ACD301 - Chương 8: Mạch phân cực, bandgap và ổn áp
Bộ khuếch đại chỉ chạy đúng khi transistor nhận đúng dòng phân cực, và dòng đó thường cần ít phụ thuộc nhiệt độ. Dòng chuẩn thường được dựng từ một điện áp chuẩn, và nguồn tham chiếu bandgap là cách phổ biến để tạo điện áp ấy: cộng điện áp trên một tiếp giáp pn, vốn giảm khi nhiệt độ tăng, với một điện áp tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối, theo đúng hệ số để hai xu hướng bù trừ nhau. Gương dòng sao chép dòng chuẩn tới từng nhánh theo tỉ lệ kích thước transistor, nhưng bản sao lệch đi khi điện áp máng hai bên không bằng nhau. Bộ ổn áp tuyến tính thực chất là một bộ khuếch đại có hồi tiếp, giữ điện áp ra cố định khi dòng tải thay đổi. Người học ước lượng được sai số của gương dòng do điều chế chiều dài kênh và giải thích được vì sao điện áp ra của bandgap nằm quanh mức một phẩy hai vôn.
Xem danh sách câu hỏi5 câu hỏi100% có giải thích
Bắt đầu bằng Chế độ học nếu bạn muốn đáp án và giải thích hiện ngay sau mỗi câu — không bấm giờ, dừng lúc nào cũng được. Chọn Thi thử khi muốn biết mình đang ở đâu: có bấm giờ, chấm điểm ở cuối, và giải thích chỉ mở sau khi nộp.
Học ngân hàng câu hỏi của chủ đề
Luyện tập theo chủ đề này
5Câu hỏi hiện có
Câu hỏi của chủ đề
5/5 câuHết danh sách
AThe gate.
BThe drain.
CThe source.
DThe bulk.
Lời giải
Mở trang câu hỏi này →Đáp án đúng: "The drain.". Bộ ổn áp LDO thường dùng transistor thông là PMOS để điện áp sụt tối thiểu chỉ cỡ một overdrive voltage: cực nguồn nối vào V_in, cực máng nối ra V_out và chính máng là nút cấp dòng tải, còn cổng do bộ khuếch đại sai số điều khiển. "The gate." sai vì cổng là đầu vào điều khiển, nối với ngõ ra của khuếch đại sai số chứ không nối tới tải. "The source." sai vì nguồn của PMOS phải nối lên V_in, nếu nối ra ngõ ra thì transistor thành tầng source follower và sụt áp tối thiểu tăng lên cỡ V_GS, mất tính chất low-dropout. "The bulk." sai vì thân PMOS được nối về điện thế cao nhất (thường là V_in) để khoá các tiếp giáp, không phải cực dẫn dòng ra tải.
A1kΩ
B2kΩ
C4kΩ
D6kΩ
Lời giải
Mở trang câu hỏi này →Đáp án đúng: "2kΩ". Theo sơ đồ, M3:M4 = 1:1 nên M1 và M2 cùng mang dòng I_B, còn M5 rộng gấp M lần M1 nên I_o = M·I_B, suy ra I_B = 0.3/3 = 0.1 mA. Vì M2 rộng gấp K = 4 lần M1 mà cùng dòng, theo Shichman-Hodges V_ov2 = V_ov1/√K = 0.4/2 = 0.2 V. Hai cổng nối chung nên V_GS1 = V_GS2 + I_B·R_B, bỏ qua hiệu ứng thân ta có I_B·R_B = V_ov1 − V_ov2 = 0.2 V, vậy R_B = 0.2 V / 0.1 mA = 2 kΩ. "1kΩ" sai vì chỉ tạo sụt áp 0.1 V, khi đó V_ov2 = 0.3 V ứng với K ≈ (0.4/0.3)² ≈ 1.78 chứ không phải 4. "4kΩ" sai vì sụt áp 0.4 V bằng đúng V_ov1, buộc V_ov2 = 0 tức M2 tắt, không thể dẫn I_B. "6kΩ" sai vì sụt áp 0.6 V vượt cả V_ov1, mạch không có điểm làm việc với dòng 0.1 mA.
3The minimum voltage needed across the output transistor of a simple current mirror bias source is:4 lựa chọn
AThe transistor saturation voltage.
BThe sum of two saturation voltages.
CThe small-signal output resistance of the transistor.
DThe threshold voltage of a transistor.
