Bài tập cơ bản jfet có lời giải năm 2024

2. ; DSD == 75,4 VVV = GSG =− VVV ;2 S = 0 VV 2. Cho mạch điện như hÏnh vẽ b‡i 1. Bi¿t D === Ω DGDD = kRMRVVVV Ω;6,1;1;9;14 = GSDSS 0 =− VVmAI ;4;8 H„y x·c định: ;; VVI GGDSD.

1. Cho mạch điện như hÏnh vẽ b‡i 1. Bi¿t D= = Ω= DGGGD = kRMRVVVV Ω;2,2;1;0;

GSDSS 0 −== VVmAI ;5;5 H„y x·c định: VD. Tự định thiÍn 4. Cho mạch điện như hÏnh vẽ. Bi¿t D= = Ω Ω= SDGD = kRkRMRVV Ω;1;3,3;1;

GSDSS 0 −== VVmAI ;6;8 H„y x·c định:

C

C Vi V 0

VDD RD

RG RS

HÏnh v¿b‡i 4

1. QQ ;; VIV DSDGS b) ;; VVV SGD

Lời giải: a) −= RIV SDGS (1) Phương trÏnh Shockley: 2 0

1 ÀÀ Á

¿ ¼¼½

» −= GS DSSD GS V II V (2)

Thay (1) v‡o (2) ta cÛ:

2 0

1 ÀÀ Á

¿ ¼¼½

» −= − GS DSSD SD V II RI. Khai triển th‡nh phương trÏnh bậc 2 đối

với ID : 2101 0

2

2 0 ÀÀ =+ Á

¿ ¼¼½

» −+ ÀÀÁ

¿ ¼¼½

» GSS D S IV DSSGS ID

I R V

18. Giải phương trÏnh bậc 2 n‡y ta thu được 2

nghiệm: 1 DSSD =>= 89,13 mAImAI (vÙ l ̋ → loại) 2 DSSD =<=< 86,20 mAImAI (thoả m„n) Vậy DD QQ 2 == 6,2 mAII Thay DQ = 6,2 mAI v‡o phương trÏnh (1) ta cÛ: =− QQ SDGS −= Ω=− 6,21,2 VkmARIV

D ()+−= DSDDDS = 82,8 VRRIVV

2. SDS == 6 VRIV G = 0 VV hoặc SDSD =+= 42,11 VVVV DDDDD =−= 42,11 VRIVV C Vi C1 V 0

VDD RD

RS

HÏnh v¿b‡i 5

1. Cho mạch điện như hÏnh vẽ. Bi¿t D RkRVV SDD =Ω== Ω;680;5,1; GSDSS 0 −== VVmAI ;6;12 H„y x·c định: a) QQ ;; VIV DSDGS b) ;; VVV SGD
2. Cho mạch điện như hÏnh vẽ b‡i 4. Bi¿t D =Ω== Ω GSDD = MRRkRVV Ω;1;510;2; GSS 0 −== VVVV ;4;7,1 H„y x·c định: VDD RD

RS

HÏnh v¿b‡i 7

1. QQ ;; IIV DSSDGS b) ; VV DSD 7. Cho mạch điện như hÏnh vẽ. Bi¿t D RkRVV SDD =Ω== Ω;680;2,2; GSDSS 0 −== VVmAI ;5;5,4 H„y x·c định: VVVI SDDSD ;;;;

Định thiÍn tự cấp (Định thiÍn bằng m¿ch ph‚n ·p) 8. Cho mạch điện như hÏnh vẽ. Bi¿t SDD =Ω== Ω = Ω 21D = kRMRkRkRVV Ω;270;1,2;5,1;4,2;16 = GSDSS 0 =− VVmAI ;4; H„y x·c định: a) IV DGS QQ ;;

Gợi ̋: C·ch giải giống như đối với b‡i 8 (mạch định thiÍn tự cấp cho JFET). Ch ̇ ̋:

Q << VVV GSGSGS max0 ; với VGS max> 0 Đ·p số: QQ −== DSGSD ≅ 1,10;8,0;1,3 VVVVmAI.

