Задания для выполнения
.pdfнажимаем указателем мыши на изображение ключа и указываем необходимую клавишу (например, 1) в диалоговом окне (рис. 3.7), по желанию отражаем название отрабатываемого сигнала (например, а).
По итогам выполнения данного раздела работы формулируем вывод о том, что при возможности выбора наиболее рационально реализовать заданную логическую функцию f (a, b, c) в базисе 2ИЛИ-НЕ, так как получается более надежная и дешевая электрическая схема, содержащая минимальное количество логических элементов. Правильность полученных расчетных результатов подтверждаем испытанием схем в ходе моделирования.
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
a + b |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|||
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
& |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
f |
(a b)c |
|||
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
c |
1 |
c |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а |
|
|
a |
1 |
|
1 |
|
1 |
|
|
(a + b) |
(a + b) |
(a + b) |
|||
|
|
|
|
|||
b |
|
|
|
|
|
|
1 |
f = (a + b)c |
|
c |
|
1 |
c |
|
1 |
c |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
б
a |
|
|
|
|
|
1 |
a + b |
||
|
|
|||
|
|
|||
|
|
|
||
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
f |
(a b)c |
|
c
в
a |
& |
|
|
|
|
|
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
& |
a+b |
|
|
|
|
|
|
|
|
b |
|
|
& |
(a b)c |
|
& b |
|
|
|
||
|
|
|
|
||
|
|
|
|
& |
f (a b)c |
|
|
|
|
|
|
c |
|
& |
|
|
|
|
|
c |
|
|
|
|
|
|
|
|
г
Рис. 3.5. Реализация функции f (a, b, c) в различных базисах
Рис. 3.6. Моделирование синтезированных логических схем в среде EWB
а |
б |
Рис. 3.7. Вид диалоговых окон для установки названия ключа (а) и выбора управляющей клавиши (б)
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Внастоящем учебном пособии подробно описаны три разновидности электронных устройств: неуправляемых выпрямителей, транзисторного усилительного каскада и электронной логической схемы. Приведена методика моделирования режима работы неуправляемого выпрямителя и электронной логической схемы в среде моделирования Electronics Workbench.
Изучение материалов, представленных в учебном пособии, позволяет систематизировать методики, направленные на создание схем аналоговых и цифровых устройств.
Витоге выполнения настоящей курсовой работы студент получает основные сведения по работе с аналоговыми и цифровыми устройствами обработки сигналов.
Материал издания позволяет студентам неэлектротехнических специальностей получить теоретические сведения о разработанных устройствах
иоценить их параметры п
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ РАСЧЕТА ВЫПРЯМИТЕЛЯ
Вариант |
Idн, А |
Udн, В |
kп вых |
Вариант |
Idн, А |
Udн, В |
kп вых |
1 |
3 |
1500 |
0,003 |
51 |
32 |
180 |
0,006 |
2 |
7 |
220 |
0,009 |
52 |
21 |
750 |
0,004 |
3 |
3,8 |
500 |
0,005 |
53 |
19 |
315 |
0,013 |
4 |
7 |
300 |
0,004 |
54 |
5 |
110 |
0,003 |
5 |
4,2 |
750 |
0,005 |
55 |
36 |
445 |
0,003 |
6 |
85 |
50 |
0,006 |
56 |
29 |
210 |
0,008 |
7 |
25 |
400 |
0,004 |
57 |
34 |
470 |
0,001 |
8 |
4,5 |
800 |
0,008 |
58 |
125 |
50 |
0,008 |
9 |
30 |
60 |
0,009 |
59 |
34 |
300 |
0,002 |
10 |
50 |
100 |
0,013 |
60 |
19 |
350 |
0,011 |
11 |
8,5 |
100 |
0,005 |
61 |
11 |
1500 |
