Ответы на экзаменационные вопросы, страница 2

K_nвых = U_вых~/U_вых0 – отношение переменной составляющей к постоянной (кп) на выходе

Фильтр выполняет свои функции, если K_nвых < K_nвх, т.е. q>1

Чаще всего используются пассивные сглаживающие фильтры.

1. С глаживающий LC-фильтр
   
   q = p·ω_c·C_ф·R_ф·R_н/( R_ф + R_н)

p = 1 для однополупериоднодного фильтра

p = 2 для двухполупериодных и мостовых схем

1. Индуктивный фильтр
   q = p·ω_c·L_ф/R_н

2. Индуктивно-емкостной
   q = p²·ω_c²·C_ф·L_ф – 1

3. П-образный индуктивно-емкостной фильтр

К_п ~ (0,5 – 1)%

9. Стабилизаторы напряжения. Классификация.

Стабилизаторы делятся:

1. По стабилизируемому параметру:

   • тока

   • напряжения

2. По роду напряжения/тока:

• переменного напряжения/тока

• постоянного напряжения/тока

1. По принципу работы:

• параметрические. Стабилизация осуществляется засчёт нелинейности ВАХ прибора.

• компенсационные. Замкнутая система автоматического регулирования.

1. По виду регулирования:

• с непрерывным регулированием

• с импульсным регулированием

1. По структуре:

• Последовательные

– номинальное значение

СС – схема сравнения Uоп – источник опорного напряжения У – усилитель РЭ – регулирующий элемент

Принцип работы: дополнительное напряжение должно падать на РЭ.

СС сравнивает реальное выходное напряжения с напряжением источника, если они не совпадают, то выдаёт сигнал рассогласования на выходе, который идёт на усилитель. Усилитель выдаёт сигнал

В идеале:

• Параллельные

СС – схема сравнения

Uоп – источник опорного напряжения

У – усилитель

РЭ – регулирующий элемент

RБ – балластное сопротивление

– номинальное значение

Принцип работы: дополнительное напряжение должно падать на балластном сопротивлении (RБ). РЭ меняет своё сопротивление и тем самым изменяет протекающий через него ток.

СС сравнивает выходное напряжение с опорным и подаёт ≠0 сигнал на усилитель, который преобразует его в РЭ, т.е.

замыкается цепь обратной связи

Рассмотренные схемы являются схемами стабилизаторов с непрерывным регулированием.

Основные параметры:

1. – коэффициент стабильности.

Отношение относительной нестабильности входного напряжения к относительной нестабильности выходного.

1. – внутреннее сопротивление стабилизатора. Показывает, какое изменение напряжения происходит при изменении тока. Чем меньше, тем лучше.

2. – коэффициент сглаживания пульсаций.

3. – температурный коэффициент.

4. – КПД

10. Параметрический стабилизатор напряжения.

РЭ является стабилитрон и используется параллельное вкючение.

ВАХ стабилитрона

Рабочая точка находится на середине рабочего участка пробоя. Iст min – устойчивый пробой. Iст max – тепловой пробой

Если входное напряжение по модулю увеличилось, то возрастает ток через стабилитрон падает на .

11. Компенсационный стабилизатор напряжения.

Представляет собой систему автоматического регулирования с последовательным включением регулирующего элемента. РЭ – транзистор VT1. Регулируется rкэ транзистора VT1. Регулировка выходного напряжения стабилизатора осуществляется потенциометром (R2)

Предположим, что уровень напряжения на входе вырос, т.е. напряжение с потенциометра на базу VT2 увеличится VT2 приоткрывается, ток базы и коллектора возрастают потенциал коллектора станет менее отрицательным VT1 подзакрывается

Схема должна отрабатывать разницу напряжений по сравнению с номинальным.

Серия К142ЕН1-ЕН6 стабилизаторов, представляющих собой интегральную схему.

Нестабильность напряжения от номинального значения.

12. Стабилизатор напряжения с импульсным регулированием.

СС – схема сравнения

Uоп – источник опорного напряжения

У – усилитель

РЭ – регулирующий элемент

СФ – сглаживающий фильтр

ГИМД – генератор импульсов моделируемой длительности

ГИМД выдаёт импульсы с постоянной частотой следования, длительность которых зависит от напряжения UУ, которое поступает на управляющий вход генератора от усилителя.

