Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Электронный учебно-методический комплекс по учебной дисциплине Основы электроники для специальности 1-53 01 04 Автоматизация и управление теплоэнергетическими процессами

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
30.11.2025
Размер:
6.91 Mб
Скачать

Задача У2 Для каскада на транзисторе ГТ108А, схема которого приведена на

рис. 1, а, заданы EК = 10 В, UЭК = 5 В, UЭБ = 0,15 В, RК = 900 Ом, RЭ = 100 Ом, h21 =

100. Рассчитать токи IК, IБ и сопротивления резисторов R1 и R2, если I1 = 5IБ.

Задача У3. Усилитель имеет KU 100 . Он охвачен положительной

обратной связью по напряжению с коэффициентом передачи 0,01 . Определить коэффициент усиления усилителя с обратной связью.

Задача У4. Усилитель имеет следующие динамические параметры: KU = 250, Rвх = 0,5 кОм, Rвых = 1 кОм. Рассчитать коэффициент передачи цепи обратной связи β, который позволит повысить входное сопротивление до 2 кОм. Определить параметры усилителя с учетом ООС.

Задача У5. Двухкаскадный усилитель с коэффициентами усиления каскадов KU1 = 100 и KU2 = 20 охвачен общей отрицательной обратной связью по напряжению с = 0,02. Определить общий коэффициент усиления с учетом ООС.

Задача У6. Рассчитать мощность источника питания и максимальную мощность РК транзистора однотактного трансформаторного каскада усиления мощности, если Рн max = 0,5 Вт.

Задача У7. Какую максимальную мощность можно получить от двухтактного каскада усиления мощности, если транзисторы работают в классе

Ви имеют Рк доп = 0,6 Вт?

5.Расчет схем на операционных усилителях.

Задача ОУ1. В цепи рис. 1

 

U3

 

R3

RОС

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R2

 

 

 

 

 

 

R1 = 20 кОм; R2 = 10 кОм;

 

U2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R3 = 25 кОм; Rос = 100 кОм;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R1

 

 

 

 

 

 

 

U1

 

 

 

 

 

U1 = U2 = U3 = 10 мВ.

 

 

 

 

 

R4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Определить Uвых и R4.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Uвы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 1

301

Задача ОУ2. В цепи рис. 2 R1 = 5 кОм; UВХ = 10 мВ; Uвых = 0,11 В.

Определить Rос и R2.

 

+E

 

 

 

Uвх

 

Задача ОУ3. В цепи рис. 2 UВХ = 1 В.

 

 

Uвых

 

 

Определить Uвых.

Uоп

 

 

 

Рис. 2

Задача ОУ4. В цепь инвертирующего входа ОУ включен фотодиод VD. При некоторой освещенности ток фотодиода Iф = 10 мкА.

Рассчитать RОС, при котором выходное напряжение UВЫХ = 1 В.

Задача ОУ5. Составьте устройство на базе операционного усилителя для реализации функции

Uвых = КU ∙ (Uвх1 Uвх2 + Uвх3)

Определить параметры схемы, если известны Rос = 20 кОм; КU = 5.

Задача ОУ6. Для разностного усилителя определить Uвых, если Uвх 1 = 0,1 В,

Uвх 2 = –0,3 В, RОС = R3 = 400 кОм, R1 = R2 = = 20 кОм.

Задача ОУ7. Ограничится ли выходной сигнал в инвертирующем усилителе,

если Uвх = 1 В, R1 = 10 кОм, RОС = 100 кОм?

Максимальное выходное напряжение ОУ Uвых max = 8 В.

Вкаком режиме работает ОУ?

6.Реализация комбинационных устройств на логических элементах.

Задача КУ1. Составить таблицы истинности для функций, реализуемых логическими элементами 2И-НЕ, 3ИЛИ-НЕ. Начертить условное обозначение этих элементов.

Задача КУ2. Составить функциональную схему устройства на логических

 

 

 

 

 

 

 

 

 

элементах,

реализующего

функцию

а)

F1 X1 X 2 X3 ;

б) F2 X1 X2 X3.