Lời giải
Mở trang câu hỏi này →Đáp án đúng: "The transistor saturation voltage.". Trong gương dòng đơn, transistor ngõ ra chỉ giữ được dòng sao chép khi còn ở vùng bão hoà (active), tức V_DS ≥ V_GS − V_t = V_ov; mức V_ov này chính là điện áp bão hoà V_sat, nên đó là điện áp tối thiểu phải có trên transistor ra. "The sum of two saturation voltages." sai vì 2V_sat là yêu cầu của gương cascode phân cực điện áp thấp, có hai transistor xếp chồng ở ngõ ra, không phải gương đơn một transistor. "The small-signal output resistance of the transistor." sai vì đó là một điện trở (r_o), không phải một mức điện áp, và nó mô tả độ phẳng của dòng chứ không phải giới hạn dao động áp. "The threshold voltage of a transistor." sai vì điều kiện bão hoà so V_DS với V_ov chứ không với V_t; transistor vẫn bão hoà khi V_DS thấp hơn V_t miễn là lớn hơn V_ov.
AThe sum of two saturation voltages.
BThe sum of three saturation voltages.
CThe gate-source voltage of a transistor.
DThe drain.
Lời giải
Mở trang câu hỏi này →Đáp án đúng: "The sum of two saturation voltages.". Gương cascode phân cực cho điện áp thấp (wide-swing) chọn điện áp cổng của transistor cascode sao cho transistor dưới chỉ có V_DS vừa bằng V_ov; khi đó nhánh ra gồm hai transistor xếp chồng, mỗi cái cần đúng một V_sat, nên điện áp tối thiểu ở ngõ ra là 2V_sat. "The sum of three saturation voltages." sai vì nhánh ra chỉ có hai transistor nối tiếp, không có tầng thứ ba nào cần thêm một V_sat. "The gate-source voltage of a transistor." sai vì đó là mức yêu cầu V_GS + V_ov của cascode phân cực kiểu thường, chính là thứ mà cách phân cực điện áp thấp loại bỏ để giảm điện áp tối thiểu xuống. "The drain." sai vì đây là tên một cực của transistor, không phải một giá trị điện áp nên không thể là câu trả lời cho mức áp tối thiểu.
ASmaller than 1
BEqual to 1
CLarger than 1
DInfinity
Lời giải
Mở trang câu hỏi này →Đáp án đúng: "Larger than 1". Theo sơ đồ, gương PMOS M3:M4 = 1:1 ép M1 và M2 dẫn cùng dòng I_B, còn cổng M1 và M2 nối chung nên V_GS1 = V_GS2 + I_B·R_B. Với I_B > 0 và R_B > 0 thì V_GS2 < V_GS1, tức V_ov2 < V_ov1; để M2 mang cùng dòng với overdrive voltage nhỏ hơn thì M2 phải rộng hơn M1, nghĩa là K > 1, và khi đó I_B = 2(1 − 1/√K)²/(β1·R_B²) có nghiệm khác 0. "Smaller than 1" sai vì M2 hẹp hơn sẽ cần V_GS2 lớn hơn V_GS1, mâu thuẫn với sụt áp dương trên R_B. "Equal to 1" sai vì hai transistor giống hệt nhau cùng dòng có V_GS bằng nhau, buộc I_B·R_B = 0, mạch chỉ còn điểm làm việc dòng không. "Infinity" sai vì K vô hạn không phải tỉ lệ kích thước thực hiện được, và chỉ cần K hữu hạn lớn hơn 1 là đủ tạo điểm làm việc ổn định.
Đề có câu hỏi của chủ đề này
1 đề chứa ít nhất một câu thuộc chủ đề — mở đề để làm cả bộ, không chỉ từng câu.
Đi tiếp từ đây
Chủ đề khác cùng môn
ACD301 - Chương 1: Công nghệ CMOS và quy trình thiết kế với SPICEACD301 - Chương 2: Khái niệm cơ bản về tín hiệu và mạchACD301 - Chương 3: Transistor MOS và mô hình tín hiệu nhỏACD301 - Chương 4: Tầng khuếch đại cơ bản và cặp vi saiACD301 - Chương 5: Bộ khuếch đại nhiều tầngACD301 - Chương 6: Hồi tiếp, độ ổn định và bù tần sốĐề có câu hỏi của chủ đề
ACD301 Thiết kế vi mạch tương tự – Bộ ôn tập số 1 (45 câu)