Энергосберегающие технологии на железнодорожном транспорте

 

Задача 44

    Начертите принципиальную схему предварительного каскада усилителя на транзисторе 1Т321Б. Поясните назначение всех элементов. Покажите направление протекающих токов. Поясните причины частотных, фазовых и нелинейных искажений. Рассчитайте коэффициенты частотных искажений усилителя на частотах F_h = 30 Гц и F_B=10 кГц, если на средней частоте F_cp=1000 Гц он имеет коэффициент усиления, по напряжению Ко = 200, на частоте 30 Гц— Кн=180, а на частоте 10 кГц—Кв=170 и постройте частотную характеристику.

 

Задача 45

    Начертите схему двухкаскадного предварительного усилителя с емкостной связью на транзисторах типа ГТ108А. Покажите направление протекающих токов. Поясните работу усилителя и назначение всех элементов. Рассчитайте коэффициент усиления по напряжению всего усилителя (в относительных единицах и в децибелах) при коэффициенте усиления его каскадов K₁ = 20,     К₂ = 30.

 

Задача 46

    Начертите; схему однотактного выходного каскада усилителя на транзисторе типа КТ820А-1 с трансформаторным включателем нагрузки. Покажите направление протекающих токов. Поясните особенности работы каскада на различных частотах и назначение всех его элементов. Приведите частотную характеристику. Рассчитайте коэффициент усиления каскада по мощности (в относительных единицах и в децибелах) при: U_BX=100мВ, R_bx=0,05кОm, U_выx = 2 В, R_н = 4 Ом.

 

Задача 47

    Начертите схему двухтактного трансформаторного выходного    каскада на транзисторах типа 2Т803Б. Поясните в каком рабочем режиме работают транзисторы,- покажите направление протекающих токов и укажите назначение всех элементов схемы. Рассчитайте коэффициент усиления каскада по мощности (в относительных единицах и в децибелах) при: Р_вх=200 мВт, U_вых=10 В, R_н = 50 м.

 

 

Задача 48

  Начертите принципиальную схему предварительного усилителя на транзисторе типа 2П302В, покажите направление протекающих токов. Поясните принцип работы и назначение всех элементов. Рассчитайте сопротивление разделительного конденсатора С_р=1 мкФ и сопротивление емкости Со =) пФ, нагружающий каскад на частотах Гц и 10000 Гц. Сделайте вывод по > полученным данным.

 

Задача 49

  Начертите принципиальную схему импульсного усилителя на транзисторе типа 1Г321Б. Покажите работу усилителя и назначение элементов. Покажите направление протекающих токов. Определите длительность импульса по следующим данным: τ–время жизни неосновных носителей =0,4 икс, R_H — сопротивление =1 кОм, С_к – емкость перехода = 80 пФ.

 

Задача 50

  Начертите принципиальную схему двухкаскадного усилителя постоянного тока на транзисторах типа ГТ405А. Покажите направление протекающих токов. Поясните работу усилителя и назначение всех его элементов. Объясните, что называется дрейфом нуля и какие существуют способы его уменьшения. Определите напряжение дрейфа на входе, если напряжение дрейфа на выходе усилителя U_др.вых. =0,1 В, коэффициент усиления усилителя К=100.

 

Задача 51

  Начертите структурную схему автогенератора, поясните назначение каждого узла схемы. Объясните условия самовозбуждения автогенератора. Какое из указанных выражений соответствует выпрямлению условий самовозбуждения:

β = К; βк < 1; βк ≥ 1 ; βк> 1; Ксв =   1

                                                    1-βК

Задача 52

  Начертите принципиальную схему автогенератора с индуктивной обратной связью и последовательным питанием на транзисторе типа ГТЗЮБ. Покажите направление протекающих токов. Поясните работу и "назначение всех элементов. Рассчитайте частоту и период колебаний автогенератора при: L_к= 5 мГн; С_к = 0,02 мкФ.

 

Задача 53

  Начертите принципиальную схему автогенератора с автотрансформаторной обратной связью и параллельным питанием на транзисторе типа 1Т321Б. Объясните работу автогенератора и назначение всех элементов. Покажите направление протекающих токов. Рассчитайте частоту и период колебаний автогенератора-при Lк = 40 мкГн; С_к = 40 пФ.

 

Задача 54

  Начертите принципиальную схему автогенератора с автотрансформаторной обратной связью с последовательным питанием на транзисторе типа КТ315. Покажите направление протекающих токов. Поясните работу автогенератора и назначение всех элементов. Рассчитайте частоту и период колебаний автогенератора при L_K = 2 мГн; С_к = 0,2 мкФ.

