Пособие 2017 Сх новое 12.10.16. Применение современных сапр в схемотехнике электронных устройств
 Скачать 3.74 Mb.
|
|
Экспериментальное исследование электронного устройства в системе NI ELVIS На третьем этапе проектирования проводится экспериментальное исследование усилителя переменного тока в системе NI ELVIS [5]. Результаты этого исследования должны соответствовать результатам моделирования усилителя в системе Multisim, их некоторые расхождения должны быть студентами логически объяснены. В качестве примера на рис. 4.9 приведены полученные с использованием системы NI ELVIS экспериментальные частотные характеристики коэффициента усиления усилителя переменного тока, реализованного на базе неинвертирующего РУ (рис.4.3). С помощью курсора определяем верхнюю граничную частоту полосы пропускания усилителя   и убеждаемся, что она невелика (1 кГц). Это обусловлено тем, что при использовании одного неинвертирующего РУ в качестве усилителя переменного тока удается получить одновременно большой коэффициент усиления и большое входное сопротивление усилителя, но при этом возникают трудности в реализации высокой верхней граничной частоты . Как следует из частотной характеристики усилителя переменного тока (график 2 на рис.4.2); чем выше коэффициент усиления усилителя переменного тока, тем меньше у него верхняя граничная частота . Следовательно, схема усилителя на базе одного неинвертирующего РУ не подходит, так как не удается получить необходимую высокую верхнюю граничную частоту совместно с большим коэффициентом усиления и большим входным сопротивлением усилителя. Рис. 4.9. Экспериментальные частотные характеристики коэффициента усиления усилителя переменного тока, реализованного на базе неинвертирующего РУ, полученные с использованием системы NI ELVIS Реализация электронного устройства с мощным выходом На четвертом этапе проектирования проводится расчет мощного выходного каскада (ВК) на дискретных компонентах, необходимого для расширения возможностей усилителя переменного тока по выходной мощности и максимальному току нагрузки. Рекомендуемая схема (ВК) представлена на рис. 4.10. На этом же рисунке приведена часть схемы усилителя, приведенного на рис. 3.1 (DA2; R4; R5; С2), к выходу которого подключен вход ВК.  Рис. 4.10. Рекомендуемая схема мощного выходного каскада Назначение и функционирование ВК. Этот каскад (VT1 – VT4; R6 – R9) предназначен для получения большого тока нагрузки: = 1 – 1,5 А. Интегральный операционный усилитель DA2 серии 741 имеет максимальный ток нагрузки: = 10 – 20 мА, что явно недостаточно для нашего усилителя. ВК усиливает только по току. По напряжению его коэффициент передачи близок к 1 (повторитель напряжения). Действительно, транзисторы VT1  и VT3  по одному пути и транзисторы VT2 и VT4 по другому пути – каскады с общим коллектором. Эти каскады не инвертируют фазу входного сигнала и имеют коэффициент передачи по напряжению, близкий к единице.Выходной каскад (рис. 4.10) – двухтактный каскад режима класса АВ. При положительном выходном напряжении транзистор VT3 находится в активном усилительном режиме, транзистор VT4 – в области отсечки, т. е. практически полностью обесточен; при этом ток нагрузки течет по цепи: положительный источник питания – коллектор – эммиттер транзистора VT3 – резистор R8 – цепь нагрузки – общая шина. При отрицательном выходном напряжении транзистор VT4 находится в активном усилительном режиме, транзистор VT3 – в области отсечки; при этом ток нагрузки течет по цепи: общая шина – цепь нагрузки – резистор R9 – эмиттер – коллектор транзистора VT4 – отрицательный источник питания. Наличие двух источников питания позволяет обеспечить двуполярный диапазон изменения выходного напряжения. Режим класса АВ создается введением транзисторов VT1, VT2.  