Электроника
.pdfвходное напряжение UBX min приведены в табл. 7. Сопротивление
нагрузки значительно больше выходного сопротивления ОУ.
|
|
|
|
|
|
Таблица 7 |
|
Ва |
Тип ОУ |
Требуемый коэффициент усиления |
min, |
Тип усилителя |
|||
ри |
|
|
|
||||
Группы 1,4 |
Группы2,5 |
Группы3,6 |
мВ |
||||
ант |
|
|
|||||
К140УД1А |
25 |
30 |
50 |
15 |
инвертирующий |
||
1 |
|||||||
2 |
|
50 |
60 |
75 |
10 |
« |
|
|
« |
||||||
3 |
|
100 |
90 |
100 |
5 |
||
|
|
||||||
4 |
|
25 |
30 |
50 |
10 |
неинвертирующий |
|
5 |
|
50 |
60 |
75 |
5 |
44 |
|
6 |
|
75 |
90 . |
100 |
5 |
||
7 |
К140УД1Б |
30 |
50 |
100 |
20 |
инвертирующий |
|
8 |
|
60 |
75 |
200 |
15 |
“ |
|
9 |
|
90 |
100 |
300 |
10 |
||
10 |
|
30 |
50 |
100 |
10 |
неинвертирующий |
|
11 |
|
60 |
75 |
200 |
10 |
и |
|
|
4С |
||||||
12 |
|
90 |
100 |
300 |
5 |
||
13 |
К140УД2А |
50 |
100 |
75 |
5 |
инвертирующий |
|
14 |
|
75 |
200 |
100 |
5 |
и |
|
15 |
|
100 |
300 |
150 |
10 |
неинвертирующий |
|
16 |
|
50 |
100 |
75 |
10 |
||
17 |
|
75 |
200 |
100 |
10 |
|
|
18 |
|
100 |
300 |
150 |
5 |
|
|
19 |
К140УД6 |
100 |
75 |
25 |
1 |
инвертирующий |
|
20 |
|
200 |
100 |
50 |
1 |
сс |
|
|
“ |
||||||
21 |
|
300 |
150 |
100 |
1 |
||
22 |
|
100 |
75 |
25 |
2 |
неинвертирующий |
|
23 |
|
200 |
100 |
50 |
2 |
|
|
24 |
|
300 |
150 |
75 |
2 |
|
|
25 |
К140УД7 |
75 |
25 |
30 |
3 |
инвертирующий |
|
26 |
|
100 |
50 |
60 |
3 |
“ |
|
27 |
|
150 |
100 |
90 |
1 |
|
|
28 |
|
75 |
25 |
30 |
3 |
неинвертирующий |
|
29 |
|
100 |
50 |
60 |
3 |
U |
|
30 |
|
150 |
75 |
90 |
3 |
||
|
|
||||||
Задание
1.Начертить заданную схему усилителя с цепью обратной связи
иисточниками питания. Указать входное и выходное напряжения.
10
2.Рассчитать сопротивления резисторов схемы для получения требуемого коэффициента усиления.
3.Определить максимальную амплитуду входного синусоидаль ного сигнала, при которой не будет значительных искажений вы ходного сигнала.
4.Начертить амплитудную характеристику усилителя.
Задача 5.
На основе операционного усилителя проектируется сумматор для выполнения заданной операции. Тип ОУ, выполняемая опера ция и сопротивление резистора обратной связи приведены в табл. 8. Сопротивление нагрузки значительно больше выходного сопротив ления ОУ.
