«Основы электронной и микропроцессорной техники» (стр. 3 )

№ вар.	Задание
83	Привести характеристику электрических свойств полупроводнико-вых приборов. Сравнить полупроводники с электронными лампами и указать их преимущества и недостатки.
84	Описать схему симметричного ДУ и два режима работы (синфазный, противофазный).
85	Описать схему УПТ с преобразователем сигналов и области приме-нения.
86	Начертить три возможные схемы включения транзистора: с общим эмиттером, общим коллектором, общей базой – и показать отличия в их работе.
87	Начертить и объяснить вольт-амперную характеристику газоразрядных приборов. Описать виды разряда в газах и как они используются в различных электронных приборах.
88	Начертить логические схемы “И”, “ИЛИ”, “НЕ” на полупроводниковых диодах и объяснить их принцип действия.
89	Описать принцип разработки ОУ на ИМС, универсальные достоинства ОУ, схемное обозначение и передаточную характеристику.
90	Объяснить принцип действия и основные параметры неинвертирующего ОУ с ОС.
91	Объяснить назначение и указать типы фильтров в схемах выпрями-телей переменного тока. Привести графики выпрямленного напряжения с фильтрами и без них.
92	Объяснить принцип действия и основные параметры инвертирующе-го ОУ с ОС.
93	Объяснить схемы дифференциатора и интегратора; принцип выпол- нения математических операций и получения параметра выходного напряжения.
94	Начертить схему фотореле с использованием фоторезистора и усилительным каскадом на транзисторе. Объяснить назначение элементов схемы и принцип работы.
95	Описать способы передачи информации непрерывного сигнала: АИМ, ШИМ, ЧИМ.
96	Начертить условные обозначения и дать краткую характеристику фотоэлектронным приборам: фотоэлементам, фоторезисторам и фотодиодам. Указать область их применения.
97	Начертить схему электронного ключа на биполярном транзисторе. Описать физические и переходные процессы в ключе для двух режимов работы: отсечки и насыщения.

Продолжение таблицы 1

№ вар.	Задание
98	Объяснить строение полупроводников, их электрические свойства, а также физический процесс прохождения электрического тока в полупроводниках.
99	Описать процесс получения пилообразного напряжения ГПН. Практическое применение схем ГПН.
100	Объяснить схему ГЛИН с ПОС и ООС; принцип работы, определение параметров сигнала. Понятие ГЛИН компенсационного типа.

Задание 2

Данное задание относится к расчету выпрямителей переменного тока, собранных на полупроводниковых диодах. Подобные схемы выпрямителей находят сейчас применение в различных электронных устройствах и приборах. При решении задачи следует помнить, что основными параметрами полупро-водниковых диодов является допустимый ток Iдоп, на который рассчитан данный диод, и величина обратного напряжения Uобр, которое выдерживает диод без пробоя в непроводящий период.

Обычно при составлении реальной схемы выпрямителя задаются величиной мощности потребителя Pd Вт получающего питание от данного выпрямителя, и выпрямленным напряжением Ud В, при котором работает потребитель постоянного тока. Отсюда нетрудно определить ток потребителя Id = Pd / Ud. Сравнивая ток потребителя с допустимым током диода Iдоп, выбирают диоды для схемы выпрямителя. Следует учесть, что для однополу-периодного выпрямителя ток через диод равен току потребителя, то есть следует соблюдать условие Iдоп = Id. Для трехфазного выпрямителя, то есть ток через диод составляет треть тока потребителя, следовательно, необходимо, чтобы Iдоп > 1/3 Id. Для двухполупериодной и мостовой схем выпрямления ток через диод равен половине тока потребителя, то есть следует соблюдать условие Iдоп > 0,5 Id.

Величина напряжения, действующая на диод в непроводящий период, также зависит от той схемы выпрямления, которая применяется в конкретном случае. Так, для однополупериодного и двухполупериодного выпрямителей

UВ = Ud = 3,14Ud, для мостового выпрямителя UВ = Ud / 2 = 1,57Ud, а для трехфазного выпрямителя UB = 2,1Ud. При выборе диода, следует отметить, должно быть выполнено условие Uобр > UB.

Рассмотрим примеры на составление схем выпрямителей.

Пример 1

Составить схему однофазного мостового выпрямителя, использовав одни из 4 промышленных диодов: Д218, Д222, КД202Н, Д215Б.

Мощность потребителя Рd = 300 Вт, напряжение потребителя Ud =200 В.

