 |
Задания на домашнюю контрольную работу
|
|
|
|
Учреждение образования
«БЕЛОРУССКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ СВЯЗИ»
контрольные задания
по дисциплине
«Схемотехника и технологии проектирования функциональных устройств»
для студентов заочной формы обучения
специальности 2-45 01 32 – Сети телекоммуникаций
Минск 2016
Пояснительная записка
Дисциплина «схемотехника и технологии проектирования функциональных устройств» относится к группе дисциплине специального цикла. Изучение дисциплины базируется на знании дисциплин:
- «Теория электрических цепей»;
- «Физика»;
- «Математика».
Программой дисциплины предусмотрено изучение назначения и виды усилительных устройств, области применения, классификация, основные показатели и принципы построения наиболее распространенных схем усилительных устройств с обратной связью, а также графоаналитический и аналитический методы их анализа и расчета. Изучение теоретического материала сопровождается проведением лабораторных и практических занятий.
Учебным планом предусмотрено выполнение домашней контрольной работы, включающей задания по основным разделам дисциплины.
В результате изучения студенты должны знать:
- Основы теории и расчета аналоговых электронных устройств;
- Энергетические показатели усилителя;
- Количественную оценку усиления и вносимые усилителем искажения;
- Свойства каскадов для основных схем включения транзистора;
- Основы применения обратной связи.
Должны уметь:
- читать принципиальные и функциональные схемы усилительных устройств;
- технически грамотно осуществлять расчет основных параметров усилительных схем и строить временные диаграммы напряжений и токов;
|
|
|
- измерять и анализировать параметры усилительных устройств.
Объем дисциплины
Бюджет времени (в часах) студентов уровня ССО дневной и заочной формы обучения для изучения дисциплины в табл. 1.
Таблица 1 – Бюджет времени для изучения дисциплины
| Форма обучения | Аудиторные занятия | Самостоятельная работа | ||
| лекции | практические | лабораторные | ||
| Дневная | - | 2 ОКР | ||
| Заочная | 1 ДКР 1 ОКР |
По дисциплине отсутствует учебник. Изучение предмета возможно по рекомендуемой литературе.
Задания на домашнюю контрольную работу
Задача 1
1.1. Дана схема замещения усилителя, охваченного обратной связью (рис.1). Рассчитать коэффициент усиления по напряжению KU ос = U вых/Ес, входное сопротивление r вх ос= U с /Iвх, выходное сопротивление r вых ос. Исходные данные взять из табл.2.
Таблица 2 – Исходные данные
| Номер варианта | Rc, Ом | r вх, кОм | К | r вых кОм | Rн, кОм | r вх ос, кОм | Кос | r вых ос, Ом |
| 1,0 | 3,0 | 6,2 | 0,020 | |||||
| 1,1 | 3,3 | 6,8 | 0,025 | |||||
| 1,2 | 3,6 | 7,5 | 0,030 | |||||
| 1,3 | 3,9 | 8,2 | 0,035 | |||||
| 1,5 | 4,3 | 9,1 | 0,040 | |||||
| 1,6 | 4,7 | 0,045 | ||||||
| 1,8 | 5,1 | 0,050 | ||||||
| 2,0 | 5,6 | 0,055 | ||||||
| 2,2 | 6,2 | 0,060 | ||||||
| 2,4 | 6,8 | 0,065 |
Рисунок 1 – Схема замещение усилителя, охваченного обратной связью
Задача 2
2.1. Для схемы с фиксированным током базы (рис. 2) рассчитать сопротивление резистора RБ при котором напряжение на коллекторе к = Е /2. Исходные данные взять из табл.3, где β - статический коэффициент передачи тока базы. Напряжение база-эмиттер U БЭ в рабочей точке принять равным 0,65 В. Выбрать ближайшее стандартное значение сопротивления RБ по ряду Е24 (см. приложение). В чем заключается основной недостаток схемы с фиксированным током базы?
|
|
|
Таблица 3 – Исходные данные
| Номер варианта | ||||||||||
| E, В | ||||||||||
| Rк, кОм | 1,8 | 2,7 | 3,9 | 5,6 | 8,2 | 1,5 | 2,2 | 3,3 | 4,7 | 6.8 |
| β |
Рисунок 2 - Схема с фиксированным током базы
Задача 3
3.1. Поясните действие отрицательной обратной связи на режим работы транзистора в схеме с эмиттерной стабилизацией (рис. 3). Каково назначение конденсатора Сэ?
Рисунок 3 – Схема с эмиттерной стабилизацией
3.2. На входе каскада (рисунок согласно номеру варианта) действует гармоническое напряжение U вх = Um sin ωt. Построить в одной системе координат временные диаграммы. Исходные данные взять из табл.4. На диаграммах пунктирной линией отобразить постоянные составляющие указанных величин, а также уровень напряжения питания Е. Все напряжения отсчитывать по отношению к общему проводу.