Падение напряжения  приоткрывает транзисторыVT3 и VT4  при выходном напряжении ВК, близком к нулю. Через эти транзисторы течет некоторый начальный сквозной ток  , при этом рабочая точка транзисторов VT3 и VT4 выводится на начало линейного участка входной характеристики биполярного транзистора (рис. 4.11 – точка АВ), что минимизирует нелинейные искажения выходного напряжения  ВК и всего усилителя. Резисторы R8 и R9 необходимы для ограничения сквозного тока .Основными параметрами ТЗ усилителя переменного тока, на основании которых осуществляется проектирование ВК, являются максимальное выходное напряжение  и максимальный ток нагрузки . Сопротивление резистора R6  выбираем из условия обеспечения напряжения = +10 В при максимальном токе нагрузки . В этом режиме через транзистор VT1течет минимальный ток, который не может быть менее 1мА, поскольку при меньшем токе ухудшаются усилительные свойства этого транзистора. При расчете сопротивления резистора R6 в схеме на рис. 4.10 рассматриваем контур: положительный источник питания – резистор R6 – переход база – эмиттер транзистора VT3 – резистор R8 – цепь нагрузки – общая шина. Для этого контура составляем уравнение на основании второго закона Кирхгофа; при этом задаемся минимальным статическим коэффициентом передачи по току транзистора VT3 в схеме с общим коллектором не менее 100, напряжением база – эмиттер транзистора VT3 примерно 0,8 В, напряжением на резисторе R8 примерно 0,2 В. Аналогичным образом определяем сопротивление резистора R7 из условия обеспечения напряжения = –10 В при максимальном токе нагрузки – . Рис. 4.11. Входная характеристика биполярного транзистора Определение сопротивлений резисторов R8 и R9 проводится с учетом того обстоятельства, что при выходном напряжении = +10 В транзистор VT4 практически полностью обесточен, а при напряжении = –10 В обесточен транзистор VT3. В этом случае можно задаться напряжением на этих резисторах примерно 0,2 В.Параметры компонентов R4; R5; С2 схемы (рис. 4.10) определяются при проекировании усилителя переменного тока, представленного на рис. 3.1. Таким образом, ручной расчет ВК на рис. 4.10 (определение параметров его компонентов) проводится с учетом рекомендаций настоящего раздела; далее можно осуществить поверочный расчет статического режима ВК с использованием системы Multisim. При поверочном расчете ВК проверяется на соответствие требованиям ТЗ по параметрам и , а также для этого каскада определяются максимальные мощности рассеяния на коллекторах всех транзисторах. Если эти мощности превышают значения 2 – 4 Вт, то соответствующий транзистор нужно устанавливать на теплоотвод.Таким образом, совместное использование систем Multisim и NI ELVIS в процессе курсового проектирования усилителя переменного тока позволяет студентам максимально приблизиться к условиям работы в современных проектных организациях, в частности, минимизировать объем ручных расчетов. По результатам курсового проектирования студенты делают выводы о соответствии разработанного усилителя переменного тока требованиям ТЗ и об эффективности использования систем Multisim и NI ELVIS в практике разработки новых микроэлектронных устройств. проектированиЕ цифрового электронного устройства с использованием систем Multisim и NI ELVIS Существуют различные типы цифровых устройств, классифицируемых по различным параметрам и сферам применения. В данном разделе рассматривается процесс проектирования оптимизированного комбинационного цифрового устройства, функциональное назначение которого задается в техническом задании. Проектирование в этом случае сводится к определению оптимальной структуры комбинационного цифрового устройства, реализуемой в рамках заданного базиса логических элементов. Другими словами, проектирование цифрового устройства сводится к нахождению схемы, удовлетворяющей требуемому алгоритму функционирования при двух ограничениях: – схема устройства должна быть реализована с помощью только заданного функционального полного набора логических элементов; – поскольку требуемый алгоритм работы устройства, в общем случае, может быть реализован с помощью различных схем, то должна быть выбрана оптимальная схема, отличающаяся минимумом аппаратных затрат, т.