1. Что такое аналоговый и цифровой сигнал?
Под сигналом понимают переменный во времени физический процесс (носитель информации), развивающийся в линиях связи и обеспечивающий передачу информации в согласованной форме.
Аналоговые (континуальные) - произвольные по величине и непрерывные по времени;
Цифровые - дискретные по величине и дискретные (выборочные) по времени.
2. Дайте определение понятия "дискретизация". О чем говорит теорема Котельникова?
3. Что такое спектр периодического сигнала? Приведите пример последовательности
прямоугольных импульсов длительностью tи и периодом повторения - Т.
4. Приведите формулы связывающие ток и напряжение в сопротивлении, емкости
индуктивности.
5. Нарисуйте схему делителя напряжения на сопротивлениях и выведите формулу для
коэффициента передачи цепи.
6. Какой вид имеет схема RC-фильтра верхних частот? Изобразите вид амплитудночастотной характеристики.
7. Нарисуйте RC-фильтр нижних частот. Как выглядит амплитудно-частотная
характеристика такого фильтра.
8. Приведите формулу для частоты среза фильтра нижних частот через параметры
элементов цепи. Чему равен коэффициент передачи цепи на частоте среза?
9. Приведите формулу для частоты среза фильтра верхних частот через параметры
элементов цепи. Чему равен коэффициент передачи цепи на частоте среза?
10. Для чего применяется 2-ной Т-образный мост?
11. Что такое децибелл?
12. Вольтамперная характеристика диода? Отметьте характерные участки
характеристики.
Полупроводниковый диод это ПП прибор с одним p–n переходом и двумя выводами, в котором используются свойства перехода.
13. Запишите формулу зависимости тока от напряжения для диода. Дайте определение
величин, входящих в формулу.
14. Какое свойство диода используется в выпрямителе? Приведите пример выпрямителя с использованием диодов.
15. Приведите схемы диодного ограничителя. Как выглядит передаточная
характеристика Uвых=f (Uвх) для ограничителя?
Амплитудный ограничитель представляет собой электронное устройство, которое имеет пороги ограничения, за пределами которых входной сигнал практически не изменяется и остаётся равным пороговому значению. Исходя из этого, можно выделить три типа амплитудных ограничителей:
ограничитель по максимуму или сверху. В данном случае сигнал на выходе устройства при превышении порогового значения тока или напряжения остаётся практически неизменным;
ограничитель по минимуму или снизу. В таком устройстве устройства остаётся неизменным при значении входного сигнала меньше некоторого порогового значения;
двухсторонний ограничитель. Такое устройство ограничивает сигнал и по максимуму и по минимуму входного сигнала.
Различают также последовательные и параллельные ограничители
Последовательные диодные ограничители
ограничитель по минимуму
ограничителя по максимуму
Передаточная характеристика представляет зависимость потенциала на выходе Uвых от потенциала на одном из входов Uвх, то есть это зависимость Uвых=f(Uвх) при постоянных значениях потенциала лог. 0 и лог. 1 на остальных входах.
Различают инвертирующие и неинвертирующие передаточные характеристики.
На рис.1,а представлена инвертирующая, а на рис. 1, б - неинвертирующая передаточные характеристики цифрового устройства. На этих характеристиках можно определить следующие электрические параметры цифрового устройства.