Рисунок 4 – Схема с отрицательной обратной связью
по напряжению коллектора
Рисунок 5 – Схема с фильтром в цепи питания
Таблица 4 – Исходные данные
| Номер Варианта | Схема Рисунок № | Временные диаграммы |
| напряжения на коллекторе uK и напряжения на эмиттере uЭ | ||
| напряжения на базе uБ и напряжения на эмиттере uЭ | ||
| напряжения на коллекторе uK и напряжения на выходе uВЫХ | ||
| тока эмиттера iЭ и тока iCэ через конденсатор СЭ | ||
| тока iRэ через резистор RЭ и тока iCэ через конденсатор СЭ | ||
| напряжения на базе uБ и напряжения на коллекторе uK | ||
| на коллекторе uK и напряжения на выходе uВЫХ | ||
| тока базы iБ и тока коллектора iK | ||
| на базе iБ, напряжения на коллекторе uK и напряжения uСф на конденсаторе Сф | ||
| тока коллектора iK, тока iRф через резистор Rф и тока iСф через конденсатор Сф |
Задача 4
4.1. Поясните способ задания и механизм стабилизации режима работы транзистора в каскаде с общим истоком (рис. 6). Каково назначение конденсатора Си и Сз
|
|
|
Рисунок 6 – Схема каскада с общим истоком
4.2. На входе каскада с общим истоком (рисунок согласно номеру варианта) действует гармоническое напряжение Uвх = Um sin ωt. Построить в одной системе координат временные диаграммы. Исходные данные взять из табл. 5 На диаграммах пунктирной линией отобразить постоянные составляющие всех указанных величин, а также уровень напряжения питания Е. Все напряжения отсчитывать по отношению к общему проводу.
Рисунок 7 – Схема каскада с общим истоком
Рисунок 8 – Схема каскада с общим истоком
Рисунок 9 – Схема каскада с общим истоком
Таблица 5 – Исходные данные
| Номер Варианта | Схема Рисунок № | Временные диаграммы |
| напряжения на затворе uЗ, напряжения на истоке uИ, напряжения на стоке uС и напряжения на выходе uВЫХ. | ||
| тока стока ic и тока iн в нагрузке, подключенной к выходным зажимам, при условии, что сопротивление нагрузки Rн = Rс. | ||
| тока истока iи и тока iСи через конденсатор СИ. | ||
| напряжения на затворе uЗ, напряжения на истоке uИ, напряжения на стоке uС и напряжения на выходе uВЫХ. | ||
| тока стока ic и тока iН в нагрузке, подключенной к выходным зажимам, при условии, что сопротивление нагрузки Rн = Rс. | ||
| тока истока iи тока iСи через конденсатор СИ | ||
| диаграммы напряжения на затворе uз, напряжения на истоке uИ и напряжения на выходе uВЫХ. | ||
| тока истока iи тока iH в нагрузке, подключенной к выходным зажимам, при условии, что сопротивление нагрузки Rн = Rи. | ||
| напряжения на затворе uЗ, напряжения на истоке uИ и напряжения на выходе uВЫХ. | ||
| тока истока iи и тока iн в нагрузке, подключенной к выходным зажимам, при условии, что сопротивление нагрузки Rн = Rи. |
Задача 5
5.1. Рассчитать напряжение на выходе усилителя (рис. 10), полагая операционный усилитель идеальным. Исходные данные взять из табл. 6.
Рисунок 10 – Схема усилителя
|
|
|
Таблица 6 – Исходные данные
| Номер Варианта | uвх1 В | uвх2 В | R1=R3, кОм | R2 = R4, кОм |
| 0,05 | -0,05 | |||
| 0,10 | -0,10 | |||
| 0,15 | -0,15 | |||
| 0,20 | -0,20 | |||
| 0,30 | -0,30 | |||
| 0,40 | -0,40 | |||
| 0,50 | -0,50 | |||
| -1 | ||||
| -2 | ||||
| -5 |
литература
1. Павлов В.Н. Схемотехника аналоговых электронных устройств: учеб. пособие для студ. вузов / В.Н. Павлов. - М.: Издательский центр «Академия», 2008. - 288 с.
2. Павлов В.Н. Схемотехника аналоговых электронных устройств: учебник для вузов. - 2-е изд., исправ. / В.Н. Павлов, В.Н. Ногин. - М.: Горячая линия-Телеком, 2001. - 320 с.
3. Травин Г.А. Основы схемотехники устройств радиосвязи, радиовещания и телевидения:учеб. пособие / Г.А. Травин. - М.: Высш. шк., 2007. - 606 с.
4. Лачин В.И. Электроника: учеб. пособие / В.И. Лачин,
Н.С. Савелов. - 7-е изд. - Ростов-на-Дону: Феникс, 2009. - 703 с.
5. Архипов С.Н. Сборник задач и упражнений по курсу «Основы схемотехники». Часть 1. Методические указания / С.Н. Архипов, М.В. Барсукова, Г.А. Травин. - Новосибирск: СибГУТИ, 2003. - 31 с.
6. Прянишников В.А. Электроника: курс лекций / В.А. Прянишников. - СПб.: КОРОНАпринт, 1998. - 400 с.
7. Гусев В.Г. Электроника: учеб. пособие для вузов. - 2-е изд., пере- раб. и доп. / В.Г. Гусев, Ю.М. Гусев. - М.: Высш. шк., 1991. - 622 с.
8. Опадчий Ю.Ф. Аналоговая и цифровая электроника (Полный курс): учебник для вузов / Ю.Ф. Опадчий, О.П. Глудкин, А.И. Гуров; под ред. О.П. Глудкина. - М.: Горячая линия-Телеком, 2000.
768 с.
9. Войшвилло Г.В. Усилительные устройства: учебник для вузов.
2-е изд., перераб. и доп. / Г.В. Войшвилло. - М.: Радио и связь, 1983. - 264 с.
10. Соклоф С. Аналоговые интегральные схемы: пер. с англ. / С. Соклоф. - М.: Мир, 1988. - 583 с.
ПРИЛОЖЕНИЕ
|
|
|
