình vẽ. Giả thiết n là một số nguyên dương lớn hơn 1, q là một số thực (0 ≤ q ≤ 1) tuỳ thuộc vào vị trí điểm di động của biến trở R0. a. Xác định biểu thức tổng quát tính hệ số truyền đạt điện áp in out v v vA = b. Cho biết VCC = ± 9V; R0 = 20kΩ; R = 440kΩ; n = 45; vin = 200mV. Tính khoảng giá trị vout nhận ở lối ra khi cho q biến đổi trong đoạn [0,1]. 3 4 (1-q)R0 vin2 R/n qR0 R R/(n-1) vout c. Xác định khoảng giá trị của q, khi đó IC làm việc ở chế độ bão hoà với mức điện áp ra ở một trong hai trạng thái: V+out-max = +VCC -1V ≈ 8V và V-out-max = -VCC +1V ≈ - 8V. 12. Cho mạch điện như hình vẽ: Rx vin1 Ry R0 2 vout vin2 R Biết VCC = ±6V; R2 = 15R0; Rx = 5R0; Ry=2R0. a. Tìm biểu thức xác định vout theo vin1, vin2 và các tham số của mạch. b. Tính vout biết vin1 = 500mV; vin2 = 400mV. Có nhận xét gì về kết quả. Nêu biện pháp khắc phục. 13. Tính toán mạch dao động (tính chọn các thông số của mạch dao động) 3 điểm điện dung Colpit mắc theo sơ đồ cực B chung. 14. Tính toán mạch dao động (tính chọn các thông số của mạch dao động) 3 điểm điện cảm Hartley mắc theo sơ đồ cực B chung. 15. Tính toán mạch dao động (tính chọn các thông số của mạch dao động) Clapp mắc theo sơ đồ cực B chung. 16. Tính toán mạch dao động (tính chọn các thông số của mạch dao động) ghép biến áp mắc theo sơ đồ cực B chung. 4 5 17. Cho mạch dao động cầu viên như hình vẽ: R R C C v1 v2 R1 R2 a. Tính fdđ. b. Tìm mối quan hệ giữa R1 và R2. 18. Căn cứ vào điều kiện cân bằng biên độ và pha. Hãy xét xem các mạch điện dưới đây (Hình a, b) có dao động được hay không ?. Nếu có thì hãy tính fdđ. Biết rằng cả 2 mạch đều có tham số như nhau L = 25μH; C1 = 5nF; C2 = 1nF;C3 = 100nF; h21 = 100; h11 = 8kΩ. Hệ số phẩm chất Q = 100. L CE RE R2 R1 RC C2 C3 Ct H×nh b VC C H×nh a R2 Ct R1 RC RE CE C1 C2 C3 L VC C 19. Cho mạch dao động RC như hình vẽ: a. Tính hệ số khuếch đại của mạch. b. Tính tần số dao động ωdđ. c. Tìm mối quan hệ giữa R1 và R2. 5 6 C R C R C R R1 R2 R vout 20. Cho sơ đồ bộ tách sóng pha dùng bộ nhân và mạch lọc tích cực như hình vẽ. Cho tín hiệu vin1 = Vin1cos(ωt+ϕ) và vin2 = Vin2cos(ωt) với Vin1 = 1V, Vin2 = 3V. Biết K = 1; vin2 = 3V; vout = 9.cosϕ [V]; tần số giới hạn của bộ lọc tích cực fC = 1000 Hz và R1 = 10kΩ. Hãy tìm R2 và C. K vin1 vin2 v3 R1 R2 C 21. Cho mạch điều biên với hệ số điều chế m = 50%. Tải tin có biên độ Vt = 5mV; tần số tải tin ft = 10MHz; tần số tín hiệu điều chế fS = 10kHz. a. Viết phương trình của tín hiệu điều biên vđb(t). b. Tính phổ của tín hiệu điều biên và vẽ đồ thị của phổ. c. Tín hiệu điều biên vđb(t) được đưa vào bộ đổi tần và khuếch đại trước khi đưa qua mạch tách sóng. Hệ số khuếch đại là 1000 lần và tần số trung gian fIF = 1MHz. Hãy viết biểu thức của tín hiệu ra bộ đổi tần. d. Hãy vẽ sơ đồ tách sóng AM dùng diode. 6