5.1 «RC тізбегіндегі ауыспалы үдерістер» тақырыбының бақылау жұмысына тапсырма
Тапсырма
RC – тізбегінің кіру алаңына t=0 уақыт моменттінде амплитудасы Uкіріс және ұзақтығы Т кернеу импульсі келіп түседі.
Сурет1- RC- тізбегінің сұлбасы
RC-тізбегінің кестеде берілген параметрлерін нұсқаға сәйкес, осы тізбектің элементіндегі UR(t) және UС(t) кернеулерінің, i(t)-тогының диаграммасын салу (1 кестені қара):
Кесте1- Берілген жұмыстың нұсқалары.
-
№ нұсқа
|
E, В
|
С, мФ
|
Т, С
|
R, кОм
|
1
|
10
|
0.01
|
0.01
|
5
|
2
|
10
|
0.01
|
0.02
|
10
|
3
|
10
|
0.01
|
0.025
|
8
|
4
|
10
|
0.01
|
0.03
|
2
|
5
|
10
|
0.01
|
0.035
|
15
|
6
|
10
|
0.01
|
0.04
|
20
|
7
|
12
|
0.01
|
0.045
|
12
|
8
|
12
|
0.05
|
0.05
|
7
|
9
|
12
|
0.05
|
0.055
|
3
|
10
|
12
|
0.05
|
0.06
|
3.3
|
11
|
12
|
0.05
|
0.065
|
33
|
12
|
14
|
0.05
|
0.07
|
4
|
13
|
14
|
0.05
|
0.075
|
4.5
|
14
|
14
|
0.05
|
0.01
|
10
|
15
|
14
|
0.05
|
0.02
|
15
|
16
|
14
|
0.025
|
0.03
|
20
|
17
|
14
|
0.025
|
0.04
|
13
|
18
|
14
|
0.025
|
0.05
|
12
|
19
|
14
|
0.025
|
0.06
|
7
|
20
|
14
|
0.025
|
0.07
|
3
|
2.2 Зертханалық жұмыстың теориалық негізі
Кирхгофтың екінші заңы бойынша бұл тізбек үшін мынаны жазуға болады:
Ri + uC = Uвх.
Сыйымдылықтағы кернеу былай өрнектелуі мүмкін:
Uc= q/C = 1/C()
Онда,егер Uвх.= Е деп есептесек:
Ri(t)+ 1/C()= Е
Теңсіздіктің интегралды формасын дифференциалды формаға ауыстырамыз, дифференциалдау арқылы мынаны аламыз:
Rdi(t)/dt + i(t)/C = 0
Осы i(t)-ға қатысты дифференциалды теңсіздікті шешу арқылы RC тізбегіндегі ток үшін келесі өрнекті аламыз:
i(t) = (E/R) ×e-t/τ,
мұнда τ =R×C- уақыт тұрақтысы;
UR(t)=E× e-t/τ ;
UC(t)=E× (1- e-t/τ).
Шешуі. Импульстің ұзақтығын 10 уақыт учаскелеріне бөліп тастаймыз және оларды бірінен кейін бірін,t аргументі ретінде,жоғарыда келтірілген тең сіздіктерге қоя отырып,әрбір i(t) уақыт нүктесі үшін ізделінді ауыспалы про- цесстердің мәнін табуға болады.Мысалы,2-ші кестеде RC тізбегіндегі токтың есептелген мәні келтірілген,ал 2-ші суретте R=1000Ом болғандағы i(t) графи- гі тұрғызылған.
Кесте 2. R=1000Ом болғандағы әр түрлі уақыт аралығындағы токтың мәні.
-
t, c
|
10-4
|
2•10-4
|
3•10-4
|
4•10-4
|
5•10-4
|
6•10-4
|
7•10-4
|
8•10-4
|
9•10-4
|
10-3
|
i(t), mA
|
9,048
|
8,187
|
7,408
|
6,703
|
6,065
|
5,488
|
4,965
|
4,493
|
4,065
|
3,678
|
2 сурет – уақыт функциясындағы i(t) токтың мәні
5.2 «Кілтті режимдегі транзистордың жұмысы» тақырыбының бақылау жұмысына тапсырма
Тапсырма
3-ші суретте кілтті каскадтағы биполярлық n-p-n транзистордың сұлбасы, ал 4-ші суретте р-n-p транзисторлары берілген.
