Компиляция тестов по схемотехнике. Учебник состоит из 3х частей. Список теоретических вопросов, встречающихся в первом тесте
 Скачать 15.98 Mb.
|
|
Какую функцию выполняет АЦП Преобразует аналоговый сигнал в цифровой Параметры логических элементов Выходные напряжения 0 и 1, входные токи I0, I1. Пороговое напряжение Uпор, число входов (коэффициент объединения по входу Kоб) коэф разветвления по входу Kразв, помехоустойчивость, задержка сигнала при включении и выключении, потребляемая мощность, Rвых1, Rвых0 Особенности МОП логики Достоинства МОП логики В статическо режиме не потребляет энергию, имеют очень большое входное сопротивление и малое выходное, посокая поехозащищенность, большая нагрузочная способность, высокое быстродействие (менее быстрые, нежели ТТЛ), температурная стабильность Какими параметрами характеризуется транзистор в активной области Как узнать, что в 4х разрядный счетчик поступило 5 импульсов М=16 M=2^M Что такое ОЗУ и ПЗУ Оперативное запоминающее устройство, предназначено для временного хранения данных и команд необходиых процессору для выполнения операций. Достоинства ОЗУ скорость ПЗУ постоянное запоминающее устройство – энергоНЕзависимая память, используетс я для хранения данных Комбинационные устройства Устройства, состояние выхода которых определяется набором входных данных (сумматор) Последовательные устройства Устройства, состояние уоторых на выходе определяется не только комбинацией входных сигналов, но и последовательностью их поступления (триггеры, регистры) DSC00077 Что такое регистр из чего состоит регистр из каких узлов состоит регистр виды регистров классификация регистров Регистр устройство предназначенное для хранения и преобразования цифровог кода (например, двоичного числа) Регистры делятся на : накопительные и сдвигающие, сдвигающие делятся на По способу ввода – параллельные и последовательные, комбинарованные По направлению сдвига – однонаправленные, реверсивные Определение параметров транзистора a и b Альфа –коэффициент передачи эмитерного тока из цепи эмиттера в цепь коллектора (альфа меньше 1) Бета= альфа/(1-альфа) коэффициент усиления базового тока, при альфа>0.5 бетта>1 Почему АЧХ усилителя уменьшается на высоких частотах Это обусловлено свойствами транзистора и емкостью нагрузки и возникает из-за того, что на высоких частотах транзистор теряет свои усилительные свойства, а реактивное сопротивление емкости нагрузки уменьшается Какие выводы полевого транзистора, почему так называются  Сток и исток потому, что между ними течет ток Исток – откуда текут носители, сток –куда текут. Затвор – регулировка этого потока Пороговое напряжение Напряжение на затворе, при котором возникает ток стока Какой размер у кристалла микросхемы на ОУ 2*2 мм Что такое АЛУ? Какие функции выполняет этот блок Арифметико-логическое устройство блок процессора, который служит для выполнения логических в том числе и арифметических преобразований и операций над битами Амплитудные характеристики ОУ  DSC00078 Кольцевой счётчик Замкнутые в кольцо регистры сдвига, состояния триггеров в которых изменяется под возденйствием выходных импульсов K неинвертируемого усилителя на ОУ Uвх=Uвых/k Uвх=0 Uвых=kUвх I= Uг/R1=-Uвых/R2 K=Uвых/Uг=-R2/r1 Как увеличить частоту повторителя импульсов на выходе мультивибратора Увеличить величину сопротивлений R1 R2 и емкостей C1 и C2 АЦП следящего преобразования АЦП приращений элемента И, элемента И-НЕ, реверс счетч, сумматор, блок аналоговых ключей Чем вызвана разность входных токов ОУ Неидентичностью транзисторов Амплитудная характеристика идеального ОУ  Как установить транзистор в область отсечки Подать на базу <0.7 В Какие функции выполняет АЦП и ЦАП АЦП –аналогово цифровой преобразователь устройство, пробразующее входной аналоговый сигнал (непрерывный) в дискретный код (цифровой сигнал) (цифровой сигнал – дискретный сигнал, квантованный по амплитуде) Обратное образование осуществляется при поощи ЦАП (ЦИФРО-аналоговый приобразователь) И-или  Минимальная частота мультивибратора  Мультивибратор Автоколебательное устройство, имеющее два временно устойчивфых состояния, выходным сигналом которого является последовательность импульсов прямоугольной формы С мультивибратором на ОУ получается очень низкая частота выходных импульсов. Виды связей  По способу подключения цепей О. с. ко входу и выходу устройства различают последовательную и параллельную О. с., если выход цепи О. с. подключен последовательно (рис. 1, а, б)или параллельно (рис. 1, б, г) источнику сигнала, и смешанную (комбинированную) по входу, если подключение цепей О. с. к источнику сигнала последовательно-параллельное. Различают также О. с. по напряжению и по току, если напряжение или ток на входе цепи О. с. пропорциональны соответственно напряжению на нагрузочном сопротивлении (рис. 1, б, г) или току в нём (рис. 1, а, в), и О. с. смешанную (комбинированную) по выходу, если подключение цепей О. с. к нагрузочному (выходному) сопротивлению последовательно-параллельное. О. с., при которой с выхода на вход устройства передаются только помехи и искажения сигнала, возникающие в устройстве, наз. балансной. АНТИМАСЛЕННИКОВ Электроника. Краткое содержание курса Масленникова В.