C Vi C

R 1 RD

RS

V 0

R 2 CS

VDD

HÏnh v¿b‡i 1 0

C

C Vi V 0

VDD RD

RG RS

HÏnh v¿b‡i 11 11. Cho mạch điện như hÏnh vẽ. Bi¿t G = 1 MR Ω;

D SDD =Ω== kRkRVV Ω;4,2;2,6;20 = GSDSS 0 =− VVmAI ;8;8 H„y x·c định: QQ ;; VIV DDGS. 12. Cho mạch điện như hÏnh vẽ. Bi¿t D= DD = 5,1;20 kRVV Ω;

GSDSS 0 −== VVmAI ;4;10 H„y x·c định: QQ ;; VIV DDGS.

VDD RD

C

C

Vi

V 0

VDD RD

RG

C Vi C

R 1 RD

RS

V 0

R 2 CS

VDD

HÏnh v¿b‡i 12 HÏnh v¿b‡i 13 HÏnh v¿b‡i 14

E-MOSFET 13. Cho mạch điện như hÏnh vẽ. Bi¿t D= DD 2;12 kRVV Ω= ; G = 10 MR Ω;

() ()== () ThGSonGSonD = VVVVmAI ;3;8;6 = = 121 μ FCC. H„y x·c định: ;; VIV DSDGS QQQ. Lời giải:

()

()() () ()

k I VV 6 mA 38 VV 22 ()/1024,0 VAx 23

ThGSonGS

onD = − = − = −

−= RIVV DDDDGS (1)

M‡ ()−= VVkI () ThGSGSD 2 (2)

Thay (1) v‡o (2) ta cÛ:. Khai triển th‡nh phương trÏnh bậc 2

đối với :

(DD −−= VRIVkI () ThGSDDD ) 2

ID ()() ()() 0

2 1 2 22 ¤¥£ VVRIR +−− k ̈©§ D VVI ThGSDDThGSDDDDD =−+.

Giải phương trÏnh bậc 2 n‡y ta thu được 2 nghiệm:

D11 −=⇒= DDDGSD = −( )( Ω)=− VkmAVRIVVmAI <04,222,7122,7 (vÙ l ̋ → loại)

GSD 22 VVmAI >=⇒= 04,68,2 (thoả m„n) Vậy Q DD 2 == 8,2 mAII ; Q = GSGS 2 = 4,6 VVV ; = GSDS QQ = 4,6 VVV.

1. Cho mạch điện như hÏnh vẽ. Bi¿t Ω= 21 =18;22 MRMR Ω;

D RkRVV SDD =Ω== Ω;820;3;40 ()= ()= () ThGSonGSonD = VVVVmAI ;5;10;3 H„y x·c định: QQ ;; VIV DSDGS.

HÏnh v¿b‡i 15

C

C V 0

VDD RD

RG

RS

Gợi ̋: VG VR DDRR 18 V 21

2 = = + ;

()

()() () ()

22 ()/1012,0 23

510

3 VAx VV

mA VV

k I ThGSonGS

onD = − −

\= −

\=

−= RIVV SDGGS (1)

M‡ (−= VVkI () ThGSGSD ) 2 (2)

Thay (1) v‡o (2) v‡ giải phương trÏnh bậc 2 đối với ID. Đ·p số: DQ ≅ 7,6 mAI ; GSQ = 5,12 VV ; DS = 4,14 VV.

1. Cho mạch điện như hÏnh vẽ. Bi¿t D= DD 2,1;22 kRVV Ω= ; G = 1 MR Ω;

() ()== () ThGSonGSonD = VVVVmAI ;4;7;5 RS = 510 Ω. H„y x·c định: a) ;; VIV DSDGS QQQ. b) ; VV SD.