Решение:

1. Выписываем из таблицы 2.2 и 2.3 параметры указанных диодов:

Тип диода	Iдоп (А)	Uобр (В)	Тип диода	Iдоп (А)	Uобр (В)
Д218 Д222	0,1 0,4	1000 600	КД202Н Д215Б	1 2	500 200

2. Определяем ток потребителя:

Id = Pd / Ud = 300/200 = 1,5А.

3. Определяем напряжение, действующее на диод в непроводящий период для

мостовой схемы выпрямителя.

Uв = 1,57 Ud = 1,57 х 200 = 314 В

4.  Выбираем диод из условия.

Iдоп > 0,5 Id > 0,5 x 1,5 > 0,75 A: Uобр > Uв > 314 B.

Этим условиям удовлетворяет диод КД202Н:

Iдоп = 1,0 > 0,75 A; Uобр =500 > 314B.

Диоды Д218 и Д222 подходят только по Uобр. доп. так как 1000 и 600 больше 3,14,но не подходят по допустимому току, так как 0,1 и 0,4 меньше 0,75 А. Диод Д215Б, наоборот, подходит по допустимому току, так как 2>0,75А, но не подходит по обратному напряжению, так как 20< 314В. [1],рис. 5.3а, стр.127.

5.  Составляем схему мостового выпрямителя. В этой схеме каждый из диодов имеет параметры диода КД202Н.

Пример 2

Для питания постоянным током потребителя мощностью Рd = 250 Вт при напряжении Ud =100В необходимо собрать схему двухполупериодного выпрямителя, использовав стандартные диоды типа Д234Б.

Решение:

1. Выписываем из справочника по п/проводниковым приборам параметры диода

Iдоп = 2A; Uобр = 200B.

2.  Определяем ток потребителя

Id = Pd/ Ud = 250/100 = 2,5A

3. Определяем напряжение, действующее на диод в непроводящий период:

UB = 3,14Ud = 3,14 x 100 = 314B.

4.  Проверяем диод по параметрам Iдоп и Uобр . Для данной схемы диод должен удовлетворять условиям Uобр > UB, Iдоп > 0,5Id. В данном случае первое условие не соблюдается, так как 200 < 314В, то есть второе условие выполняется, так как 0,5Id = 0,5 x 2,5 = 1,25 < 2A.

5.  Составляем схему выпрямителя. Для того, чтобы выполнить условия, необходимо два диода соединить последовательно, тогда

UB = 200 x 2 = 400 > 314B.

Полная схема выпрямителя приведена в [1], стр.127, рис 5.3б

Пример 3

Для питания постоянным током потребителя мощностью 300 Вт при напряжении 2о В необходимо собрать схему однополуперидного выпрямителя, использовав имеющиеся стандартные диоды Д242А.

Решение:

1. Выписываем из справочника по п/проводниковым приборам параметры диода

Iдоп = 10А Uобр = 100B.

2.  Определяем ток потребителя

3.   

Pd 300

Id = ------ = ------ = 15A

Ud 20

4.  Определяем напряжение, действующее на диод в непроводящий период

UB = 3,14Ud = 3,14 x 20 = 63B.

5.  Проверяем диод по параметрам Iдоп и Uобр. Для данной схемы диод должен удовлетворять условиям Uобр > Uб, Iдоп > Id. В данном случае второе условие не соблюдается, так как 10 < 15А. Первое условие выполняется, так как 100>63 В.

6.  Составляем схему выпрямителя. Для того, чтобы выполнить условия Iдоп> Id надо два диода соединить параллельно, тогда 2 х 10 = 20А, 20 > 15А.

 

U Rн

Рисунок 1 – Полная схема выпрямителя

Пример 4

Для составления схемы трехфазного выпрямителя на трех диодах заданы диоды Д243. Выпрямитель должен питать потребитель с Ud =150В. Определить допустимую мощность потребителя и пояснить порядок составления схемы выпрямителя.

Решение

1. Выписываем из справочника по п/проводниковым приборам параметры диода:

Iдоп = 5А, Uобр = 200В.

2.  Определяем допустимую мощность потребителя. Для трехфазного выпря-мителя

Iдоп > 1/3 Id, то есть Pd = 3Ud

Iдоп = 3 х 150 х 5 = 2250 Вт.

Следовательно, для данного выпрямителя Pd < 2250 Вт.

3.  Определяем напряжение, действующее на диод в непроводящий период

Uв = 3,14Ud.

4.  Составляем схему выпрямителя. Проверяем диод по условию. В данном случае это условие не выполняется, так как 200 < 315 В. Для выполнения этого условия необходимо в каждом плече два диода соединить последовательно, тогда Uобр = 200 х 2 = 400 В: В.

 

Рисунок 2 – Полная схема выпрямителя.