В. составлено с учётом лекций, доп. вопросов на лабах и данных о зачётных тестах. Соответствует уровню знаний на четыре. Не освещена тема фильтры, не полностью микропроцессоры. Лето 2003. Линейный элемент- элемент, который имеет линейную вольт-амперную характеристику. Резистивный делитель- схема: земля- E(эдс)- R1-(Uвых)- R2- земля, Uвых =E R2 / R1+R2 Интегрирующая цепь- схема: земля- Генератор(Uгенератора) - R-(Uвых)- С- земля; k=1/√ (1+22); = - arctg - фаза на выходе отстаёт; =RC- постоянная времени; fверхнее= /2 = 1 / 2 Дифференцирующая цепь- схема: земля- Генератор(Uгенератора) - С-(Uвых)- R- земля; k=/√ (1+22); =arctg - фаза на выходе опережает; =RC- постоянная времени; fнижнее=/2 = 1/2 Импульсные характеристики. Фронт нарастания импульса- время от 0,1U до 0,9U(передний фронт, задний фронт) Спад плоской вершины ∆U/U при >>T Коэффициент передачи(для синусоидального сигнала)- k= Uвых/Uгенератора (делятся комплексы амплитуд) Амплитудно-частотная характеристика- зависимость модуля коэффициента передачи от частоты. Металлы, диэлектрики и полупроводники. Энергетические зоны: валентная- запрещённая- проводимости. Металл- всегда есть электроны в зоне проводимости. Диэлектрики- очень низкая проводимость. Полупроводники занимают по проводимости среднее положение. Полупроводники и диэлектрики- при T=0 в зоне проводимости электронов нет. У диэлектриков запрещённая зона шире чем у полупроводников. При увеличении T- часть электронов уходит из валентной зоны в зону проводимости, в валентной зоне образуются дырки. Дырка- атом, потерявший электрон, способен забирать электрон у соседнего атома. При увеличении Т проводимость п/п и диэл. увеличивается за счёт увеличения числа носителей, а у металлов уменьшается за счёт колебаний ионов кристаллической решётки. Рекомбинация носителей- взаимоуничитожение свободного электрона и дырки при столкновении. Генерация носителей- рождение пар электрон дырка. Количество электронов и дырок в чистом полупроводника равны. Примесные полупроводники. n-тип. Основные носители- электроны. Донорная примесь создаёт дополнительные энергетические уровни вблизи потолка запрещённой зоны. Электроны из этого дополнительного уровня переходят в зону проводимости. При введении донорной примеси уровень Ферми понижается. У донорной примеси валентность больше, чем у основного полупроводника. p- тип. Основные носители- дырки. Акцепторная примесь создаёт дополнительные энергетические уровни вблизи пола запрещённой зоны. Электроны из валентной зоны переходят на дополнительный уровень. В валентной зоне образуются дырки. При введении акцепторной примеси уровень Ферми повышается. У акцепторной примеси валентность меньше, чем у п/п. p-n переход. Свободные электроны, которые вблизи перехода диффундируют в область р, а дырки в область n. Диффузионный ток- обусловлен диффузией. Затем возникнет поле, которое будет мешать таким переходам. Рекомбинация носителей- переход е из зоны проводимости, взаимоуничитожение свободного электрона и дырки при столкновении. Генерация- переход е в зону проводимости, рождение пар электрон дырка.  В p- нескомпенсированные отрицательные ионы примеси. В n положительные. Дрейфовый ток на встречу диффузионному. При равновесии дрейфовый ток равен диффузионному. Если приложить к p+ к n- е из n будут притягиваться +, а дырки к -. Область перехода сужается, потенциальный барьер снижается, через p-n течёт ток. Такое смещение называется прямым. Полярность на p-n перехода считается положительной. Диод. Диод- нелинейный элемент. Стыкуется n и p и n полупроводники. Если к n- а к р плюс, то ток пойдёт.  Вольт амперная характеристика. U=(0;0.7- для кремневого)- малый ток. U достигает 0,7В- ток резко увеличивается. При большем увеличении U- слишком большой ток и перегрев. Диод надо выбрасывать. U<0 и уменьшаем далее. Сначала ток утечки (не основные носители, Когда экспонента велика и U<0- все не основные носители, попавшие не p-n проходят.). Затем управляемый пробой (применяется в стабилатронах, основанных на управляемом пробое, так как Uвых мало меняется при изменении E и соответственно тока через этот диод)   или возникает слишком большое число пар электрон-дырка и лавинообразный пробой (диоду капут). Iдиода=I0(eUдиода/m φt-1) Варикапы- изменяют ёмкость в зависимости от напряжения. Используются для настройки контуров. Чем больше управляющее напряжение, тем меньше ёмкость.