е. минимальным числом интегральных схем, состоящих из логических элементов. Процесс проектирования комбинационного цифрового устройства с использованием систем Multisim и NI ELVIS включает следующие этапы: 1. Выдача технического задания, содержащего описание работы устройства в понятийной словесной форме, либо в виде таблицы истинности, либо в некоторой комбинации двух предыдущих способов задания функционала будущего устройства. 2. Оценка размерности задачи. На основе результатов оценки принимается решение о проектировании комбинационного цифрового устройства в целом или по частям. При выборе последнего осуществляется условное разделение комбинационного цифрового устройства на составные части. В отдельных случаях для снижения трудоемкости и громоздкости задачи проектирования комбинационное цифровое устройство разбивается на ряд более простых узлов, в совокупности реализующих требуемый алгоритм функционирования. 3. Переход от описания в техническом задании к формализованному заданию алгоритма функционирования комбинационного цифрового устройства с помощью булевых функций и таблиц истинности. 4. Минимизация булевых функций. 5. Преобразование минимизированных форм логических функций к виду, реализуемому логическими элементами заданного функционально полного набора. 6. Построение схемы комбинационного цифрового устройства по полученным на предыдущем этапе логическим функциям в среде Multisim и последующее тестирование виртуальной модели устройства. 7. Прототипирование и тестирование схемы комбинационного цифрового устройства с использованием реальных компонентов и средств станции NI ELVIS. 8. Оформление пояснительной записки, отражающей ход и результаты проделанной работы. Техническое задание Необходимо разработать схему комбинационного цифрового устройства, предназначенного для управления семисегментным индикатором. Под управлением устройства на индикаторе должны отображаться символы A, B, C, D, E, как это показано на рис. 5.1, б.  Схема комбинационного цифрового устройства должна быть построена в базисе логических элементов типа «И-НЕ» и типа «ИЛИ». Схема должна содержать минимально возможное количество логических элементов. Рис. 5.1. Графическое пояснение ТЗ: а) структура семисегментного индикатора, б) вид отображаемых на индикаторе символов Формализация алгоритма функционирования комбинационного цифрового устройства Из словесного описания технического задания становится понятно, что для корректной работы проектируемому устройству достаточно иметь три входа и семь выходов. Один из возможных вариантов обобщенной таблицы истинности устройства можно наблюдать ниже. Таблица 5.1
С целью более детальной формализации далее составляется таблица истинности, которая демонстрирует, какие сегменты индикатора должны быть включены, чтобы отображался соответствующий символ из предыдущей таблицы. Таблица 5.2
Здесь значение единицы соответствует включенному состоянию сегмента, ноль соответствует выключенному состоянию сегмента, x здесь обозначает неопределенное состояние, которое может быть любым. Минимизация булевых функций Теперь необходимо минимизировать булевы функции a, b, c, d, e, f, g, представленные в табл. 5.2. Сделать это можно различными методами, такими как алгебраический метод, метод Квайна, метод карт Карно. Проведем минимизацию с помощью последнего. Построим карты Карно для каждой булевой функции отдельно. В табл. 5.2 можно видеть, что функции a, e, и f одинаковы и могут быть описаны одной функцией. Кроме того, стоит обратить внимание, что при любых состояниях входных переменных, исключая неопределенные, они принимают значение единицы. В таком случае наиболее выгодным вариантом с точки зрения минимизации неопределенные состояния принять также за единицу. Карта Карно в таком случае выглядит как показано в табл. 5.3. Значения в некоторых ячейках таблицы, обозначаемые как x1, x0 есть обыкновенные 1, 0. Введено это обозначение лишь для акцентирования внимания на сделанном в ходе минимизации выборе. Таблица 5.3
