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

Задачник

.pdf
Скачиваний:
361
Добавлен:
12.01.2016
Размер:
3.17 Mб
Скачать

Рис. 10.60. Выходная и входная характеристики транзистора МП39

Рис. 10.61. Выходная и входная характеристики транзистора МП42А

Рис. 10.62. Выходная и входная характеристики транзистора МП111

Рис. 10.63. Выходная и входная характеристики транзистора МП113

10.8. Логические элементы

Задача. Для заданных схемы логического элемента, типа транзистора, напряжения источника питания, напряжений логических нуля

и единицы (табл. 10.13) требуется определить, какую логическую функцию (И, ИЛИ, И-НЕ, ИЛИ-НЕ, исключающее ИЛИ, исключающее ИЛИ-НЕ) выполняет данная схема.

Таблица 10.13

Варианты задания

Тип

Напр.

Напр.

Напр.

Тип

Напр.

Напр.

Напр.

вар.

схе-

тран-

ист.

логич.

логич.

вар.

схе-

тран-

ист.

логич.

логич.

 

мы

зис-

пит.

нуля

едини-

 

мы

зис-

пит.

нуля

едини-

 

рис.

тора

Uи

U0

цы

 

рис.

тора

Uи

U0

цы

 

8.2

Т

 

 

U1

 

8.2

Т

 

 

U1

0

1

Т1

5

0

5

25

2

Т2

5

0

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

Т1

5

0

5

26

3

Т3

-5

-5

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

3

Т1

5

0

5

27

4

Т4

-5

-5

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

4

Т1

5

0

5

28

1

Т4

-5

-5

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

1

Т2

5

0

5

29

2

Т3

-5

-5

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

2

Т2

5

0

5

30

3

Т2

5

0

5

6

3

Т2

5

0

5

31

4

Т1

5

0

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

4

Т2

5

0

5

32

1

Т1

5

0

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

1

Т3

-5

-5

0

33

2

Т2

5

0

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

2

Т3

-5

-5

0

34

3

Т3

-5

-5

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

3

Т3

-5

-5

0

35

4

Т4

-5

-5

0

11

4

Т3

-5

-5

0

36

1

Т2

5

0

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

1

Т4

-5

-5

0

37

2

Т3

-5

-5

0

13

2

Т4

-5

-5

0

38

3

Т4

-5

-5

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14

3

Т4

-5

-5

0

39

4

Т1

5

0

5

15

4

Т4

-5

-5

0

40

1

Т4

-5

-5

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16

1

Т3

-5

-5

0

41

2

Т3

-5

-5

0

17

2

Т1

5

0

5

42

3

Т2

5

0

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18

3

Т3

-5

-5

0

43

4

Т2

5

0

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19

4

Т2

5

0

5

44

1

Т1

5

0

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20

1

Т1

5

0

5

45

2

Т2

5

0

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

21

2

Т3

-5

-5

0

46

3

Т2

5

0

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

22

3

Т2

5

0

5

47

4

Т4

-5

-5

0

23

4

Т3

-5

-5

0

48

1

Т4

-5

-5

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

24

1

Т4

-5

-5

0

49

2

Т3

-5

-5

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10.9. Цифровые устройства

Задача. Для заданного варианта (табл. 10.14) по таблице истинности (ТИ) разработать цифровое устройство (ЦУ). Для этого сформировать функцию алгебры логики (ДСНФ), минимизировав ее с помощью карт Карно. Синтезировать ЦУ по сформированной ДСНФ. Проверить работоспособность ЦУ на соответствие заданной ТИ.