Rк
ТV
Еи Uкэ
Сурет 3- Кілтті каскадтағы биполярлық n-p-n транзистордың сұлбасы
Сурет 4- Кілтті транзистордың р-n-p транзистордағы сұлбасы
Жеке нұсқа бойынша кейбір негізгі каскад шамалары берілген (3 кестені қара). Транзистор типіне тәуелсіз есеп бірдей алгоритммен есептелінеді.
3 кесте- Зертханалық жұмысқа берілген нұсқалар
-
№ нұсқа
|
E, В
|
Rk Ом
|
Eи В
|
1
|
10
|
500
|
0.91
|
2
|
10
|
1200
|
0.82
|
3
|
10
|
1300
|
0.925
|
4
|
10
|
2000
|
0.63
|
5
|
10
|
3000
|
0.835
|
6
|
10
|
2500
|
0.74
|
7
|
12
|
2700
|
0.945
|
8
|
12
|
1700
|
0.95
|
9
|
12
|
1800
|
1.1
|
10
|
12
|
1100
|
1.2
|
11
|
12
|
1300
|
1.3
|
12
|
14
|
1580
|
1.4
|
13
|
14
|
2100
|
1.5
|
14
|
14
|
2300
|
1.66
|
15
|
14
|
2200
|
1.7
|
16
|
14
|
1580
|
0.9
|
17
|
14
|
1230
|
0.8
|
18
|
14
|
1580
|
1.25
|
19
|
14
|
1980
|
1.8
|
20
|
14
|
2050
|
2.2
|
Қажет:
1. Транзистора типін анықтау.
2. Қанығу дәрежесі S = 2-3 (өз бетімен таңдау) болғандағы Rб кедергісін анықтау.
3.2 Теоретиялық мағұлматтар
Транзисторлы каскад күшейген және негізгі режимде жұмыс атқарады.Күшейтілген режимде күшейтілетін сигнал формасы күшейткіш арқылы бүлінбеу керек және транзистордың жұмыс режимі қанығу күйі мен толық жабылған күй арасында болуы керек.Негізгі күйде транзистор екі күйде болады: толық жабылған, егер күй ол арқылы ток өтпеген және коллектор-эмиттер аймағындағы кедергі «шексіздікке»тең; толық ашық(қаныққан), егер коллектор-эмиттер аймағындағы кедергі нольге тең болса.Қаныққан күйдегі ток Ом заңы бойынша мынаған тең
Ik = Ek/Rk
Транзистор базасының тогы Iб күшейткіш болып табылады, және ол тәуелділігінен ток базасын он және жүз есе күшейте алады.Күшейткіш транзистордың қасиеті күшейткіш ток коэффиценті h21э анықталады немесе басқаша , ол транзистор анықтамасында берілген. Онда матиматикалық түрде жазуға болады:
Ik = h21э · Iб , Ek/Rk = h21э · Iб (1)
Ток базасы кіріс сигналының Еи көзі арқылы пайдаболады, базалық кедергі арқылы Rб және база эмиттер аймағы арқылы өтеді, қанықтыру режимінде ол нөлге тең деп есептеледі. Жеңілдетілген кілт моделі келесі түрде көрсетіледі ( 4 сурет):
4 Сурет - кезіндегі жеңілдетілген кілт моделі
Онда Ом заңы бойынша ток базасы
Iб = Еи/ Rб тең, (2)
Онда(2)-ні (1)-ге қойып, Rб мәні берілген Ек,Rк және h21э арқылы табамыз.
Rб= Iк / h21э =( Ек/ Rк ) / h21э = Ек /( Rк* h21э) (3)
Анықтамада транзистор мәні h21э, h21э –min, h21э max дейін аралығы келтіріледі,сондықтан 3 өрнектен күшейткіш коэффицентінің минималды мәнін алу керек. Транзистордың қанықтыру беріктілігін көбейту үшін, ток базасының қанықтыруы “ қормен” 2 есе немесе 3 есе қанығу дәрежесі S=2 3 ұлғаяды, сонда есептеу мәнін S мөлшеріне бөлу қажет, сол бізде жұмыс мәні болып табылады.