Таблица 8
Ва ри Тип ОУ ант
1 2
1
2
3
4
5 К140УД1А
6
7
8
9
10
11
12
13 К140УД2А
14
15
16
17
18
19
20 К140УД6
21
22
23
24
Выполняемая
операция
3 (/] + 2иг + 3иъ
4U\ + U2 + U3 2U\ + Ui + lU-i
-iU ,+ 2U 2 + 3U3) ~{4U} + U2+U3) -(2 [/, + U2+ 2t/3)
U, +2U2-3U 3-4U 4 2U] + U2-3U 3-2U 4 3U,+2U2 + 2U} U,+4U2 + 2U3 2U{ + 3U2+U3
-(3(7, + 2U2+ 2U3)
-(U, + 4U2 + 2U3) -{2U\ + 3и2 + 3U3) 31/, + U2 - 2U3 - UA 4U]+2U2-3U 3-2U4 5Ui + U2 + U3
3U, + U2 + 4U3
2UX+ 5U2+U3
—(5t/j + U2 + U3) -(5Ui + U2 +2U3)
-(3C/i + U2 + 4U3)
5С/, + и2- и ъ- и л 2U} + U2 - 5U3 - U*
Сопротивление резистора |
|
|||
обратной связи, кОм |
Тип сумматора |
|||
Груп |
Груп |
Груп |
||
|
||||
пы 1, 4 |
пы 2, 5 |
пы 3, 6 |
|
|
4 |
5 |
6 |
7 |
|
|
|
|
неинвертирующий |
|
20 |
50 |
75 |
инвертирующий |
|
|
||||
|
|
|
параллельный |
|
|
|
|
“ |
|
|
|
|
неинвертирующий |
|
|
|
|
“ |
|
50 |
75 |
100 |
инвертирующий |
|
|
||||
|
|
|
параллельный |
|
|
|
|
неинвертирующий |
|
|
|
|
“ |
|
75 |
100 |
40 |
инвертирующий |
|
|
||||
ct
параллельный
“
11
|
|
|
|
|
Окончание табл. 8 |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
25 |
|
6U) + 2U2+U3 |
|
|
|
неинвертирующий |
26 |
|
6£/, + 4£/2+ U3 |
|
|
|
|
27 |
К140УД7 |
-(U } + 6U2 + U3) |
100 |
20 |
150 |
инвертирующий |
28 |
-i2U {+2U2 + 5U3) |
|
||||
29 |
|
5UI +2U2-3U 3- U 4 |
|
|
|
параллельный |
30 |
|
UI +6U2 - U3-4U 4 |
|
|
|
|
Задание
1. Начертить схему сумматора для реализации заданной опера ции с указанием источников питания, входного и выходного напря жений.
2. Рассчитать величину сопротивлений резисторов входных цепей.
Задача 6.
Работа автоматизированного комплекса контролируется по N па
раметрам: положение рабочих органов и заготовок, давление и тем пература масла в системе, давление охлаждающей жидкости и т.д. Параметры контролируются двоичными датчиками. При отклоне нии хотя бы одного из параметров от нормы комплекс автоматиче ски отключается. Система управления построена на элементах по ложительной логики, то есть наличие сигнала, например, о доста точном давлении масла соответствует 1, а отсутствие сигнала - 0. Число и нормальное значение контролируемых параметров заданы десятичным числом, которое получают сложением числа А (табл. 9) с числом, которое задано в табл. 10. Его надо преобразовать в дво ичное число, количество разрядов которого соответствует количе ству параметров, а значение каждого разряда - нормальному значе нию параметра.
|
|
|
|
|
|
Таблица 9 |
Группа |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
Число А |
32 |
34 |
36 |
38 |
40 |
42 |
12
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 10 |
|
Вариант |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
Тип |
|
10 |
логических |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
элементов |
|
Число |
10 |
12 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
21 |
24 |
2И-НЕ |
|
2ИЛИ-НЕ |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Вариант |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
ЗИ-НЕ |
|
Число |
20 |
22 |
23 |
24 |
25 |
26 |
28 |
19 |
21 |
27 |
ЗИЛИ-НЕ |
|
Вариант |
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
26 |
27 |
28 |
29 |
30 |
2И-НЕ |
|
Число |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
21 |
22 |
23 |
ЗИЛИ-НЕ |
Задание
1.Сложить число А с числом согласно варианту.
2.Преобразовать полученное десятичное число в двоичное.
3.Пронумеровать датчики от младшего разряда двоичного чис ла к старшему.