Варианты 1-10

Составить схему мостового выпрямителя, использовав стандартные диоды, параметры которых приведены в справочной литературе. Мощность потребителя Р при напряжении питания U. Пояснить порядок составления схемы для диодов с данными параметрами. Данные для своего варианта взять из таблицы 2.1.

Варианты 11-20

Составить схему трехфазного выпрямителя на трех диодах, используя стандартные диоды, параметры которых приведены в справочной литературе. Мощность потребителя Р при напряжении питания U. Пояснить порядок составления схемы для диодов с данными параметрами. Данные для своего варианта взять из таблицы 2.2.

Варианты 21-30

Однополупериодный выпрямитель должен питать потребитель постоянным током. Мощность потребителя Р при напряжении U. Следует выбрать из трех типов полупроводниковых диодов, параметры которых приведены в справочной литературе, для схемы выпрямителя и пояснить, на основании чего сделан выбор. Начертить схему выпрямителя. Данные для своего варианта взять из таблицы 2.3.

Варианты 31-40

Составить схему мостового выпрямителя, использовав стандартные диоды, параметры которых приведены в справочной литературе. Определить допустимую мощность потребителя, если величина выпрямленного напряжения U. Данные для своего варианта взять из таблицы 2.4.

Варианты 41-50

Двухполупериодный выпрямитель должен питать потребитель постоянным током. Мощность потребителя Р при напряжении U. Следует выбрать один из трех типов полупроводниковых диодов, параметры которых приведены в справочной литературе, для схемы выпрямителя и пояснить, на основании чего сделан выбор. Начертить схему выпрямителя. Данные для своего варианта взять из таблицы 2.5.

Варианты 51-60

Составить схему двухполупериодного выпрямителя, используя стандартные диоды, параметры которых приведены в справочной литературе. Мощность потребителя Р при напряжении питания U. Пояснить порядок составления схемы для диодов с данными параметрами. Данные для своего варианта взять из таблицы 2.6.

Варианты 61-70

Трехфазный выпрямитель, собранный на трех диодах, должен питать потребитель постоянным током. Мощность потребителя Р при напряжении U. Следует выбрать один из трех полупроводниковых диодов, параметры которых приведены в справочной литературе, для схемы выпрямителя и пояснить, на основании чего сделан выбор. Начертить схему выпрямителя. Данные для своего варианта взять в таблице 2.7.

Варианты 71-80

Составить схему однополупериодного выпрямителя, исиспользуя стандартные диоды, параметры которых приведены в справочной литературе. Мощность потребителя Р при напряжении питания U. Пояснить порядок составления схемы для диодов с данными параметрами. Данные своего варианта взять из таблицы 2.8.

Варианты 81-90

Составить схему двухполупериодного выпрямителя, используя стандартные диоды, параметры которых приведены в справочной литературе. Определить допустимую мощность потребителя, если величина выпрямленного напряжения U. Данные для своего варианта взять в таблице 2.9

Варианты 91-100

Мостовой выпрямитель должен питать потребитель постоянным током. Мощность потребителя Р при напряжении U. Следует выбрать один из трех типов полупроводниковых диодов, параметры которых приведены в справочной литературе, для схемы выпрямителя и пояснить, на основании чего сделан выбор. Начертить схему выпрямителя. Данные для своего варианта взять из таблицы 2.10

Таблица 2.1

№ вар	Тип диода	Pd, ВТ	Ud, В	№ вар.	Тип диода	Pd, ВТ	Ud, В
1 2 3 4 5	Д207 Д302 Д243 Д221 Д233Б	30 250 300 250 500	100 150 200 200 30	6 7 8 9 10	Д7Г Д224 Д217 Д305 Д214	80 200 150 300 600	100 50 500 20 80

Таблица 2.2

№ вар.	Тип диода	Pd, ВТ	Ud, В	№ вар.	Тип диода	Pd, ВТ	Ud, В
11 12 13 14 15	Д205 Д224А Д222 Д218 Д243Б	300 600 400 200 600	200 40 200 400 150	16 17 18 19 20	Д210 Д303 Д214Б Д242 Д244	60 300 400 800 500	300 100 40 80 50

Таблица 2.3

№ вар	Тип диода	Pd, ВТ	Ud, В	№ вар.	Тип диода	Pd, ВТ	Ud, В
21 22 23	Д211 Д226А Д304 Д217 Д222 Д243Б Д214А Д243Б КД202Н	30 20 60	20 250 80	26 27 28	Д242Б Д244А Д221 Д209 Д303 Д7Г Д224Б Д302 Д205	50 100 20	10 40 80