6 ЕМТИХАНҒА ДАЙЫНДАУҒА АРНАЛҒАН БАҚЫЛАУ СҰРАҚТАРЫ
1. Диодтың ВАС (Вольт-Амперлік сипаттама ) сал және мысал ретінде алып, р-п ауысу қасиетін түсіндір. Идеалды диодтың аналитикалық өрнегін жаз.
2. ВАС стабилитронның жұмыс учаскісін көрсет. Стабилитронның негізгі параметрлерін ата.
3. р-п ауысу жарықдиоды қосылған кезде қандай бағытта ығысады?
4. Биполярлық транзистордың конструкциясын және электродтардың тағайындалуын түсіндіріңіз.
5. Практикада биполярлы транзисторды қосу үшін қандай схемаларды қолданады?
6. Транзистордың кіру және шығу сипаттамалары деп нені айтады?
7. Транзистордың базалық, эмитер және коллектр токтарының арасындағы өзара байланыс қандай?
8. Транзистордың Һ - параметрі дегеніміз не?
9. Транзистордың алмастыру схемасы дегеніміз не және ол қандай мақсаттар үшін қолданады?
10. Транзистордың электродтарымен кернеу арасындағы өзара байланыс қандай?
11. Тәжірибелік графиктен эмиттерлік ауысудың ВАС-ын көрсет.
12. Тәжірибелік графиктен колекторлық ауысудың ВАС-ын көрсет
13. р-n ауысуымен басқарылатын полярлы транзистордың жұмыс ісеу принципін және құрылғысын түсіндір.
14. Полярлы транзистордың негізгі параметрлерін ата?
15. р-n ауысуымен басқарылатын полярлы транзистордың шығу және стокты-затворлы сипаттамасын бейнеле.
16. Күшейткіштегі элементтердің тағайындалуын түсіндір?
17. Транзистордың қандай параметрлері оның шығу сипаттамаларының жұмыс істеу аймағын шектейді?
18. Транзистордың тыныштық нүктесі қалай таңдалынады?
19. Жүктеменің кедергісі кернеу бойынша күшейткішт коэффициентіне қалай әсер етеді?
20. Күшейткіштің кіру кедергісі кернеу бойынша күшейту коэффициентіне қалай әсер етеді?
21. Сұлбаның қандай элементтері жоғарғы және төменгі жиіліктерді анықтайды?
22. Бірлік және екілік жартылайпериодты түзулеткіштегі жүктемелі резистордағы кернеудің осциллограммасын сал.
23. Жүктемеде алынатын қуаттың шамасын диодтың қандай параметрлері шектейді.
24. Бірдей түзуленген кернеуде үш түзулеткіштің қайсысында диодтағы максималды кері кернеуі көбірек?
25. Кернеудің пульсация коэффициенті қалай есептелінеді?
26. Түзуленген кернеудің пульсация коэффициентінің төмендеуі қандай тәсілдермен жүзеге асады.
27. RC-фильтрдің жұмыс істеу принципін түсіндір.
28. Тегістеу коэффициенті қалай есептелінеді.
29. С-фильтрдің сыйымдылықты кедергісі мен жүктеменің кернеуінің оптималды қатынасы қандай болуы керек?
30.Жүктемедегі токтың артуымен түзулеткіштің жүктемесіндегі кернеудің төмендеу принципін түсіндір.
31. Фильтрлі және фильтрсіз түзулеткіштің сыртқы сипаттамасының әр түрлі мінездемесін түсіндір.
32. Қай кезде түзулеткіштің диодтары арқылы өтетін максималды ток көбірек – сыйымдылықты фильтрмен және онсыз.
33.Мына түсініктемелердің айырмашылығы неде: «цифрлық элемент», «цифрлық құрылғы», «логикалық элемент», «аналогты элемент және құрылғы», «комбинациялық құрылығы» және «жүйеленген логикалық құрылғы (соңғы автомат)»? Осыларға және басқаларға мысал келтір.