0,002 |
12 |
10 |
900 |
0,003 |
62 |
3 |
2000 |
0,003 |
13 |
1,5 |
200 |
0,003 |
63 |
5 |
14 |
0,070 |
14 |
16 |
500 |
0,003 |
64 |
28 |
250 |
0,006 |
15 |
14 |
200 |
0,008 |
65 |
9 |
70 |
0,001 |
16 |
3 |
300 |
0,005 |
66 |
23 |
740 |
0,004 |
17 |
150 |
50 |
0,008 |
67 |
9 |
800 |
0,011 |
18 |
200 |
50 |
0,005 |
68 |
21 |
820 |
0,003 |
19 |
300 |
50 |
0,010 |
69 |
18 |
400 |
0,009 |
20 |
1,5 |
500 |
0,006 |
70 |
25 |
695 |
0,002 |
21 |
50 |
150 |
0,002 |
71 |
88 |
190 |
0,007 |
22 |
24 |
100 |
0,005 |
72 |
96 |
75 |
0,003 |
23 |
0,6 |
1500 |
0,006 |
73 |
24 |
710 |
0,004 |
24 |
1,8 |
350 |
0,008 |
74 |
19 |
380 |
0,010 |
25 |
30 |
200 |
0,010 |
75 |
206 |
85 |
0,001 |
26 |
52 |
400 |
0,003 |
76 |
29 |
260 |
0,007 |
27 |
13 |
100 |
0,008 |
77 |
10 |
72 |
0,005 |
28 |
17 |
70 |
0,007 |
78 |
196 |
90 |
0,004 |
29 |
20 |
100 |
0,010 |
79 |
15 |
500 |
0,006 |
30 |
1,5 |
1200 |
0,003 |
80 |
15 |
1200 |
0,004 |
31 |
11 |
320 |
0,010 |
81 |
130 |
60 |
0,013 |
32 |
8 |
32 |
0,001 |
82 |
14 |
1250 |
0,004 |
33 |
8 |
1800 |
0,003 |
83 |
36 |
220 |
0,005 |
34 |
5 |
750 |
0,007 |
84 |
44 |
410 |
0,001 |
35 |
33 |
415 |
0,003 |
85 |
75 |
110 |
0,010 |
36 |
13 |
300 |
0,010 |
86 |
39 |
470 |
0,004 |
37 |
37 |
380 |
0,005 |
87 |
31 |
270 |
0,013 |
38 |
27 |
150 |
0,010 |
88 |
14 |
60 |
0,003 |
39 |
42 |
335 |
0,004 |
89 |
125 |
150 |
0,001 |
40 |
78 |
55 |
0,006 |
90 |
15 |
600 |
0,011 |
41 |
9 |
1700 |
0,005 |
91 |
28 |
690 |
0,005 |
42 |
28 |
170 |
0,012 |
92 |
28 |
320 |
0,006 |
43 |
2 |
220 |
0,007 |
93 |
28 |
700 |
0,002 |
44 |
44 |
340 |
0,002 |
94 |
4 |
2500 |
0,012 |
45 |
45 |
110 |
0,008 |
95 |
115 |
170 |
0,002 |
46 |
186 |
80 |
0,001 |
96 |
6 |
1500 |
0,013 |
47 |
7 |
750 |
0,009 |
97 |
94 |
210 |
0,002 |
48 |
600 |
25 |
0,003 |
98 |
15 |
640 |
0,010 |
49 |
19 |
290 |
0,013 |
99 |
9 |
110 |
0,002 |
50 |
22 |
700 |
0,005 |
100 |
91 |
220 |
0,003 |
|
|
|
|
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 |
|
ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ВЕНТИЛЕЙ |
|
||
|
|
|
|
|
|
Номинальный |
Допустимое обратное |
Прямое падение |
Среднее значение |
Тип прибора |
прямой ток |
напряжение |
напряжения |
обратного тока |
|
Iaн, А |
Uобр. доп, В |
Uа, В |
Iобр, мА |
КД205И |
0,3 |
700 |
1 |
0,1 |
Д229Л |
0,7 |
400 |
1 |
0,2 |
2Д215А |
1 |
400 |
1,2 |
0,05 |
2Д215Б |
1 |
600 |
1,2 |
0,05 |
2Д236Б |
1 |
800 |
1,5 |
0,005 |
КД258В |
1,5 |
600 |
1,6 |
0,002 |
КД258Г |
1,5 |
800 |
1,6 |
0,002 |
КД258Д |
1,5 |
1000 |
1,6 |
0,002 |
КД223А |
2 |
200 |
1,3 |
10 |
2Д217А |
3 |
100 |
1,3 |
0,05 |
КД257Б |
3 |
400 |
1,5 |
0,002 |
КД257В |
3 |
600 |
1,5 |
0,002 |
КД257Д |
3 |
1000 |
1,5 |
0,002 |
КД227А |
5 |
100 |
1,6 |
0,8 |
2Д202К |
5 |
200 |
1 |
1 |
2Д202М |
5 |
350 |
1 |
1 |
Д333Б |
5 |
500 |
1,5 |
3 |
2Д210В |
5 |
1000 |
1 |
1,5 |
2Д213А |
10 |
200 |
1 |
0,2 |
Д332А |
10 |
400 |
1 |
3 |
Д333 |
10 |
500 |
1 |
3 |
2Д203Б |
10 |
560 |
1 |
1,5 |
2Д210Б |
10 |
800 |
1 |
1,5 |
КД210Г |
10 |
1000 |
1 |
1,5 |
ДЛ112-16 |
16 |
1500 |
0,92 |
24 |
2Д2990В |
20 |
200 |
1,4 |
11 |
2Д2990Б |
20 |
400 |
1,4 |
11 |
2Д2990А |
20 |
600 |
1,4 |
11 |
КД2997А |
30 |
200 |
1 |
25 |
Д122-32 |
32 |
1400 |
0,85 |
6 |
Д122-40 |
40 |
1400 |
0,85 |
6 |
Д132-50 |
50 |
1400 |
0,83 |
8 |
Д132-63 |
63 |
1400 |
0,83 |
8 |
ДЛ132-80 |
80 |
1500 |