Продолжение табл 2.3

№ вар	Тип диода	Pd, ВТ	Ud, В	№ вар.	Тип диода	Pd, ВТ	Ud, В
24	Д244 Д214Б Д302	40	60	29	Д214 КД202Н Д215Б	70	100
25	Д210 Д221 Д242	30	120	30	Д243 Д214А Д226	150	50

Таблица 2.4

№ вар	Тип диода	Напряжение, В	№ вар	Тип диода	Напряжение, В
31 32 33 34 35	Д214А Д244Б Д215Б Д242Б Д224	80 50 110 50 40	36 37 38 39 40	Д232 Д215 Д233Б Д7Г Д211	300 100 200 200 300

Таблица 2.5

№ вар	Тип диода	Pd, ВТ	Ud, В	№ вар.	Тип диода	Pd, ВТ	Ud, В
41 42 43	Д243А Д226 Д231Б Д224А Д242 Д303 КД202Н Д243 Д214А	400 200 300	80 30 60	46 47 48	Д244Б Д214 Д243Б Д218 Д221 Д214А Д302 Д205 Д244Б	150 30 60	20 50 40

Продолжение табл.2.5

№ вар	Тип диода	Pd, ВТ	Ud, В	№ вар.	Тип диода	Pd, ВТ	Ud, В
44 45	Д224 Д214Б Д302 Д215А	70 800	20 120	49 50	Д242А Д222 Д215Б Д7Г Д217 Д242Б	150 20	50 150

Таблица 2.6

№ вар	Тип диода	Pd, ВТ	Ud, В	№ вар.	Тип диода	Pd, ВТ	Ud, В
51 52 53 54 55	Д207 Д242Б Д222 Д303 Д214А	20 180 240 400 800	60 30 180 80 50	56 57 58 59 60	Д209 Д305 Д232 КД202А Д226А	30 150 1000 120 80	100 20 200 15 150

Таблица 2.7

№ вар	Тип Диода	Pd, ВТ	Ud, В	№ вар.	Тип диода	Pd, ВТ	Ud, В
61 62 63	Д224 Д207 Д214 Д215А Д234Б Д218 Д244А Д7Г Д210	90 100 60	30 400 80	66 67 68	Д305 Д302 Д222 Д243А Д233Б Д217 Д202А Д215Б Д205	100 600 150	40 200 150

Продолжение табл. 2.7

№ вар	Тип Диода	Pd, ВТ	Ud, В	№ вар.	Тип диода	Pd, ВТ	Ud, В
64 65	Д232 КД202Н Д222 Д304 Д244 Д226	900 200	150 40	69 70	Д231Б Д242А Д221 Д242 Д226А Д224А	400 500	80 20

Таблица 2.8

№ вар	Тип Диода	Pd, ВТ	Ud, В	№ вар.	Тип диода	Pd, ВТ	Ud, В
71 72 73 74 75	Д217 Д215Б Д304 Д232Б Д205	40 150 100 200 60	250 50 50 200 100	76 77 78 79 80	Д233 Д209 Д244А Д226 КД202А	300 20 200 30 40	200 100 30 150 10

Таблица 2.9

№ вар	Тип диода	U , В	№ вар	Тип диода	U , В
81 82 83 84 85	Д218 Д7Г Д244 Д226 Д222	300 80 20 200 160	86 87 88 89 90	Д233Б Д214Б Д244А Д205 Д215	150 50 30 100 120

Таблица 2.10

№ вар	Тип Диода	Pd, ВТ	Ud, В	№ вар.	Тип диода	Pd, ВТ	Ud, В
91 92 93 94 95	Д218 Д222 Д223Б Д221 Д214Б Д244 Д7Г Д209 Д304 Д242Б Д224 Д226 Д215 Д242А Д210	150 100 50 120 700	300 40 100 20 50	96 97 98 99 100	Д214 Д215Б Д224А Д205 Д217 Д302 Д243А Д211 Д226А Д214А Д243 КД292Н Д303 Д243Б Д224	300 100 40 500 150	40 150 250 100 20

Задание 3

Вариант 1-10

Составить схему усилителя низкой частоты переменного напряжения на биполярном транзисторе. Ответить на вопрос своего варианта из таблицы 3.1

Таблица 3.1

№ вар.	Задание
1	Начертить выходную характеристику транзистора и пояснить на графике, как происходит усиление напряжения в режиме класса А.
2	Объяснить назначение всех трех выводов транзистора.
3	Пояснить, в какие точки схемы и какие приборы надо включить для измерения коэффициента усиления.
4	Объяснить принцип усиления напряжения в данной схеме.

