Вопросы к лабораторной работе №1

1. Что такое информация?

2. Чем различаются силовая и информационная электроника?

3. Чем отличается сообщение от данных?

4. Что такое сигнал и знак?

5. Расскажите о преимуществах и параметрах гармонического сигнала.

6. Дайте определение модуляции и демодуляции.

7. Какой сигнал считается непрерывным по параметру?

8. Чем отличаются понятия импульсного и дискретного сигнала?

9. Какой сигнал считается квантованным , а какой цифровым?

10. Чем различаются помехоустойчивость и помехозащищенность?

11. Сравните по помехозащищенности информационные электронные устройства, работающие с непрерывным по времени и импульсным сигналами.

12. Сравните по помехозащищенности информационные электронные устройства, работающие с непрерывным по параметру и квантованным сигналами.

13. Что такое код? Приведите примеры кодов.

14. Перечислите преимущества и недостатки двоичного сигнала.

15. Перечислите преимущества и недостатки последовательного и параллельного кода.

16. Чем различаются положительная и отрицательная логики.

17. Выведите формулу длины подкасательной квадратичной параболы.

18. Выведите формулу длины подкасательной кубической параболы.

19. Поясните геометрический смысл отношения и произведения коэффициентов А и В экспоненты.

20. Сформулируйте законы Максвелла-Больцмана, Ферми-Дирака и Бозе-Энштейна и изобразите их графики.

21. Запишите передаточную функцию звена чистого запаздывания и докажите с помощью спектрального подхода, что оно не искажает форму прямоугольного импульса.

22. Поясните причину появления экспоненты в формуле ВАХ полупроводникового перехода.

23. Выведите формулу дифференциального сопротивления полупроводникового перехода и поясните ее на графике ВАХ.

24. Выведите формулу входного сопротивления ступенчатого делителя, состоящего из бесконечного числа одинаковых делителей, образованных балластным резистором r и шунтирующим резистором R.

25. Выведите формулу коэффициента ослабления схемы из предыдущего вопроса.

Расчетное задание №1

Для электрической цепи (Рис. 1.1) с параметрами:

П остроить график изменения напряжения на конденсаторе и рассчитать момент времени t, при котором оно достигает уровня .

Рис. 1.1

Решение

С хема содержит нелинейный элемент - полупроводниковый диод. Считаем его идеальным с кусочно-линейной вольт-амперной характеристикой (Рис. 1.2). Состояние диода определяется полярностью приложенного к нему напряжения. При положительной полярности приложенного напряжения диод открыт и “стягивается в точку ” (Рис. 1.3а). При отрицательной полярности приложенного напряжения ток через диод не течет и он замещается разрывом (Рис. 1.3б).

Рис. 1.2 Рис. 1.3

Определяем исходное состояние диода. Для этого заменим изначально заряженный конденсатор источником ЭДС, а линейные части схемы слева и справа от него эквивалентными генераторами (Рис. 1.4).

Р

R1

ис. 1.4

Следовательно, в исходном состоянии диод открыт (“стянут в точку”) и конденса-

тор начинает подзаряжаться в схеме 1(Рис. 1.5)

Р ис. 1.5

с параметрами:

,

,

стремясь по экспоненте (Рис. 1.6) от напряжения к уровню 5В с постоянной времени:

.

Р ис. 1.6

При изменении напряжение уменьшается и в момент времени t₁, когда

д иод меняет свое состояние на закрытое. Это значение напряжения на конденсаторе будет начальным условием второго переходного процесса (Рис. 1.8) в схеме 2 (Рис. 1.7) с “разрывом” в цепи диода

Рис. 1.7

и параметрами:

,

Для контроля правильности решения проверим совпадение касательных к обеим экспонентам в точке переключения. Касательные совпадают, если ABC подобен AMK. Это очевидно, т.к.

.

Р ис. 1.8

Напряжение на конденсаторе достигнет заданного уровня 4В в момент времени , следовательно

_.