Bài giảng môn Điện - Điện tử - Bài tập chương 1: Mạch lọc và ổn áp

1 BÀI TẬP CHƯƠNG 1: MẠCH LỌC VÀ ỔN ÁP 1.1. Thiết kế bộ lọc thông thấp (LPF) bậc nhất có tần số cắt fc = 300Hz, C = 0,1µF và 10=voA trong 2 trường hợp: a) Tín hiệu đưa tới cửa dương của OP_AMP b) Tụ C nằm trong mạch hồi tiếp 1.2. Thiết kế bộ lọc thông cao bậc nhất có tần số cắt ft = 5KHz, C = 0,1nF và 10=voA . 1.3. Thiết kế bộ lọc thông thấp (LPF) bậc 2 có tần số cắt trên fc = 1KHz, C = 0,1µF và 1=voA và 3=voA trong 2 trường hợp: a) Bộ LPF có hồi tiếp dương. b) Bộ LPF có hồi tiếp âm nhiều vòng. 1.4. Thiết kế bộ lọc thông cao bậc 2 có tần số cắt dưới ft = 1KHz, C1 = C2 = 0,1µF trong 2 trường hợp: a) Bộ lọc thông cao có 1=voA b) Bộ lọc thông cao có R1 = R2 1.5. Thiết kế bộ lọc thông dải (BPF) bậc 2 có tần số cộng hưởng fo = 10KHz, dải thông D = 2KHz, C1 = C2 = 0,1µF, 10=voA . 1.6. Thiết kế bộ lọc thông dải (BPF) bậc 2 có tần số cộng hưởng fo = 5KHz, hệ số phẩm chất Q = 50, C1 = C2 = 0,1µF, 20=voA . 1.7. Thiết kế bộ lọc thông thấp (LPF) bậc 3 có tần số cắt fc = 1KHz, tất cả C = 0,16µF và 3=voA . 1.8. Thiết kế bộ lọc thông thấp (LPF) bậc 4 có tần số cắt fc = 1KHz, tất cả C = 0,16µF. 1.9. Thiết kế bộ lọc thông thấp (LPF) bậc 4 có tần số cắt fc = 2KHz, tất cả R = 2KΩ. 1.10. Thiết kế bộ lọc thông thấp (LPF) bậc 5 có tần số cắt fc = 2KHz, tất cả C = 0,32µF và 3=voA . 1.11. Thiết kế bộ lọc thông dải (BPF) bậc 2 có dải tần số f = 1 ÷ 3KHz, Ao(dB) = 10dB, C = 0,1µF, theo hình vẽ. V2(S)V1(S) R1 R2 C1 C2 + - 1000 f30000 1 H(dB) 1.12. Thiết kế bộ lọc thông dải (BPF) bậc 2 có dải tần số f = 1 ÷ 5KHz, tất cả C = 0,1µF dùng LPF và HPF. 2 1.13. Thiết kế bộ ổn áp như hình vẽ (có cả mạch chỉnh lưu cầu đằng trước) với giả thiết: điện áp vào Vi = 110 ÷ 220 VAC; điện áp ra Vo = 5 ÷ 20 VDC; dòng tải IL = 2A, hệ số lọc kổn = 5%. Z2 Z1 R4 R3 R1 R2 T1 T3 T2 IC3 RL IB1 V 1 V2 1.14. Thiết kế bộ ổn áp như hình vẽ (có cả mạch chỉnh lưu cầu đằng trước) với giả thiết: điện áp vào Vi = 110 ÷ 220 VAC; điện áp ra Vo = 5 ÷ 20 VDC; dòng tải IL = 3A, hệ số lọc kổn = 2%. BÀI TẬP CHƯƠNG 2: KHUẾCH ĐẠI CÔNG SUẤT CAO TẦN 2.1. Thiết kế bộ KĐCSCT mắc EC như hình vẽ có công suất ra PL = 100mW, tần số làm việc fo = 10MHz, hệ số phẩm chất riêng của khung cộng hưởng Qo = 50, dùng Transistor có các tham số fT = 350MHz, hfe = 100, Cb’c = 1pF; Cb’e = 100pF; Pcmax = 2W; VCEmax = 40V; max iC = 1A trong hai trường hợp θ = 90o và θ = 60o. So sánh kết quả của hai trường hợp đó. 2.2. Thiết kế bộ KĐCSCT mắc EC có giả thiết như bài 2.1, chỉ khác là có fT = 3500MHz. 2.3. Thiết kế bộ KĐCSCT mắc BC có giả thiết như bài 2.1, chỉ khác là tần số cộng hưởng fo = 100MHz. 2.4. Thiết kế bộ nhân 2 có giả thiết như bài 2.1. 2.5. Thiết kế bộ nhân 2 có giả thiết như bài 2.2. 2.6. Thiết kế bộ nhân 3 có giả thiết như bài 2.1. 2.7. Thiết kế bộ nhân 3 có giả thiết như bài 2.2. 2.8. Thiết kế bộ KĐCSCT có giả thiết như bài 2.1 nhưng có hệ số mạch ghép đầu vào 5 1 2 1 == n n a . C1 L1 n1 L2 n2 3 2.9. Thiết kế bộ nhân 2 có giả thiết như bài 2.1 nhưng có hệ số mạch ghép đầu vào 5 1 2 1 == n n a . 