wayground logo

Free Printable Worksheets

NEW

Font size

S
M
L
XL
Worksheets

Câu hỏi lý thuyết và bài tập về nhiễu trong mạch khuếch đại

Total questions: 30

Worksheet time: 5mins

Name
Class
Date
1.

Giải thích sự khác biệt cơ bản giữa Nhiễu Nhiệt (Thermal Noise) và Nhiễu Flicker (Flicker Noise) trong transistor MOSFET về cơ chế sinh ra.

a)

Nhiệt do chuyển động hạt, flicker do bẫy bề mặt

b)

Cả hai do dòng chảy qua điện trở thuần

c)

Nhiệt do bẫy bề mặt, flicker do phonon

d)

Cả hai do giao thoa tín hiệu ở cổng

2.

Viết công thức Mật độ Phổ Công suất (PSD) của Nhiễu Nhiệt (Thermal Noise) sinh ra bởi một điện trở R và giải thích các đại lượng.

a)

4kTR là PSD điện áp phẳng theo tần số

b)

kT/R là PSD điện áp tăng tuyến tính

c)

4kT/R là PSD dòng độc lập tần số

d)

kTR^2 là PSD điện áp tỉ lệ f

3.

Trình bày các bước cơ bản để thực hiện phân tích nhiễu (Noise Analysis) tổng thể cho một tầng khuếch đại CMOS đơn.

a)

Xác định nguồn ồn, quy đổi vào, tổng hợp

b)

Đo SPICE, bỏ qua ghép, lấy trị lớn nhất

c)

Tính độ lợi một lần, bỏ qua ghép chéo

d)

Chỉ xét nguồn ồn cổng, bỏ qua điện trở

4.

Nếu hai ưu điểm và một nhược điểm của tầng Common-Gate (CG) về mặt hiệu suất nhiễu so với tầng CS.

a)

Kháng vào thấp, nhiễu cổng nhỏ; gain hạn chế

b)

Gain cao, rO lớn; băng thông rất hẹp

c)

Kháng vào cao, nhiễu nhỏ; swing lớn

d)

Kháng ra thấp, méo nhỏ; flicker rất lớn

5.

Trình bày vai trò của hệ số γ trong công thức Thermal Noise của kênh MOSFET. Giá trị của nó thay đổi như thế nào giữa transistor kênh dài và kênh ngắn?

a)

γ mô tả nhiễu kênh; tăng khi kênh ngắn

b)

γ đo flicker; giảm khi kênh ngắn

c)

γ đo shot; bằng 2 cho mọi kênh

d)

γ là hệ số gm; bằng 1 luôn

6.

Giải thích khái niệm Độ ồn (Noise Figure - NF). Nó được sử dụng để làm gì trong thiết kế mạch RF?

a)

Đo suy giảm SNR của tầng khuếch đại

b)

Đo công suất tối đa nạp tải ra

c)

Đo độ lợi điện áp của toàn mạch

d)

Đo hệ số khuếch đại dòng DC

7.

Khi nào thì Thermal Noise chiếm ưu thế so với Flicker Noise trong tầng khuếch đại CMOS và ngược lại?

a)

Tần số cao nhiệt trội; tần số thấp flicker

b)

Tần số thấp nhiệt trội; cao flicker

c)

Mọi tần số flicker luôn trội hơn

d)

Mọi tần số nhiệt luôn trội hơn

8.

Trong mạch khuếch đại vi sai, nhiễu của đuôi dòng (tail current source) ảnh hưởng đến nhiễu ngõ ra/ngõ vào tham chiếu như thế nào?

a)

Chủ yếu chung-mode, giảm qua CMRR

b)

Truyền trực tiếp như tín hiệu vi sai

c)

Không tồn tại vì bị lọc hoàn toàn

d)

Chỉ xuất hiện ở tần số rất cao

9.

Việc tăng chiều dài kênh L của transistor ngõ vào có tác động gì đến Thermal Noise và Flicker Noise?

a)

Giảm flicker; thermal gần như không đổi

b)

Tăng flicker; thermal tăng mạnh

c)

Giảm thermal nhiều; flicker tăng

d)

Cả hai tăng mạnh theo L

10.

