- •Электроника и микропроцессорная техника
- •Ижевск 2010 задание для контрольной работы
- •Раздел 1. Расчет усилителя напряжения на биполярном транзисторе.
- •Раздел 2. Расчет схемы на операционном усилителе
- •Исходное задание.
- •Раздел 3. Синтез логической функциональной схемы
- •Литература
- •Раздел 1. Методика расчета усилителя напряжения переменного тока Исходные данные
- •Назначение элементов
- •Методика расчета схемы
- •Раздел 2. Методика расчета схем на операционных усилителях Схемы на операционных усилителях
- •Назначение элементов схем
- •Методика расчета схем
- •Пример расчета сумматора на рис. 4.А
- •К пункту 3.1
- •К пункту 3.2
- •К пункту 3.3
- •Пример к пункту 3
- •Приложения
К пункту 3.3
Вычертить функциональную электрическую схему, реализующую логическую функцию F, используя базовые элементы: (И, ИЛИ, НЕ). Условные графические обозначения базовых элементов даны в приложении 5.
Пример к пункту 3
Задана логическая функция:
Упростим данную функцию, пользуясь методом карты Карно
Минимальное покрытие по карте Карно (рис.6) дает:
Составим таблицу истинности.
Таблица 8 – Таблица истинности логической функции
На рис. 7 представлена функциональная электрическая схема, реализующая функцию F =X (Y + Z).
Для перевода логической функции в универсальный базис И-НЕ воспользуемся правилом двойного отрицания и теоремой де Моргана:
Ф
ункциональная
электрическая схема в универсальном
базисе И-НЕ представлена на рис.8
Приложения
Приложение 1
Таблица 8 - Параметры и характеристики некоторых широко применяемых транзисторов
Параметр |
КТ315Б |
КТ315Г |
КТ375А |
КТ375Б |
Предельно допустимое напряжение коллектор-эмиттер Uкэ доп, В |
15 |
25 |
60 |
30 |
Максимальный постоянный ток коллектора Iк доп, мА |
100 |
100 |
100 |
100 |
Допустимая мощность рассеивания на коллектора Рк доп, мВт |
150 |
150 |
400 |
400 |
Статический коэффициент усиления тока базы в схеме с ОЭ |
50350 |
50350 |
10100 |
50140 |
Обратный ток коллекторного перехода IKO, мкА |
1 |
1 |
1 |
1 |
Максимальная температура перехода Тп мах, ºС |
120 |
120 |
125 |
125 |
Приложение 2
НОМИНАЛЫ СОПРОТИВЛЕНИИ РЕЗИСТОРОВ
И ЕМКОСТЕЙ КОНДЕНСАТОРОВ
(НЕ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКИХ)
Номинальное сопротивление резистора выбирается по расчетному из номиналов ряда Е24:
R = K 10 n Ом,
где К - множитель ряда Е24 (см. табл. 9);
n - степенной множитель.
Номинал емкости конденсатора выбирается по расчетной из номиналов ряда Е24:
C = K 10 n Ф.
Таблица 9
-
1,0
1,1
1,2
1,3
1,5
1,6
1,8
2,0
2,2
2,4
2,7
3,0
3,3
3,6
3,9
4,3
4,7
5,1
5,6
6,2
6,8
7,5
8,2
9,1
Приложение 3
НОМИНАЛЫ ЕМКОСТЕЙ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКИХ КОНДЕНСАТОРОВ К50-6, К50-16
Номиналы электролитических конденсаторов К50-6, К50-16 и их рабочее напряжение в таблице 10.
Таблица 10
Рабочее напряжение, В |
Номинальная емкость, мкФ |
Рабочее напряжение, В |
Номинальная емкость, мкФ |
6,3 |
5 10 20 50 100 200 500 |
16; 25 |
1 2 5 10 20 50 100 200 500 1000 2000 4000 |
10 |
10 20 50 100 200 1000 2000 4000 |
Приложение 3
ПАРАМЕТРЫ ОПЕРАЦИОННЫХ УСИЛИТЕЛЕЙ ШИРОКОГО ПРИМЕНЕНИЯ
Таблица 11
Параметр |
К140УД6 |
К140УД7 |
К140УД8 |
К140УД14 |
К544УД1 |
Коэффициент усиления по напряжению Коу |
70103 |
50103 |
50103 |
50103 |
50*103 |
Разность входных токов ΔIвх, нА |
10 |
50 |
0,15 |
0,2 |
0,15 |
Внутреннее напряжение смещения Uсмв, мВ |
5 |
5 |
20 |
2 |
15 |
Тепловой дрейф внутреннего напряжения смещения ΔUСМ/ΔТ, мкВ/К |
20 |
6 |
50 |
0 |
20 |
Входное сопротивление RВХ, МОм |
1 |
0.4 |
103 |
30 |
104 |
Выходное сопротивление RВЫХ, кОм |
1 |
- |
- |
- |
- |
Тепловой дрейф разности входных токов ΔΔIВХ/ΔТ, нА/К |
0,1 |
0,4 |
0 |
0 |
0 |
Максимальное напряжение на выходе ОУ Uвых max ОУ, В |
11 |
11,5 |
10 |
10 |
10 |
Номинальное напряжение питания Uп, В |
15 |
15 |
15 |
15 |
±15 |
ПРИМЕРНЫЕ ВОПРОСЫ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ К СДАЧЕ ЭКЗАМЕНА
ПО КУРСУ
«ЭЛЕКТРОНИКА И МИКРОПРОЦЕССОРНАЯ ТЕХНИКА»
Классификация твердых тел по электропроводности.