Таблица 10.14

Варианты задания

Входные наборы

Столбец − номер варианта (показывает выходной сигнал y

 

 

 

 

 

для каждого варианта)

 

 

 

 

 

 

 

x1

x2

x3

x4

0

 

1

 

2

3

4

5

6

7

8

 

9

0

0

0

0

 

1

 

1

1

1

1

1

0

0

1

 

0

0

0

0

1

 

1

 

1

1

1

1

1

0

0

0

 

0

0

0

1

0

 

1

 

1

1

0

0

1

0

0

1

 

0

0

0

1

1

 

1

 

1

0

0

0

0

0

0

0

 

0

0

1

0

0

 

1

 

0

1

1

0

0

1

0

0

 

0

0

1

0

1

 

0

 

1

0

0

1

0

1

1

1

 

1

0

1

1

0

 

0

 

0

0

0

0

1

0

0

0

 

0

0

1

1

1

 

0

 

0

0

0

0

0

1

1

1

 

1

1

0

0

0

 

0

 

0

0

1

0

0

0

0

0

 

1

1

0

0

1

 

0

 

0

0

0

1

1

0

0

0

 

0

1

0

1

0

 

0

 

0

1

0

0

0

0

0

0

 

1

1

0

1

1

 

0

 

0

0

0

0

0

0

0

0

 

0

1

1

0

0

 

0

 

0

0

0

0

0

0

1

0

 

0

1

1

0

1

 

0

 

0

0

0

0

0

1

1

1

 

1

1

1

1

0

 

0

 

0

0

0

0

0

0

1

0

 

0

1

1

1

1

 

0

 

0

0

0

0

0

1

1

1

 

1

Продолжение табл. 10.14

Входные наборы

Столбец − номер варианта (показывает выходной сигнал y

 

 

 

 

для каждого варианта)

 

 

 

 

 

 

x1

x2

x3

x4

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

0

0

0

0

1

1

0

1

1

1

1

1

0

0

0

0

0

1

0

1

1

1

1

1

1

1

1

0

0

0

1

0

0

0

0

0

1

1

1

1

1

1

0

0

1

1

0

0

1

1

1

1

1

1

1

1

0

1

0

0

1

1

0

1

1

0

0

0

0

0

0

1

0

1

1

0

1

1

1

1

0

0

0

1

0

1

1

0

0

0

0

0

0

0

1

0

1

1

0

1

1

1

0

0

0

0

0

1

1

0

1

1

1

0

0

0

1

1

0

0

0

0

0

1

0

0

1

0

0

1

0

1

1

1

0

0

0

0

1

0

1

0

1

0

0

0

0

0

1

0

0

1

1

1

1

0

1

1

0

0

1

0

1

0

0

0

1

1

1

1

0

0

1

1

0

0

0

0

0

0

0

0

1

1

0

1

0

0

1

1

0

0

0

0

1

1

1

1

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

1

1

1

1

1

0

0

0

0

0

0

0

0

1

1

Продолжение табл. 10.14

Входные наборы

Столбец − номер варианта (показывает выходной сигнал y

 

 

 

 

для каждого варианта)

 

 

 

 

 

 

x1

x2

x3

x4

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

1

0

1

0

0

0

1

0

0

0

0

0

0

1

1

1

1

0

0

1

0

0

0

0

1

1

0

1

1

0

1

0

0

1

1

0

0

1

1

1

1

1

1

1

1

0

1

0

0

0

1

0

0

1

1

0

1

1

1

0

1

0

1

1

0

1

1

0

1

0

0

0

0

0

1

1

0

1

1

1

1

1

0

1

1

1

1

0

1

1

1

1

1

1

1

1

1

0

0

0

0

1

0

0

0

1

1

1

0

1

1

1

1

1

0

1

0

0

1

1

1

1

1

0

0

1

1

1

1

1

0

1

0

1

1

0

1

1

1

1

1

1

0

1

0

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

0

0

1

1

1

1

1

1

1

0

1

1

1

1

0

1

1

1

1

1

1

1

0

0

0

0

1

1

1

0

1

1

1

1

1

1

1

0

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

0

0

0

0

Продолжение табл. 10.14

 

Входные наборы

Столбец − номер варианта (показывает выходной сигнал y

 

 

 

 

 

для каждого варианта)

 

 

 

 

 

 

 

 

x1

x2

x3

x4

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

0

0

0

1

1

1

1

0

0

0

1

1

1

 

0

0

0

1

1

1

0

0

0

0

1

0

1

1

 

0

0

1

0

1

1

1

1

1

1

1

0

0

0

 

0

0

1

1

1

1

0

0

0

0

1

0

1

1

 

0

1

0

0

1

1

0

0

1

0

0

1

1

0

 