Ngoài RG, còn có nguồn nhiễu bên ngoài nào khác (ví dụ: từ nguồn tín hiệu) cần được xem xét khi tính overlinevn,in2overline{v_{n,in}^2} cho tầng CS không?

a)

Có, điện trở nguồn và mạng ghép

b)

Không, chỉ MOSFET quyết định

c)

Chỉ có tụ ký sinh gây ồn

d)

Chỉ có rO là đáng kể

11.

Nhiễu Shot (Shot Noise) là gì? Nó có vai trò quan trọng trong linh kiện CMOS ở đâu?

a)

Nhiễu do dòng rời rạc qua tiếp giáp; ở diod

b)

Nhiễu do nhiệt chuyển động; ở kênh MOS

c)

Nhiễu do bẫy bề mặt; ở cổng oxit

d)

Nhiễu do lượng tử ánh sáng; ở LNA

12.

Tần số góc fc được xác định bởi điều kiện nào về mật độ phổ công suất nhiễu?

a)

Tại fc, nhiễu Shot bằng nhiễu Thermal

b)

Tại fc, nhiễu Thermal bằng nhiễu Flicker

c)

Tại fc, nhiễu nguồn ngoài bằng nhiễu trong mạch

d)

Tại fc, tổng nhiễu đạt giá trị cực tiểu

13.

Trong tầng khuếch đại có điện trở cổng RG lớn, cách bố trí nào giúp giảm nhiễu nhiệt do RG?

a)

Tăng một transistor cascode ở ngõ ra

b)

Dùng nhiều nhánh song song (multifinger) để chia nhỏ RG

c)

Giảm dòng ID xuống bằng không

d)

Tăng điện trở RD để bù suy hao

14.

Trong tầng CS với tải điện trở RD, nhiễu điện áp tham chiếu ngõ vào overlinevn,in2overline{v_{n,in}^2} được tính bằng công thức nào? ( overlinein,D2overline{i_{n,D}^2} là nhiễu dòng MOSFET, overlinein,RD2overline{i_{n,R_D}^2} là nhiễu dòng RD)

a)

overlinevn,in2overline{v_{n,in}^2} = overlinevn,RD2overline{v_{n,RD}^2} + overlinein,D2gm2\frac{overline{i_{n,D}^2}}{gm^2}

b)

overlinevn,in2=overlinein,D2gm2+overlinevn,RD2Av2overline{v_{n,in}^2} = \frac{overline{i_{n,D}^2}}{gm^2} + \frac{overline{v_{n,R_D}^2}}{A_v^2}

c)

vn,in2=in,D2+in,RD2gm2\overline{v_{n,in}^2} = \frac{\overline{i_{n,D}^2} + \overline{i_{n,RD}^2}}{g_m^2} (Đúng)

d)

overlinevn,in2=overlinein,D2×RD2+overlinevn,RD2Av2overline{v_{n,in}^2} = \frac{overline{i_{n,D}^2} \times RD^2 + overline{v_{n,RD}^2}}{A_v^2}

15.

Giá trị của hệ số gamma cho transistor kênh dài (L lớn) trong vùng bão hòa thường được coi là:

a)

1

b)

2/3 (Đúng)

c)

1/2

d)

0

16.

Để giảm Flicker Noise (nhiễu 1/f) tham chiếu ngõ vào trong tầng CS, người thiết kế nên:

a)

Giảm kích thước W times L

b)

Tăng chiều dài kênh L (Đúng)

c)

Giảm độ dẫn truyền gm

d)

Tăng dòng phân cực ID

17.

Nhiễu điện trở cổng RG đóng góp nhiễu trực tiếp vào vn,in2\overline{v_{n,in}^2} là 4kTRG. Ảnh hưởng của nó đến tổng nhiễu ngõ vào sẽ giảm nếu:

a)

Giảm gm của transistor

b)

Tăng RD

c)

Bỏ qua RG

d)

Sử dụng cách bố trí đa ngón (multifinger) cho transistor. (Đúng)

18.

fc (Noise Corner Frequency) là tần số tại đó:

a)

Độ lợi giảm 3 dB

b)

Thermal Noise bằng Flicker Noise. (Đúng)

c)

Flicker Noise bằng Shot Noise.

d)

gm giảm 3 dB.

19.