 

Задача 55

         Начертите принципиальную схему автогенератора с емкостной обратной связью с параллельным питанием на транзисторе типа ГТ310Б. Покажите направление протекающих токов. Поясните работу автогенератора и назначение всех элементов. Рассчитайте частоту и период колебаний автогенератора при:

L_K = 50 мкГ н; С_к = 50 пФ.

 

Задача 56

  Начертите принципиальную схему автогенератора с трехзвенной RC цепью обратной связи на транзисторе типа ГТ108А. Покажите направление протекающих токов. Поясните принцип работы и назначение всех элементов. Рассчитайте частоту колебаний автогенератора при R₁R₂R₃=100 Ом; C₁=C₂ = С_з=0,4 мкФ

 

Задача 57

          Начертите принципиальную схему автогенератора с RC-фильтром мостового типа. Поясните принцип работы и назначение всех элементов. Рассчитайте частоту колебаний автогенератора при R₁ = R₂=100 Ом; C₁= С₂ = 2 мкФ.

 

Задача 58

  Начертите схему автогенератора на транзисторе типа К.Т315 с включением кварца в цепь обратной связи. Покажите; направление протекающих токов. Поясните работу автогенератора и назначение всех элементов. Укажите причины, вызывающие изменение частоты.

 

Задача 59

  Начертите мостовую схему кварцевого автогенератора на транзисторе типа ГТ310Б, Покажите направление протекающих токов. Поясните работу автогенератора и назначение всех элементов. Укажите способы повышения стабилизации частоты.

 

Задача 60

  Начертите структурную схему автогенератора, поясните назначение каждого узла схемы. Объясните, чем отличаются электронные автогенераторы от усилителей. Приведите примеры электронных устройств, в которых используются автогенераторы синусоидальных колебаний.

 

Задача 61

  Начертите схему и временные диаграммы самовозбуждающего мультивибратора на транзисторах типа МП10. Покажите направление протекающих токов. Поясните работу и назначение элементов. Рассчитайте длительность, период и частоту повторения импульсов симметричного мультивибратора при: R₆= 3,3 кОм; С = 0,02 мкФ.

 

Задача 62

  Начертите схему и временные диаграммы ждущего мультивибратора на транзисторе типа ГТ108А. Покажите направление протекающих токов. Поясните работу и назначение элементов. Рассчитайте длительность, период, частоту повторения и скважность импульсов при: Я₆=1,2 кОм; С = 0,025 мкФ; F_3an. = 400 Гц.

 

Задача 63

          Начертите схему и временные диаграммы самовозбуждающегося блокинг-генератора на транзисторе типа КТ315. Покажите направление протекающих токов. Поясните работу и назначение элементов. Рассчитайте емкость интегрирующей цепочки по следующим данным:

  F=50 Гц; R = 0,5 кОм.

 

Задача 64

  Начертите схему и временные диаграммы ждущего блокинг- генератора на транзисторе тгипа ГТ405А. Покажите направление протекающих токов. Поясните работу и назначение элементов. Рассчитайте сопротивление интегрирующей цепочки по следующим данным: F=50 Гц; С = 2 *10⁷ пФ.

 

Задача 65

  Начертите схему и временные диаграммы симметричного триггера с раздельными входами на транзисторах МП10. Покажите направление протекающих токов. Поясните работу и назначение элементов. Рассчитайте длительность, период и частоту повторения импульсов триггера при подаче на его входы поочередна запускающих импульсов через каждые 0,2 мс.

 

Задача 66

  Начертите схему и временные диаграммы симметричного триггера со счетным входом на транзисторах ГТ108А. Покажите направление протекающих таков. Поясните работу и назначение элементов. Рассчитайте длительность, период и частоту повторения импульсов при подаче на его счетный вход запускающих импульсов через каждые 0,4 мс.

 

 

Задача 67

  Начертите схему симметричного триггера с общим запуском на тиристорах типа КУЮ9А. Покажите направление протекающих токов. Поясните работу и назначение элементов. Поясните, можно ли использовать данный триггер, если длительность входного импульса t_EX=4 мкс.

Задача 68

  Начертите схему электронного ключа на транзисторе типа КТ315. Покажите направление протекающих токов.