 

 

 

 

 

 

 

Задача КУ3. Составить функциональную схему устройства, реализующего логические функции F1 X ; F2 X1 X 2; F3 X1 X2 на логических элементах а) 2И-НЕ; б) 2ИЛИ-НЕ.

Задача КУ4. Составить функциональную схему на логических элементах 2И-НЕ, реализующую функцию F X1 X2 X3 X4.

302

Задача КУ5. На рис. 1 приведена структурная схема логического устройства. Запишите уравнение логической функции, реализуемой этим устройством. При каком наборе входных сигналов F = 1?

Задача КУ6. Записать функцию и составить схему, реализующую мажоритарную логику (на выходе появляется 1, если на всех трех или на любых двух входах имеется 1).

X1 &

X2

1 F

X3 1 X4

Рис. 1

Задача КУ7. Составить схему шифратора для преобразования числа из восьмеричного кода в двоичный.

Задача КУ8. Составить схему дешифратора для перевода числа из двоичного кода в восьмеричный.

Задача КУ9. Составить схему мультиплексора для передачи информации от трех источников по одной линии.

Задача КУ10. Используя схемы мультиплексора и демультиплексора, составить схему передачи информации от трех источников трем приемникам по одной линии связи.

7. Триггеры.

Задача Т1. Составить таблицу состояний для асинхронного RS – триггера на элементах И-НЕ. Начертить условное обозначение такого триггера. Привести временные диаграммы.

 

Задача Т2.

 

Какой сигнал установится

на

выходах

Q

и

Q

 

JK-триггера, если

к

приходу синхроимпульса а)

J =

1; K = 0;

б)

K =

1;

J = 0; в) K = 1; J = 1?

 

 

 

 

 

 

 

Задача Т3. Составить схему Т-триггера на основе JK-триггера, привести временные диаграммы его работы.

Задача Т4. Составить таблицу состояний для асинхронного RS – триггера на элементах ИЛИ-НЕ. Начертить условное обозначение такого триггера. Привести временные диаграммы.

Задача Т4. Составить таблицу состояний для синхронного RS – триггера на элементах И-НЕ. Начертить условное обозначение такого триггера.

303

Задача Т5. Составить схему D-триггера на основе JK-триггера, привести временные диаграммы его работы.

8.Цифровые счетчики и регистры: построение схем, временные диаграммы работы.

Задача ЦСиР1. Составить схему последовательного суммирующего счетчика импульсов на D-триггерах с модулем счета K = 8. Начертить временные диаграммы его работы.

Задача ЦСиР2. Составить схему последовательного суммирующего счетчика импульсов на JK-триггерах с модулем счета K = 5. Начертить временные диаграммы его работы. Каково состояние выходов счетчика после прихода трех импульсов?

Задача ЦСиР3. Составить схему последовательного суммирующего счетчика импульсов на Т-триггерах с модулем счета K = 12. Начертить временные диаграммы его работы.

Задача ЦСиР4. Привести схему последовательного регистра, в который необходимо записать число 10101. В каком состоянии окажутся триггеры регистра после подачи 3-го импульса сдвига?

Задача ЦСиР5. Привести схему параллельного регистра, в который необходимо записать число 1011. Изменится ли содержимое регистра после считывания информации.

304

КОНТРОЛЬ ЗНАНИЙ

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЕ ВОПРОСЫ ПО КУРСУ «ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОНИКИ»

1.Электропроводность полупроводников. Беспримесные и примесные полупроводники.

2.Образование электронно-дырочного перехода.

3.Физические процессы в р-п переходе. ВАХ. Электрический и тепловой пробой перехода.

4.Полупроводниковые резисторы, диоды, стабилитроны.

5.Биполярные транзисторы. Устройство и усилительные свойства. Схемы включения транзистора.

6.Схема включения биполярного транзистора с ОЭ. Входные и выходные характеристики, h-параметры.

7.Полевые транзисторы с p-n-переходом, с изолированным затвором (МДПтранзисторы); их вольтамперные характеристики и параметры.