34. Цифрлық құрылғылардың қолданылу аймағы (цифрлық техниканың құрылғысы)? Цифрлық құрылғылардың қолданылу жүйелерін ата. Микроэлектронды цифрлы элементтерде және құрылғыларда орнатылатын жүйелер қандай артықшылықтарға ие болады.
35. Техникалық құралдар қолданатын аналогтық және цифрлық микроэлектронды техникалық жүйенің артықшылықтары мен кемшіліктері.
36. Қандай электронды бұйымдар интегралды микросхема деп аталады? Түсініктеме бер және класиффикациялық белгілерін ата.
37. Қандай микросхемалар цифрлық деп аталады? Анологты? Түсініктеме бер.
38. Микросұлбалар дайындалу технологиясы бойынша қалай классификацияланады? Конструкциялық орындалуы бойынша?
39. Логикалық элементтердің «функционалды толық жиынының» мәні? Функционалды толық жиын ға мысал келтір. Логикалық функцияның «толық жүйесі» және элементтердің «функционалды толық жиыны» түсініктемелрінің арасындағы байланыс?
40. Комбинациялық логикалық құрылығылардың функционалды процесін сипаттауда қандай формальді әдіс қолданылады?
41. Жүйелі логикалық құрылығылардың функционалды процесін сипаттауда қандай формальді әдіс қолданылады?
42. Аз дәрежелі интеграциялау микрсұлбаларда комбинациялық құрылғылардың синтездеу міндеті. Синтездеу кезеңдері және олардың міндеттерін ата.
43. Қандай логикалық модульдер толық декодер деп аталады? Берілген модульді қамтитын және үшінші кезекті толық декодердің буль алгебрасы тіліндегі логика-математикалық моделден тұратын микросұлбаларға мысал келтір.
44. Қандай логикалық моульдер мультиплексорлар-селекторлар деп аталады? Аталған модульден тұратын микрсхемаға мысал келтір және оның логика-математикалық сипаттамасын бер.
45. Комбинациялық құрылғылардағы «критикалық жарыс» деген не? Критикалық жарыстың схемаларына мысал келтір. Неліктен оларды жою керек және цифрлық құрылғыларда оларды не үшін қолдануға болады? Критикалық жарыстармен күрес әдістерін түсіндір.
46. Мультиплексорлар-селекторлардағы типтік құрылым бойынша комбинациялық құрылғылардың синтезінің жүйесі қандай? Синтездің кезеңдерін ата және мысал келтір. Осы әдіспен синтезделген құрылғылардың артықшылықтары мен кемшіліктері.
47. Программаланатын сақтағыш құрылғыны (ПСҚ) қандай логикалық құрылғыларға жатқызуға болады? Жүйеленгенге? Комбинациялыққа? Жауабыңды дәлелде.
48. Программаланатын логикалық матрицадағы (ПЛМ) комбинациялық құрылғыларды жүзеге асыру әдістерінің осы құрылғыларды программаланатын тұрақты есте сақтау құрылғыларында (ПТЕҚ) жүзеге асыру әдістерінен айырмашылығы?
49.Қандай функциялар автоматты деп аталады? Олардың Бульдік функциялардан елеулі айырмашылығы қандай? Элементарлы автоматты функцияға мысал келтір және осы функцияны сипаттауды «құрылғы» деп ата.
50. Неліктен триггерлерді комбинациялық логикалық құрылғыларға жатқызуға болмайды? Нақты бір триггердің логикалық сипаттамасы және функционалдау негізінде жауабыңды дәлелде.
51. Асинхронды RS-триггердің D-триггерден айырмашылығы қандай? Екеуіне де мысал келтір және олардың негізінде құрылатын микроэлектронды құрылғыларды (функционалды түйін) ата.
52. Қандай цифрлық құрылғылар регистрлерге жатады? Регимстрлердің клссификационды белгілерін ата және информацияны жазудың параллельді мүмкіндігі бар регистрге мысал келтір. Оның шартты графикалық белгілерін сал және кіру-шығудың мәнін түсіндір.