0

1

0

1

0

0

0

0

0

0

0

1

1

1

 

0

1

1

0

1

0

0

1

1

1

1

0

0

0

 

0

1

1

1

0

0

0

0

0

0

0

1

1

1

 

1

0

0

0

0

0

1

1

0

0

0

1

1

1

 

1

0

0

1

0

0

1

0

0

1

0

1

0

1

 

1

0

1

0

0

1

1

1

1

1

1

0

0

0

 

1

0

1

1

0

0

1

0

0

1

0

1

0

1

 

1

1

0

0

0

0

0

0

1

0

0

1

1

0

 

1

1

0

1

0

0

0

1

0

0

0

1

1

1

 

1

1

1

0

0

0

0

0

1

1

1

0

0

0

 

1

1

1

1

0

0

0

0

0

0

0

1

1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Окончание табл. 10.14

Входные наборы

Столбец − номер варианта (показывает выходной сигнал y

 

 

 

 

для каждого варианта)

 

 

 

 

 

 

x1

x2

x3

x4

40

41

42

43

44

45

46

47

48

49

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

1

0

1

0

0

0

1

0

1

0

0

0

0

1

0

1

0

0

0

1

0

0

0

1

1

0

0

1

0

1

0

0

0

1

1

0

1

1

1

1

0

1

0

1

0

0

1

0

0

0

1

1

1

1

1

0

1

0

1

0

1

0

1

1

1

1

0

1

0

1

0

0

1

0

1

1

0

0

1

0

1

0

0

1

0

0

1

0

1

1

1

1

1

1

1

1

0

1

0

0

1

1

0

0

0

1

0

1

1

1

1

0

1

0

1

1

0

0

1

1

0

1

0

0

0

0

1

1

0

1

0

1

0

1

0

0

1

1

0

0

1

1

0

1

0

1

1

1

0

1

1

1

0

0

1

1

0

1

1

0

0

1

1

1

1

1

1

0

1

0

1

1

1

0

1

1

1

1

1

1

1

0

1

0

1

1

1

1

0

1

1

1

1

1

1

0

1

0

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

0

1

0

1

ЛИТЕРАТУРА

1.Касаткин А.С. Электротехника: учебник для вузов / А.С. Касаткин, М.В. Немцов. М.: Высшая школа, 2000. 542 с.

2.Электротехника: учебник для вузов / под ред. В.Г. Герасимова. М.: Высшая школа, 1985. 480 с.

3.Иванов И.И. Электротехника. Основные положения, примеры и задачи / И.И. Иванов, А.Ф. Лукин, Г.И. Соловьев. СПб.: Лань, 2002. 192 с.

4.Электротехника и основы электроники: метод. указания и контрольные задания / сост. Б.П. Соколов, В.Б. Соколов. М.: Высшая школа, 1985. 128 с.

5.Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи: учебник для вузов / Л.А. Бессонов. М.: Гардарики, 2002. 638 с.

6.Основы теории цепей: учебник для вузов / Г.В. Зевеке, П.А. Ионкин, А.В. Нетушил, С.В. Страхов. М.: Энергоатомиздат, 1989. 528 с.

7.Теоретические основы электротехники: метод. указания и контрольные задания / сост. Л.А. Бессонов, И.Г. Демидова, М.Е. Заруди и др. М.: Высшая школа, 1982. 159 с.

8.Основы промышленной электроники / под ред. В.Г. Герасимова. М.: Высшая школа, 1986. 336 с.

9.Букреев И.Н. Микроэлектронные схемы цифровых устройств / И.Н. Букреев, В.И. Горячкин, Б.М. Мансуров. М.: Радио и связь, 1990. 416 с.

10.Будинский Я.Г. Логические цепи в цифровой технике / Я.Г. Будинский. М.: Связь, 1977. 278 с.

11.Сивяков Б.К. Электротехника и электроника: учеб. пособие / Б.К. Сивяков, В.С. Джумалиев. Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2005. 116 с.

