Контрольная работа по «Электронике»

Министерство образования  и науки РФ

 

Пензенский государственный  университет

 

Факультет заочного обучения

 

 

 

Кафедра «Автоматика  и телемеханика»

 

 

 

 

 

 

 

Контрольная работа

 по дисциплине «Электроника»

 

Вариант 4.

 

 

 

 

 

Выполнил студент 

группы 09ЗАА61

Белоусова К. А.

Проверил к. т. н., доцент

Пащенко В. В.

 

Задача 1

Определить тип прибора, расшифровать обозначение, привести справочные данные, основную характеристику и  условное графическое обозначение  в схемах, назвать область применения.

 

Решение.

КД103А – выпрямительный диод малой мощности

Расшифровка обозначений:

К – кремниевый

Д – диод

1 – диод средней мощности с током не более 0,3 А

03 – номер разработки 

А – группа А, сверхвысокочастотные диоды

Электрические параметры:

Постоянное прямое напряжение не более 1 В

Импульсное прямое напряжение не более 2,5 В

Время обратного восстановления не более 4 мкс

Время прямого восстановления не более 1 мкс

Общая емкость диода  не более 20 пФ

Постоянный обратный ток не более 50 мкА.

Предельные эксплуатационный данные:

Постоянное обратное напряжение 50 В

Постоянный (средний) прямой ток 100 мА

Импульсный прямой ток 2 А

Частота без снижения режимов 20 кГц

Температура окружающей среды от 213 до 373 К

 

Условное графическое  обозначение в схемах

Рисунок 1. ВАХ диода КД103А

Применяется в приемной и усилительной аппаратуре.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задача 2

Определите параметры  рабочей точки (U_БЭ,I_Б), (U_КЭ,I_К) в схеме, изображенной на рисунке 2.

Выберите R_Б в соответствии с заданным транзистором. Постройте нагрузочную прямую и укажите рабочую точку.

 Приведите необходимые справочные  данные транзистора.

Изобразите эквивалентную схему  каскада для определения вторичных  параметров усилителя.

Определите входное сопротивление  и коэффициент усиления по напряжению.

Диапазон рабочих частот 20-100 кГц. 

C₁=1мкФ.

U_Б=1В, Е_К=12В, R_К=5.1кОм, R_Э=390Ом, С_Э=0.

Транзистор КТ201А

Решение.

Рисунок 1.

Для транзистора КТ201А:

Статический коэффициент передачи тока

- высота потенциального барьера  для кремниевого транзистора.

Найдем ток коллектора I_k

U_Э = U_Б - U_БЭ , где U_Б =1 В – дано по условию.

 следовательно

  ток рабочей точки.

Найдем напряжение

Уравнение Кирхгофа для  выходной цепи транзистора:

Отсюда получим 

напряжение рабочей точки

Найдем ток базы

,

где

Найдем 

Построим нагрузочную прямую

Пусть , тогда

Рисунок 3. Нагрузочная прямая

Расчет по переменному току.

Эквивалентная схема каскада имеет  вид:

Рисунок 4. Эквивалентная схема каскада.

Рассчитаем коэффициент усиления каскада

 

 

Задача 3

ИДЕАЛЬНЫЙ ОУ. РЕАЛЬНЫЙ ОУ.

1. Ответьте на следующие вопросы одним из четырех высказываний:

бесконечность, нуль, относительно большой, относительно малый.

1. Выходное сопротивление идеального ОУ без ОС равно нулю.
2. Коэффициент усиления идеального  ОУ без ОС равен бесконечности.
3. Входное сопротивление идеального ОУ равно бесконечности.
4. Полоса пропускания идеального ОУ равна бесконечности.
5. Время срабатывания идеального ОУ равно нулю.
6. По сравнению с внутренним сопротивлением источника сигнала эффективное входное сопротивление ОУ должно быть относительно большим.
7. По сравнению с сопротивлением нагрузки эффективное выходное сопротивление реального ОУ должно быть относительно малым.
8. В идеальном случае при дифференциальном входном напряжении равном нулю выходное напряжение ОУ должно быть равно нулю.
9. В идеальном случае при синфазном входном сигнале равном бесконечности выходное напряжение ОУ должно быть равно бесконечности.
10. Какого вида питание требуется для ОУ, если необходимо обеспечить возможность отклонения выходного напряжения как в положительном, так ив отрицательном направлении?

Требуется двухполярное питание .+Е_пит и -Е_пит .

2. Определите по паспортным данным следующие параметры реального ОУ и сравните их с идеальными.

К140УД14 – операционный усилитель.

1. Коэффициент усиления реального ОУ равен k=50 <
2. Скорость нарастания выходного напряжения ОУ равна
3. Частота единичного напряжения ОУ равна
4. Допустимое значение дифференциального входного напряжения равно
5. Допустимое значение синфазного входного напряжения равно
6. Коэффициент ослабления синфазного сигнала равен
7. Напряжение питания ОУ равно
8. Что такое коэффициент ослабления синфазного сигнала?

Коэффициент ослабления синфазного сигнала равен отношению коэффициента передачи дифференциального сигнала к коэффициенту передачи синфазного сигнала . Измеряется в децибелах. 

9. Что такое частота единичного усиления? Как связаны между собой частота единичного усиления и полоса пропускания ОУ?

Частота единичного усиления f₁ - это частота, на которой модуль коэффициента усиления ОУ равен единице |K₀(f₁)| = 1. Граничная частота (f_rp) определяется как частота, на которой коэффициент усиления уменьшается на 3 децибела: |K(f₁)| = 0.707*|К(0)|. Область частот 0 – f_rp называют полосой пропускания.

3. Выполните на ОУ следующую функцию. Приведите функциональную и принципиальную схемы. Используйте тот тип усилителя, схема включения и параметры которого  соответствуют вашему варианту при выполнении пункта 1.2.

К140УД14 – операционный усилитель

- повторитель на операционном  усилителе. 

Пусть тогда

Рисунок 4. Функциональная схема повторителя

 

 

 

 

 

Список использованной литературы

1. Полупроводниковые приборы: Диоды, тиристоры, оптоэлектронные приборы: Справочник/А. В. Баюков, А. Б. Гитцевич, А. А. Зайцев и др.; под общей ред. Н. Н. Горюнова. – 3-е изд., перераб. – М.: Энергоатомиздат, 1987 – 744 с.
2. Щербаков В. И., Грездов Г. И. Электронные схемы на операционных усилителях: Справочник. – К.: Техника, 1983 - 213 с.
3. Полупроводниковые приборы: Транзисторы. Справочник под редакции Н.Н. Горюкова, М: Энергоиздот, 1985