8.Тиристоры. Определение. Классификация. Физические процессы в динисторе и тиристоре. ВАХ и основные параметры тиристоров.

9.Интегральные микросхемы. Классификация ИМС. Основные параметры ИМС.

10.Однофазный однополупериодный выпрямитель. Схема. Принцип действия. Основные соотношения.

11.Однофазный двухполупериодный (мостовой) выпрямитель. Схема. Принцип действия. Основные соотношения.

12.Трехфазный мостовой выпрямитель. Схема. Принцип действия. Основные соотношения.

13.Управляемый выпрямитель. Схема. Принцип действия. Основные соотношения.

14.Сглаживающие фильтры, назначение, типы, расчет фильтра.

15.Параметрический стабилизатор напряжения. Схема. Принцип действия.

16.Компенсационный стабилизатор напряжения. Схема. Принцип действия.

17.Элементы оптоэлектроники. Преимущества оптоэлектронных приборов. Условные изображения, структура, принцип работы фоторезисторов, фотодиодов, фототранзисторов, светодиодов. Области их применения.

18.Усилители. Общие сведения. Классификация. Принцип построения усилительных каскадов. Режим покоя.

19.Усилительный каскад на биполярном транзисторе с ОЭ. Назначение элементов схемы. Принцип работы, временная диаграмма. Статический и динамический режимы.

20.Операционные усилители. Амплитудная характеристика. Структурная схема, обозначение, общие свойства.

305

21.Основные аналоговые схемы на основе ОУ (инвертирующий и неинвертирующий ОУ, сумматоры, вычитатель, интегратор, дифференциатор).

22.Генератор гармонических колебаний с мостом Вина. Мультивибратор.

23.Компаратор. Триггер Шмидта.

24.Основы алгебры логики. Аксиомы, законы, тождества, теоремы алгебры логики.

25.Логические функции. Логические элементы. Базовый логический элемент.

26.Комбинационные логические устройства. Устройство, принцип работы и назначение шифратора, дешифратора.

27.Комбинационные логические устройства. Устройство, принцип работы и назначение мультиплексора, демультиплексора и сумматора.

28.Триггеры. Основные определения и назначение. Классификация триггеров. Принцип работы асинхронного RS- триггера с прямыми входами. Временные диаграммы. Таблица истинности.

29.Принцип работы асинхронного RS- триггера с инверсными входами. Временные диаграммы. Таблицы истинности.

30.Принцип работы синхронного RS- триггера с прямыми входами. Временные диаграммы. Таблицы истинности.

31.Принцип работы D- триггера. Временные диаграммы. Таблицы истинности.

32.Принцип работы JK- триггера. Временные диаграммы. Таблицы истинности.

33.Принцип работы T- триггера. Временные диаграммы. Таблицы истинности.

34.Счетчики на JK триггерах. Последовательные и параллельные. Принцип построения и работы. Временные диаграммы.

35.Счетчики на D триггерах. Последовательные. С произвольным коэффициентом деления.

36.Параллельные и последовательные регистры. Принцип построения. Назначение и применение.

37.Цифро-аналоговые преобразователи. Принцип работы схем.

38.Аналого-цифровые преобразователи. Принцип работы схем

39.Структура микропроцессорной системы, назначение блоков.

40.Структура микропроцессора, назначение блоков.

306

ВОПРОСЫ К ТЕСТАМ

Вопросы к тесту №1 «Элементная база» и «Аналоговые устройства»

1.Какие носители заряда являются основными в собственном полупроводнике?

2.Какие носители заряда являются неосновными для полупроводника р-типа?

3.Какие носители заряда являются неосновными в собственном полупроводнике?

4.Назовите неосновные носители заряда для полупроводника р-типа?

5.Какие носители заряда являются неосновными для полупроводника n-типа?

6.Какие носители заряда являются основными для полупроводника n-типа?

7.Какие носители заряда являются основными для полупроводника р-типа?