Можно видеть, что все элементы карты покрываются одной областью. В итоге получаем a=e=f=1. Функции b и с также описываются одинаково, что можно видеть в табл. 5.2. Представленная ниже карта Карно описывает поведение данных функций. Таблица 5.4
При таком выборе значений, которые первоначально не были определены, элементы карты покрываются двумя областями. В результате получаем функции b = c = Z + ⌐X+ ⌐Y. Для функции d выгоднее все неопределенные значения табл. 5.2 принять за единицу. Таблица 5.5
Тогда получаем функцию d = X +Y + Z. Элементы функции g при выбранной в табл. 5.6 конфигурации карты Карно покрываются одной областью. Таблица 5.6
Выражение для функции из табл. 5.6 записывается как g = ⌐Y. Таким образом, после процедуры минимизации получена система компактных булевых функций a, b, c, d, e, f, g, которая использует лишь шесть логических операторов. Моделирование комбинационного цифрового устройства в системе Multisim На данном этапе проектирования проводится моделирование комбинационного цифрового устройства в среде Multisim. Полученные на предыдущем этапе булевы функции представляются с помощью виртуальных интегральных микросхем, доступных в базе Multisim. Позднее при прототипировании эти элементы могут быть заменены на доступные аналоги. Далее функционал цифрового устройства проверяется на соответствие его требованиям ТЗ. На рис. 5.2 в соответствии с ТЗ представлена схема комбинационного цифрового устройства, предназначенного для управления семисегментным индикатором. Схема разработана в системе Multisim и готова для тестирования и исследования ее свойств.  Рис. 5.2. Схема управления семисегментным индикатором, построенная в виртуальной среде NI Multisim Для удобства анализа схема может быть модифицирована как показано на рис. 5.3. Здесь использован генератор слова, который позволяет ускорить процесс тестирования схемы за счет автоматизации перебора кодов, подаваемых на входы комбинационного цифрового устройства. При решении задач большой размерности такой подход особенно актуален.  Рис. 5.3. Модифицированная схема управления семисегментным индикатором, построенная в виртуальной среде NI Multisim На данном этапе нужно убедиться в корректности полученных в процессе минимизации булевых функций. При необходимости можно протестировать каждую из функций a, b, c, d, e, f, g по отдельности и вернуться на предыдущий этап в случае обнаружения ошибок. Переход к заданному базису логических элементов Убедившись в корректности работы проектируемой модели комбинационного цифрового устройства необходимо перейти к заданному в ТЗ базису логических функций. Потребность в конкретном базисе, как правило, обоснована желанием сократить аппаратные затраты, то есть использовать как можно меньше интегральных микросхем. Другой причиной может быть ограниченность в ресурсах. К примеру, в распоряжении студента могут находиться лишь микросхемы типа «ИЛИ-НЕ», что вынудит его к переходу в этот базис. В нашем случае в ТЗ указана возможность использования микросхем типа «И-НЕ» и «ИЛИ», поэтому следует преобразовать наши выражения к этому виду, используя законы булевой алгебры. Для полученных ранее функций будет достаточно заменить инверсию операндов ⌐X, ⌐Y выражениями X | X, Y | Y, где знак | обозначает штрих Шеффера – булеву функцию, реализующую операцию «И-НЕ».  Рис. 5.4. Схема управления семисегментным индикатором с использованием логического базиса «И-НЕ» и «ИЛИ», построенная в виртуальной среде NI Multisim На рис. 5.4 представлена возможная реализация проектируемого устройства в заданном техническим заданием базисе логических функций. Сравнивая с первоначальной реализацией (рис. 5.2) можно заметить, что теперь для функционирования схемы требуется на один логический элемент больше. С другой стороны теперь используется два типа элементов «И-НЕ» и «ИЛИ» вместо трех «И», «ИЛИ», «НЕ», что в итоге экономит аппаратные ресурсы. Ведь теперь для макетирования на станции NI ELVIS потребуется лишь две интегральных микросхемы, что демонстрируется