Поясните работу. Поясните длительность импульса, если длительность переднего и заднего фронтов равны 1ф=1 мкс, длительность вершины t_B=4 мкс.

 

 

Задача 69

 Начертите схему и временные диаграммы простейшего генератора пилообразного напряжения на транзисторе 1T I08A. Покажите направление протекающих токов. Поясните работу. Рассчитайте емкость интегрирующей цепочки, если постоянная времени заряда конденсатора т= 10М;кс; R=l кОм.

 

Задача 70

  Начертите схему и временные диаграммы генератора пилообразного напряжения на транзисторе типа МП10 с положительной обратной связью. Покажите направление протекающих токов. Поясните работу. Рассчитайте период и частоту повторения импульсов при t_np = 0,4 мс;t_в = 0,1мс;. t_n=10 мс.

 

Задача 71

  Поясните по каким направлениям развивается современная микроэлектроника. Дайте пояснение маркировки интегральной микросхемы типа 122УТ1.

 

Задача72

  Поясните, что называется интегральной микросхемой (ИМС). Назовите типы ИМС по технологическому признаку. Какие ИМС относятся к цифровым и аналоговым?

 

Задача 73

  Объясните устройство полупроводниковой ИМС и способы ее изготовления. Поясните маркировку интегральной микросхемы типа К174УН-1.

 

Задача 74

  Поясните пленочные ИМС, укажите особенности тонкопленочных и толстопленочных ИМС. Расшифруйте маркировку К224УБ1.

 

Задача 75

  Поясните какие ИМС называются гибридными? Отметьте их особенности. расшифруйте маркировку К224УБ1.

Задача 76

Поясните активные элементы ИМС. Укажите, какая разница между терминами  «элемент» и «компонент». Приведите  примеры изготовления элементов  и способов их изоляции и взаимосоединении. Расшифруйте маркировку микросхемы К122УН1.

 

Задача 77

  Назовите ИМС, входящие в группу аналоговых, объясните устройство и принцип действия одного из них. Расшифруйте маркировку микросхемы 2УС191.

 

Задача 78

 Поясните как изготавливают пассивные элементы ИМС. Почему в ГИМС используют преимущественно дискретные катушки индуктивности?

 

Задача 79

  Проведите сравнение гибридных и полупроводниковых интегральных микросхем. Укажите достоинства и недостатки интегральных микросхем.

 

Задача 80

  Поясните классификацию HMQ и условные обозначения.

 

 

 

 

 

 

 

 

Методические указания по выполнению задач 41-80

  В контрольной работе предлагается начертить принципиальную схему каскадов. Для этого необходимо схемы вычертить аккуратно и в соответствии с ГОСТ. Протекающие токи надо показывать чернилами разного цвета.

  Задачи 41–50 составлены на материале «Электронные усилители».

  В задачах 42–50 надо привести принципиальные схемы усилителей различного назначения на указанном транзисторе. Проводимость транзистора показана в табл. 1. Расчеты в данных задачах несложные и рассматриваются в указанной литературе.

  Задачи 51—60 составлены на материале «Генераторы гармонических колебаний». В задачах 42–59 предлагается привести принципиальную схему автогенератора и выполнить несложные расчеты по определению частоты и периода колебаний.

  В задачах 52–55 частота колебаний определяется по формуле:

         1

 f=

    2π√l*С 

Значения индуктивности и емкости  надо выражать в системе СИ.

В задаче 56 угловая частота колебаний определяется по формуле:

         1 

 ω =

 

В задаче 57 угловая частота колебаний определяется по фор-

                                                    1

муле: ω =

                                                 RS

 В задачи 61–70 включен материал «Импульсные генераторы и пороговые устройства». При выполнении расчетной части надо вспомнить некоторые формулы:

τ_р=R_бC – постоянная времени разряда конденсатора;

      1

Т=— – период колебаний;

     F 

T=t_пp+t_в+t_п — период колебаний,

где t_пp — длительность прямого хода, t_в — длительность восстановления, t_п - длительность паузы.

В задачах 71–80 рассматривается материал «Интегральные микросхемы».

 

 

 

 

 

 

Вопросы для самопроверки при подготовке к экзамену

1. Основные определения электронных приборов, область их применения. Этапы развития техники электронных приборов.

2. Физические свойства и структура полупроводников. Собственная и примесная проводимость.

3. Структура электронно-дырочного перехода и физические процессы в нем в равновесном состоянии (электрическое поле перехода, потенциальный барьер, токи через переход), характеристика р—п перехода.