1. Uвых = U1 – напряжение лог. 1;
Uвых = U0 – напряжение лог. 0.
2. Uл = U1 – U0 - логический перепад, представляющий размах логических сигналов на выходе устройства.
3. Vп – средний порог переключения – это напряжение на входе, приводящее к переключению устройства.
4. Uвх=Vп0 порог переключения лог.0;
Uвх=Vп1 порог переключения лог.1.
Напомним, что в точках С и D касательные проходит под углом 45°.
5. DVп=Vп1–Vп0 – ширина зоны неопределённости.
Поскольку DVп<< Uл, то для упрощения в дальнейшем будем считать, что Vп≈Vп0≈Vп1.
6. Uп+=Vп–U0 – помехоустойчивость по отношению к помехе положительной полярности;
Uп–=U1 –Vп – помехоустойчивость по отношению к помехе отрицательной полярности. Из определения помехоустойчивости вытекает соотношение Uп++Uп–=Uл.
16. Стабилитрон, его характеристики и примеры применения в схемах.
Стабилитрон — это диод, который предназначен для работы на обратной ветви вольт-амперной характеристики, в режиме пробоя. Как вы помните, рабочая область обычного диода находится наоборот на прямой ветви. Стабилизация напряжения выполняется главным образом с целью обеспечения нормального режима работы остальных радиоэлементов устройства, например микросхем, транзисторов, микроконтроллеров и т.п.
Рассмотрим принцип работы стабилитрона на примере схемы его включения и вольт-амперной характеристике. Для выполнения своей основной функции стабилитрон VD соединяется последовательно с резистором Rб и вместе они подключаются к источнику входного нестабилизированного напряжения Uвх. Уже стабилизированное выходное напряжение Uвых снимается только с выводов 2, 3 VD. Поэтому нагрузка Rн подключается к соответствующим точкам 2 и 3. Как видно из схемы, VD и Rб образуют делитель напряжения. Только сопротивление стабилитрон имеет не постоянно значение и называется динамическим, поскольку зависит от величины электрического тока, протекающего через полупроводниковый прибор.
Для повышения напряжения стабилизации можно последовательно соединять два и более стабилитрона. Например на нагрузке нужно получить 17 В, тогда, в случае отсутствия нужного номинала, применяют опорные диоды на 5,1 В и на 12 В.
 Характеристики:
Фазность Количество фаз указывает на тип сети, в которую может включаться стабилизатор, и на категорию нагрузки, которая может от него запитываться. С этого параметра следует начинать выбор стабилизатора.
Мощность Мощность стабилизатора зависит от его конструкции и определяет допустимую к подключению нагрузку. Чтобы определить необходимое значение данного параметра, необходимо посчитать суммарное энергопотребление всех устройств, которые планируется одновременно питать от стабилизатора.
Быстродействие
Эта характеристика измеряется в миллисекундах и определяет время, которое понадобится устройству, для того чтобы нейтрализовать скачок напряжения и подать на вход нагрузки электроэнергию с номинальными или наиболее близкими к номинальным параметрами
17. Биполярный транзистор и его принцип действия. Какие типы транзисторов бывают?
Как они изображаются на схемах?
Биполярным транзистором называется полупроводниковый прибор, имеющий два взаимодействующих между собой p-n-перехода.
В зависимости от последовательности чередования областей с различным типом проводимости различают:
n-р-n-транзисторы;
p-n-p-транзисторы.
 