53.Қандайцифрлық құрылғылар импульсті есептеуіш деп аталады? Есептеуішке мысал келтір және кіру-шығу мәнін түсіндір. Есептеуіш құрылғылардың белгілерін атап көрсет.
54.Қандай логикалық құрылғылар арифметикалық қосынды деп аталады. Арифметикалық қосындының микросхемасына мысал келтір және кіру-шығу мәнін түсіндір.
55. түрдегі логикалық (Бульдік) өрекпен сипатталатын бір цифрлық құрылғының функционалды схемасын сыз. ИМС К155 сериясына кіретін функционалды элементтердің жиынын осы үшін қолдан.
56. Функционалдық схемамен берілген бір қщұрылғының логика-математикалық моделін (логикалық сипаттамасын) тап.
57. түрдегі автоматты функциямен сипатталатын бір логикалық құрылғының функционалды схемасын сыз. Осы құрылғының қолданылуын анықта.
58. Функционалды схемамен берілген құрылғының қолданылуы. Логика-математикалық сипаттамасын құр және әр түрлі жүйеленген а және b кіру сигналдарындағы жұмыс істеу анализін орында.
59. Хаффмен (жағдай және ауысым таблицасы бойынша) жүйеленген логикалық құрылғылардың синтездеу кезеңдерін ата. Бұл кезеңдердің мақсаттары мен мәні қандай?
60. Мурдың соңғы автоматтары мен Милидің соңғы автоматтарының айырмашылықтары неде? Олардың логика-математикалық сипаттамасын бер. Автоматтың осы түрінде жүзеге асатын цифрлық құрылғылардың артықшылықтары мен кемшіліктері қандай?
ҰСЫНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ
7.1 Негізгі әдебиеттер
1 Савиных В. Л. Физические основы электроники. Методические указания и контрольные задания. СибГУТИ, 2002.
2 Гусев В. Г., Гусев Ю. М. Электроника. Учебное пособие для приборостроительных специальностей вузов. - 2-е изд. М.: Высшая школа, 1991. - 622 с.
3 Опадчий Ю.Ф. Аналоговая и цифровая электроника. - М.: Радио и связь, 1996. – 768 с.
4 Аринова Н.В. Основы электроники: Рабочая программа, задания и методические указания к контрольным работам для студентов специальности 050716 «Приборостроение» заочной формы обучения. ВКГТУ. - Усть-Каменогорск, 2007. – 51с.
5 Бочаров Л.Н. и др. Расчет электронных устройств на транзисторах / Бочаров Л.Н., Жебряков С.К., Колесников И.Ф. – М.: Энергия, 1978. – 208с., ил. – (Массовая радиобиблиотека; Вып. 963).
6 Забродин Ю.С. Промышленная электроника: Учебник для вузов. – М.: Высш. Школа, 1982. – 496 с., ил.
7 Герасимов В.Г., Князев О.М. и др. Основы промышленной электроники. – М.: Высшая школа, 1986.
8 Шадрин Г.К. Основы электроники: Курсовая работа, задания, методические указания для студентов специальности 050716 «Приборостроение» заочной формы обучения / Г.К. Шадрин, Н.В. Аринова / ВКГТУ.-Усть-Каменогорск, 2007. – 35 с.
7.2 Қосымша
9 Ефимов И.П. Источники питания РЭА: Учебное пособие. - 2-е изд., испр. Ульяновск: УлГТУ, 2002. - 136 с.
10 Жеребцов И.П. Основы электроники. – 5-е изд., перераб. и доп. – Л.: Энергоатомиздат, 1989.
11 Корнев В.А. Основы электроники/Методические указания к выполнению курсового проекта. – Усть-Каменогорск, 2009. – 31 с.
3.3 Справочная
12 Голомедов В.А. Полупроводниковые приборы: диоды выпрямители, стабилитроны, тиристоры. Справочник – М.: Связь, 1978.
13 Лавриненко В.Ю. Полупроводниковые приборы. Справочник. – Киев: Техника, 1984.
Достарыңызбен бөлісу: |