Контрольная ФОЭ. Задание 1Изм. Лист докум. Подпись Дата Лист 1 МиЭт349. 13. 03. 02. 2018 Объяснить работу перехода и изменение его свойств при прямом и обратном смещении (включении). Прямое включение pn перехода

• Название: Задание 1Изм. Лист докум. Подпись Дата Лист 1 МиЭт349. 13. 03. 02. 2018 Объяснить работу перехода и изменение его свойств при прямом и обратном смещении (включении). Прямое включение pn перехода
• Дата: 12.12.2018
• Размер: 346.01 Kb.
• Имя файла: Контрольная ФОЭ.docx
• Тип: Документы; #59999

Задание 1Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

1

МиЭт-349.13.03.02.2018

2. Объяснить работу перехода и изменение его свойств при прямом и обратном смещении (включении).

Прямое включение pn перехода

Если мы приложим к pn– переходу прямое напряжение (“+”к р-обл. и “–“ к n-обл.), то внешнее электрическое поле будет направленно навстречу внутреннему полю (диффузионному). Это приведёт к уменьшению потенциального барьера. В результате основные носители зарядов смогут перемещаться через pn– переход. В этом случае говорят об инжекции основных носителей зарядов. Движение основных носителей под действием внешнего поля называется диффузионным током (I_диф) (прямой ток или основной ток). Движение неосновных носителей в следствие действия внешнего поля или при изменения температуры внутреннего поля образует ток дрейфа (I_др) (тепловой ток или обратный ток).

Таким образом:

В результате действия прямого напряжения толщина перехода уменьшается, сопротивление перехода уменьшается, емкость (барьерная) увеличивается. Площадь не зависит от величины и полярности внешнего напряжения. При напряжении, превышающем величину внутреннего поля (потенциальный барьер = 0,2 – 0,4 В) через переход будет проходить прямой ток. Считается, что при прямом включении переход открыт.

U_пр: , R (1-цы Ом), C, S=const.

Обратное включение pn перехода

Приложим обратное напряжение (“+” к n – обл.). В этом случае внешнее электрическое поле совпадает по направлению с диффузионным. При приложении обратного напряжения потенциальный барьер для основных носителей заряда увеличивается. Преодолеть его могут только электроны с большой энергией. Таким образом, при обратном напряжении толщина перехода увеличивается, сопротивление резко возрастает из-за диэлектрических свойств перехода, емкость уменьшается. Движение основных носителей отсутствует. Имеет место только движение неосновных носителей, определяющее тепловой или обратный ток.

U_обр: , R, C S=const. I=I₀ – тепловой или начальный ток через pn перход.

12. Какой ТКН должен иметь стабилитрон для компенсации изменения напряжения
с 24 до 20 В при росте температуры от 20-40⁰.

a_ст =

22.НарисуИзм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

2

МиЭт-349.13.03.02.2018
йте ВФХ, схемотехническое обозначение варикапа. Применение варикапа.



Вольт-фарадная характеристика варикапа и схемотехническое обозначение

Применение:

Для настройки колебательных контуров, для управления частотой генераторов, для автоматической подстройки частоты в усилительных схемах, в схемах частотной модуляции и в схемах умножения частоты.

30. Для заданной схемы выпрямителя определить для режима холостого хода постоянную составляющую (среднее значение) напряжения на выходе и амплитуду пульсаций, если входное напряжение равно U. Использовать данные табл.2.

Величина	Номер вариантов
	1,11,21	2,12,22	3,13,23	4,14, 24	5,15, 25	6,16, 26,	7,17	8,18	9,19	10,20
U, В	5	6,3	10	12,6	48	100	127	220	250	380
Схема выпрямителя	А	Б	В	Б	А	А	Б	В	В	Б

Обозначения: А – однофазная однополупериодная; Б – однофазная с выводом средней точки трансформатора; В – однофазная мостовая;

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

3

МиЭт-349.13.03.02.2018


U_ср = = 0,318*U_m = 0.318*

K_п=

U_п.макс = U_ср*1,57 = 2,2*1,57 = 3,4 В

ЗадИзм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

4

МиЭт-349.13.03.02.2018
ание №2

10. Какая схема включения транзистора обеспечивает максимальную усиление мощности в нагрузку?

