Câu hỏi ôn tập và hướng dẫn trả lời học phần Mạch và tín hiệu

Nội dung text: Câu hỏi ôn tập và hướng dẫn trả lời học phần Mạch và tín hiệu

1. CÂU HỎI ÔN TẬP VÀ HƯỚNG DẪN TRẢ LỜI HỌC PHẦN MẠCH VÀ TÍN HIỆU o0o Câu 1: Áp dụng định luật K2 xác định ma trận trở kháng của mạch (hình 1.1 – hoặc một mạch tương đương). Câu 2: Áp dụng định luật K1 xác định ma trận dẫn nạp của mạch (hình 1.1 – hoặc một mạch tương đương). Hình 1.1. Hướng dẫn câu 1, 2: - Tối ưu mạch: chuyển về dạng mạch đơn giản nhất, chọn và đạt tên các dòng vòng cơ bản/ đặt tên các nút và chọn một nút làm nút gốc. - Áp dụng phương pháp dòng điện vòng/điện áp nút để viết các phương trình dòng điện vòng/điện áp nút. - Từ hệ phương trình dòng điện vòng/điện áp nút suy ra ma trận trở kháng [Z]/ ma trận dẫn nạp[Y] Câu 3: Dựa vào định lý Thevernin – Norton hãy xác định dòng điện I3 qua Z3 theo các tham số của mạch (hình 1.2 – hoặc một mạch bất kỳ ) Câu 4: Từ định lý Thevernin – Norton áp dụng nguyên lý xếp chồng để xác định dòng I3 điện trên Z3 theo các tham số của mạch (hình 1.2 – hoặc một mạch bất kỳ ). Hình 1.2. Hướng dẫn câu 3, 4: - Câu 3 áp dụng phương pháp giải mạch bằng nguồn tương đương. - Ngắt bỏ nhánh cần tính dòng điện qua đó (nhánh AB). - Tính điện áp UAB hở mạch (khi bỏ nhánh AB). - Tính trở kháng tương đương khi áp dụng định lý Thevernin-Norton (hở mạch nguồn dòng, ngắn mạch nguồn áp). - Áp dụng tính theo công thức đã học. - Câu 4: áp dụng phương pháp giải theo nguyên lý xếp chồng. - Xét lần lượt các nguồn tác động vào mạch (hở mạch đối nguồn dòng, ngắn mạch đối với nguồn áp). - Tổng hợp kết quả tính cho từng nguồn tác động. Câu 5: Xác định hệ phương trình trở kháng hở mạch của M4C theo các tham số của mạch hình 1.3. Câu 6: Xác định hệ phương trình dẫn nạp ngắn mạch của M4C theo các tham số của mạch hình 1.4. Câu 7: Xác định hệ phương trình truyền đạt của M4C theo các tham số của mạch hình 1.5. 1
2. Hình 1.5 Hình 1.3 Hình 1.4 Hướng dẫn câu 5, 6, 7: - Các câu 5, 6 và 7 áp dụng các hệ phương trình (phù hợp với yêu cầu đề ra): I1 z 11 I 2 z 12 U 1 U1 y 11 U 2 y 12 I 1 U2 a 11 I 2 a 12 U 1 hoặc hoặc I1 z 21 I 2 z 22 U 2 U1 y 21 U 2 y 22 I 2 U2 a 21 I 2 a 22 I 1 - Xác định các tham số zzik, yik, aik. - Viết lại hệ phương trình với các giá trị zzik, yik, aik đã tính được theo tham số của mạch. Câu 8: Phân tích các đặc điểm cơ bản về sự hình thành tiếp giáp P – N và tác động của điện trường ngoài lên lớp tiếp giáp. - Quá trình hình thành tiếp giáp P-N. - Đặc điểm tiếp giáp mặt, tiếp giáp điểm. - Tác động của điện trường ngoài lên tiếp giáp P-N: 2 trường hợp phân cực thuận cho tiếp giáp, phân cực ngược cho tiếp giáp. Xét ảnh hưởng của điện trường ngoài đến sự hình thành dòng bán dẫn. Câu 9: Dựa vào cấu tạo và nguyên lý hoạt động của Diode thường hãy vẽ và phân tích đặc tuyến V/A. - Đặc tuyến Vol/Amp là gì? Vẽ đạc tuyến Vol/Amp của diode thường. - Phân tích đặc tuyến V/A: vùng phân cực thuận, phân cực ngược, vùng đánh thủng. Chú ý trong mỗi vùng cần làm sáng tỏ bằng các hình vẽ minh họa, các đặc điểm. Câu 10: Phân tích đặc điểm, nguyên lý hoạt động, vẽ giản đồ thời gian tín hiệu trên tải của mạch nguồn chỉnh lưu 1 pha cả chu kỳ dùng cầu diode trong 2 trường hợp: có tụ lọc và không có tụ lọc. - Nguồn chỉnh lưu là gì? - Vẽ mạch nguồn chỉnh lưu 1 pha cả chu kỳ dùng cầu diode. - Giải thích các phần tử trong mạch. - Nguyên lý hoạt động của mạch (đường đi tín hiệu, đặc điểm). - Vẽ giản đồ thời gian minh họa cho hai trường hợp có tụ lọc và không có tụ lọc, giải thích. Câu 11: Dựa vào cấu tạo của transistor lưỡng hạt hãy trình bày nguyên lý hoạt động của transistor PNP hoặc NPN. - Vẽ sơ đồ cấp nguồn thỏa mãn điều kiện đển transistor (PNP hoặc NPN) hoạt động trong chế độ khuếch đại. - Trình bày nguyên lý hoạt động. Chỉ rõ chiều của các dòng điện Ic, Ib , Ie và mối quan hệ giữa chúng. 2