 
18. Входная и выходная характеристики транзистора?
 
Особенности характеристик транзистора в линейной области:
Ik изменению Iб;
Ik почти не зависит от Uкэ
(в уравнении «Эберса-Молла» такой зависимости нет).
19. Изобразите схему простейшего усилителя на транзисторе, включенном с общим
эмиттером. Какие свойства имеет схема?
20. "Полевой" транзистор и его принцип действия.
Униполярными (полевыми) транзисторами называются полупроводниковые приборы, в которых регулирование тока производится изменением проводимости проводящего канала с помощью электрического поля, перпендикулярного направлению тока.
Оба названия этих транзисторов достаточно точно отражают их основные особенности:
прохождение тока в канале обусловлено только одним типом зарядов;
управление током канала осуществляется при помощи электрического поля.
Электроды ПТ, подключенные к каналу, называются стоком и истоком, а управляющий электрод называется затвором. Напряжение, прикладываемое между затвором и истоком, создает поле в проводящем канале, и называется управляющим напряжением.
21. Схема усилителя ОЭ с обратной связью по напряжению. Основные параметры
усилителя.
Обратная связь – процесс передачи сигнала с выхода усилителя обратно на его вход, а также цепь, осуществляющая эту передачу.
ОТРИЦАТЕЛЬНАЯ ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ ПО НАПРЯЖЕНИЮ
Каскад с общим эмиттером обеспечивает усиление, как по напряжению, так и по току. Его входное сопротивление порядка сотен Ом, а выходное – десятков кОм. Отличительная особенность – изменяет фазу усиливаемого сигнала на 180°. Обладает лучшими усилительными свойствами по сравнению с ОБ и ОК и поэтому является основным типом каскада для усиления малых сигналов.
22. Схема усилителя - общий коллектор. Основные свойства и применение.
23. Дифференциальный усилитель. Его схема и коэффициент усиления.
Дифференциальный и синфазный сигналы.
24. Какие элементы определяют частотные ограничения усилителя на транзисторе?
25. Обратная связь в усилителе и ее влияние на коэффициент усиления. Привести
формулу и объяснить.
26. Операционный усилитель. Его свойства и параметры.
27. Инвертирующий усилитель на ОУ.
28. Неинвертирующий усилитель на ОУ.
29. Суммирующий усилитель на ОУ
30. Двоичная, восьмеричная и шестнадцатеричная позиционные системы счисления.
Для представления чисел в микропроцессоре используется двоичная система счисления.
При этом любой цифровой сигнал может иметь два устойчивых состояния: «высокий уровень» и «низкий уровень». В двоичной системе счисления для изображения любого числа используются две цифры, соответственно: 0 и 1. Произвольное число x=anan-1..a1a0,a-1a-2…a-m запишется в двоичной системе счисления как
x = an·2n+an-1·2n-1+…+a1·21+a0·20+a-1·2-1+a-2·2-2+…+a-m·2-m
где ai — двоичные цифры (0 или 1).
Восьмеричная система счисления
В восьмеричной системе счисления базисными цифрами являются цифры от 0 до 7. 8 единиц младшего разряда объединяются в единицу старшего.
Шестнадцатеричная система счисления
В шестнадцатеричной системе счисления базисными цифрами являются цифры от 0 до 15 включительно. Для обозначения базисных цифр больше 9 одним символом кроме арабских цифр 0…9 в шестнадцатеричной системе счисления используются буквы латинского алфавита:
31. Двоичная арифметика. Примеры сложения, вычитания и умножения.
Выполнение арифметических действий в любых позиционных системах счисления производится по тем же правилам, которые используются в десятичной системе счисления.
Так же, как и в десятичной системе счисления, для выполнения арифметических действий необходимо знать таблицы сложения (вычитания) и умножения.
Таблица сложения, вычитания и умножения для двоичной системы счисления
Сложение Вычитание Умножение
0 + 0 = 0 0 — 0 = 0 0 ∙ 0 = 0
0 + 1= 1 1 — 0 = 1 0 ∙ 1 = 0
1 + 0 = 1 1 — 1 = 0 1 ∙ 0 = 0
1 + 1 = 10 10 — 1 = 1 1 ∙ 1 = 1
32. Основные понятия алгебры логики: логические сложение, умножение, отрицание. Законы, теоремы и аксиомы
Операция ИЛИ — логическое сложение (дизъюнкция, объединение)
Логическая операция ИЛИ выполняет функцию объединения двух высказываний, в качестве которых может быть и простое, и сложное логическое выражение. Высказывания, являющиеся исходными для логической операции, называют аргументами. Результатом операции ИЛИ является выражение, которое будет истинным тогда и только тогда, когда истинно будет хотя бы одно из исходных выражений.
Операция И — логическое умножение (конъюнкция)
Логическая операция И выполняет функцию пересечения двух высказываний (аргументов), в качестве которых может быть и простое, и сложное логическое выражение. Результатом операции И является выражение, которое будет истинным тогда и только тогда, когда истинны оба исходных выражения.
Операция НЕ — логическое отрицание (инверсия)
Логическая операция НЕ применяется к одному аргументу, в качестве которого может быть и простое, и сложное логическое выражение. Результатом операции НЕ является следующее:
• если исходное выражение истинно, то результат его отрицания будет ложным;
• если исходное выражение ложно, то результат его отрицания будет истинным
33. Логические функции. Основные функции двух аргументов.