0,85 |
35 |
Д141-100 |
100 |
1600 |
0,95 |
20 |
Д151-160 |
160 |
1600 |
0,9 |
20 |
Д161-250 |
250 |
1600 |
0,9 |
40 |
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
КЛАССИФИКАЦИЯ И СИСТЕМА ОБОЗНАЧЕНИЯ ДИОДОВ
Классификация современных полупроводниковых диодов по их назначению, физическим свойствам, основным электрическим параметрам, конструктивно-технологическим признакам, исходному полупроводниковому материалу находит отражение в системе условных обозначений диодов и приводится в справочниках.
Система обозначений установлена отраслевыми стандартами ОСТ 11336.919-81, а силовых полупроводниковых приборов – ГОСТ 20859.1-89. В основу системы обозначений положен буквенно-цифровой код.
Первый элемент (цифра или буква) обозначает исходный полупроводниковый материал, второй (буква) – подкласс прибора, третий (цифра) – основные функциональные возможности прибора, четвертый – число, обозначающее порядковый номер разработки, пятый элемент – буква, условно определяющая классификацию (разбраковку по параметрам) приборов, изготовленных по единой технологии.
Для обозначения исходного полупроводникового материала используются следующие символы:
Г, или 1, – германий или его соединения; К, или 2, – кремний или его соединения; А, или 3, – соединения галлия; И, или 4, – соединения индия.
Для обозначения подклассов диодов используется одна из следующих букв: Д – диоды выпрямительные и импульсные; Ц – выпрямительные столбы и блоки; В – варикапы; И – туннельные диоды;
А – сверхвысокочастотные диоды; С – стабилитроны; Г – генераторы шума;
Л – излучающие оптоэлектронные приборы; О – оптопары.
Для обозначения наиболее характерных эксплуатационных признаков приборов (их функциональных возможностей) используются следующие цифры.
Диоды (подкласс Д):
1 – выпрямительные диоды с постоянным или средним значением тока не более 0,3 А;
2 – выпрямительные диоды с постоянным или средним значением тока более 0,3 А, но не свыше 10 А;
4 – импульсные диоды с временем восстановления обратного сопротивления 500 нс;
5 – импульсные диоды с временем восстановления более 150 нс, но не свыше 500 нс;
6 – импульсные диоды с временем восстановления обратного сопротивления 30…150 нс;
7 – импульсные диоды с временем восстановления обратного сопротивления 5…30 нс;
8 – импульсные диоды с временем восстановления обратного сопротивления 1...5 нс;
9 – импульсные диоды с эффективным временем жизни неосновных носителей заряда менее 1 нс.
Варикапы (подкласс В): 1 – подстроечные; 2 – умножительные.
Для обозначения порядкового номера разработки используется двухзначное число от 01 до 99. Если порядковый номер разработки превышает число 99, то в дальнейшем применяют трехзначное число от 101 до 999.
В качестве классификационной литеры используются буквы русского алфавита (за исключением букв З, О, Ч, Ы, Ш, Щ, Ю, Я, Ь, Ъ, Э).
Пример обозначения прибора: 2Д204В – кремниевый выпрямительный диод с постоянным или средним значением тока 0,3…10 А, номер разработки – 04, группа В. На рис. П. 3.1 показана структура обозначения полупроводникового прибора 2Д204В.
До введения в 1982 г. ОСТ 11336.919-81 применялась иная система условных обозначений, включающая в себя два или три элемента (ГОСТ 546159).
Первый элемент – буква Д, характеризующая весь класс полупроводниковых диодов.
