Elektronika 1: uždaviniai ir egzamino klausimai

Diodai, dvipoliai tranzistoriai, operacinių stiprintuvų grandinės ir RC grandinės: pirmasis elektronikos kursas po grandinių analizės.

Praktikuokitės šiame kurse nemokamaiPraktikuotis šiame kurseLaikyti bandomąjį egzaminąKasdien nemokamų uždavinių: 5. Kortelės nereikia.

Pasiruošimo paketas (PDF)Formulių lapai, metodų žingsniai ir uždaviniai su pilnais sprendimais, paruošti spausdinti.

Šio kurso temos

  1. Diodai ir tranzistoriaidiodų grandinės · dvipolio tranzistoriaus darbo taškas · dvipolis tranzistorius kaip jungiklisskaičiavimai
  2. Operacinių stiprintuvų grandinėsinvertuojantysis stiprintuvas · neinvertuojantysis stiprintuvas · sumuojantysis stiprintuvasskaičiavimai
  3. RC ir RL pereinamieji procesaiRC įkrovimas · RL grandinė · kondensatorius su pradiniu krūviuskaičiavimai
  4. Nuoseklūs ir lygiagretūs rezistoriai3 rezistoriai · 4 rezistoriai · 6 rezistorių kopėčiosskaičiavimai
  5. DC-DC keitikliaiidealūs keitimo santykiai · induktyvumo pulsacija ir srovės · išėjimo pulsacija ir CCM ribaskaičiavimai
  6. Vitstouno tiltas ir tenzojutikliaipusiausvyra ir mazgų įtampos · nesubalansuoti tiltai · tenzojutikliai ir apkrovos jutikliaiskaičiavimai
  7. Skaitmeninė logika: elementai, Karno žemėlapiai ir trigeriaielementai, teisingumo lentelės ir vėlinimai · Būlio algebra, Karno žemėlapiai ir multiplekseriai · nesvarbios reikšmės, trigeriai ir skaitikliaiskaičiavimai

Egzamino patarimai: Elektronika 1

  • Pasirinkite būseną (diodas atidarytas ar uždarytas, tranzistorius aktyviojoje srityje ar įsotintas), išspręskite, tada patikrinkite prielaidą.
  • Su idealiu operaciniu stiprintuvu ir neigiamuoju grįžtamuoju ryšiu abiejų įėjimų įtampos vienodos.
  • Silicio tranzistoriams naudokite V_BE = 0.7 V, nebent uždavinyje nurodyta kitaip.

Išspręsti pavyzdžiai

Diodai ir tranzistoriaiLengvas
+−18 V470 Ω3,3 VIR​ = ?

3,3 V Zenerio diodas maitinamas iš 18 V per 470 Ω rezistorių, apkrova neprijungta. Raskite rezistoriaus srovę IR.

Vin = 18 VVZ = 3,3 VR = 470 Ω

Raskite IR (mA)

Rodyti užuominas
  1. Zenerio diodas išlaiko išėjimo įtampą VZ.
  2. VR = 18 − 3,3 = 14,7 V.
  3. I = V/R.
Rodyti atsakymą ir sprendimą žingsnis po žingsnio

Zenerio stabilizatorius: atvirkštine kryptimi įjungtas Zenerio diodas išlaiko įtampą VZ, kol jo srovė viršija mažiausią IZ,min. Nuoseklusis rezistorius R priima skirtumą tarp įėjimo ir išėjimo: IR = (Vin − VZ)/R. Ši srovė dalijasi tarp apkrovos, IL = VZ/RL, ir Zenerio diodo: IZ = IR − IL. Projektuokite blogiausiems atvejams: esant mažiausiai įėjimo įtampai ir didžiausiai apkrovai vis tiek turi likti IZ,min, o didžiausia įėjimo įtampa be apkrovos duoda didžiausią Zenerio diodo galią PZ = VZ·IZ.

Rezistoriaus įtampa

VR = 18 − 3,3 = 14,7 V

Srovė

IR = 14,7/470 = 31,28 mA

Atsakymas

IR = 31,28 mA
Operacinių stiprintuvų grandinėsVidutinis
−+Vout​Rf​ = 47 kΩR1​ = 1 kΩVin​

Operacinis stiprintuvas idealus ir maitinamas ±15 V įtampa; jo išėjimas įsisotina ties ±12 V. Neinvertuojantis stiprintuvas valdomas sinusiniu signalu. Raskite didžiausią įėjimo amplitudę Vin,max (amplitudinę vertę), kuriai esant išėjimas neapribojamas.

R1 = 1 kΩRf = 47 kΩVsat = ±12 V

Raskite Vin,max (V)

Rodyti užuominas
  1. Neinvertuojančiojo stiprintuvo stiprinimas yra 1 + Rf/R₁.
  2. Išėjimo amplitudė |stiprinimas|·Vin turi likti mažesnė už Vsat.
  3. |Av| = 48.
Rodyti atsakymą ir sprendimą žingsnis po žingsnio

Idealaus operacinio stiprintuvo taisyklės: esant neigiamajam grįžtamajam ryšiui, stiprintuvas nustato išėjimą taip, kad abiejų įėjimų įtampa būtų vienoda (V₋ = V₊), ir į nė vieną įėjimą srovė neteka. KSD invertuojančiajame įėjime su šiais dviem faktais duoda išėjimą.

Stiprinimas

Av = 1 + Rf/R1 = 1 + 47/1 = 48

Didžiausias įėjimas prieš apribojimą

Vin,max = Vsat/|Av| = 12/48 = 0,25 V

Atsakymas

Vin,max = 0,25 V

Kaip vyksta praktika

  • „Praktikuotis šiame kurse“ maišo uždavinius iš visų kurso temų, kaip tikrame egzamine.
  • Kiekviename uždavinyje naujos reikšmės, todėl išmokstate metodą, o ne atsakymą.
  • Strigote? Pirmiausia atverkite nedidelę užuominą, o visą paaiškinimą – tik kai jo prireiks.
  • Bandomieji egzaminai yra riboto laiko ir be užuominų, o pabaigoje gaunate rezultatą ir išsamią peržiūrą.

Šio kurso skaičiuoklės

Nuoseklaus ir lygiagretaus rezistorių jungimo skaičiuoklėĮtampos daliklio skaičiuoklėRC laiko konstantos skaičiuoklėOperacinio stiprintuvo stiprinimo skaičiuoklėŠviesos diodo rezistoriaus skaičiuoklė555 laikmačio skaičiuoklė (astabilusis ir monostabilusis)Omo dėsnio skaičiuoklė (įtampa, srovė, varža ir galia)Rezistoriaus spalvų kodo skaičiuoklė (4, 5 ir 6 juostų)Kondensatorių skaičiuoklė (nuoseklusis, lygiagretusis, krūvis ir energija)

Susiję kursai

FE Electrical and Computer egzamino praktikaElektros grandinių teorija 1Matavimai ir prietaisaiElektrotechnikos pagrindaiFizika 2: elektra ir magnetizmasElektros grandinių teorija 2: kintamosios srovės grandinėsGalios elektronika ir pavarosSkaitmeninė elektronika
Praktikuokitės šiame kurse nemokamaiPraktikuotis šiame kurseLaikyti bandomąjį egzaminąKasdien nemokamų uždavinių: 5. Kortelės nereikia.