reshenie (1)


Задание 1
Запишите уравнения логических функций для двух схем, приведенных на рис.1, и составьте таблицы истинности этих схем.

Рисунок 1 – Логические схемы
Для левой схемы уравнение записывается в виде:

Таблица истинности первой функции
х10 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1
х20 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1
х3 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1
х40 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1
f 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0
Вторая функция:


Таблица истинности второй функции
х10 1 0 1 0 1 0 1
х20 0 1 1 0 0 1 1
х3 0 0 0 0 1 1 1 1
f 0 0 0 0 1 1 1 0
Задание 2
Составьте функциональную схему устройства, реализующего заданную логическую функцию. Составьте таблицу истинности для данной логической функции.
F = x1x2x3 + x1x3 + (x1 + x2)

Рисунок 2 – Функциональная схема устройства, реализующего заданную функцию
Таблица 2 – Таблица истинности
x1 0 1 0 1 0 1 0 1
x2 0 0 1 1 0 0 1 1
x3 0 0 0 0 1 1 1 1
y 0 1 1 1 0 1 1 1
Задание 3
На рисунке 3 приведена схема цифрового счетчика, реализованного с помощью Т-триггеров. Заданы начальные состояния выходов схемы Q1 – Q5 (табл. 3). На вход схемы подается определенное число тактовых импульсов (см. табл. 3). Определить конечное состояние выходов схемы. Изобразить временные диаграммы.

Рисунок 3 – Схема счетчика на Т-триггерах
Таблица 3 – Исходные данные
Вариант Исходное состояние Число импульсов
Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 9 0 0 0 1 0 12
Считаем, что Т-триггер переключается по положительному фронту входного сигнала, временные диаграммы для 12 входных импульсов приведены на рисунке 4.

Рисунок 4 – Временные диаграммы
По временным диаграммам определяем конечное состояние выходов схемы:
Таблица 4 – Выход счетчика после 13 импульсов
Q1 Q2 Q3 Q4 Q5
0 0 0 1 1
Задание 4
Выберите две схемы (рис. 5) в соответствии с номером варианта (табл. 5). На вход схемы подается синусоидальное напряжение с амплитудой Uвxm и частотой 50 Гц. Построить временные графики входного и выходного напряжения для каждой схемы. Диоды считать идеальными.

Рисунок 5 – Схемы с идеальными диодами
Таблица 5 – Исходные данные для задания 4
Вариант Схема Сопротивление резисторов, кОм Uвxm, В
R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7 R8 9 б, г- - 10 5 - - 60 30 30
Рассмотрим схему б) при положительной полуволне на входе, резистор R4 включен параллельно диоду VD4, так как диод идеален на выходе будет 0.
При отрицательной полуволне напряжения на выходе схемы также будет ноль, т.к. диод VD3 препятствует протеканию тока через резистор нагрузки.
Во второй схеме при положительной полуволне на выходе будет ноль. При отрицательной полуволне, резисторы R7 и R8 образуют делитель, выходное напряжение которого:


Рисунок 6 – Графики входного и выходного напряжения для схемы г)

Рисунок 7 – Входное и выходное напряжение для схемы б)
Задание 5
На рис.8 приведена схема генератора импульсов. Как изменится частота мигания лампы при увеличении сопротивления резистора R2? Ответ необходимо аргументировать и пояснить временными диаграммами напряжения на конденсаторе.

Рисунок 8 – Схема
Примечание. Загорание лампы происходит при условии открывания тиристора, когда по ней протекает ток разряда конденсатора.
Считаем, что на вход схемы поступают прямоугольные импульсы, а к управляющему входу подключено постоянное напряжение. Открытие тиристора в этом режиме будет происходить, когда напряжение достигнет порогового значения.
При увеличении сопротивления R2 ток на управляющем электроде тиристора уменьшится, а значит, увеличится напряжение, необходимое для того, чтобы тиристор открылся.

Рисунок 9 – Прямой участок ВАХ тиристора
На вход схемы подаются прямоугольные импульсы, временные диаграммы приведены на рисунке 10.
Рисунок 10 – Временные диаграммы
На временных диаграммах показано, что при увеличении сопротивления R2, уменьшится время, в течение которого лампа остается включенной, при этом частота переключения останется неизменной. Включение лампы во втором случае происходит позже, так как напряжение переключения больше, а выключение происходит одновременно.
Задание 6
Определить коэффициент усиления по напряжению Кu и току Кi, а также входное Rвх и выходное Rвых сопротивления каскада, выполненного на транзисторе типа p-n-p по схеме с общим эмиттером. Величины сопротивления коллекторного резистора Rк, входного сопротивления транзистора h11 , коэффициента усиления по току транзистора h21 и выходная проводимость транзистора h22 приведены в табл.6.
Таблица 6 – Данные для задания 6
Вариант Rк, кОм h11, Ом h21 h22, 10-6 См
9 1,3 380 47 65,1
Схема замещения каскада с общим эмиттером по переменному току приведена на рисунке 11:

