Методические указания для выполнения контрольных работ (стр. 3 )

МП, как и всякая другая логическая схема, оперирует с двоичными числами, поэтому команда записывается в виде многоразрядных двоичных слов. Например, команда "Послать в РОН содержимое ячейки памяти с номером N" записывается в виде двоичного кода с форматом 3 байта, т. е. имеет 24 разряда, что трудно воспринимается человеком. Значительно упрощается запись программы при использовании шестнадцатеричной системы счисления. Приведенная выше команда, будет состоять всего из шести символов. Еще более упрощает запись программы машинно-ориентированный язык Ассемблера, который отражает содержательный смысл команды. Например, команда АDD – сложение, SUB – вычитание, MOV – передача данных и т. п. Ознакомившись с принципами программирования, студент должен уметь составлять простейшие программы на языке Ассемблера для восьмиразрядного микропроцессора серии К 580.

Литература: [2, с. 168-183; 4, с. 15-77].

Вопросы для самопроверки

1.  Какой функциональный узел является центром всех операций микропроцессора и микроЭВМ?

2.  Каково назначение магистральных шин МП?

3.  Чем отличается ОЗУ от ПЗУ?

4.  Для чего применяется тристабильный шинный буфер (буферный регистр)?

5.  Каким символом обозначается число, записанное в шестнадцатеричном коде?

ТЕМА 6. Энергетическая электроника

(преобразовательная техника)

6.1. Маломощные выпрямители однофазного тока (нулевая и мостовая схемы), принцип работы и основные расчетные соотношения. Типы сглаживающих фильтров, коэффициент пульсации и коэффициент сглаживания. Расчет фильтра.

6.2. Параметрический и компенсационный стабилизатор напряжения, принцип действия и основные расчетные соотношения.

6.3. Трехфазные управляемые и неуправляемые выпрямители, внешние и регулировочные характеристики, основные соотношения.

6.4. Основные понятия об инверторах и частотных преобразователях.

6.5. Системы управления вентильными преобразователями.

Методические указания

Выпрямительное устройство в целом содержит: входной трансформатор, диодный выпрямитель, сглаживающий фильтр и стабилизатор напряжения. При изучении данной темы необходимо обратить внимание на построение временных диаграмм напряжений и токов при активной и индуктивной нагрузках, на условие выбора типа сглаживающего фильтра. Следует помнить, что емкостной фильтр существенно увеличивает величину тока, проходящего через диоды.

В управляемых выпрямителях для регулирования напряжения широко применяется фазоимпульсный способ управления моментом отпирания вентилей (тиристоров). Трехфазные управляемые выпрямители, широко применяемые в промышленности, например, в возбудительных устройствах синхронных двигателей, могут работать в двух режимах: в режиме преобразователя переменного напряжения в постоянный (выпрямительный режим) и в режиме инвертирования, т. е. обратного преобразования. В режиме инвертирования запасенная электромагнитная энергия электрической машины, при ее торможении или гашении поля, отдается в сеть переменного тока.

Частотные преобразователи – это устройства преобразующие напряжение промышленной частоты 50 Гц в частоты меньшего значения вплоть до нуля. Частотные преобразователи применяются, например, при регулировании частоты вращения асинхронных двигателей. Существуют также автономные инверторы, предназначенные для преобразования постоянного напряжения, например, аккумуляторной батареи в напряжение промышленной частоты. Применяется в источниках гарантированного электропитания.

Литература: [1, с. 287-379; 2, с. 189-315].

Вопросы для самопроверки

1.  Какое влияние на форму выходного напряжения и тока оказывают сглаживающие фильтры различных типов?

2.  Какие недостатки имеет параметрический стабилизатор напряжения по сравнению с компенсационным и их к. п.д.?

3.  Нарисуйте и объясните работу однофазного управляемого выпрямителя с индуктивной нагрузкой.

4.  Объясните работу трехфазного выпрямительного преобразователя в инвенторном режиме.

5.  При каких условиях возникает явление опрокидывания инвертора?

Вопросы к зачету по курсу

" Микропроцессорная техника и

промышленная электроника "

1.  Электропроводность полупроводников, выпрямительные и импульсные диоды, туннельные диоды, стабилитроны: параметры, вольт-амперные характеристики (ВАХ), схемы последовательного и параллельного включения диодов.

2.  Светодиоды, фотодиоды, фоторезисторы, терморезисторы, варисторы, оптроны: принцип действия, характеристики и параметры.

3.  Тиристоры (симистор, динистор): структура, принцип действия, ВАХ, применение в цепях переменного напряжения, способы коммутации.

4.  Биполярные транзисторы: принцип действия, ВАХ, параметры, типы. Работа транзистора в активном и ключевом режимах.