Trong công thức Input-Referred Flicker Noise Voltage PSD: \overline{v_{n,1/f,in}^2} = \frac{K_f}{C_{ox}WL\, f}, hằng số K_f phụ thuộc chủ yếu vào yếu tố nào sau đây?

a)

Độ dẫn truyền gm

b)

Dòng phân cực ID

c)

Công nghệ chế tạo (process technology)

d)

Điện áp quá độ V_{ov}

20.

Để giảm thiểu Noise Figure (NF) trong thiết kế LNA bằng tầng CS, người ta thường muốn tối đa hóa đại lượng nào của transistor ngõ vào?

a)

R_{out} của transistor ngõ vào

b)

C_{gs} của transistor ngõ vào

c)

gm của transistor ngõ vào

d)

Chiều dài kênh L của transistor

21.

Theo Razavi, trong các công nghệ CMOS submicron, hệ số γ cho Thermal Noise thường được xấp xỉ là bao nhiêu?

a)

2/3

b)

1

c)

1/2

d)

4/3

22.

Trong tầng CS, nếu RD là điện trở thuần có Thermal Noise vn,RD2=4kTRD\overline{v_{n,R_D}^2} = 4kTR_D , thì điện áp nhiễu này tham chiếu về ngõ vào bằng:

a)

\overline{v_{n,in,R_D}^2} = 4kT\, g_m^2 R_D

b)

vn,in,RD2=4kTRD\overline{v_{n,in,R_D}^2} = 4kT R_D

c)

vn,in,RD2=4kTRD(gmRD)2\overline{v_{n,in,R_D}^2} = \frac{4kT R_D}{(g_m R_D)^2}

d)

vn,in,RD2=4kTRDgmRD\overline{v_{n,in,R_D}^2} = \frac{4kT R_D}{g_m R_D}

23.

Để ưu tiên giảm flicker noise mà không làm tăng thermal noise quá nhiều, lựa chọn thiết kế nào phù hợp nhất khi giữ V_ov gần như không đổi?

a)

Tăng W và giảm L, tăng ID nhẹ

b)

Giảm W và tăng L, giảm ID

c)

Tăng W và L, giữ ID không đổi

d)

Giảm W và L, tăng RD lớn

24.

Độ ồn tham chiếu ngõ vào v_n,in^2 thường được dùng để làm gì trong so sánh các cấu trúc khuếch đại?

a)

Tính tổng công suất các nguồn nhiễu

b)

So sánh hiệu suất nhiễu độc lập độ lợi

c)

Xác định trực tiếp băng thông mạch

d)

Tối ưu điểm phân cực chính xác

25.

Giữ ID không đổi, tăng V_ov bằng cách giảm W sẽ ảnh hưởng ra sao đến v_n,in của thermal noise?

a)

Tăng vì gm giảm theo W

b)

Giảm vì RD tăng theo W

c)

Không đổi vì phụ thuộc RD

d)

Giảm vì ro tăng theo W

26.

Đối với tải điện trở RD lý tưởng, mật độ điện áp nhiễu ra do RD ở băng thông nhiệt có dạng nào?

a)

4kTR_D độc lập tần số

b)

2qID tăng theo f

c)

Tỉ lệ 1/f với tần số

d)

Tỉ lệ f^2 với tần số

27.

Ở vùng RF, vì sao gate-induced noise cần được tính?

a)

Do dòng nhiễu qua Cgs đáng kể

b)

Vì RD tạo 1/f mạnh hơn

c)

Vì flicker noise biến mất

d)

Do shot noise trội hoàn toàn

28.

Với cùng ID và Vov, việc tăng W làm gì đối với gm và thermal noise quy đổi?

a)

gm tăng nhẹ, v_n,in giảm

b)

gm giảm mạnh, v_n,in tăng

c)

gm không đổi, v_n,in tăng

d)

gm tăng, v_n,in tăng

29.

Trong thiết kế khuếch đại có r_o hữu hạn, nhiễu do r_o góp vào ngõ ra so với RD lý tưởng thế nào?

a)

Tạo thêm thermal tương tự

b)

Không có ảnh hưởng gì

c)

Loại bỏ flicker hoàn toàn

d)

Giảm hệ số khuếch đại

30.

Ở dải RF, thành phần nào thường bị bỏ qua so với gate-induced noise?

a)

Flicker 1/f của kênh

b)

Thermal của RD thuần

c)

Shot noise cổng MOS

d)

Nhiễu nguồn nuôi DC