Максимальное усиление мощности в нагрузку обеспечивает схема включения транзистора с ОЭ

20.Нарисуйте все известные вам ВАХ транзистора, включенного по схеме с ОБ.









Входная характеристика

Выходная характеристика











активный

отсечка

насыщение

0,5В



24. Пояснить маркировку элементов согласно номеру своего варианта.

КД206А – кремниевый диод средней мощности, выпрямительный

АИ108Б - арсенид-галлиевый диод, туннельный, усилительный,

КУ104Ж - кремниевый тиристор, малой мощности

ГД512А – германиевый диод, импульсный, t _восст ≈ 150÷500 нс

КТ315Б - кремниевый  биполярный транзистор, высокочастотный, малой мощности

29.По входной характеристике транзистора (рис. Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

5

МиЭт-349.13.03.02.2018
22) определить сопротивление резисторов в цепи базы (рис. 23) при условии, что ток смещения базы равен Iбс, при напряжении питания Ек . Использовать данные табл. 3.

Величина	Номер варианта
	1,11,21	2,12,22	3,13,23	4,14,24	5,15,25	6,16,26	7,17,27	8,18,28	9,19,29	10,20,30
Iбс, мА	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1	1,2	1,4	1,6
Ек,В	5	10	12	15	16	12	10	5	12	10

I_бс=0.4мА

U_бс=0.5В

I_бс и U_бс - это координаты рабочей точки на входной характеристике

В схеме рис. 23 по второму закону Кирхгофа определим значение сопротивления резистора в цепи базы

R_б =

Задача 30. Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

6

МиЭт-349.13.03.02.2018
Определить для указанного на рис. 24 усилителя приближенное значение коэффициента усиления по напряжению, а также входное и выходное сопротивления. Значения R_К, R_б, h₁₁, h₂₁ указаны в табл. 4.

Величина	Номер варианта
	1,11,21	2,12,22	3,13,23	4,14,24	5,15,25	6,16,26	7,17,27	8,18,28	9,19,29	10,20,30
Rб, кОм	3	4	5	3	4	5	3	4	5	3
Rк, кОм	1	1	1	2	2	2	3	3	3	3
h11, Ом	200	200	400	300	300	400	500	500	400	200
h21	10	20	30	10	20	30	10	20	30	10

Rвх.ус. = = = 0,19 кОм

Rвых.ус. = Rк

Rвых.ус. = 3 · 10³ Ом

Кu = h₂₁ · = 10 · = 158

Задание 3Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

7

МиЭт-349.13.03.02.2018


8.Нарисуйте АЧХ УПТ. Причины дрейфа УПТ? Классификация УПТ.



Причинами дрейфа являются нестабильность напряжений питания, временная и температурная нестабильность транзисторов и резисторов. 

По принципу действия и схемному выполнению УПТ делят на два вида: УПТ прямого усиления и УПТ с преобразованием сигнала.

18.Нарисуйте структурную схему УПТ с преобразованием. Поясните принцип работы.



Низкочастотное напряжение U_=U_mS2cost поступает на балансный модулятор. На модулятор и демодулятор от генератора опорной частоты (ГОЧ) поступают сигналы несущей частоты f₀. Модулятор осуществляет операцию перемножения напряжений U_и U_ОП, т. е. U_М=U_U_ОП.

Напряжение U_М с выхода модулятора усиливается бездрейфовым УНЧ и далее поступает на демодулятор, в котором осуществляется синхронное детектирование. Для этого напряжение от ГОЧ подается и на демодулятор. Демодулятор с фильтром ФНЧ выделяет усиленное напряжение частоты f_С.

28.НапряжениИзм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

8

МиЭт-349.13.03.02.2018
е на входе усилителя U _вх=6mВ, коэффициент усиления на средних частотах К_ср=1000. Определить напряжение на нижней граничной частоте U_{вых. нижн.}, если известно, что коэффициент частотных искажений М_н=1,2.