3. Câu 12: Dựa vào cấu tạo và nguyên lý hoạt động của transistor PNP hoặc NPN hãy phân tích họ đặc tuyến ra tương ứng của transistor đó. - Đặc tuyến ra, họ đặc tuyến ra của transistor là gì? - Vẽ họ đặc tuyến ra của transistor tương ứng. - Phân tích các vùng của họ đặc tuyến ra (Minh họa bằng các hình vẽ, và trình bày đặc điểm của chúng) Câu 13: Trong các mạch (hình 1.6). mạch nào là mạch mắc OE chung, hãy chứng minh điều đó. Nêu đặc điểm của mạch này. a) b) c) Hình 1.6 - Các cách mắc cơ bản của transistor: OE, OB, OC (cần phân biệt rõ). - Dựa vào 3 mạch đã cho chứng minh mạch mắc OE chung. - Giải thích chức năng, vai trò của các phần tử trong mạch. - Đặc điểm của mạch khuếch đại OE Câu 14: Hãy so sánh 2 phương pháp phân cực cho transistor (phân cực kiểu định áp và phân cực kiểu định dòng). - Mục đích của phân cực cho transistor trong chế độ tĩnh. - Vẽ 2 mạch minh họa 2 phương pháp phân cực kiểu định áp, định dòng. - So sánh đặc điểm của 2 phương pháp phân cực: ưu điểm, nhược điểm, khả năng ứng dụng. Câu 15: Giải thích vai trò và chức năng của diode trong mạch hình 1.7. - Tại sao phải ổn định điểm công tác tĩnh. - Nguyên nhân gây trôi điểm làm việc. - Các phương pháp ổn định nhiệt cho transistor. - Đặc điểm nội trở của diode khi phân cực thuận. - Chức năng và nhiệm vụ của diode trong mạch. Hình 1.7 3
4. Câu 16: Phân loại transistor trường. Dựa vào họ đặc tuyến ra (hình 1.8 ) hãy cho biết đó là loại J-FET nào. Nêu cấu tạo và ký hiệu của chúng. - Transistor trường hay transistor đơn hạt có đặc điểm gì? - Phân loại transistor trường. - Vẽ cấu tạo của loại transistor trường có đặc tuyến ra tương ứng như hình vẽ. - Trình bày cấu tạo, ký hiệu. Hình 1.8 Câu 17: Phân loại transistor trường. Dựa vào họ đặc tuyến ra (hình 1.8) hãy cho biết đó là loại J-FET nào. Ký hiệu và nguyên lý hoạt động của chúng. - Transistor trường hay transistor đơn hạt có đặc điểm gì? - Phân loại transistor trường. - Vẽ ký hiệu, và sơ đồ cấp áp trong trường hợp làm việc trong chế độ khuếch đại. - Trình bày nguyên lý hoạt động. Câu 18: Hình 1.9 mô tả cấu tạo của MOS-FET, vẽ ký hiệu MOS-FET, trình bày nguyên lý hoạt động và vẽ họ đặc tuyến ra của nó. - Vẽ ký hiệu của MOS-FET. - Vẽ sơ đồ cấp áp trong trường hợp làm việc trong chế độ khuếch đại. - Trình bày nguyên lý hoạt động. Hình 1.9 Câu 19: Từ đặc tuyến V/A của thyristor như trên hình 1.10 hãy trình bày nguyên lý hoạt động của nó. - Vẽ sơ đồ cấp áp cho Thysistor. - Nguyên lý hoạt động của Thysistor: dựa vào đặc tuyến để trình bày nguyên lý hoạt động khi thysistor chuyển từ trạng thái khóa sang trạng thái thông trong 2 trường hợp có xung kích và không có xung kích vào cực G. Hình 1.10. Câu 20: Cấu tạo của Thyristor được mô tả như trên hình 1.11, hãy trình bày cấu tạo của nó, ký hiệu, sơ đồ tương đương. - Trình bày cấu tạo của Thysistor. - Vẽ sơ đồ tương đương và ký hiệu. Hình 1.11. 4
