Об экзамене 2006 (Экзамен-2006)

Об экзамене по курсу «Электроника и микропроцессорная техника» (часть 1).

К экзамену допускаются студенты, не имеющие «задолжности» который по данному курсу. На экзамен разрешено приносить в качестве справочного материала принятые преподавателями отчеты по проделанным в течение семестра лабораторным работам. «Долги» в день экзамена не принимаются. На экзамен группа приходит в два захода:

1 половина группы в 9.00

2 половина группы в 12.00

Список деления группы на две части соответствуют делению группы по проведению практических работ в ауд. 531 в течение прошедшего семестра.

Экзаменационный билет содержит три вопроса, на каждый из которых дается студентом письменный ответ. Оценка проводится в отсутствии экзаменующего. По ответам на первые два вопроса (список вопросов приводится ниже) оценивается освоенная теоретическая база, а по ответу третий вопрос – практическое ее использование на основе анализа конкретного усилительного каскада. Общее время на все ответы дается в течение 1.5 – 2 часов.

Ответы на вопросы экзаменационного билета необходимо начинать с третьего вопроса (решения задачи), который представляется в виде собственного WORD – файла. Файлу присваивается имя: …. (Фамилия экзаменующего) - № (номер ПЭВМ).

На первой строке Word-файла указывается фамилия студента, индексы группы, номер билета. Далее вставляется скопированная схема с поставленными вопросами из экзаменационного файла с расширением .CIR, имя которого указано в билете. Во избежания технических неприятностей помните, что после каждой вставки в Word-файл из программ MICRO-CAP или Mathcad необходимо что-то напечатать, например, номер рисунка и его подстрочную надпись. В тексте после принципиальной схемы должно быть кратко пояснено назначение каждого элемента схемы.

Решение задачи начинается с расчета схемы по постоянному току в среде MICRO-CAP (Dynamic DC..), а полученные карты напряжений и токов переносится в Word-файл. По определенной координате точки покоя и известным номиналам элементов схемы аналитически необходимо определить основные параметры усилительного каскада: коэффициент усиления по напряжению, сквозной коэффициент усиления, граничные частоты, максимальные амплитуды напряжения на входе и выходе, при которых усилительный каскад работает в классе А., т.е. без отсечек амплитуды выходного напряжения.

С целью подтверждения полученных аналитических данных далее проводится моделирование работы усилительного каскада в среде MICRO-CAP, все результаты которого должны быть представлены в Word-файле. В тексте этого файла кратко поясняются причины расхождения аналитических и численных расчетов, если они наблюдаются.

Моделирование проводится с анализа частотных характеристик усилительного каскада (анализ АС..), а затем переходных характеристик усилительного каскада (анализ Transient ..). По результатам последнего строится амплитудная характеристика усилительного каскада и зависимость коэффициента гармоник от амплитуды входного напряжения. Для построения данных зависимостей желательно использовать программу Mathcad, но можно и выполнить в ручную. В последнем случае студент должен запастись «милиметровкой», на которой будут построены ожидаемые графики.

В тех случаях, когда по условию задачи проводится изменение номинала какого-то элемента схемы, приводящее к изменению характеристик усилительного каскада, то они приводятся в Word-файле дважды. Все наблюдаемые изменения обязаны быть теоретически обоснованы.

Ответы, на поставленные вопросы в экзаменационном билете, должны быть краткими, содержательными и аккуратно оформленными. Помните, что оценка Ваших ответов проводится без участия экзаменующего. Ответы должны быть не только содержательными, но и аккуратно выполнены. Ссылки на то, что «у меня плохой подчерк» – не принимаются (не умеете писать «ручкой», чтоб Вас читали другие – используйте WORD).

При сдачи ответов на проверку все листы должны быть пронумерованы, включая распечатанный Word-файл, и расположены по порядку (1-ый вопрос – 1-ый ответ, 2-ой вопрос – 2-ой ответ, 3-я задача – ее решение).

Вопросы по принципу работы электронных приборов.

1. Электронно-дырочный переход в состоянии равновесия.

2. Электронно-дырочный переход в неравновесном состоянии.

3. ВАХ идеального и реального p-n перехода.

4. Выпрямительные диоды, параметры и характеристики.

5. Варикап, параметры и характеристики.

6. Импульсные диоды, параметры и характеристики.

7. Стабилитроны, параметры и характеристики.

1. Туннельные и обращенные диоды, параметры и характеристики.

8. Принцип действия биполярного транзистора, токи в транзисторе. Режимы работы.

