Министерство образования и науки Донецкой Народной Республики

Государственное профессиональное образовательное учреждение

«Донецкий техникум промышленной автоматики»

Электронная техника

Методические указания по выполнению контрольной работы для студентов заочного отделения

2015

Общие указания по выполнению и оформлению контрольной работы • Контрольная работа выполняется студентами по одному из десяти вариантов. Вариант определяется по последней цифре номера зачетной книжки (ноль соответствует десятом варианту). • Перед выполнением каждого задания необходимо тщательно ознакомится с теоретическим материалом по данной теме (в соответствии с рекомендованного списка литературы). • Контрольная работа состоит из четырех задач • Для каждой задачи необходимо привести начальное условие задачи. • Все страницы должны иметь нумерацию. • Условные графические обозначения элементов и узлов должны отвечать ГОСТ. Необходимые условные графические обозначения приведены в приложениях. • Таблицы и рисунки должны иметь сквозную нумерацию. Каждая таблица и рисунок должны быть подписаны. • В конце работы необходимо привести список использованной литературы, указать дату и поставить свою подпись. • Исправление ошибок (работу над ошибками) выполнять не в тексте контрольной работы, а после рецензии преподавателя.

Задача 1 Расчёт резистивного делителя напряжения

1.1 Начертить схему резистивного делителя напряжения.

1.2 Рассчитать сопротивления резисторов для получения коэффициента передачи.

1.3 Округлить найденное сопротивление до стандартного номинала.

1.4 Определить полученный коэффициент передачи, сравнить его с заданным, оценить погрешность и сделать выводы к её допуску.

1.5 Определить амплитуду выходного напряжения.

1.6 Рассчитать мощность, которую рассеивают резисторы и обозначить на схеме номиналы мощностей резисторов.

1.7 Показать в масштабе эпюры входного и выходного напряжений, обращая внимание на фазу сигналов (вверху входное напряжение, внизу – выходное). Внимание! Размещение эпюр в разных столбцах или на разных страницах не разрешается.

2 Исходные данные

2.1 Входное сопротивление R_вх ≥ 1 кОм.

2.2 Амплитуда входного напряжения U_{m вх} = 10 + M, В.

Здесь и дальше: М – предпоследняя, а N – последняя цифры зачётной книжки.

Методические указания и пример расчета к задаче 1

3 Пример расчета (для М =1, N=4)

3.1 Приведем схему резистивного делителя напряжения.

Рисунок 1.1 – Схема резистивного делителя напряжения

3.2 Рассчитаем заданный коэффициент передачи делителя.

Согласно условию задания

R_вх ≥ 1 кОм

А так как в данном случае резисторы соединены последовательно, то входное сопротивление цепи равно:

R_вх (1.1)

Из данной формулы видно, что коэффициент передачи будет равным:

(1.2)

Как видно по рисунку 1.1 и формуле 1.1 входное сопротивление зависит как от сопротивления резистора R1, так и от сопротивления резистора R2. Для выполнения условия задачи можно задать сопротивление одного из этих резисторов равным 1 кОм. Если задать R2 = 1 кОм, то в таком случае R_вх > 1кОм.

Тогда значение резистора R1

R1 =((10+ -1) ^. 1000=(14-1) ^. 1000=13 000, Ом

3.3 Из Приложения1 находим ближайшую стандартную величину R1=13кОм.

3.4 Рассчитать коэффициент передачи делителя с новыми значениями.

Крас

Определить погрешность коэффициента передачи:

∆К = К_рас – К=0,071 – 0,071=0

δ% = = ^. 100%= 0%

Но так как в реальности нельзя изготовить идеальный резистор, все резисторы имеют шкалу допуска разброса параметров. Мы выбрали тип резистора из ряда Е24, для которого допустимые отклонения от номинала составляет ± 5% . Соответственно δ% = 5% .

Полученное значение погрешности не превышает 5%, что удовлетворяет условию.

3.5 Определим амплитуду выходного напряжения

U_{m вых} = К_рас ^. U_{m вх} (1.3)

3.6 Рассчитаем мощности, которые рассеивают резисторы по формуле:

P = U ^. I = U² / R = I^{2 .} К (1.4)

U_{m вх} = 10 + M = 10 + 1 = 11 В

U_{m вых} = 0,071 ^. 11 = 0,781 В

Так как U_{m вх} = U_{m R1} + U_{m R2} = U_{m R1} + U_{m вых}

U_{m R1} = U_{m вх} - U_{m вых} = 11 – 0,781 = 10,219, В

P_R2 = U²_{m вых} / R2 = 0,781² / 1000 = 6,1 ^. 10^-4, Вт

P_R1 = U²_{m R1} / R1 = 10,219² / 13000 = 8,03 ^. 10^-3, Вт

Выбираем номинальные величины мощностей резисторов.

P_R1 = 0,125 Вт; P_R2 = 0,125 Вт.

3.7 На графике покажем эпюры входного и выходного напряжений.

Рисунок 1.2 – Эпюры входного и выходного напряжений делителя