4.Составить таблицу истинности и записать логическую функ цию. Функция равна единице только для заданного набора.
5.Преобразовать логическую функцию в соответствии с задан ным типом логических элементов.
6.Составить схему управления из заданных логических элементов.
7.Проверить на схеме правильность работы, подав на входы за данный код.
Задача 7.
Работа производственного механизма контролируется по четы рем параметрам. При трех сочетаниях этих параметров схема управ ления должна выдавать предупреждающий сигнал. Нужные сочета ния заданы десятичными числами. Первое - в табл. 11, два других - в табл. 12. Для реализации схемы управления можно использовать только заданные типы логических элементов.
Таблица 11
Группа |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
Первое число |
3 |
4 |
5 |
6 |
5 |
4 |
Тип логических элементов |
2И-НЕ, ЗИЛИ-НЕ |
ЗИ-НЕ, 2ИЛИ-НЕ |
||||
13
Таблица 12
Вариант |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
Числа |
7,8 |
7,9 |
7, 10 |
7,11 |
7, 12 |
7, 13 |
7,14 |
7, 15 |
8,9 |
8, 10 |
Вариант |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
Числа |
8, 11 |
8, 12 |
8, 13 8, 14 |
8, 15 |
9, 10 |
9,11 |
9, 12 |
9, 13 |
9, 14 |
|
Вариант |
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
26 |
Г 27 |
28 |
29 |
30 |
Числа |
10, 11 |
10,12 |
10,13 |
10,14 |
10,15 |
11,12 |
11,14 |
12,13 |
12,14 |
13,15 |
Задание
1.Преобразовать заданные десятичные числа в четырехразряд ные двоичные коды. Недостающие разряды добавить нулями.
2.Составить таблицу истинности, в которой единице должны соответствовать только заданные наборы параметров.
3.Записать и упростить логическое уравнение. Преобразовать его в соответствии с типом заданных логических элементов.
4.Составить схему управления.
5.Проверить ее работу, подав на входы заданные наборы пара метров.
Задача 8.
Разработать дешифратор с 2 входами, работающий на семисег ментный индикатор. Схема соединений электродов индикатора (об щий катод (ОК) или общий анод (ОА)) и логические элементы заданы в табл. 13. Индикатор показывает последовательно символы, приве денные в табл. 14.
Таблица 13
Группа |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
Схема соединений |
ОК |
ОА |
ОК |
ОА |
ОК |
ОА |
|
электродов индикатора |
|||||||
|
|
|
|
|
|
||
Логический базис |
2И-НЕ, 2ИЛИ-НЕ |
2ИЛИ-НЕ |
2И-НЕ |
||||
14
|
|
|
|
|
Таблица 14 |
Вариант |
Символы |
Вариант |
Символы |
Вариант |
Символы |
1 |
0123 |
11 |
FLIP |
21 |
ПОРА |
2 |
1234 |
12 |
FLOP |
22 |
РАНО |
3 |
2468 |
13 |
LOAd |
23 |
УГОН |
4 |
3210 |
14 |
HOLd |
24 |
РУСЬ |
5 |
4321 |
15 |
H IFI |
25 |
РАНГ |
6 |
6420 |
16 |
ОРЕП |
26 |
ПЕЧЬ |
7 |
3456 |
17 |
StOP |
27 |
СПОР |
8 |
5678 |
18 |
HALt |
28 |
БГПА |
9 |
6543 |
19 |
HOPE |
29 |
НОЧЬ |
10 |
9876 |
20 |
HOLA |
30 |
ГОРА |
З а д а ча 9.
Разработать комбинационное устройство с 4 входами, дающее на выходе F = 1 при подаче на входы заданных в табл. 16 чисел в дво ичном коде. При подаче на входы других чисел F = 0. Используе
мые логические элементы приведены в табл. 15.