Существует такая длительность импульсов генератора, которая соответствует номинальному выходному напряжению. Если требуется повысить выходное напряжение до номинального значения, длительность импульсов возрастает, если понизить – уменьшается.

1.

2.

«+»:

1. Позволяет обеспечить высокий коэффициент стабилизации

2. КПД до 70-80%

3. Компактность

«–»:

1. Сложная схема

2. Возможны импульсные помехи

14. Классификация цифровых ИМС.

1. По потребляемой мощности:

• < 1 мкВт – нановаттные

• 1 мкВт < < 300 мкВт – микроваттные

• 300 мкВт < < 3 мВт – МС с малой потребляемой мощностью

• 3 мВт < < 30 мВт – МС со средней потребляемой мощностью

• 30 мВт < – МС с высокой потребляемой мощностью

1. По быстродействию:

• > 100 нс – МС с низким быстродействием

• 10 нс < < 100 нс – МС со средним быстродействием

• 2 нс < < 10 нс – МС с высоким быстродействием

• < 2 нс – МС со сверхвысоким быстродействием

- работа переключений.

Большинство ИМС имеют примерно одинаковую работу переключений. (Зависимость паразитных емкостей в электронных цифровых элементах: чем больше ток через ёмкость, тем быстрее он заряжается).

26. Классификация цифровых ИМС.

1. По потребляемой мощности:

• < 1 мкВт – нановаттные

• 1 мкВт < < 300 мкВт – микроваттные

• 300 мкВт < < 3 мВт – МС с малой потребляемой мощностью

• 3 мВт < < 30 мВт – МС со средней потребляемой мощностью

• 30 мВт < – МС с высокой потребляемой мощностью

1. По быстродействию:

• > 100 нс – МС с низким быстродействием

• 10 нс < < 100 нс – МС со средним быстродействием

• 2 нс < < 10 нс – МС с высоким быстродействием

• < 2 нс – МС со сверхвысоким быстродействием

- работа переключений.

Большинство ИМС имеют примерно одинаковую работу переключений. (Зависимость паразитных емкостей в электронных цифровых элементах: чем больше ток через ёмкость, тем быстрее он заряжается).

27. Минимизация логических функций с помощью карт Карно.

28. Понятие комбинационной схемы и цифрового автомата.

Состояния выходов КС в последующий момент времени будет некоторой функцией от состояния информационных входов в предыдущий момент времени. Т.о. КС не имеет памяти; и ее последующие состояния могут быть абсолютно не связанными с ее предыдущими состояниями.

Y_t+1=F(X_t)

ЦА состоит из 2-х КС и памяти.

ЦА может иметь некоторое количество входных состояний. Каждое последущее состояние будет являться некоторой функцией от его предыдущего состояния, а также от состояния информационных входов в предшествующий момент времени.

Q(q₁,…,q_l)

Q_t+1=A[Q_t;X_t]

Выходные состояния будут также зависеть от некоторой функции

Y_t+1=B[Q_t;X_t] – автомат Миля

Y_t+1=C[Q_t] – автомат Мура

Задача КС₁ –вырабатывать управляющее воздействие для изменения состояния ЦА.

Состояния ЦА воздействуют на КС₂ и влияют т.о. на вид выходных информационных сигналов.

Вместе с этим по цепи прямой связи на КС₂ поступают входные информационные сигналы => конечное состояние ЦА определяется на КС₂

С выхода П могут быть заведены цепи обратной связи в КС₁, которые влияют на логику работы ЦА.

Т.о. все цифровые схемы можно разделить на 2 категории: КС и ЦА.

Для описания работы с цифровыми схемами используется булева алгебра. Практически, реализация булевых функций осуществляется с помощью логических элементов.

Логические элементы по способу кодирования информации делятся на 2 группы:

• Импульсные: «1» означает наличие импульса; «0» – отсутствие.

• Потенциальные: код «1» или «0» определяется уровнем напряжения (потенциала).

В зависимости от принципа кодирования логических элементов, выделяют:

Положительную логику: такое кодирование, когда «1» соответствует более высокий потенциал.

Отрицательную логику: –“– «1» более низкий потенциал.

29.Простейшие логические элементы.

Логические элементы обычно обозначают в виде прямоугольника (слева обозначают входы; справа – выходы).