в разд. 5.6. Экспериментальное исследование электронного устройства в системе NI ELVIS На данном этапе проектирования производится прототипирование и экспериментальное исследование комбинационного устройства в системе NI ELVIS. Результаты этого исследования должны соответствовать результатам моделирования в системе Multisim. Для корректной работы макета устройства должны быть учтены особенности реальных компонентов. В частности, необходимо обеспечить защиту семисегментного индикатора от избыточного тока с помощью резистора исходя из технических характеристик диодов, входящих в его состав. Проектируемое комбинационное устройство может быть сконструировано с помощью следующих элементов: 1)Три логических элемента «ИЛИ», входящих в состав единой микросхемы; 2) Четыре логических элемента «И-НЕ», также входящих в состав единой микросхемы; 3) Семисегментный индикатор с общим анодом или катодом. В качестве входов комбинационного устройства можно использовать рассмотренный в разд. 1.1 ИВП DigitalBusWriter или составной DIP-переключатель. Полученный прототип устройства может выглядеть как показано на рис. 5.8.  Рис. 5.5. Прототип комбинационного цифрового устройства управления семисегментным индикатором По результатам проектирования и тестирования студенты делают выводы о соответствии разработанного прототипа комбинационного цифрового устройства требованиям ТЗ и о степени эффективности использованных средств и способов проектирования. Методика электронного тестирования студентов по дисциплине «Схемотехника» Одной из целей настоящей работы является разработка набора вопросов электронного тестирования для повышения практической направленности подготовки студентов по дисциплине «Схемотехника». Это тестирование может быть использовано как для текущего контроля успеваемости студентов, так и для их самоконтроля. Тестирование предполагается проводить для группы не более чем из 15 студентов в течение 15 минут; каждый студент отвечает на 6 вопросов. Одинаковые вопросы не должны повторяться более чем для 3 студентов в этой группе. Тогда общее количество вопросов должно быть не менее 30. Основные дидактические единицы данного тестирования: моделирование электронных устройств; система Multisim; экспериментальное исследование электронных устройств; система NI ELVIS; структурный синтез электронных устройств; измерительные виртуальные приборы; анализ электронных устройств; усилитель постоянного тока, усилитель переменного тока, сигнал постоянного тока, коэффициент усиления, децибелы, частотная характеристика, инерционность транзисторов, разделительные конденсаторы, источник питания, схема смещения, усилительный каскад, полоса пропускания, температурная нестабильность, короткое замыкания выхода, граничная частота полосы пропускания, обратная связь, устойчивость, мощность, потребляемая от источника питания, генератор, аналоговый компаратор, активный фильтр, разомкнутый усилитель, общая обратная связь, корректирующая цепь, входное сопротивление, выходное сопротивление, решающий усилитель, операционный усилитель, дифференциальный РУ, дискретный компонент, триггеры, счетчики, регистры, логические элементы, шифраторы, дешифраторы, выпрямители, преобразователи напряжения, импульсный стабилизатор, непрерывный стабилизатор, силовой понижающий трансформатор, комбинационная схема, последовательностные цифровые устройства, триггер Шмитта, гистерезисная характеристика передачи, ключи на полевых транзисторах, мультивибратор [1 – 5]. За 15 минут тестирования студенту должно быть предложено не менее 8 дидактических единиц. Полный набор вопросов электронного тестирования включает в себя 35 единиц. В каждом тесте приведены 4 ответа на вопрос и только один из них является правильным. 1.В чем состоит основное назначение системы NI ELVIS? А) Моделирование электронных устройств. Б) Экспериментальное исследование электронных устройств. В) Выбор приемлемой схемы электронного устройства из базы данных. Г) Расчет надежности электронных устройств. 