Второй элемент – число (номер), определяющее область применения: 1…100 – для точечных германиевых диодов; 101…200 – для точечных кремниевых диодов; 201…300 – для плоскостных кремниевых диодов; 301…400 – для плоскостных германиевых диодов; 401…500 – для смесительных СВЧ-детекторов; 501…600 – для умножительных диодов; 601…700 – для видеодетекторов;
701…749 – для параметрических германиевых диодов; 750…800 – для параметрических кремниевых диодов.
2 Д 2 04 8
Группа прибора
Порядковый номер разработки
Характерные
эксплуатационные
признаки
Подкласс прибора
Исходный полупроводниковый материал
Рис. П. 3.1. Расшифровка обозначения полупроводникового прибора
ПРИЛОЖЕНИЕ 4
ПАРАМЕТРЫ R- и C-КОМПОНЕНТОВ ЭЛЕКТРОННЫХ УСТРОЙСТВ Современные электронные устройства помимо полупроводниковых
приборов содержат значительное количество R- и C-компонентов – резисторов и конденсаторов.
Резистором называют пассивный элемент электронных устройств, предназначенный для создания в электрической цепи требуемого сопротивления, обеспечивающего необходимое распределение и регулирование электрической энергии в элементах электронных устройств. Выпускаемые промышленностью резисторы классифицируются по различным признакам: в зависимости от характера изменения сопротивления (постоянные и переменные), по материалу (проволочные и непроволочные), по назначению (общего применения, прецизионные и т. п.). Основными параметрами резисторов являются номинальное сопротивление, допустимое отклонение от номинала, номинальная мощность, температурный коэффициент сопротивления.
Конденсатором называют пассивный элемент электронных устройств, состоящий из двух электродов, разделенных диэлектриком, и предназначенный для использования его емкости в электрической цепи. Конденсаторы классифицируются по нескольким признакам: по виду используемого диэлектрика (например, слюдяные, керамические и т. д.), по назначению (общего применения, специальные), по номинальному напряжению (низковольтные – до 1600 В, высоковольтные – свыше 1600 В). Основными параметрами конденсаторов являются номинальная емкость (номинал), допустимое отклонение от номинала, электрическая прочность и температурный коэффициент емкости.
Для выбора резисторов и конденсаторов в данной работе нужно руководствоваться рядом номинальных значений (табл. П. 4.1), числовые коэффициенты которого умножают на 10n , где n – целое положительное число.
Таблица П. 4.1 Ряд номинальных значений Е24 сопротивления резисторов и
емкостей конденсаторов в электронных схемах
|
Числовой коэффициент |
|
|
Допустимое отклонение, % |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
1,0 |
1,5 |
2,2 |
3,3 |
|
4,7 |
6,8 |
|
1,1 |
1,6 |
2,4 |
3,6 |
|
5,1 |
7,5 |
± 5 |
1,2 |
1,8 |
2,7 |
3,9 |
|
5,6 |
8,2 |
|
|
|
||||||
1,3 |
2,0 |
3,0 |
4,3 |
|
6,2 |
9,1 |
|
ПРИЛОЖЕНИЕ 5
ВОЛЬТ-АМПЕРНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ |
|||
БИПОЛЯРНЫХ ТРАНЗИСТОРОВ |
|||
2,6 |
|
|
|
мА |
|
|
|
2,2 |
|
|
UКЭ=0 |
|
|
|
|
2,0 |
|
|
|
1,8 |
|
|
|
1,6 |
|
|
|
1,4 |
|
|
|
1,2 |
|
|
|
IБ 1,0 |
|
|
|
0,8 |
|
|
UКЭ=-5 В |
|
|
|
|
0,6 |
|
|
|
0,4 |
|
|
|
0,2 |
|
|
|
0 |
0,05 |
0,1 0,15 0,2 |
0,25 0,3 0,35 В 0,45 |
|
|
UБЭ |
|
Рис. П. 5.1. Входные характеристики биполярных транзисторов КТ358А, |
||||||||||||
КТ603В, КТ325А, КТ325Б, КТ340В в схеме с ОЭ |
|
|||||||||||
50 |
IБ=4,0 мА |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
3,6 |
|
|
|
|
|
|
|||
мА |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2,8 |
|
|
|
|
|
40 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
35 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2,4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
30 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
25 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,8 |
|
|
IК |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
15 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 11 12 13 |
14 В |
16 |
|
|
|
|
|
|
UКЭ |
|
|
|
|
|
|
Рис. П. 5.2. Выходные характеристики транзистора КТ358А в схеме с ОЭ |