ГлавнаяКаталог работРадиотехника, информатика → Контрольная работа по электронике Вариант 15
5ка.РФ

Не забывайте помогать другим, кто возможно помог Вам! Это просто, достаточно добавить одну из своих работ на сайт!


Список категорий Поиск по работам Добавить работу
Подробности закачки

Контрольная работа по электронике Вариант 15

МАРИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ


Контрольная работа
по электронике



Вариант 15



Йошкар-Ола
2006
Задание 2
Исходные данные: 250 Ом; .
Схема изображена на рисунке 2.1.

Рисунок 2.1

Для решения используем графоаналитический метод.
На координатной оси вычерчиваем ВАХ диода, затем строим нагрузочную прямую, проходящую через точки (Uвх_; 0) и (0 ; I0).
мА.
Пересечение ВАХ диода с нагрузочной прямой дает точку А, с координатами .
Построим временную диаграмму U(t). Проведя две линии, параллельные нагрузочной прямой, получим еще две точки пересечения с ВАХ – точку В и точку С. Опустив из этих точек перпендикуляры на ось U, получим максимальное отклонение Uд от Uд0. На основании этих данных строим зависимость Uд(t). Аналогично строится график I(t), имеющий максимальное Imax и минимальное Imin значения, полученные при опускании перпендикуляров из точек В и С на ось I.
Результат решения показан на рисунке 2.2.

Рисунок 2.2
Задание 3.1
Построить амплитудную характеристику функционального устройства на ОУ.
Исходные данные: 20кОм, кОм, кОм.
Решение:
Схема приведена на рисунке 3.1.

Рисунок 3.1

Это неинвертирующий операционный усилитель, поэтому зависимость выходного напряжения от входного будет описываться выражением:
,
где Z2 – сопротивление обратной связи.
Последнее находится по законам последовательного и параллельного соединения сопротивлений следующим образом.
;
Ом.
Т.к. цепь обратной связи не содержит диодов, коэффициент усиления не будет зависеть от полярности входного напряжения.
Подставляя данные в исходную формулу, получим:
при .
Амплитудная характеристика изображена на рисунке 3.2.

Рисунок 3.2

Задание 3.2
Построить амплитудную характеристику аналогового компаратора.
Исходные данные: 106; В; кОм; ; кОм; кОм.
Схема изображена на рисунке 3.3.

Рисунок 3.3

Это двухпороговый компаратор. Для определения его амплитудной характеристики необходимо знать напряжения срабатывания устройства. Они находятся по формулам:
.
Подставляя исходные данные, получим:

Амплитудная характеристики компаратора показана на рисунке 3.4.

Рисунок 3.4

Задание 4
Исходные данные: =3,3В; мА; В.
Схема изображена на рисунке 4.1.

Рисунок 4.1

В соответствии с исходными данными выбираем стабилитрон КС133А, который имеет следующие параметры:
3,3В; 3мА; 81мА; 65Ом.
Определим из условия работы в рабочей зоне стабилитрона:
.
В;
.
Взяв 10мА, получим мА.
Тогда Ом.
Рассчитаем максимальный ток через стабилитрон:
.
мА.
мА.
Т.к. , то стабилитрон выбран правильно.
Определим величину изменения выходного напряжения:
В.
Определим коэффициент нестабильности по напряжению
.
В.
Тогда %.
Вычислим мощность рассеивания на стабилитроне и на резисторе :
мВт.
мВт > .
Вт.
Выбираем стандартный резистор С2-33Н-1-147 Ом.

Задание 5
Спроектировать стабилизатор напряжения на интегральных микросхемах серии К142ЕН.
Исходные данные: В; 0,5А.
Т.к. является нестандартным напряжением, то выбираем микросхему К142ЕН5А.
Общий вид схемы изображен на рисунке 5.1.

Рисунок 5.1

Значения емкостей С1, С2 и С3 берем из справочника:
С1 = 0,1 мкФ; С2 = 1 мкФ; С3 = 0,1 мкФ.
Зададим ток 3мА.
.
кОм.
Ом.
Ом.
Резистор R1-2 является постоянным и составляет 95% от номинала R1, т.е.
Ом.
Резистор R1-1 является подстроечным и составляет 10% от R1, т.е.
Ом.
Мощность, рассеиваемая на микросхеме:
Вт.
Мощность, рассеиваемая на резисторе R1-1:
мВт.
Мощность, рассеиваемая на резисторе R1-2:
мВт.
Мощность, рассеиваемая на резисторе R2:
мВт.
Таким образом, все резисторы выбираем мощностью 0,125 Вт, тип С2-29В, номиналы из стандартного ряда.
Схема вычерчена на формате и имеет перечень элементов.


Задание 6
Спроектировать мультивибратор на транзисторах с заданными параметрами.
Исходные данные: -12В, 5кГц, 20мА, q = 2.
Схема и временные диаграммы приведены на рисунке 6.1.