Собственная примесная и электропроводность полупроводников.
Эффект компенсации примесей.
Уравнение плотности токов.
Р-n- переход в равновесном и неравновесном состояниях.
Параметры диодов.
Разновидности диодов.
Полевой транзистор. Устройство. Параметры.. Принцип действия. ВАХ .
Понятие о полевом транзисторе с изолированным затвором.
Общие сведения о биполярных транзисторах (БТ).
Режимы работы и схемы включения БТ.
Принцип работы БТ в отсечке и активном режиме.
Эффект усиления мощности.
Принцип работы БТ в насыщенном и инверсном режимах.
Статические характеристики БТ в схемах с ОБ и ОЭ .
Малосигнальные модели и параметры БТ в схемах с общей базой и общим эмиттером.
H -параметры транзистора. Графический метод определения h-параметров.
Тиристоры (динистор и тринистор) .
Тиристоры (симистор и фототиристор)
Структурная схема источников вторичного электропитания.
Однофазные выпрямители переменного тока. Схемы. Принцип действия.
Трехфазный мостовой выпрямитель. Схема. Принцип действия. Нагрузочная характеристика выпрямителя.
Управляемый выпрямитель на тиристорах. Схема. Принцип действия. Временные диаграммы.
Сглаживающие L, C, RC, LC-фильтры, схемы, принцип действия.
Стабилизаторы напряжения. Назначение. Система параметров. Классификация.
Параметрические стабилизаторы напряжения.
Компенсационные стабилизаторы напряжения ( с непрерывным и импульсным регулированием).
Усилители. Классификация. Характеристики и параметры усилителей.
Работа транзистора с нагрузкой. Нагрузочные характеристики, рабочая точка. Классы усиления А, В, АВ.
Усилительный каскад с общим эмиттером. Назначение элементов схемы. Принцип действия.
Эквивалентная схема и параметры усилителя по схеме с ОЭ.
Усилительный каскад по схеме с ОБ. Назначение элементов. Принцип действия.
Эквивалентная схема и параметры усилителя по схеме с ОБ.
Усилительный каскад по схеме с ОК. Назначение элементов. Принцип действия.
Эквивалентная схема и параметры усилителя с ОК.
Сравнительная оценка свойств усилителей по схеме с ОЭ, ОБ. ОК.
Усилительный каскад с общим истоком. Назначение элементов. Принцип действия. Параметры.
Усилительный каскад с общим стоком. Назначение элементов. Принцип действия. Параметры.
Многокаскадный усилитель напряжения с резистивно-емкостной связью. Схема замещения.. Принцип действия. Амплитудно-частотная характеристика.
Структурная схема усилителя с обратной связью. Классификация обратных связей.
Примеры схем с обратной связью. Коэффициент усиления по напряжению усилителя с обратной связью.
Входное сопротивление усилителя с отрицательной обратной связью (ООС).
Выходное сопротивление усилителя с ООС.
Влияние ООС на нелинейные искажения и полосу пропускания усилителя.
Общие сведения об операционных усилителях (ОУ).Понятие дифференциального и синфазного сигналов.
Схемы включения ОУ: дифференциальная, инвертирующая, неинвертирующая.
Выполнение математических операций на ОУ: суммирование, интегрирование, интегрирование, логарифмирование.
Общие сведения о компараторах.
Компаратор для сравнения однополярных и разнополярных сигналов.
Компаратор с гистерезисом (триггер Шмита на ОУ).
Мультивибратор на компараторе. Принцип действия. Временные диаграммы.
Структурная схема усилители мощности (УМ). Схемотехника выходного каскада в классах В и АВ.
Составные транзисторы на однотипных и разнотипных структурах.
Усилитель мощности на ОУ. Схема. Назначение элементов. Принцип действия.
Избирательный усилитель. Избирательный усилитель с LС–контуром. Схема. Принцип действия. Зависимость коэффициента усиления от частоты. Амплитудно-частотная характеристика.
Избирательный усилитель с двойным Т-образным мостом. Схема. Принцип действия. АЧХ.
Генераторы гармонических колебаний. Условия самовозбуждения.
LС – генератор с трансформаторной связью. Схема. Принцип действия.
RC – генераторы. Схемы. Условия самовозбуждения. Принцип действия.
Электронные ключи логическая схема.. Параметры. Транзисторный ключ.
Способы кодирования цифровой информации. Диодная
Функционально-полные системы элементов. Диодно-транзисторная логическая схема.
Транзисторно-транзисторная логическая схема. Принцип действия.
Интегральные триггеры: RS, Т, Д, JK
Регистры.
Счетчики импульсов.
Сумматоры
Мультиплексоры, демультиплексоры.
Назначение, функция преобразования и система параметров цифро-аналоговых преобразователей (ЦАП).
Принципы построения ЦАП.
Назначение, функция преобразования и система параметров аналого-цифровых преобразователей (АЦП).
АЦП последовательного счета.
Системы счисления. Перевод чисел из одной системы счисления в другую.
Арифметика в двоичном коде. Дополнительный код.
Архитектура микропроцессорной системы. Система общих шин.
Структура памяти микропроцессорной системы.
Архитектура микропроцессора.

Транзистор