8.Как изменится высота потенциального барьера р-n-перехода при приложении к нему обратного напряжения?

9.Как изменится ширина р-n-перехода при приложении к нему обратного напряжения?

10.Как изменится высота потенциального барьера р-n-перехода при приложении к нему прямого напряжения?

11.Как изменится ширина р-n-перехода при приложении к нему прямого напряжения?

12.Какая часть вольт-амперной характеристики (ВАХ) стабилитрона является рабочим участком:

13.Основное назначение полупроводникового стабилитрона:

14.Для чего применяются стабилитроны?

15.На каком физическом явлении основана работа стабилитрона?

16.На каком физическом явлении основана работа фотодиода?

17.На каком физическом явлении основана работа выпрямительного диода?

18.Для чего применяются выпрямительные диоды?

19.Какой резистор изменяет свое сопротивление под воздействием приложенного напряжения?

20.Какой резистор изменяет свое сопротивление под воздействием температуры?

21.Какой резистор изменяет свое сопротивление под воздействием падающего светового потока?

22.Как называется полупроводниковый конденсатор переменной емкости, управляемый изменением обратного напряжения?

23.Как в схеме параметрического стабилизатора напряжения включается стабилитрон по отношению к нагрузке?

24.Какими основными параметрами характеризуются полупроводниковые выпрямительные диоды?

25.Светодиоды используются для создания:

26.Фотодиоды используются для создания:

27.Структура биполярного транзистора:

307

28.Как называется электрод (вывод) биполярного транзистора, от которого начинают движение носители заряда?

29.Как называется электрод (вывод) биполярного транзистора, к которому движутся носители заряда?

30.Как называется управляющий электрод (вывод) биполярного транзистора?

31.Как называется электрод (вывод) полевого транзистора, от которого начинают движение носители заряда?

32.Как называется электрод (вывод) полевого транзистора, к которому движутся носители заряда?

33.Как называется управляющий электрод (вывод) полевого транзистора?

34.В каком случае биполярный транзистор находится в режиме отсечки?

35.В каком случае биполярный транзистор находится в режиме насыщения?

36.В каком случае биполярный транзистор, включенный по схеме с общим эмиттером (ОЭ), находится в активном режиме?

37.Что представляет собой выходная характеристика биполярного транзистора, включенного по схеме с общим эмиттером?

38.Что представляет собой выходная характеристика биполярного транзистора, включенного по схеме с общей базой?

39.Что представляет собой выходная характеристика биполярного транзистора, включенного по схеме с общим коллектором?

40.Как называется параметр h12 биполярного транзистора?

41.Как называется параметр h11 биполярного транзистора?

42.Как называется параметр h21 биполярного транзистора?

43.Как называется параметр h22 биполярного транзистора?

44.Как осуществляется управление током стока в МДП-транзисторе с встроенным n-каналом?

45.Когда возникает канал в МДП-транзисторе с индуцированным каналом n- типа?

46.Когда возникает канал в МДП-транзисторе с индуцированным каналом р- типа?

47.Когда МДП-транзистор с встроенным n-каналом работает в режиме обеднения?

48.Когда МДП-транзистор с встроенным n-каналом работает в режиме обогащения?

49.Когда МДП-транзистор с встроенным р-каналом работает в режиме обогащения?

50.Когда МДП-транзистор с встроенным р-каналом работает в режиме обеднения?

51.Что представляет собой структура динистора (диодного тиристора)?

52.Сколько выводов имеет динистор (диодный тиристор)?

53.Сколько выводов имеет тринистор (триодный тиристор)?

54.Сколько выводов имеет неуправляемый симметричный тиристор?

55.Сколько выводов имеет управляемый симметричный тиристор?

308

56.Каковы способы отпирания управляемого тиристора (триодного тиристора)?

57.Чем отличается симистор от диодного тиристора?

58.Каковы функции тиристора?

59.Как изменится напряжение включения тиристора при подаче на управляющий электрод большего значения тока управления?

60.Что такое оптрон?

61.Для чего применяются оптроны?

62.Какие элементы входят в состав резисторной оптопары?