Рисунок 6.1

Определим длительности Т, Т1, Т2.
мс;
мс;
мс.
Выберем транзистор из следующих условий:
.
Этим условиям удовлетворяет p-n-p транзистор МП21. Его параметры:
35В; 50В; 1МГц; 20; 100мА; 0,3В.
Определим сопротивление резистора , исходя из заданного коллекторного тока :
Ом.
Определим мощность резистора Rк:
мВт.
Выбираем стандартный тип резистора С2-29В-0,125-620Ом.
Найдем сопротивление из условия обеспечения коэффициента насыщения транзистора :
Ом.
Мощность, рассеиваемая на резисторе:
мВт.
Таким образом, выбираем стандартное сопротивление С2-29В-0,125-8,3кОм.
Вычислим емкость конденсаторов:
нФ.
нФ.
Определим длительность передних фронтов выходных импульсов:
мкс;
мкс.
Полная схема мультивибратора вычерчена на формате с перечнем элементов.

Задание 7
Двухтактный усилитель мощности
Электронным усилителем называют устройство, позволяющее повысить мощность входного электрического сигнала за счет энер¬гии источника питания усилителя с помощью усилительных элемен¬тов (транзисторов, операционных усилителей и т.п.) при заданном уровне искажений.
Электронные усилители являются одними из наиболее важных и широко используемых устройств в системах передачи и обработки различной информации, представленной с помощью электрических сигналов! Высокая чувствительность, быстродействие, компакт¬ность, экономичность электронных усилителей обусловили их широ¬кое применение в измерительной технике, электро- и радиосвязи, автоматике, вычислительной технике и т.п.
В зависимости от назначения усилители подразделяются так:
• усилители постоянного тока (УПТ),
• усилители низкой частоты (УНЧ),
• усилители высокой частоты (УВЧ),
• избирательные усилители,
• широкополосные (видеоусилители),
• импульсные,
• операционные и т.д.
Операционные усилители относятся к классу многофункцио¬нальных, или универсальных, так как с их помощью можно реализо¬вать практически любой вид усиления электрического сигнала.
В настоящее время основным элементом электронного усилительного устройства является транзистор.
Одной из важнейших характеристик усилителей являются коэффициенты, непосредственно выражающие усиление сигнала по мощности, напряжению и току. Наиболее полно усиление напряжения сигнала характеризуется коэффициентом усиления по напряжению:
.
Полоса пропускания усилителя — полоса частот от fн до fв, внутри которой коэффициент усиления изменяется по определен¬ному закону с заданной степенью точности.
Самая узкая полоса (тональных) частот 300...3400 Гц принята для телефонной передачи, для которой прежде всего важ¬на разборчивость речи (при небольшой полосе частот снижается уровень помех (шум) и, что тоже важно, удешевляется оборудо¬вание.
Полоса пропускания усилителей, используемых для записи, передачи их воспроизведения звука, зависит от класса качества аппаратуры.
Полоса пропускания телевизионных усилителей 50 Гц ... 6 МГц. У широкополосных осциллографов нижняя граничная частота ко¬леблется от 0 до 20 Гц, а верхняя достигает 60 МГц.
Полоса пропускания усилителей для магистральной связи за¬висит от числа телефонных и телевизионных каналов.
Амплитудно- и фазочастотные характеристики - зависимости коэффициента усиления и фазового сдвига между U2 и U1 от частоты определяются через передаточ¬ную функцию цепи
,
где .
Также существуют второстепенные характеристики:
• линейные и нелинейные искажения;
• коэффициент шума;
• динамический диапазон и т.д.
Основным достоинством двухтактного каскада является воз¬можность использования экономичного режима В без заметных нелинейных искажений. Последнее объясняется свойством двух¬тактной схемы компенсировать четные гармоники.
Если двухтактный каскад выполнен на однотипных усилитель¬ных элементах (транзисторах одной и той же структуры или лам¬пах), то они возбуждаются источником двухфазного напряжения (0 и 180°), получаемого от фазоинверсного каскада или трансфор¬матора, вторичная обмотка которого имеет вывод от средней точ¬ки. Поскольку трансформаторы создают частотные и нелинейные искажения (последние — вследствие нелинейных свойств магнитного материала сердечника), то за счет больших фазовых сдвигов в области верхних частот затрудняется или ста¬новится невозможным применение глубокой ОС. Сами трансфор-маторы громоздки, обладают большой массой и, в отличие от трансформаторов, диодов и резисторов, не смогут служить эле¬ментами ИМС.
В последние годы наметилась тенденция к отказу от использо¬вания трансформаторных двухтактных каскадов на транзисторах. Но это не исключает, в частности при работе на двухпроводную линию или для повышения напряжения, подводимого к электро¬статическому громкоговорителю, применения трансформатора в форме навесного (т. е. внешнего) элемента связи, органически не входящего в состав усилителя. Кроме того, трансформаторы не¬обходимы в схемах сложения мощностей.
Схема усилителя показана на рисунке 7.1.

Рисунок 7.1




Данные о файле

Размер 1.03 MB
Скачиваний 35

Скачать



* Все работы проверены антивирусом и отсортированы. Если работа плохо отображается на сайте, скачивайте архив. Требуется WinZip, WinRar