2.В чем состоит основное назначение системы Multisim? А) Моделирование электронных устройств. Б) Экспериментальное исследование электронных устройств. В) Выбор приемлемой схемы электронного устройства из базы данных. Г) Расчет надежности электронных устройств. 3.Какие основные задачи решает система Multisim? А) Задачи структурного синтеза электронных устройств. Б) Задачи анализа и структурного синтеза электронных устройств. В) Задачи структурного синтеза аналоговых электронных устройств и задачи анализа цифровых электронных устройств. Г) Задачи анализа электронных устройств. 4.Какие основные задачи решает система NI ELVIS? А) Задачи структурного синтеза электронных устройств. Б) Задачи анализа и структурного синтеза электронных устройств. В) Задачи структурного синтеза аналоговых электронных устройств и задачи анализа цифровых электронных устройств. Г) Задачи анализа электронных устройств. 5.В чем состоит основное отличие ИВП в системе NI ELVIS от ИВП в системе Multisim? А) В системе NI ELVIS физически реализуемые ИВП измеряют реальные токи и напряжения в электронном устройстве; в системе Multisim ИВП – это математические абстракции. Б) В системе Multisim физически реализуемые ИВП измеряют реальные токи и напряжения в электронном устройстве; в системе NI ELVIS ИВП – это математические абстракции. В) Ничем. Г) ИВП, используемые в системе NI ELVIS, имеют большую надежность по сравнению с ИВП в системе Multisim. 6.Может ли усилитель постоянного тока (У1) усиливать сигнал переменного тока, а усилитель переменного тока (У2) усиливать сигнал постоянного тока? А) У1 – да, У2 – нет. Б) У1 – нет, У2 – да. В) У1 – да, У2 – да. Г) У1 – нет, У2 – нет. 7. Коэффициент усиления усилителя составляет 1000000. Сколько это будет в децибелах? А) 60 дБ. Б) 6 дБ. В) 100 дБ. Г) 120 дБ. 8.Чем обусловлен спад частотной характеристики усилителя переменного тока в области нижних частот? А) инерционностью транзисторов усилителя. Б) наличием разделительных конденсаторов. В) источником питания. Г) схемами смещения усилительных подсхем. 9. Зачем нужно вводить разделительные конденсаторы между каскадами в усилителях переменного тока? А) для увеличения полосы пропускания усилителя. Б) для уменьшения температурной нестабильности выходного напряжения усилителя. В) для защиты усилителя от короткого замыкания по входу и выходу. Г) для изменения верхней граничной частоты полосы пропускания усилителя. 10. Какие свойства привносит в усилитель отрицательная обратная связь? А) обеспечивает устойчивость усилителя. Б) увеличивает коэффициент усиления, при этом повышается нестабильность усилителя. В) уменьшает мощность, потребляемую усилителем от источника питания. Г) стабилизирует коэффициент усиления, уменьшая его. 11.Какие свойства привносит в усилитель положительная обратная связь? А) обеспечивает устойчивость усилителя. Б) увеличивает коэффициент усиления, при этом повышается нестабильность усилителя. В) уменьшает мощность, потребляемую усилителем от источника питания. Г) стабилизирует коэффициент усиления, уменьшая его. 12. В какое устройство превращается неустойчивый усилитель? А) в генератор. Б) в стабилизатор. В) в аналоговый компаратор. Г) в активный фильтр. 13. Введение в разомкнутый усилитель общей отрицательной обратной связи создает проблему устойчивости или ее решает? А) решает. Б) создает. В) не влияет на устойчивость Г) для одних усилителей – решает эту проблему, для других – ее создает. 