C·c m¿ch kÁt hợp giữa BJT v‡ FET 16. Cho mạch điện như hÏnh vẽ. Bi¿t D= ED = 6,1;16 kRVV Ω; Ω= 1 = kRMR Ω;82;

2 kR Ω= ;24 = =− VVmAI β BJTGSDSS )(0 =180;6;12. H„y tÌnh VD ; VC.

B‡i t¿p thiÁt kÁ 19. Cho mạch điện như hÏnh vẽ. Bi¿t D= DD Q = mAIVV ;5,2;

D = VV ;12 GSDSS 0 == − VVmAI ;3;6 H„y x·c định: C·c gi· trị tiÍu chuẩn thương mại gần nhất của c·c điện trở n‡y l‡ bao nhiÍu?

RR SD ;;

Lời giải: R = I − VV = − mAVV k Ω= DQ D DD 2, 5,

####### D 1220

Phương trÏnh Shockley: 2 0

1 ÀÀ Á

¿ ¼¼½

» −= GS DSSD GS V II V. Giải phương trÏnh cho ta thu được 2 nghiệm: VGS

VV II V DSS GSGS 01 D −= 06, ÀÀÁ

¿ ¼¼½

» −= (thoả m„n)

VV II GS VVV DSS GSGS D ÀÀ 002 −=<−= 394, Á

¿ ¼¼½

» += (loại)

Q GSGS 1 −==⇒ 06,1 VVV ; R =−( IV )= (−− mAV ) k Ω=

Q

Q D S GS 4, 5,

####### 1.

C·c gi· trị tiÍu chuẩn thương mại gần nhất của c·c điện trở n‡y l‡: D 3,32,3 kkR Ω⇒Ω= S = Ω⇒ 39,04,0 kkR Ω

VDD RD

RS

VD

R 1

RD

RS

VD

R 2

VDD

C

C

Vi

V 0

VDD RD

RG

HÏnh v¿b‡i 19 HÏnh v¿b‡i 20 HÏnh v¿b‡i 21 20. Cho mạch định thiÍn tự cấp như hÏnh vẽ. Bi¿t = Ω 21 =47;91 kRkR Ω;

D DDD =Ω== VVkRVV ;12;8,1;16 GSQ =− VV ;2 H„y x·c định: Gi· trị tiÍu chuẩn thương mại gần nhất của điện trở n‡y l‡ bao nhiÍu?

RS ;

1. Cho mạch điện như hÏnh vẽ. Bi¿t ()= ()= () ThGSonGSonD = VVVVmAI ;3;6;4 G = 10 MR Ω;

v‡ = 12 VV DDS D; = II () onDD. H„y x·c định: D; RV DD.

Ph·t hißn v‡ xử l ̋ lỗi 22. Cho mạch điện như hÏnh vẽ. Bi¿t D= = Ω SDD kRkRVV Ω= ;1;2;12 G = 1 MR Ω. H„y ph·n đo·n vÁ hoạt đßng của mạch trong 2 trường hợp a) S = VV ;4 b) S = 0 VV ;

C

C Vi V 0

VDD RD

RG RS

VS Vs

R 1

RD

R 2 RS

VDD

VG

HÏnh v¿b‡i 22 HÏnh v¿b‡i 23

1. Cho mạch điện như hÏnh vẽ. Bi¿t = 0 −= GGSDSS = VVVVmAI ;7,3;6;

21 75;330 kRkR Ω=Ω= ; D= = Ω = Ω SSDD = 25,6;1;2,2;20 VVkRkRVV ;H„y x·c định xem nguyÍn nh‚n n‡o cÛ thể g‚y ra trạng th·i khÙng mong muốn của mạch. FET kÍnh P 24. Cho mạch điện như hÏnh vẽ. Bi¿t = GSDSS 0 = VVmAI ;4;8 = 21 =Ω 20;68 kRkR Ω;

D Ω=−= SDD = kRkRVV Ω;8,1;7,2;20 H„y x·c định ;; VIV DSDGS QQQ.