Напряжение на выходе на средних частотах

U_вых = U_вх * Kср = 6*10^-3*1000 = 6 В

Напряжение на нижней граничной частоте

U_выхн = U_вых/M_н = 6/12 = 0,5 В
32.Нарисовать схему избирательного LC-усилителя. Пояснить принцип работы схемы и АЧХ.


U_вх.

U_вых.

C_э

R_э

R₂

R₁

C_к

L_к




Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

9

МиЭт-349.13.03.02.2018
Задание 4

Схемы на основе операционных усилителей (ОУ): усилители, сумматоры, схемы вычитания, сложения-вычитания, компараторы.

Задача 1

На основе операционного усилителя (ОУ) проектируется усилитель низкой частоты с заданным коэффициентом усиления напряжения. Требуемый коэффициент усиления и минимальное входное напряжение U_{вх min} приведены в таблице 1. Сопротивление нагрузки значительно больше выходного сопротивления ОУ.

ЗАДАНИЕ:

1. 
   Начертить заданную схему усилителя с цепью обратной связи и источниками питания. Указать входное и выходное напряжения.
   
2. 
   Рассчитать сопротивлений резисторов схемы для получения требуемого коэффициента усиления.
   
3. 
   Указать на схеме величины сопротивлений резисторов.
   
4. 
   Нарисовать осциллограммы входного и выходного напряжений.
   

Вариант	Требуемый коэффициент усиления	Uвх min, мВ	Тип усилителя
11	60	10	неинвертирующий

ЗАДАЧА 2. На основе операционного усилителя проектируется инвертирующий сумматор для выполнения заданной операции. Выполняемая операция и сопротивление резистора обратной связи приведены в таблице 2. Сопротивление нагрузки значительно больше выходного сопротивления ОУ.

ЗАДАНИЕ.

1. 
   Начертить схему сумматора для реализации заданной операции с указанием источников питания, входного и выходного напряжений.
   
2. 
   Рассчитать величину сопротивлений резисторов входных цепей.
   
3. 
   Указать на схеме сопротивления резисторов. При необходимости проверить
   
4. 
   Начертить диаграмму входных и выходных напряжений, если единичный входной сигнал составляет 1 В.
   

Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 10 МиЭт-349.13.03.02.2018 Вариант	Выполняемая операция	Сопротивление обратной связи, кОм	Тип сумматора
11	-(U1+2U2+3U3)	20	инвертирующий

ЗАДАЧА 3. На основе операционного усилителя проектируется схема вычитания для выполнения заданной операции с гармоническими сигналами амплитуды которых указаны в таблице 3. Выполнить расчет сопротивлений для обеспечения требуемого коэффициента усиления разности. Сопротивление нагрузки значительно больше выходного сопротивления ОУ.

ЗАДАНИЕ.

1. 
   Начертить схему вычитания для реализации заданной операции с указанием источников питания, входных и выходного напряжений.
   
2. 
   Рассчитать величину сопротивлений резисторов.
   
3. 
   Указать на схеме сопротивления резисторов.
   
4. 
   Провести соответствующие вычисления для нахождения результата.
   
5. 
   Начертить осциллограммы входных и выходного сигналов.
   

Вариант	Выполняемая операция	Коэффициент усиления разности
11	6-4	4

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

11

МиЭт-349.13.03.02.2018

ЗАДАЧА 4. На основе операционного усилителя проектируется схема компаратора. На вход компаратора подается гармонический сигнал амплитудой 10 В. Функция компаратора и значение опорного напряжения указаны в таблице 4. Сопротивление нагрузки значительно больше выходного сопротивления ОУ.

ЗАДАНИЕ.

1. 
   Начертить схему компаратора для реализации заданной операции с указанием источников питания, входных и выходного напряжений.
   
2. 
   Начертить осциллограммы входного и выходного сигналов.
   
3. 
   Нарисовать передаточную функцию.
   
4. 
   
   

Вариант	Выполняемая операция	Значение опорного напряжения Uоп	Состояние выхода Uвых.
11	Если Uвх Uоп	3	+1 (+Uпит.)

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

11

МиЭт-349.13.03.02.2018