Рисунок 11 – Схема замещения каскада с общим эмиттером
Входное сопротивление каскада определяется по формуле:

Так как номиналы резисторов, сдвигающих напряжение базы не указаны, считаем, что Rб >> h11э, тогда:

Коэффициент усиления по напряжению находится по выражению:

Чтобы определить коэффициент усиления по току, необходимо знать величину сопротивления нагрузки, примем RН = 5 кОм:

Выходное сопротивление рассчитывается так:

Задание 7
Для схем выпрямителей, приведенных на рис. 12, построить график выпрямленного напряжения (приложенного к нагрузке) и определить его среднее значение. Для схемы на рис.12, б дополнительно построить графики тока и напряжения на диоде VD2. В каждой схеме выпрямитель питается от сети с действующим значением напряжения 220 В и частотой 50 Гц через понижающий трансформатор. Коэффициенты трансформации и сопротивления нагрузки приведены в табл. Диоды считать идеальными.

Рисунок 12 – Схемы выпрямителей
Таблица 7 – Данные для задания 7
Вариант n RH, Ом
9 1,7 40
Действующее напряжение вторичной обмотки трансформатора будет одинаково для обеих схем:

График выходного напряжения для однополупериодной схемы приведено на рисунке 13.

Рисунок 13 – Выходное напряжение однополупериодного выпрямителя
Действующее значение выходного напряжения для первой схемы находится по выражению:

Выходное напряжение для мостовой схемы, приведенной на рисунке 12 б, показано ниже:

Рисунок 14 – Выходное напряжение мостовой схемы выпрямления
Действующее значение выпрямленного напряжения:

Особенности идеального диода: падение напряжения при прямом включении равно нулю, ток через диод при обратном включении также равен нулю.

Рисунок 15 – График тока через один из диодов мостовой схемы

Рисунок 16 – Напряжение на том же диоде мостовой схемы
Задание 8
На рис. 17 представлена схема усилителя на биполярном транзисторе. Построить входную и 3 выходных характеристики транзистора по данным табл. 8. Используя эти характеристики, определить положение рабочей точки (значения тока и напряжения коллектора). Электродвижущую силу коллекторного источника питания и сопротивления резисторов принять по табл. 9.

Рисунок 17 – Схема каскада на транзисторе
Таблица 8 – Входные и выходные характеристики транзистора
Входная характеристика
Uб, В 0 0,1 0,2 0,3 0,35 0,37 0,4
Iб, мА 0 0,02 0,12 0,4 0,7 0,85 1,2
Выходная характеристика при Iб=400 мкА
Uк, В 0 1 2 4 8 12
Iк, мА 0 4 8 10 11 12
Выходная характеристика Iб=700 мкА
Uк, В 0 1 2 4 8 12
Iк, мА 0 20 23 27 29 30
Выходная характеристика Iб=850 мкА
Uк, В 0 1 2 4 8 12
Iк, мА 0 30 33 37 38 39
Таблица 9 – Параметры элементов схемы
Вариант R1, кОмR2, ОмRк, ОмЕк, В
9 11,7 300 100 12
Определим напряжение смещения базы:

Построим входную характеристику транзистора и определим значение тока базы, соответствующее Uб = 0,3:

Рисунок 18 – Входная характеристика транзистора
По рисунку определяем ток базы в рабочей точке Iб = 0,4 мА
После этого построим выходную характеристику транзистора. На полученной характеристике строим нагрузочную прямую для этого найдем:


Рисунок 19 – Выходная характеристика транзистора с построениями
По рисунку 19 определяем положение рабочей точки:

Задание 9
Определить напряжение на инвертирующем входе операционного усилителя Uа и напряжение на выходе Uвых (рис.20, а). Найти ток в цепи обратной связи Iос. Параметры схемы приведены в табл. 10. Операционный усилитель считать идеальным.
Таблица 10 – Исходные данные для задания 9
Вариант Е1, В Е2, В R1, кОм R2, кОм R0, кОм Rос , кОм
9 2 1 25 15 50 100

Рисунок 20 – Схемы на ОУ
По второму закону Кирхгофа определим токи I1 и I2:


Тогда потенциал входов ОУ находится так:

Ток в цепи ОС находится следующим образом:

Напряжение на выходе:

Задание 10
Определить напряжение на выходе операционного усилителя Uвых (рис.20, б) и ток в цепи обратной связи Iос. Параметры схемы приведены в табл. 11. Операционный усилитель считать идеальным.
Таблица 11 – Параметры элементов схемы на ОУ
Вариант Е1, В Е2, В R1, кОм R2, кОм Rос , кОм
9 2 -2 40 10 60



Приложенные файлы

  • docx 18498708
    Размер файла: 1 MB Загрузок: 0

Добавить комментарий