R 1 RD

R 2 RS

VDD

VG

ID

IS

VDD RD

RG RS

ID

VDD RD

RG ID

HÏnh v¿b‡i 24 HÏnh v¿b‡i 25 HÏnh v¿b‡i 26 Lời giải:

C

C Vi V 0

VDD RD

VGG

RG

• * D

S

G

Vi gmVgs rd RD V 0

ID Zi Z 0

Ii I 0

RG

HÏnh v¿ (a) b‡i 27 HÏnh v¿ (b) b‡i 27 Lời giải: a) Q GGGS −=−= 2 VVV

II VV mA VV mA GS Q DSSD GS 625, 8

2110122 0 ÀÀ ¼½» −= −− ÀÁ¿ = Á

¿ ¼¼½

» −=

D DDDDS −=−= ()( Ω)= 75,42625,516 VkmAVRIVV

2. MÙ hÏnh tương đương xoay chiÁu của mạch như hÏnh (b).

( ) mS

V

mA V g I GS m DSS 5, 8

2 102 00

####### ===

( )

() V mS

mS V V gg V GS mm GSQ 88, 8 15,21 2 00 ÀÀ= Á

¿ ¼¼½

» − −= − ÀÀÁ

¿ ¼¼½

####### » −=

dd μ 2540/1/1 kSgr Ω=== Trở kh·ng v‡o Gi == 1 MRZ Ω. Trở kh·ng ra 0 dD == Ω Ω= 85,125//2// kkkrRZ Ω.

Hệ số khu¿ch đại điện ·p =− ( rRgK dDmU )=− 48,3//

Tự định thiÍn(JFET) 28. Cho mạch điện như hÏnh vẽ (a). Bi¿t D= = Ω Ω= SDGD = kRkRMRVV Ω;1;3,3;1;

GSDSS 0 −== VVmAI ;6;8 d = 20 μ Sg. a) H„y x·c định: QQ ;; VIV DSDGS b) H„y vẽ sơ đồ tương đương xoay chiÁu của mạch v‡ x·c định. X·c định trở kh·ng v‡o ( ), trở kh·ng ra ( ), hệ số khu¿ch đại điện ·p trong 2 trường hợp (b1) khi cÛ tụ v‡ (b2) khi khÙng cÛ tụ.

; rg dm Zi Z 0 KU CS CS

C

C Vi V 0

VDD RD

RG RS CS - -

• * D

S

G r d RD

gmVgs V 0 Vi

ID Zi Z 0

Ii I 0

RG RS

I 0 +ID I 0

Lời giải:

HÏnh v¿(a)b‡i 28 HÏnh v¿(b)b‡i 28

1. Xem b‡i 4. K¿t quả: =− DGS Q = 6,2;6,2 mAIVV

2. (b1) khi cÛ tụ thÏ sơ đồ tương đương xoay chiÁu của mạch giống như ở hÏnh vẽ (b) b‡i 27 v‡ c·ch x·c định c·c tham số cũng giống như c·ch tÌnh ở phần b) b‡i 27.

CS

K¿t quả: g VI () VmA mS

GS m DSS 67, 6

2 82 00

####### ===

( )

() V mS

mS V V

V gg GS

GS mm Q 6 51, 167,21 6, 00 ÀÀ= Á

¿ ¼¼½

» − −= − ÀÀÁ

¿ ¼¼½

####### » −=

dd μ 5020/1/1 kSgr Ω=== Trở kh·ng v‡o Gi == 1 MRZ Ω. Trở kh·ng ra 0 dD == Ω Ω≅ 3,350//3,3// kkkrRZ Ω.

Hệ số khu¿ch đại điện ·p =− ( // rRgK dDmU )

(b2) khi khÙng cÛ tụ : sơ đồ tương đương xoay chiÁu của mạch giống như ở hÏnh vẽ (b) b‡i 28.

CS

C·c tham số 0 ;; rgg dmm ; Zi cÛ gi· trị giống như phần (b1).

VÏ 00 0 0 0 I VV RI I Z V DD i −=== (1) nÍn ta cố gắng tÏm c·ch biểu diễn I 0 theo ID.