СОДЕРЖАНИЕ

Введе-

ние…………………………………………….………

……………….. 3

1.Линейные цепи постоянного тока……….……………….……………….4

1.1. Контрольное задание……………………………………………….…4

1.2.Методические указания к выполнению за-

дания……………………4

1.2.1.Метод уравнений Кирхгофа……………………………………5

1.2.2.Метод контурных токов (МКТ)…………………………….….6

1.2.3. Метод узловых потенциалов (МУП)……………………….….9

1.2.4.Сравнение результатов расчетов МКТ и МУП……………...12 1.2.5. Баланс мощностей……………….………………………….…12 1.2.6. Метод эквивалентного генератора (МЭГ)……………….…. 14

1.2.7.Потенциальная диаграмма……………………………….…...16

2.Электрические цепи синусоидального то-

ка……………………………17

2.1.Контрольное задание…………………………………………….….17

2.2.Методические указания к выполнению задания……...…………...17 2.2.1. Метод уравнений Кирхгофа……………………………….….17

2.2.2.Символический метод расчета………………………….….…19

2.2.3.Нахождение показаний ваттметра…………………….……...23

2.2.4.Баланс активных и реактивных мощностей ..……………….26

2.2.5.Топографическая диаграмма..………………………….……..27

2.2.6.Выражение и график мгновенного значения тока ……….....28

2.2.7.Примечания …………...............................................................29

3.Трехфазные цепи ……………………………………………...…………34

3.1.Контрольное задание ………………………………………….…….34

3.2.Методические указания к выполнению за-

дания .………………….34

4.Трансформаторы ………………………………………………............…40

4.1.Контрольное задание ………………………………………….…….40

4.2.Методические указания к выполнению за-

дания .………………….40

5.Электрические двигатели………………………………..........................45

5.1.Контрольное задание 1……………………………………….……...45

5.1.1. Задача 1………………………………..……………… ……..…45 5.1.2. Методические указания к решению за-

дачи .………………...45 5.1.3. Задача 2……………………………..………………… ……..…47 5.1.4. Методические указания к решению за-

дачи .……………..….47

5.2.Контрольное задание 2……………………………………….……...49

5.2.1.Задача

1…………..……………………………………

……..…49

5.2.2. Методические указания к решению за-

дачи .………..……….49 5.2.3. Задача 2………..……………………………………… ……..…51 5.2.4. Методические указания к решению за-

дачи .…………..…….51

5.3.Контрольное задание 3……………………………………….……..52

5.3.1.Методические указания к выполнению

задания ………....…52

6.Выпрямители……………………………………………………………...58

6.1.Контрольное задание ………………………………………….…….58

6.2.Методические указания к выполнению за-

дания .………………….58

7.Усилительный каскад на биполярном транзисторе…………………….62

7.1.Контрольное задание ………………………………………….…….62

7.2. Методические указания к выполнению за-

дания .………………….62

8.Логические элементы..………………………………………...…………70

8.1.Контрольное задание ………………………………………….…….70

8.2.Методические указания к выполнению за-

дания .………………….70

9.Цифровые устройства………………………………...…………………..73

9.1.Теоретические сведения……………………………………………..73

9.1.1.Методы анализа и синтеза цифровых устройств………….…73

9.1.2Методы минимизации функций алгебры логики……………..75

9.1.3.Карты Карно………………………….………………………...77

9.2.Контрольное задание ………………………………………….……..81

9.3.Методические указания к выполнению за-

дания .………………….82

10.Варианты контрольных заданий………..………………………………84

10.1.Линейные цепи постоянного тока………………..………………..84

10.2.Электрические цепи синусоидального то-

ка………..……………..90

10.3.Трехфазные цепи……….……………………………..…………….95

10.4.Трансформаторы……………………………………………..……...99

10.5.Электрические двигатели………………………………….....……101

10.5.1.Задание 1…………………..………………………………..…101

10.5.2.Задание 2………………………………..…………………......103

10.5.3.Задание 3………………..………..………….………………...105

10.6.Выпрямители………………………………………………………. 107

10.7.Усилительный каскад на биполярном транзисторе…………...….108

10.8.Логические элементы……………………………………………….112

10.9.Цифровые устройства……………………………….……...………114

Литература……………………………………………………….………......117