14. Какие существуют способы обеспечения устойчивости усилителей? А) введение корректирующих цепей. Б) удаление из усилителя всех конденсаторов. В) введение положительной обратной связи. Г) увеличение омического сопротивления цепи нагрузки усилителя 15. Каковы параметры идеального операционного усилителя? А) коэффициент усиления стремится к единице, входное сопротивление стремится к нулю, выходное сопротивление стремится к бесконечности. Б) коэффициент усиления стремится к нулю, входное сопротивление стремится к бесконечности, выходное сопротивление стремится к бесконечности. В) коэффициент усиления стремится к бесконечности, входное сопротивление стремится к нулю, выходное сопротивление стремится к бесконечности. Г) коэффициент усиления стремится к бесконечности, входное сопротивление стремится к бесконечности, выходное сопротивление стремится к нулю. 16. Чем решающий усилитель (РУ) отличается от операционного усилителя (ОУ)? А) ничем. Б) ОУ представляет собой РУ с цепью общей отрицательной обратной связи. В) РУ – это ОУ с цепью общей отрицательной обратной связи. Г) ОУ представляет собой РУ с цепью коррекции. 17. Как подразделяются решающие усилители? А) инвертирующие, неинвертирующие, интегрирующие, суммирущие, дифференциальные, дифференцирующие. Б) усилители нижних, промежуточных и верхних частот. В) генераторы, активные фильтры, аналоговые компараторы. Г) усилители малой, средней и большой мощности. 18. Чем неинвертирующий РУ отличается от инвертирующего РУ? А) малым входным сопротивлением. Б) большим входным сопротивлением. В) большой полосой пропускания. Г) малым числом дискретных компонентов. 19. Для чего используется дифференциальный решающий усилитель? А) для умножения двух входных сигналов. Б) для сложения двух входных сигналов. В) для усиления разности двух входных сигналов. Г) для деления двух входных сигналов. 20. Какие устройства реализуются на базе интегральных операционных усилителей? А) генераторы, активные фильтры, стабилизаторы постоянного напряжения, аналоговые компараторы. Б) триггеры, счетчики, регистры. В) мощные выходные каскады, выпрямители, преобразователи напряжения. Г) логические элементы, шифраторы, дешифраторы. 21. Чем генератор отличается от усилителя? А) генератор имеет большую нестабильность выходного напряжения. Б) генератор – неустойчивая система, усилитель – устойчивая система. В) генератор – устойчивая система, усилитель – неустойчивая система. Г) усилитель имеет большую нестабильность выходного напряжения. 22. Представляет ли собой автоколебательный мультивибратор устойчивую систему? А) да. Б) нет. В) автоколебательный мультивибратор устойчив под воздействием внешнего сигнала. Г) автоколебательный мультивибратор неустойчив под воздействием внешнего сигнала. 23. Чем отличаются друг от друга ключи на биполярных и полевых транзисторах? А) ключи на полевых транзисторах потребляют очень малую мощность в цепи управления. Б) ключи на полевых транзисторах потребляют очень большую мощность в цепи управления. В) ключи на полевых транзисторах имеют очень большое время переключения. Г) ключи на полевых транзисторах могут работать только с низкими частотами переключения. 24. В чем состоит отличие логических элементов КМОПТЛ от элементов ТТЛ и ТТЛШ? А) логические элементы КМОПТЛ потребляют меньшую мощность и могут работать от меньших напряжений источников питания. Б) логические элементы ТТЛ и ТТЛШ потребляют меньшую мощность и могут работать от меньших напряжений источников питания. В) логические элементы КМОПТЛ сложны в реализации. Г) логические элементы КМОПТЛ менее надежны. 25. В каком состоянии логический элемент КМОПТЛпотребляет наибольшую мощность? А) логический 0. Б) логическая 1. В) при низкочастотных переключениях. Г) при высокочастотных переключениях. 26. Что собой представляет триггер Шмитта? А) последовательное соединение двух RS-триггеров. Б) операционный усилитель с цепью положительной обратной связи. В) последовательное соединение двух T-триггеров. Г) операционный усилитель с цепью отрицательной обратной связи. 27. Какую характеристику передачи вход – выход имеет триггер Шмитта? А) безгистерезисную. Б) линейную. В) гистерезисную. Г) аналогичную характеристике диода. 28. Как подразделяются комбинационные цифровые устройства? А) триггеры, счетчики, регистры и т.д. Б) генераторы, фильтры, стабилизаторы и т.д. В) логические элементы, шифраторы, дешифраторы и т.д. Г) пассивные, активные, реактивные. 