¡p dụng định luật Kirchhoff cho dÚng điện, ta cÛ: 0 d −+= IIVgI Drgsm nhưng 0 += VVV gsrd vÏ = 0 − ; =− VVVVV gsRsRsrd

gsm rd gs ID VgI +=⇒ 0 + VV − 0 hay m d gs rdDD ID V RI gI r ÀÀÁ −− ¿ ¼¼½

» += 1 0 với 0 =− RIV DD

M‡ ta cÛ: ()+−= 0 RIIV SDgs nÍn () D

d SD DD m d gI r ÀÀ RII rRI −−+ I Á

¿ ¼¼½

» +−= 00

1

• * D

S

G

Vi Zi gmVgs rd RD V 0 Z 0

R 2 R 1

C Vi C1 T

R 1

RD

RS

V 0

CS = 20uF

10uF 5uF R 2

VDD

HÏnh v¿ (a) b‡i 29 HÏnh v¿ (b) b‡i 29

Gợi ̋: a) C·ch giải giống b‡i 8. b) Sơ đồ tương đương xoay chiÁu của mạch giống như ở hÏnh vẽ (b) b‡i 28.

00

2 GS m DSS V g = I ÀÀÁ

¿ ¼¼½

» −= 00 1 GS

GS mm V

V gg Q = /1 gr dd Trở kh·ng v‡o i = // RRZ 21. Trở kh·ng ra 0 = // rRZ dD.

\= VV igs ; 0 =− ( // rRVgV dDgsm )

Hệ số khu¿ch đại điện ·p () dDm

U i K VV 0 −== // rRg.

1. Giải b‡i 29 cho trường hợp khÙng cÛ tụ CS.

Cấu hÏnh JFET cực cửa chung 31. Cho mạch điện như hÏnh vẽ (a). Bi¿t D= = Ω SDD kRkRVV Ω= ;1,1;6,3;12 d = 50 μ Sg ;

GSDSS 0 −== VVmAI ;4;10 = 21 = 10 μ FCC ; điện ·p v‡o cÛ dạng hÏnh sin với biÍn đß bằng 40mV. a) H„y x·c định: IV DGS QQ ;; b) H„y vẽ s ơ đồ t ương đương xoay chiÁu của mạch v‡ x·c định. X·c định trở kh·ng v‡o ( ), trở kh·ng ra ( ), hệ số khu¿ch đại điện ·p của mạch.

; rg dm Zi Z 0 KU

C

C Vi

V 0

VDD RD

RS - -

• D + S

rd

RD

gmVGS Vi Zi Z Z 0 V 0

' 0 RS Z'i G

- +

HÏnh v¿ (a) b‡i 31 HÏnh v¿ (b) b‡i 31

Gợi ̋: b)Sơ đồ tương đương xoay chiÁu của mạch giống như ở hÏnh vẽ (b) b‡i 31.

D-MOSFET 32. Cho mạch điện như hÏnh vẽ (a). Bi¿t = Ω 21 =10;110 MRMR Ω; d = 10 μ Sg ;

D RkRVV SDD =Ω== Ω;150;8,1;18 = GSDSS 0 =− VVmAI ;3; a) H„y x·c định: IV DGS QQ ;;. b) H„y vẽ sơ đồ tương đương xoay chiÁu của mạch v‡ x·c định. X·c định trở kh·ng v‡o ( ), trở kh·ng ra ( ), hệ số khu¿ch đại điện ·p của mạch.

; rg dm Zi Z 0 KU

Gợi ̋: a) Đ·p số: = GSD QQ = VVmAI ;35,0;6, b) Sơ đồ tương đương xoay chiÁu của mạch giống như ở hÏnh vẽ (b). C·ch giải giống b‡i 29.

