Зачетный билет №16

1

2

3схема содержит Тр, в цепь вторичной обмотки которого включены последовательно, диод Д и сопротивление нагрузки R_н . При принятых допущениях (идеальный трансформатор) следует, что если напряжение U₁ на первичной обмотке трансформатора меняется по синусоидальному закону, то напряжение на вторичной обмотке U₂ также синусоидально. Ток через диод ί_н появляется в те полупериоды, когда потенциал точки а выше потенциала точки b вторичной обмотки трансформатора т.к. в эти полупериоды диод Д открыт. Когда потенциал точки, а отрицателен по отношению к потенциалу точки b, диод закрыт, ток в цепи равен нулю. Таким образом, ток в резисторе R_Н появляется только в один из полу периодов напряжения u_2, а схема называется однополупериодной. При принятых допущениях (идеальный диод) в положительный полупериод напряжения u₂ величина напряжения на нагрузочном резисторе равна величине u₂ , а на диоде нулю, а в отрицательный полупериод u_н =0, а величина u_а =u₂. В этой схеме U=0,4U₂. Недостатки этой схемы – высокий уровень пульсации (Р=1,57).

4

5 Длятемпературной стабилизацииусилительного каскада, т.е. фиксации положения рабочей точки на линейном участке характеристики, в цепь эмиттера включают резисторR_э, шунтированный конденсатором С_э. Однако включение резистора R_э уменьшает К_u усилителя, Чтобы этого избежать резисторR_эшунтируется конденсатором Сэ, емкость которого выбирается таким образом, чтобы для всех частот усиливаемого переменного сигнала его сопротивление было много меньшеRэ, тогда переменная составляющего тока эмиттера проходит через конденсатор Сэ, почти не вызывая падения напряжения на резистореRэ. В результате падение напряжения на резистореRэ от постоянной составляющей тока практически не меняется а, следовательно, переменное напряжение на входе каскада оказывается равным переменному напряжению между базой и эмиттеромu_вхu_бэ, т.е. усиливаемое напряжение не меняется за счет цепочкиRэСэ (стабильно при изменении температуры).

Приведенная схема усилительного каскада хорошо стабилизирована в диапазоне температур от –60Cдо +60C, при этом значение сопротивленияR_эвыбирают наименьшим по величине (обычноR_э(10100) Ом), чтобы обеспечить минимальные энергетические потери.

6Пробой диода — это явление резкого увеличения обратного тока через диод при достижении обратным напряжением некоторого критического для данного диода значения. В зависимости от физических явлений, приводящих к пробою, различают лавинный, туннельный и тепловой пробои.

Туннельным пробоем электронно-дырочного перехода называют электрический пробой перехода, вызванный квантовомеханическим туннелированием носителей заряда сквозь запрещённую зону полупроводника без изменения их энергии. Туннелирование электронов возможно при условии, если ширина потенциального барьера, который необходимо преодолеть электронам, достаточно мала. При одной и той же ширине запрещённой зоны (для одного и того же материала) ширина потенциального барьера определяется напряжённостью электрического поля, то есть наклоном энергетических уровней и зон. Следовательно, условия для туннелирования возникают только при определённой напряжённости электрического поля или при определённом напряжении на электронно-дырочном переходе — при пробивном напряжении. Значение этой критической напряжённости электрического поля составляет примерно 8∙105 В/см для кремниевых переходов и 3∙105 В/см — для германиевых. Так как вероятность туннелирования очень сильно зависит от напряжённости электрического поля, то внешне туннельный эффект проявляется как пробой диода.

Тепловой пробой — это пробой, развитие которого обусловлено выделением в выпрямляющем электрическом переходе тепла вследствие прохождения тока через переход. При подаче обратного напряжения практически всё оно падает на p — n-переходе, через который идёт, хотя и небольшой, обратный ток. Выделяющаяся мощность вызывает разогрев p — n-перехода и прилегающих к нему областей полупроводника. При недостаточном теплоотводе эта мощность вызывает дальнейшее увеличение тока, что приводит к пробою. Тепловой пробой, в отличие от туннельного, необратим.

7 Транзистор Т₃выполняет функции эмиттерного повторителя с нагрузкой в виде транзистора Т₄. При воздействии сигнала “1” на все входы транзистор Т₂ насыщен. Следовательно, транзистор Т₄также насыщен из-за высокого потенциала на его входе (точка а), создаваемого эмиттерным током транзистора Т₂на резистореR₃. Благодаря низкому потенциалу коллектора транзистора Т₂ (точка б) транзистор Т₃закрыт. При воздействии сигнала “0” хотя бы на один из входов транзистор Т₂закрывается, а транзистор Т₃открывается из-за повышения потенциала точки б и работает как эмиттерный повторитель. Диод Д (Шотки) служит для обеспечения режима смещения транзистора Т₃, т.е. для того, чтобы этот транзистор был закрыт при насыщенном транзисторе Т₂. Прямое напряжение на диоде Д составляет около 0,5 В и служит для запирания транзистора Т₃. Это напряжение создается даже при очень малых (порядка микроампер) токах закрытого транзистора Т₃.

8Дешифратором(декодером) называют устройство, предназначенное для распознавания различных кодовых комбинаций (слов). Дешифратор может применяться, например, для управления работой нескольких исполнительных механизмов. Тогда для включения одного из них на входы дешифратора достаточно подать присвоенный этому механизму цифровой код.