Логическими сообщениями называются такие, истинность или ложность которых может быть оценена однозначно. Математически логические сообщения описываются с помощью логических функций, которые могут принимать только два значения, обозначаемые символами:
«0» - логический ноль
«1» - логическая единица
Аргументы логических функций тоже могут принимать только два значения. Если число аргументов n, то число логических сочетаний аргументов(наборов) 2n, а число различных функций — .
Логические функции одного и двух аргументов называются элементарными.
Отдельные цифры кода называют битами, а кодовое слово длиной 8 бит называют байтом.
– операция НЕ, логическое отрицание, или инверсия
- операция ИЛИ, логическое сложение, или дизъюнкция
- операция И, логическое умножение, или конъюнкция
- операция ИЛИ-НЕ, отрицание дизъюнкции, или функция Пирса
– операция И-НЕ, отрицание конъюнкции, или функция Шеффера
34. Способы записи и представления логических функций.
Числовой - функция задается в виде десятичных (или восьмеричных, или шестнадцатеричных) эквивалентов номеров тех наборов аргументов, на которых функция принимает значение 1. Условие, что функция f(xt,x2, х3) = 1 на наборах
1,3,5,6,7 записывается /(1, 3, 5, 6, 7)=1. Аналогичным образом булева функция может быть задана по нулевым значениям. При нумерации наборов переменным х{,х2, х3 ставится в соответствие веса 22, 21, 2°, т.е. 6 набору соответствует двоичный эквивалент 110, а 1 набору - 001.
Табличный - функция задается в виде таблицы истинности (соответствия), которая содержит 2П строк (по числу наборов аргументов), п столбцов по числу переменных и один столбец значений функции. В такой таблице каждому набору аргументов соответствует значение функции. Например при п = 3, число строк 23 = 8, число возможных функций трех переменных 22п = 28 = 256.
Аналитический - функция задается в виде алгебраического выражения, получаемого путем применения каких-либо логических операций к перемененным алгебры логики. Применяя операции конъюнкции и дизъюнкции можно задать функцию выражением f(x{,x2, х3) = х{х2 + х3.
Координатный - при этом способе задания таблица истинности функции представляется в виде координатной карты состояний, которая часто называется картой Карно. Такая карта содержит 2П клеток по числу наборов всевозможных значений п переменных функции. Переменные функции разбиваются на две группы так, что одна группа определяет координаты столбца, а другая - координаты строки. При таком способе построения клетка определяется координатами переменных, соответствующих определенному двоичному набору. Внутри клетки карты Карно ставится значение функции на данном наборе. Переменные в строках и столбцах располагаются так, чтобы соседние клетки карты Карно различались только в одном разряде переменных, т.е были соседними. Такой способ представления очень удобен для наглядности при минимизации булевых функций.
35. Логический элемент И-НЕ. Его передаточная характеристика.
Логический элемент «И-НЕ» - конъюнкция (логическое умножение) с отрицанием, NAND
«И-НЕ» - логический элемент, выполняющий над входными данными операцию логического сложения, и затем операцию логического отрицания, результат подается на выход. Другими словами, это в принципе элемент «И», дополненный элементом «НЕ». На рисунке приведено условное обозначение логического элемента «2И-НЕ».
Таблица истинности для элемента «И-НЕ» противоположна таблице для элемента «И». Вместо трех нулей и единицы — три единицы и ноль. Элемент «И-НЕ» называют еще «элемент Шеффера» в честь математика Генри Мориса Шеффера, впервые отметившего значимость этой логической операции в 1913 году. Обозначается как «И», только с кружочком на выходе.
36. Комбинационные логические схемы. Перечислить основные типы и дать их
характеристики.
Комбинационные логические схемы — это схемы, состоящие из комбинаций элементов И, ИЛИ, инверторов и образующие более сложные схемы. Выход комбинационных логических схем является функцией состояний их входов, типов использованных элементов и их соединений между собой. Наиболее часто встречающимися комбинационными логическими схемами являются шифраторы, дешифраторы, мультиплексоры, сумматоры и компараторы.
 
37. Шифратор и дешифратор.
 
38. Мультиплексор.
 
39. Компаратор.
40. Полусумматор и сумматор.
 
41. Типы триггеров. Пример схемы RS-триггера и его таблица истинности.
Триггеры (Т) - электронное устройстве, обладающие способностью длительно находиться в одном из двух или более устойчивых состояний и чередовать эти состояния под воздействием внешних сигналов.
   
42. Примеры применения триггеров. Регистры и счетчики.
43. Электронный ключ. Схема и характеристики для ключа на биполярном транзисторе.
44. Компаратор на ОУ.
45. Компаратор с гистерезисом (триггер Шмитта).
46. Мультивибратор на ОУ. Схема и основные соотношения.
47. Интегратор на ОУ
48. Заторможенный мультивибратор на ОУ. Схема, форма сигналов и основные
соотношения.
49. Цифро-аналоговый преобразователь. Пример построения.
50. Аналогово-цифровой преобразователь. Принцип действия, пример построения.
51. Перечислите ошибки преобразования аналог-цифра.
52. Что такое микропроцессор? Его назначение и особенности работы.
53. Пример структурной схемы микропроцессора и назначение основных блоков.
54. Типы команд и система программирования микропроцессора |
Скачать 1.58 Mb.