C Vi C

R 1 RD

RS

V 0

R 2 CS

VDD

HÏnh v¿ (a) b‡i 32

• * D

S

G

Vi Zi gmVgs rd RD V 0 Z 0

R 2 R 1

HÏnh v¿(b)b‡i 32

C

C

Vi

V 0

VDD RD

RG - -

• * G gmVgs rd RD

Vi V 0 Zi Z 0

D

S

RF

Ii

Ii

HÏnh v¿ (a) b‡i 34 HÏnh v¿ (b) b‡i 34

( Q ()() ThGSGSm )=−= 63,12 mSVVkg

dd 50/1 kgr Ω== ¡p dụng định luật Kirchhoff cho dÚng điện tại n ̇t D, ta cÛ:

GSmi Rr Dd VgI V // += 0 ; (1) = VV igs ; (2) F i i R

####### I = − VV 0 (3)

imi Rr Dd VgI V //

####### +=⇒ 0 ;

imi Rr Dd VgI V //

####### =− 0

Do đÛ: V 0 =()(− // rRVgI dDimi )

với ()( )

F

dDimii F i i R

rRVgIV R

####### I = − VV 0 = −− //

Trở kh·ng v‡o ()

Ddm

DdF i i i Rrg

RrR I Z V //

// +

\== +. N¿u ( )

\>> // RrR DdF thÏ: i () F Rrg Ddm

Z R ≅ + //

Thay số: Z ≅ + () R Rrg M Ω=

Ddm i F 53, //

Trở kh·ng ra 0 = //// RrRZ FdD. N¿u >>( // RrR DdF ) thÏ: 0 ≅ // rRZ dD

Thay số: 0 FdD == 92,1//// kRrRZ Ω

Từ c·c phương trÏnh (1), (2), (3) suy ra: F im dD

i rR Vg V R

VV //

####### − += 00

Hệ số khu¿ch đại điện ·p

FdD

F m U i RrR

R g V K V 1 //

1

1 0 +

− ==. Thay số: KU −≅ 21,.

Cấu hÏnh định thiÍn tự cấp cÿa EMOSFET 35. Cho mạch điện như hÏnh vẽ. Bi¿t = Ω 21 10;40 MRMR Ω= ; ; d = 40 kr Ω

D SDD =Ω== kRkRVV Ω;2,1;3,3;30 () ThGS == − ( 23 /104,0;3 VAxkVV ). Điện ·p v‡o cÛ

dạng hÏnh sin với biÍn đß b ằng 0,8mV. H„y vẽ s ơ đồ t ương đương xoay chiÁu của

mạch v‡ x·c định. X·c định trở kh·ng v‡o ( ), trở kh·ng ra ( ), hệ số khu¿ch đại điện ·p của mạch.

gm Zi Z 0 KU Gợi ̋: Sơ đồ tương đương xoay chiÁu của mạch giống như ở hÏnh vẽ (b) b‡i 29. C·c thÙng số được tÌnh như phần b) b‡i 29.

THIÀT KÀ M¾CH KHUÀCH Đ¾I DŸNG FET 36. Thi¿t k¿ m ạch định thiÍn bằng dÚng cố định như hÏnh vẽ. Bi¿t D GD MRVV Ω== ;10;30 d = 20 μ Sg ; = GSDSS 0 =− VVmAI ;4;10 hệ số khu¿ch đại điện ·p xoay chiÁu KU = 10. a) H„y x·c định: ;;; VRrg DSDdm Q b) X·c định trở kh·ng v‡o ( Zi ), trở kh·ng ra ( Z 0 ) của mạch.

C

C Vi V 0

VDD RD

RG

C

C Vi V 0

VDD RD

RG RS CS

HÏnh v¿b‡i 36 HÏnh v¿b‡i 37

1. H„y lựa chọn c·c gi· trị c ủa ; RR SD cho mạch điện như hÏnh vẽ (khi cÛ tụ CS ). Bi¿t

d = 20 μ Sg ; D GD == MRVV Ω;10;20 = 0 =− GGSDSS = VVVVmAI ;0;4;10 Q = 41 VV GSGS 0 21 μ S === 40;1,0 μ FCFCC ; hệ số khu¿ch đại điện ·p xoay chiÁu KU = 8.