5. Câu 21: Khuếch đại tín hiệu là gì? Nguyên lý xây dựng tầng khuếch đại, ảnh hưởng của đặc tuyến biên độ tần số của bộ khuếch đại. - Khái niệm về khuếch đại tín hiệu. - Nguyên lý xây dựng tầng khuếch đại. - Các tham số, chỉ tiêu của bộ khuếch đại, phân tích ảnh ảnh hưởng của đặc tính biên độ tần số đối bộ khuếch đại. Câu 22: Các đặc điểm cơ bản của tầng khuếch đại mắc OE chung. - Vẽ mạch khuếch đại mắc OE chung. - Giải thích các phần tử trong mạch. - Đặc điểm của tín hiệu ra trong mạch khuếch đại OE (minh họa bằng hình vẽ - giản đồ thời gian). Đặc điểm hệ số khuếch đại, trở kháng vào, trở kháng ra. Câu 23: Đặc điểm của khuếch đại công suất. Trình bày nguyên lý hoạt động, giản đồ tín hiệu ra trên tải của mạch khuếch đại công suất hình 1.12 Hình 1.13. Hình 1.12. Câu 24: Đặc điểm của khuếch đại công suất. Trình bày nguyên lý hoạt động, giản đồ tín hiệu ra trên tải của mạch khuếch đại công suất hình 1.13. Hướng dẫn câu 23, 24: - Đặc điểm của mạch khuếch đại công suất. - Mạch khuếch đại công suất trên hình vẽ đã cho là mạch khuếch đại công suất loại nào. - Giải thích vai trò, chức năng của các phần tử trong mạch. - Trình bày nguyên lý hoạt động. Minh họa tín hiệu ra trên tải bằng đồ thị Câu 25: Cấu trúc và đặc điểm cơ bản của khuếch đại thuật toán. Xác định hệ số khuếch đại của mạch hình 1.14. Câu 26: Cấu trúc và đặc điểm cơ bản của khuếch đại thuật toán. Xác định hệ số khuếch đại của mạch hình 1.15. Câu 27: Cấu trúc và đặc điểm cơ bản của khuếch đại thuật toán. Xác định hệ số khuếch đại của mạch hình 1.16. Hình 1.16 Hình 1.14 Hình 1.15 Hướng dẫn câu 25, 26 và 27: - Trình bày cấu trúc và đặc điểm của bộ khuếch đại thuật toán (minh họa bằng hình vẽ). 5
6. - Đặc điểm của bộ khuếch đại thuật toán lý tưởng. - Xác định mối quan hệ giữa tín hiệu vào và tín hiệu ra (Uv & Ur) từ đó suy ra hệ số khuếch đại Ku Câu 28: Vẽ và phân tích nguyên lý hoạt động của mạch dao động 3 điểm điện dung. - Thế nào là mạch dao động 3 điểm. - Vẽ mạch dao động 3 điểm điện dung, giải thích vai trò chức năng của các phần tử trong mạch. - Giải thích nguyên lý hoạt động, xác định tần số của mạch dao động Câu 29: Vẽ và phân tích nguyên lý hoạt động của mạch dao động 3 điểm điện cảm. - Thế nào là mạch dao động 3 điểm. - Vẽ mạch dao động 3 điểm điện cảm, giải thích vai trò chức năng của các phần tử trong mạch. - Giải thích nguyên lý hoạt động, xác định tần số của mạch dao động Câu 30: Phân tích nguyên lý hoạt động của mạch ổn áp kiểu bù dùng transistor hình 1.17. - Nguyên lý chung của mạch ổn áp kiểu bù. - Giải thích vai trò của các phần tử trong mạch. - Trình bày nguyên lý hoạt động. Hình 1.17 Câu 31: Trình bày các đặc trưng cơ bản của tín hiệu. - Độ dài của tín hiệu. - Dải động của tín hiệu. - Trị trung bình của tín hiệu. - Năng lượng của tín hiệu, công suất của tín hiệu Câu 32: Khái niệm về điều chế tín hiệu. Tín hiệu điều biên là gì? - Điều chế là gì? - Các loại điều chế tương tự. - Biểu thức và đặc điểm của tín hiệu điều biên. - Độ rộng băng tín hiệu điều biên, phổ tín hiệu điều biên. Câu 33: Khái niệm về điều chế tín hiệu . Tín hiệu điều tần là gì? - Điều chế là gì? - Các loại điều chế tương tự. - Biểu thức và đặc điểm của tín hiệu điều tần. - Độ rộng băng tín hiệu điều tần, phổ tín hiệu điều tần. BÀI TẬP: Phần bài tập là các bài toán áp dụng các phương pháp: dòng điện vòng, điện áp nút, nguồn tương đương, nguyên lý xếp chồng để giải bài toán. Sinh viên ôn tập các kiến thức cơ bản về số phức, giải hệ phương trình, ma trận. Và các phương pháp phân tích mạch điện trên. 6