63.Какие элементы входят в состав диодной оптопары?

64.Какие элементы входят в состав транзисторной оптопары?

65.Какие элементы входят в состав тиристорной оптопары?

66.Как в схеме параметрического стабилизатора напряжения подключаются стабилитроны по отношению к нагрузке?

67.Как определить, по какой схеме (ОЭ, ОК, ОБ) включен биполярный транзистор?

68.Чем отличаются полевые транзисторы от биполярных транзисторов?

69.Чем отличается МДП-транзистор с индуцированным каналом n-типа от МДП-транзистора с встроенным каналом n-типа?

70.Когда МДП-транзистор со встроенным n-каналом работает в режиме обеднения?

71.Что представляет собой структура триодного тиристора?

72.Каковы функции тиристора?

73.Назначение оптронов?

74.Что такое степень интеграции микросхемы?

75.Что такое плотность упаковки интегральной микросхемы (ИМС)?

76.Чем отличаются цифровые ИС от аналоговых ИС?

77.В каких знакоцифровых индикаторах используется явление свечения некоторых кристаллических веществ под воздействием электрического поля?

78.Какие элементы используются при создании полупроводниковых индикаторов?

79.В каких режимах могут работать транзисторы?

80.В каком режиме транзистор используется для усиления сигнала с малыми искажениями?

81.В каком режиме эмиттерный переход биполярного транзистора имеет прямое включение, а коллекторный переход — обратное:

82.В чём достоинство схемы с общим коллектором?

83.Носителями какого заряда являются электроны?

84.Носителями какого заряда являются дырки?

85.Какие виды проводимости бывают?

86.Что такое степень интеграции МС?

87.Чем отличаются цифровые ИС от аналоговых ИС?

309

88.В каких знакоцифровых индикаторах используется явление свечения некоторых кристаллических веществ под воздействием электрического поля?

89.Какие параметры электрического сигнала усиливает усилитель?

90.Назовите основные характеристики усилителей.

91.Назовите основные параметры усилителей.

92.Как определить полосу пропускания усилителя?

93.Как определить граничные частоты fв и fн?

94.Чему равен коэффициент усиления КU многокаскадного усилителя?

95.Чему равен коэффициент частотных искажений М многокаскадного усилителя?

96.Чему равен угол сдвига фаз между входным и выходным напряжением в многокаскадном усилителе?

97.Чем объясняется появление частотных искажений в усилителе?

98.Какие классы усиления усилительного каскада вы знаете?

99.Чем характеризуется класс усиления А усилительного каскада?

100.Чем характеризуется класс усиления В усилительного каскада?

101.В каких устройствах используется класс усиления А усилительного каскада?

102.В каких устройствах используется класс усиления В усилительного каскада?

103.В каких устройствах используется класс усиления С усилительного каскада?

104.Каким элементом в схеме усилительного каскада вводится эмиттерная температурная стабилизация?

105.Каким элементом в схеме усилительного каскада вводится коллекторная температурная стабилизация?

106.Виды обратных связей в усилителе.

107.Каково влияние отрицательной обратной связи на амплитудно-частотную характеристику (АЧХ) усилителя?

108.Каково влияние положительной обратной связи на амплитудночастотную характеристику (АЧХ) усилителя?

109.Какой класс усиления используется в однотактном усилителе мощности?

110.Какой класс усиления используется в двухтактном усилителе мощности?

111.Какой класс усиления используется в усилителе напряжения?

112.Какой класс усиления используется в двухтактном усилителе мощности?

113.Какой класс усиления используется в избирательном усилителе или генераторе?

114.Как изменится коэффициент усиления Кu и полоса пропускания f высокочастотного избирательного усилителя при увеличении добротности Q колебательного контура?

115.Что такое операционный усилитель (ОУ)?

116.Какое устройство на ОУ выполняет функцию Uвых = КU (Uвх2-Uвх1)?

117.Какое устройство на ОУ выполняет функцию Uвых = КU (Uвх1+Uвх2)?

310

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]