Таблица 15
Группа |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
Логический |
2ИЛИ-НЕ |
И, НЕ |
ЗИ-НЕ |
2И-НЕ |
ИЛИ, НЕ |
ЗИЛИ-НЕ |
базис |
|
|
|
|
|
|
Таблица 16
Вариант
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Заданные числа
4, 6, 12, 14 |
||
0, 1, 8, 9 |
|
|
6, 7, 14, 15 |
||
2,6, |
10, |
14 |
9, |
11, |
13, |
15 |
||||
0, 1 ,2,3 |
|
|
|
||||
4, 5, 6, 7 |
|
|
|
||||
8, 9, 10, 11 |
|
||||||
12, |
13, |
14, |
15 |
||||
3,7, |
11, |
15 |
|
||||
Вариант |
Заданные числа |
|
114,5 , 12, 13
124-7, 12-15
138, 10, 12, 14
140, 2, 4, 6
151,3, 5, 7
160, 1,4 ,5
178, 9, 12, 13
181 ,3 ,9 , 11
1910, 11, 14, 15
20 1 ,5,9, 13
Вариант |
Заданные числа |
|
210, 1,4, 5, 8,9, 12, 13
220-7
238-15
24все числа, кратные 4
250 ,3 ,4 , 7, 8, 11, 12, 15
26все четные
27все нечетные
281,2, 5 ,6 ,9 , 10, 13, 14
292, 3,6, 7, 10, 11, 14, 15
300-3, 8-11
15
Задание
1.Преобразовать заданные десятичные числа в четырехразряд ные двоичные коды. Недостающие разряды добавить нулями.
2.Составить таблицу истинности, в которой единице должны соответствовать только заданные числа.
3.Записать и упростить логическое уравнение. Преобразовать его в соответствии с типом заданных логических элементов.
4.Составить схему устройства.
Задача 10.
Электропривод производственного механизма осуществляется тремя электродвигателями. Включение и отключение электродвига телей производится контакторами, которые управляются кнопоч ными постами. Для нормальной работы электродвигатели должны включаться и отключаться в определенном порядке, который зада ется схемой управления на логических элементах. Питание катушек контакторов осуществляется от схемы управления через усилители.
Задание
1.Для заданного в табл. 17 порядка включения и отключения двигателей составить схему управления на стандартных логических элементах, триггерах.
2.На схеме указать кнопки включения и выключения, усилите ли и катушки контакторов.
|
|
Таблица 17 |
|
Вариант |
Порядок включения |
Порядок выключения |
|
двигателей |
двигателей |
||
|
|||
1 |
2 |
3 |
|
1 |
1-2-3 |
1-2-3 |
|
2 |
2-1-3 |
1-3-2 |
|
3 |
3-2-1 |
2-1-3 |
|
4 |
1-3-2 |
2-3-1 |
|
5 |
2-3-1 |
3-1-2 |
|
6 |
3-1-2 |
3-2-1 |
16
|
|
Окончание табл. 17 |
1 |
2 |
3 |
7 |
1-2-3 |
1-3-2 |
8 |
2-1-3 |
2-1-3 |
9 |
3-2-1 |
2-3-1 |
10 |
1-3-2 |
3-1-2 |
11 |
2-3-1 |
3-2-1 |
12 |
3-1-2 |
1-2-3 |
13 |
1-2-3 |
2-1-3 |
14 |
2-1-3 |
2-3-1 |
15 |
3-2-1 |
3-1-2 |
16 |
1-3-2 |
3-2-1 |
17 |
2-3-1 |
1-2-3 |
18 |
3-1-2 |
1-3-2 |
19 |
1-2-3 |
2-3-1 |
20 |
2-1-3 |
3-1-2 |
21 |
3-2-1 |
3-2-1 |
22 |
1-3-2 |
1-2-3 |
23 |
2-3-1 |
1-3-2 |
24 |
3-1-2 |
2-1-3 |
25 |
1-2-3 |
3-1-2 |
26 |
■2-1-3 |
3-2-1 |
27 |
3-2-1 |
1-2-3 |
28 |
1-3-2 |
1-3-2 |
29 |
2-3-1 |
2-1-3 |
30 |
3-1-2 |
2-3-1 |
Примечание.