Продолжение таблицы 3.1

№ вар.	Задание
5	Как изменится работа схемы, если увеличить емкость разделитель-ного конденсатора на входе усилителя напряжения?
6	Как изменится работа схемы усилителя переменного напряжения, усли вместо резистора R2 (делитель напряжения) включить диод?
7	Как изменится работа схемы, если произойдет обрыв сопротивле - ния?
8	Написать формулу и объяснить, как определяется коэффициент усиления в данной схеме.
9	Каким образом и для чего в схеме усилителя переменного напряже-ния создается напряжение смещения?
10	Объяснить применение усилителей низкой частоты в схемах промышленной электроники.

Варианты 11-20

Составить структурную схему электронного осциллографа из элементов, указанных на рисунке 3. Объяснить назначение элементов схемы и ответить на вопрос своего варианта из таблицы 3.2.

R1 R2 U0

+ -

y x

K

у э А1 А2

Рисунок 3

Таблица 3.2.

№ вар.	Задание
11	Объяснить устройство экрана электронно-лучевой трубки.
12	Для чего в электронно-лучевой трубке применяется вертикальное и горизонтальное отклонение электронного луча?
13	Объяснить устройство катода электронно-лучевой трубки.
14	Какие типы электронно-лучевых трубок используются в осциллогра-фах? Привести примеры и дать расшифровку обозначения (марки-ровки) трубки.
15	Объяснить применение осциллографа. Какие процессы наблюдают-ся на экране трубки и для каких целей?
16	Пояснить, как осуществляется изменение яркости и фокусировка электронного луча на экране трубки.
17	Объяснить, как определить величину напряжения, тока и частоты, изображенных в виде кривых на экране осциллографа. Ответ пояснить рисунком.
18	Пояснить, как при помощи генератора пилообразного напряжения осуществляется развертка электронного луча.
19	Объяснить устройство электронно-лучевой трубки, примененной в данной схеме.
20	Объяснить различие между электронно-лучевой трубкой с электро-статическим и магнитным отклонением луча.

Варианты 21-30

Составить схему оконечного трансформаторного усилителя мощности на транзисторе из элементов, указанных на рисунке 4. Объяснить назначение элементов схемы и ответить на вопросы своего варианта из таблицы 3.3.

Свх

R1

Тр

-

Ек

+

Uвх R2 R3 СЭ

Рисунок 4

Таблица 3.3

№ вар.	Задание
21	Написать формулу коэффициента усиления и объяснить, как его определить для данной схемы.
22	Объяснить отличия в работе данного усилителя от аналогичного усилителя, собранного на электронной лампе-триоде.
23	Начертить выходные характеристики транзистора и пояснить как происходит усиление мощности в режиме класса А.
24	Какие элементы схемы осуществляют термостабилизацию режима работы каскада.
25	Объяснить, какие электрические устройства могут быть включены на выходе данного усилителя как сопротивление нагрузки.
26	Объяснить, почему данный усилитель является усилителем мощнос-ти.
27	Объяснить в каких электронных устройствах находят применение усилители данного типа.
28	Объяснить, в какие точки схемы и какие приборы надо включить, чтобы определить по ним коэффициент усиления.
29	Как изменится работа схемы, если от базы транзистора отсоединить сопротивление?
30	Объяснить отличия данной схемы от промежуточного трансформа-торного усилителя напряжения.

Варианты 31-40

Составить схему электронного реле из элементов, указанных на рисунке 5. Объяснить назначение элементов схемы и ответить на вопрос своего варианта из таблицы 3.4.

SB

R1 R4

VT1 VT2

-

Е

+ С R2 R3 Р

Рисунок 5

Таблица 3.4

№ вар.	Задание
31	Объясните возможность применения схем реле времени в электрон-ных устройствах автоматики
32	Написать уравнение изменения напряжения на конденсаторе С и пояснить, как по нему определить время выдержки срабатывания реле.
33	Как изменится работа схемы, если будет пробит конденсатор С?
34	Каким образом можно регулировать выдержку времени в схеме?
35	Объяснить процесс заряда и разряда конденсатора С при работе реле.
36	Какие неисправности возможны в схеме, если после размыкания ключа SB после требуемой выдержки времени не произойдет срабатывание реле КТ.
37	Как изменится работа схемы, если увеличить сопротивление R1.
38	Объяснить, в какие точки схемы и какие приборы надо включить для определения напряжения на конденсаторе и тока срабатывания реле.
39	Как изменится работа схемы, если параллельно конденсатору С подсоединить конденсатор такой же емкости?
40	Объяснить, какие электронные элементы питаются от источника Е.

Варианты 41-50