2.10. Thiết kế bộ nhân 3 có giả thiết như bài 2.1 nhưng có hệ số mạch ghép đầu vào 5 1 2 1 == n n a . BÀI TẬP CHƯƠNG 3: MẠCH TẠO DAO ĐỘNG 3.1. Thiết kế bộ dao động Colpits, cộng hưởng tại tần số fo = 10 MHz; hệ số phẩm chất riêng của khung cộng hưởng Qo = 100; L = 1µH; dùng Transistor có các tham số fT = 3500MHz, hfe = 100, Cb’c = 1pF; Cb’e = 100pF; CCE = 5pF. 3.2. Thiết kế bộ dao động Colpits có giả thiết như bài 3.1 nhưng chỉ khác fT = 350MHz, r’be = 500Ω. 3.3. Thiết kế bộ dao động Clapp có giả thiết như bài 3.2 3.4. Thiết kế bộ dao động Clapp có giả thiết như bài 3.2 nhưng chỉ khác cộng hưởng tại tần số fo = 100MHz. 3.5. Thiết kế bộ dao động Thạch anh có giả thiết như bài 3.2 nhưng không cho biết L và thông số thạch anh là Cq = 0,1pF, Cp = 10pF. 3.6. Thiết kế bộ dao động Thạch anh có giả thiết như bài 3.1 nhưng không cho biết L và thông số thạch anh là Cq = 0,1pF, Cp = 10pF. 3.7. Thiết kế bộ dao động cầu Wien có tần số dao động fo = 1 KHz và R = 1KΩ. 3.8. Thiết kế bộ dao động cầu T có tần số dao động fo = 1 KHz và R = 1KΩ. 3.9. Thiết kế bộ dao động dời pha RC có tần số dao động fo = 1 KHz và R = 1KΩ. 3.10. Thiết kế bộ dao động LC dùng OP-AMP có tần số dao động fo = 100 KHz; Qo = 50 và Rtđo = 5KΩ trong hai trường hợp: a) L, C mắc nối tiếp. b) L, C mắc song song BÀI TẬP CHƯƠNG 4: ĐIỀU CHẾ TƯƠNG TỰ 4.1. Cho tín hiệu điều biên với hệ số điều chế m = 0,5; tần số điều chế ω = 10 KHz; tải tin có biên độ 15V và tần số fo = 10 MHz, RL = 1KΩ. a) Viết phương trình biểu diễn tín hiệu đã điều biên. b) Tính phổ của tín hiệu điều biên. c) Tính Ptt, Pbt, η 4.2. Cho tín hiệu tải tin Vtt = 5cos106t và tín hiệu điều chế VΩ = 3cos104t. Viết biểu thức dòng điện tổng trong bộ điều chế cân bằng (iΣ) có mạch lọc đầu ra trong hai trường hợp: a) Đổi dấu VΩ. b) Đổi dấu cả Vtt và VΩ. 4 4.3. Viết biểu thức dòng điện tổng trong bộ điều chế cân bằng không có mạch lọc đầu ra với giả thiết trong bài 4.2. 4.4. Thiết kế bộ điều biên Collector có công suất ra PL = 100mW; tần số tải tin fo = 1MHz; tần số điều chế Ω = 10KHz; Qo = 50, hệ số điều chế m = 0,5; với Transistor cho ở bài 2.1 và θ = 90o. 4.5. Thiết kế bộ điều biên Collector có tín hiệu tải tin Vtt = 10 cos 6,28.106t và tín hiệu điều chế VΩ = 7 cos 3,14.104t; RL = 1KΩ. 4.6. Thiết kế bộ điều tần dùng Varicap đơn có tần số tải tin fo = 100MHz; dải tần số điều chế ∆f = ± 75 KHz; Qo = 50, L = 0,1 µH; với Transistor cho ở bài 2.1. 4.7. Thiết kế bộ điều tần dùng Varicap đẩy kéo có các giả thiết như bài 4.6. 4.8. Thiết kế bộ điều pha dùng Varicap có tần số tải tin fo = 30 MHz; dải tần số điều chế ∆f = ± 10 KHz; Qo = 50, L = 0,1 µH; với Transistor cho ở bài 2.1. 4.9. Cho tín hiệu tải tin Vtt = 10 cos 6,28.106t và tín hiệu điều chế VΩ = 5 cos 6,28.104t. Vẽ sơ đồ khối và biểu thức tín hiệu đơn biên ở đầu ra VSSB trong 2 trường hợp: a) Dùng phương pháp quay pha. b) Dùng phương pháp chuyển phổ và quay pha kết hợp Biết ωo = 3,14.103 rad/s.