5.  Полевые транзисторы с управляющим р-п переходом и с изолированным затвором: структура, принцип действия, ВАХ, параметры, обозначения. КМОП – транзисторы.

6.  Транзисторные усилители: передаточная характеристика, обратные связи, стабилизация режима покоя в каскаде с общим эмиттером.

7.  Эмиттерный повторитель и двухтактный усилитель мощности: схемы, параметры, характеристики.

8.  Дифференциальный усилитель как основа операционного усилителя: схемы, принцип действия, параметры, способ ослабления синфазного сигнала.

9.  Операционный усилитель (ОУ): структура, схема, принцип действия, передаточная характеристика, параметры, способы устранения дрейфа нуля.

10.  Инвертирующий усилитель на ОУ: вывод формулы расчета Кус, характеристика, параметры. Измерительные преобразователи "Ток – напряжение" и "Напряжение – ток".

11.  Неинвертирующий усилитель на ОУ: вывод формулы расчета Кус, характеристика, параметры. Повторитель напряжения.

12.  Сумматор аналоговых сигналов на ОУ и его использование в нелинейных преобразователях.

13.  Интегрирующий усилитель (интегратор): схема, принцип действия, параметры. Реакция интегратора при воздействия сигналов прямоугольной формы и синусоидального (диаграммы).

14.  Дифференцирующий усилитель (дифференциатор): схемы, принцип действия, параметры. Реакция дифференциатора при воздействии треугольного и синусоидального сигналов (диаграммы).

15.  Частотные активные фильтры – ФНЧ, ФВЧ, полосовой: схемы, характеристики, типы.

16.  Основные понятия о цифровых частотных фильтрах. Фазоповоротные схемы, формирователи ортогональных составляющих, принципы построения цифровых реле максимального тока.

17.  Генераторы гармонических колебаний: условия самовозбуждения, схемы.

18.  Компараторы и триггер Шмитта на ОУ.

19.  Мультивибратор и одновибратор на ОУ: расчет параметров, диаграммы напряжений.

20.  Генераторы сигналов специальной формы: ГЛИН и треугольных импульсов. Блокинг – генератор.

21.  Логические функции И, ИЛИ, НЕ: алгебра логики, таблица истинности, реализация на элементах серии ТТЛ и КМОП структуры.

22.  RS, D, T и JK – триггеры: схемы, принципы действия, назначения, диаграммы напряжений.

23.  Двухступенчатый D-триггер (D-триггер с динамическим входом) и построение регистров хранения и регистров сдвига.

24.  Счетчики импульсов, дешифратор и мультиплексор: назначения, принципы действия.

25.  Логический элемент "Исключающее ИЛИ", построение полусумматоров и сумматоров, принципы сложения, вычитания, умножения и деления двоичных чисел.

26.  ЦАП и АЦП: назначение, схемы и принципы действия.

27.  Структура микропроцессора и микроЭВМ: назначение элементов, организация памяти, интерфейс.

28.  Представление чисел в микроЭВМ и основные понятия программирования на языке Ассемблера.

29.  Выпрямительные устройства однофазного тока: основные расчетные соотношения, выбор диодов и сглаживающих фильтров.

30.  Управляемые выпрямители и их принцип работы в выпрямительном и инверторном режимах.

Задания к контрольной работе

Для более глубокого изучения учебного материала по данному курсу каждый студент выполняет контрольную работу в письменном виде и представляет ее на кафедру "Электроники и компьютерной техники".

При работе над заданиями необходимо ознакомится с рекомендованной литературой и данным руководством.

Номер варианта задается преподавателем.

Задание № 1

Для стабилизации напряжения на нагрузке , используется параметрический стабилизатор. Для заданных параметров выбрать необходимый тип стабилитрона и привести его параметры. Рассчитать сопротивление и мощность ограничительного резистора , а также коэффициент стабилизации стабилизатора. Определить допустимые пределы изменения питающего напряжения , если максимальный ток стабилитрона , а минимальный ток стабилитрона . Напряжение на зажимах стабилизатора . Исходные данные для расчета приведены в табл. 1.

Рисунок 1 – Параметрический стабилизатор.

Таблица 1 - Варианты заданий к задаче 1.

№ варианта	, В	, Вт	№ варианта	, В	, Вт
1	10	12	16	20	4
2	12	6	17	10	15
3	13	21	18	9	8
4	15	4,5	19	6,8	5
5	18	4,5	20	51	20
6	22	3,75	21	16	3
7	27	18,9	22	68	4
8	33	8,5	23	56	6
9	47	9	24	47	7
10	56	60	25	8,2	5
11	3,3	1	26	5,1	1
12	4,3	3	27	6,2	2
13	9	6	28	36	6
14	15	20	29	13	5
15	24	15	30	15	7

Задание № 2