Биполярный транзистор. Используются носители как одного, так и другого знака. n(коллектор)-p(база, тонкая)-n(эмиттер). На практике используется n-p-n, так как подвижность электронов больше. Iэ=Iк+Iб; Некоторая часть электронов рекомбинируют в базе. Iк=α Iэ, α- чуть меньше 1, Iк≈Iэ;  β =Ik/Iб=α/1-α – коэффициент усиления базового тока. Малосигнальные параметры транзистора- β, rэ- сопротивление эмиттерного перехода, смещённого в прямом направлении, rб- сопротивление базового слоя транзистора. Uэ=Uб-0,7В; Uк=E-IкRк. Рабочая точка- напряжение между коллектором и базой и ток коллектора при отсутствии входного сигнала. Рабочая точка должна находиться в области, где сохраняется пропорциональность между Iб и Iк и быть стабильной по отношению к изменении температуры. Активная область работы транзистора- переход эмитер-база смещён в прямом направлении, коллекторный переход- в обратном направлении. Uкэ=E- IkRk- IэRэ≈E-Ik(Rk+Rэ)>0.  В режиме насыщения Uкэ=0; Ik≈ E/(Rk+Rэ).  Каскад с общим эмиттером.  Резистивный делитель R1-R2 создаёт Uб. Uк=E-IkRk. C1 и С2 препятствуют прохождению постоянного тока в генератор и нагрузку. Сэ- исключает отрицательную ОС в диапазоне рабочих частот. Рабочая точка должна находиться в области, где сохраняется пропорциональность между Iб и Iк. Чем больше Rэ, Rэ / R1||R2- тем стабильнее рабочая точка. Основными характеристиками усилительных каскадов являются коэффициенты усиления по напряжению и току, входное и выходное сопротивление, верхние и нижние частоты. Rвх=(rб+rэ(1+ β))||R1||R2 ku=Rk||Rн/rэ при β>>1, rб<< βrэ, Rвх>>Rг. Эмиттерный повторитель(с общим коллектором). ∆Iэ≈(1+β)∆Iб. Усиления по напряжению нет. Uб  У эмиттерного повторителя входное сопротивление больше, выходное сопротивление меньше, полоса пропускания шире, чем у каскада с общим эмиттером. Дифференцирующий усилитель. усиливает разность напряжений. T1=T2, Rk1=Rk2. Эмиттерный переход Т3 смещён в прямом направлении, коллекторный в обратном. Uб3→Uэ3→Iэ3- можно найти и они не зависят от входов U1 и U2. Если U1>U2 то большая часть тока потечёт через T1. И уменьшится разность Uk1-Uk2=Uвых.  Операционный усилитель. Uвых=k(Uнеинв-Uинвертир), но не может превосходить напряжения питания. k=105(в идеальном ∞). Rвых=∆Uвых/∆Iвых=100 ом(в идеальном 0). Rвх=Uвх1-Uвх2 / Iвх=100 Мом(в идеальном ∞). Также ОУ характеризуется напряжением смещения, максимально допустимым напряжением, которое можно подать на его входы, скоростью нарастания выходного напряжения, шумовыми токами и напряжениями, потребляемой мощностью от источников питания. Если на оба выхода реального усилителя подать 0, то на выходе может быть –E  Принцип мнимой земли. Рассмотрим идеальный ОУ. k=∞. Uвых- конечно(не может превосходить напряжения питания). →Если на не инвертирующем входе земля, то на инвертирующем входе- мнимая земля(потенциал равен 0, но ток в неё не течёт). Динамический диапазон усилителя- отношения максимальной амплитуды, при которых ещё нет искажений к уровню шумов. Схема с мостом Вина (избирательный усилитель).  ώрез=1/RC, Q=1 / (2- R2/R1) ; R2=2R1- генерация сигнала(самовозбуждение).  Инвертирующий усилитель и сумматор. |