29. В чем состоит основное отличие между комбинационными схемами (КС) и последовательностными цифровыми устройствами (ПЦУ)? А) КС имеют элементы памяти, ПЦУ их не имеют. Б) ПЦУ имеют элементы памяти, КС их не имеют. В) КС имеют обратные связи, ПЦУ их не имеют. Г) ПЦУ потребляют большую мощность. 30. В чем состоит недостаток традиционной схемы источника вторичного электропитания (силовой понижающий трансформатор – выпрямитель и фильтр – непрерывный стабилизатор постоянного напряжения)? А) сложность схемной реализации выпрямителя и фильтра. Б) трудности обеспечения устойчивости непрерывного стабилизатора напряжения). В) большие габариты и вес силового понижающего трансформатора. Г) большие пульсации выходного напряжения. 31. Какие электронные устройства превращают переменное напряжение в постоянное? А) преобразователи Б) стабилизаторы. В) компараторы. Г) выпрямители. 32. Какие электронные устройства превращают постоянное напряжение в переменное? А) преобразователи. Б) стабилизаторы. В) компараторы. Г) выпрямители. 33. Как работает стабилизатор постоянного напряжения? А) стабилизируется входное напряжение, ток нагрузки, сопротивление нагрузки. Б) изменяется входное напряжение, ток нагрузки – не изменяется выходное напряжение. В) изменяется выходное напряжение, ток нагрузки – не изменяется входное напряжение. Г) входное напряжение, ток нагрузки, выходное напряжение, сопротивление нагрузки не изменяются. 34. Как и по какому параметру идеальный стабилизатор постоянного напряжения противоположен идеальному усилителю? А) коэффициент усиления по напряжению усилителя стремится к нулю, стабилизатора – к бесконечности (для приращений входного напряжения). Б) коэффициент усиления по напряжению усилителя стремится к бесконечности, стабилизатора – к нулю (для приращений входного напряжения). В) таких параметров нет. Г) выходное сопротивление стабилизатора постоянного напряжения стремится к бесконечности, усилителя – к нулю. 35. В чем состоит отличие импульсного стабилизатора постоянного напряженияот непрерывного стабилизатора? А) непрерывный стабилизатор имеет более высокий к.п.д. Б) импульсный стабилизатор имеет более высокий к.п.д. В) на входе и выходе импульсного стабилизатора переменное напряжение. Г) непрерывный стабилизатор имеет более высокую выходную мощность. Литература 1. Загидуллин Р. Ш. Multisim, Labview, Signal Express. Практика автоматизированного проектирования электронных устройств/М.: Горячая Линия – Телеком, 2009. 2. Угрюмов Е. П. Цифровая схемотехника: Учеб. пособие для вузов.–3-е изд., перераб. и доп //СПб.: БХВ-Петербург, 2010. 3. Михалков В.А., Соколов Ю.М. Применение систем NI ELVIS и Multisim для повышения интерактивности учебного процесса по дисциплине «Схемотехника». Материалы ХХI международной научно-методической конференции «Современное образование: содержание, технологии, качество». СПб.: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2015. 4. Экспериментальное исследование устойчивости электронных устройств в системе NI ELVIS: Методические указания к лабораторным работам по дисциплине «Схемотехника» / Сост.: И. В. Герасимов, К. Г. Жуков, А. И. Ларистов, В. А. Михалков, Ю. М. Соколов. СПб.: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2012. 5. Экспериментальное исследование аналоговых электронных устройств на базе NI ELVIS: Методические указания к лабораторным работам по дисциплине «Схемотехника» / Сост.: К. Г. Жуков, А. И. Ларистов, В. А. Михалков, Ю. М. Соколов. СПб.: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2009. ОГЛАВЛЕНИЕ Андреев Валерий Сергеевич Бутусов Денис Николаевич Михалков Владимир Алексеевич Соколов Юрий Михайлович Применение современных САПР в схемотехнике электронных устройств Учебно-методическое пособие Редактор Г. Г. Петров –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Подписано в печать 00.00.00. Формат 60×84 1/16. Бумага офсетная. Печать цифровая. Печ. л. 0,0. Гарнитура «Times New Roman». Тираж 000 экз. Заказ 000. –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Издательство СПбГЭТУ «ЛЭТИ» 197376, С.-Петербург, ул. Проф. Попова, 5 |