Если указан порядок включения 1-2-3 - это значит, что двигате ли можно запустить, нажимая кнопку «Пуск» только в таком поряд ке. При нажатии кнопок 1-3 третий двигатель не должен запускать ся. Это же относится и к порядку отключения.
Задача 11.
Составить схему суммирующего счетчика на .D-триггерах К155ТМ2 или JA'-триггерах К155ТВ1. Тип счетчика и модуль счета заданы в табл. 18. При необходимости можно использовать логические эле менты той же серии. Предусмотреть установку нуля счетчика.
17
Таблица 18
Вариант |
Тип счетчика |
|
1 |
Параллельный |
|
2 |
а |
|
и |
||
3 |
||
а |
||
4 |
||
Кольцевой |
||
5 |
||
6 |
< ( |
|
7 |
||
<.<. |
||
8 |
||
и |
||
9 |
||
и |
||
10 |
||
|
||
11 |
Последовательный |
|
12 |
U |
|
а |
||
13 |
||
<( |
||
14 |
||
а |
||
15 |
||
и |
||
16 |
||
|
||
17 |
сс |
|
18 |
||
(С |
||
19 |
||
it |
||
20 |
||
“ |
||
21 |
||
22 |
и |
|
|
23
24 |
( ( |
|
|
||
25 |
|
|
26 |
U |
|
|
||
27 |
а |
|
ч |
||
28 |
||
|
||
29 |
< « |
|
и |
||
30 |
||
|
Тип триггера |
Модуль счета |
D |
5 |
JK |
5 |
D |
6 |
JK |
6 |
D |
5 |
Ж |
5 |
D |
6 |
JK |
6 |
D |
7 |
JK |
7 |
D |
5 |
Ж |
5 |
D |
6 |
Ж |
6 |
D |
7 |
Ж |
7 |
D |
9 |
Ж |
9 |
D |
10 |
Ж |
10 |
D |
11 |
Ж |
11 |
D |
12 |
Ж |
12 |
D |
13 |
Ж |
13 |
D |
14 |
Ж |
14 |
D |
15 |
Ж |
15 |
Задание
1.Выбрать необходимое число триггеров и составить таблицу состояний счетчика для заданного модуля счета.
2.Начертить схему счетчика с обозначением входов и выходов.
3.Начертить временную диаграмму работы счетчика за полный цикл работы.
Задача 12.
Написать реферат. Номер вопроса для реферата задан в табл. 19.
Таблица 19
Группа |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
Номер |
2 послед |
2 послед |
2 послед |
2 послед |
2 послед |
2 послед |
|
ние цифры |
ние цифры |
ние цифры ние цифры |
ние цифры |
ние цифры |
|||
вопроса |
|||||||
|
шифра |
шифра+ 20 |
шифра+ 40 |
шифра+ 60 |
шифра+80 |
шифра+ 50 |
|
Перечень вопросов
1.Полупроводниковые диоды и их краткая характеристика.
2.Выпрямительный диод.
3.Стабилитрон.
4.Биполярные транзисторы: характеристики и параметры.
5.Схемы включения биполярных транзисторов.
6.Схема замещения биполярного транзистора и /г-параметры.
7.Полевые транзисторы, принцип их работы.
8.Тиристоры.
9.Интегральные микросхемы: определение, технологические про цессы, особенности интегральной технологии.
10.Интегральные микросхемы: особенности ИС на примере по лупроводниковой, классификация ИС, степень интеграции.
11.Усилительный каскад на биполярном транзисторе. Графиче ский расчет каскада.
12.Усилительный каскад на полевом транзисторе.
13.Усилители мощности.
14.Эмиттерный повторитель.
15.Однотактный трансформаторный усилитель мощности.
16.Двухтактный бестрансформаторный усилитель мощности.
17.Обратные связи в усилителях.
18.Усилители постоянного тока (УПТ).
19.Операционные усилители (ОУ): параметры и характеристики.
20.Инвертирующий и неинвертирующий усилители на ОУ.
21.Разностный усилитель на ОУ.
19