1. Параметры и характеристики транзистора в схеме ОБ.

2. Параметры и характеристики транзистора в схеме ОЭ.

3. Эквивалентные схемы биполярного транзистора.

4. Инерционные свойства биполярного транзистора.

5. Работа биполярного транзистора в импульсном режиме.

6. Классификация биполярных транзисторов.

15. Полевой транзистор с управляющим p-n переходом, параметры и характеристики.

1. МДП транзистор с встроенным каналом, параметры и характеристики.

2. МДП транзистор с индуцированным каналом, параметры и характеристики.

3. Работа полевого транзистора в ключевом режиме.

4. Эквивалентные схемы полевых транзисторов.

19. Динистр (двухэлектродный тиристор), параметры и характеристики.

20. Трехэлектродный тиристор, параметры и характеристики.

21. Светодиоды, параметры и характеристики.

1. Фотодиоды, параметры и характеристики.

2. Электровакумные лампы, параметры и характеристики.

Вопросы по теоретическому анализу работы усилительных каскадов.

1. Влияние последовательной обратной связи по напряжению на параметры и характеристики усилительного каскада.

2. Влияние параллельной обратной связи по напряжению на параметры и характеристики усилительного каскада..

3. Влияние последовательной обратной связи по току на параметры и характеристики усилительного каскада.

4. Влияние параллельной обратной связи по току на параметры и характеристики усилительного каскада.

5. Способы питания биполярного транзистора в усилительных каскадах.

6. Способы питания полевого транзистора в усилительных каскадах.

7. Усилительный каскад по схеме ОБ. Параметры и характеристики каскада.

8. Усилительный каскад по схеме ОЭ. Параметры и характеристики каскада.

9. Усилительный каскад по схеме ОК. Параметры и характеристики каскада.

10. Усилительный каскад по схеме ОИ. Параметры и характеристики каскада.

11. Усилительный каскад по схеме ОС. Параметры и характеристики каскада.

12. Дифференциальный усилительный каскад на биполярных транзисторах. Параметры и характеристики каскада.

13. Дифференциальный усилительный каскад на полевых транзисторах. Параметры и характеристики каскада.

14. Инвертирующий усилительный каскад на ОУ. Параметры и характеристики каскада.

15. Неинвертирующий усилительный каскад на ОУ. Параметры и характеристики каскада.

16. Дифференциальный усилительный каскад на ОУ. Параметры и характеристики каскада.

17. Логарифмирующий и антилогарифмирующие преобразовательные каскады на ОУ. Параметры и характеристики каскадов.

18. Интегрирующие и дифференцирующие преобразовательные каскады на ОУ. Параметры и характеристики каскадов.

19. Однотактный усилительный каскад мощности на биполярных транзисторах. Параметры и характеристики каскада.

20. Однотактный усилительный каскад мощности на полевых транзисторах. Параметры и характеристики каскада.

21. Двухтактный усилительный каскад мощности на биполярных транзисторах. Параметры и характеристики каскада.

22. Работа биполярного транзистора в ключевом режиме.

23. Преобразователи напряжение – ток и ток – напряжение.

24. Усилители постоянного тока. Методы снижения дрейфа выходного напряжения.

Содержание ответа по первому вопросу:

Кратко излагается физика работы прибора, приводятся основные его вольтамперные характеристики, параметры прибора для «малых» сигналов и способы их определений.

Содержание ответа по второму вопросу:

1. Приводится принципиальная (структурная) схема устройства, подлежащая анализу.

2. Кратко описывается назначение всех элементов схемы. На ВАХ активного элемента указывают положение нагрузочных прямых по постоянному и переменному току для анализируемой схемы. Даются рекомендации по выбору точки покоя.

3. На базе эквивалентных схем анализируются параметры устройства (определение входного и выходного сопротивлений, коэффициента усиления и его зависимости от частоты).

4. Амплитудная характеристика усилительного каскада определяется качественно на базе характеристик активного элемента и выбранной точки покоя.

Со всеми схемами усилительных каскадов, работу которых необходимо уметь промоделировать, можно предварительно ознакомиться в ауд. 531. Экзаменационные файлы начинаются A_….. .CIR, место их расположения можно узнать у технического персонала данной аудитории. Всего 30 файлов, в каждом из которых содержится конкретный вопрос по модернизации схемы для выполнения конкретного задания.

ЖЕЛАЕМ УСПЕШНОЙ ПОДГОТОВКИ К ЭКЗАМЕНУ.