Задания для индивидуальной работы: Методические указания для индивидуальной работы по курсу ''Схемотехника электронных средств''

Министерство науки и образования РФ

САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АЭРОКОСМИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ АКАДЕМИКА С.П. КОРОЛЕВА

Кафедра "Радиотехнические устройства"

Задания для индивидуальной работы

Методические указания для индивидуальной работы по курсу «Схемотехника электронных средств»

Самара 2004

2

Составитель: И.А. Кудрявцев УДК 531.7.681.2

Задания для индивидуальной работы: Методические указания для индивидуальной работы / Самарский гос. аэрокосмический ун-т. Сост. И.А. Кудрявцев. Самара 2004 12стр.

Методические указания рекомендуются для студентов, обучающихся по специальности 200800 по курсу " Схемотехника электронных средств".

Приведены варианты заданий для индивидуальной работы студентов, изучающих дисциплину " Схемотехника электронных средств".

3 СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………….4 1

ЦИФРОВЫЕ ЭЛЕКТРОННЫЕ КЛЮЧИ НА БИПОЛЯРНЫХ ТРАНЗИСТОРАХ... 4

2

СИНТЕЗ КОМБИНАЦИОННЫХ ЛОГИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ............................... 5

3

ЦИФРОВЫЕ УСТРОЙСТВА НА ТРИГГЕРАХ ........................................................ 7

4

СТАБИЛИЗАТОРЫ НАПРЯЖЕНИЯ........................................................................ 8

4 ВВЕДЕНИЕ

Индивидуальная работа студентов предполагает решение набора задач, посвященных разделам цифровой и аналоговой схемотехники, рассматриваемым в лекционном курсе. Задачи сгруппированы по разделам, в начале каждого раздела приводится образец примерного решения типовой задачи. Решенные задачи необходимо оформить на отдельных листах и сдать преподавателю в течение учебного семестра. Номер варианта определяется порядковым номером фамилии студента в списке учебной группы. 1

Цифровые электронные ключи на биполярных транзисторах

При расчете электронных ключей на биполярных транзисторах необходимо рассматривать два основных аспекта: статический режим ключа и его быстродействие. При этом основными показателями ключа являются: остаточное выходное напряжение на открытом ключе, мощность рассеяния на активном элементе (в статическом и динамическом режимах), длительности переходных процессов (отпирания и запирания ключа). При расчете статического режима необходимо обеспечить надежное запирание транзистора в выключенном состоянии и насыщение в открытом состоянии. Глубина насыщения определяет быстродействие ключа (и мощность цепи управления) и не должна быть чрезмерно большой. Пример: Рассчитать ключ на биполярном транзисторе, предназначенный для включения и выключения светодиода по следующему алгоритму: при наличии на входе ключа напряжения величиной ( U ВХ 1 = 4.5…5В) светодиод светится, при наличии напряжения ( U ВХ 0 = 0…0.5В) - погашен. Изобразить схему ключа и рассчитать параметры принципиальной схемы, если известно, что светодиод светится с достаточной яркостью при токе 10 мА, при этом падение напряжения на нем равно 1В. Источник управляющего сигнала обеспечивает вытекающий ток 0.8мА и втекающий 2мА. Транзистор имеет следующие параметры: β =100, U КЭНАС =1В, I КБОMAX =10 мкА. Считать, что напряжение отсечки равно U БЭОТС =0.7В, напряжение источника питания - 5В.

РЕШЕНИЕ Для решения поставленной задачи выберем схему, представленную на рис. 1. Очевидно, что при высоком уровне напряжения на входе транзистор отпирается и ток протекает через светодиод, при низком уровне напряжения транзистор заперт, ток коллектора равен нулю и светодиод погашен. Расчет схемы сводится к определению номиналов сопротивлений в цепи коллектора и базы. Так как известно, что ток коллектора должен быть равен 10 мА, то для коллекторной цепи можно записать: E = U КЭНАС + I K RK + U VD . Отсюда RK =300 Ом. Рисунок 1 - Транзисторный ключ со светодиодом Для надежного запирания транзистора необходимо выполнение условия: U ВХ 0 + I КБОМАХ RБ < U БЭОТС , откуда

5

RБ


IK

β

. Учитывая

коэффициент запаса (2…3), I Б =0.5 мА, откуда RБ < 7.6кОм . Очевидно, условие насыщения более жесткое, следовательно, из ряда номинальных сопротивлений выберем 7.5кОм. Очевидно, источник сигнала не перегружен (0.5