Elektronik 1: pek ulang kaji kilat

Lembaran formula, langkah kaedah utama untuk setiap topik dan 14 soalan latihan, dengan penyelesaian penuh di bahagian belakang.

Soalan baharuKembali ke kursus

Dalam tetingkap cetak, pilih “Simpan sebagai PDF” untuk menyimpan salinan pada peranti anda.

1Formula dan kaedah

Diod & transistor

Diod (susutan malar)
VD = 0.7 V when conducting
Kawasan aktif
VBE = 0.7 V, IC = β·IB, IE = (β + 1)·IB
Pincang tetap
IB = (VCC − 0.7)/RB
Pincang pembahagi
IB = (VTH − 0.7)/(RTH + (β + 1)RE)
Thévenin bagi pembahagi
VTH = VCC·R2/(R1 + R2), RTH = R1∥R2
Gelung pengumpul
VCE = VCC − ICRC − IERE
Ketepuan
IC(sat) = (VCC − VCE(sat))/RC, IB ≥ IC(sat)/β

Litar op-amp

Penguat menyongsang
Vout = −(Rf/Rin)·Vin
Penguat tak menyongsang
Vout = (1 + Rf/R1)·Vin
Penguat penambah
Vout = −Rf(V1/R1 + V2/R2)
Op-amp unggul
V+ = V−, Iin = 0

Fana RC & RL

Pemalar masa
τ = RC | τ = L/R
Sambutan
x(t) = x(∞) + [x(0) − x(∞)]·e−t/τ
Kapasitor pada AT
litar buka; vC tidak boleh melompat
Induktor pada AT
litar pintas; iL tidak boleh melompat
Mantap
t ≈ 5τ

Kaedah

  1. Cari nilai awal sejurus selepas pensuisan: voltan kapasitor dan arus induktor tidak boleh melompat.
  2. Cari nilai akhir lama selepas pensuisan: kapasitor bertindak sebagai litar buka, induktor sebagai litar pintas.
  3. Cari pemalar masa: τ = RC atau τ = L/R, menggunakan rintangan yang dilihat oleh kapasitor atau induktor.
  4. Gunakan x(t) = x(∞) + [x(0) − x(∞)]·e−t/τ.

Perintang bersiri & selari

Perintang bersiri
Req = R1 + R2 + …
Perintang selari
1/Req = 1/R1 + 1/R2 + …
Dua secara selari
Req = R1R2 / (R1 + R2)
Hukum Ohm
V = I·R
Kuasa
P = V·I = I²R = V²/R

Kaedah

  1. Mulakan di hujung rangkaian yang paling jauh daripada terminal.
  2. Gabungkan perintang secara bersiri dengan menambahnya, dan perintang secara selari dengan 1/R = 1/R₁ + 1/R₂ + …
  3. Lukis semula litar selepas setiap langkah.
  4. Ulang sehingga tinggal satu perintang antara terminal.

Penukar DC-DC

Buck
Vo = D·Vin
Boost
Vo = Vin/(1 − D)
Buck-boost menyongsang
|Vo| = Vin·D/(1 − D)
Imbangan kuasa unggul
VinIin = VoIo
Riak induktor
ΔIL = VL,on·D/(L·f); buck Vin − Vo, boost and buck-boost Vin
Arus induktor purata
buck Io; boost dan buck-boost Io/(1 − D)
Riak output
buck ΔIL/(8fC); boost dan buck-boost Io·D/(fC)
Sempadan CCM
buck (1 − D)R/(2f); boost D(1 − D)²R/(2f); buck-boost (1 − D)²R/(2f)

Kaedah

  1. Kenal pasti penukar (buck, boost atau buck-boost) dan kitar tugas D daripada nisbah voltan.
  2. Gunakan imbangan volt-saat pada induktor: voltan induktor purata sepanjang satu tempoh ialah sifar.
  3. Cari voltan induktor semasa suis hidup, kemudian ΔIL = VL·D/(L·f).
  4. Untuk riak output, cari cas yang mengalir masuk dan keluar kapasitor; untuk sempadan CCM, tetapkan arus induktor purata sama dengan ΔIL/2.

Jambatan Wheatstone & tolok terikan

Voltan pembahagi
Va = VsR2/(R1 + R2), Vb = VsR4/(R3 + R4)
Pengeluaran
Vab = Va − Vb
Imbangan
R1/R2 = R3/R4
Jambatan wayar gelongsor
R/Rx = l/(100 − l)
Rintangan Thévenin
Rth = R1∥R2 + R3∥R4
Faktor tolok
ΔR/R = GF·ε
Output jambatan
suku Vs·GF·ε/4, separuh Vs·GF·ε/2, penuh Vs·GF·ε
Perubahan kecil, satu lengan
Vab ≈ Vs·ΔR/(4R)
Tegasan
σ = E·ε

Kaedah

  1. Anggap jambatan sebagai dua pembahagi voltan merentasi bekalan yang sama.
  2. Untuk keseimbangan, tetapkan R₁/R₂ = R₃/R₄ dan selesaikan untuk perintang yang tidak diketahui.
  3. Untuk jambatan tak seimbang, cari Va dan Vb daripada pembahagi dan tolakkannya; gunakan setara Thévenin apabila meter membebani output.
  4. Untuk tolok terikan, tukarkan terikan kepada ΔR/R = GF·ε dan gunakan Vs·GF·ε/4, /2 atau ×1 bagi jambatan suku, separuh atau penuh.

Logik digital: get, peta K & flip-flop

Get asas
A·B, A + B, A′, (A·B)′, (A + B)′, A ⊕ B
Peraturan Boolean
X + X′ = 1, X·X′ = 0, X + XY = X, XY + XY′ = X
De Morgan
(X·Y)′ = X′ + Y′, (X + Y)′ = X′·Y′
Susunan peta Karnaugh
00, 01, 11, 10 (Gray code)
Kumpulan 2ᵏ sel
kehilangan k pemboleh ubah
Multipleks 4-ke-1
F = A′B′I0 + A′BI1 + AB′I2 + ABI3
Flip-flop
D: Q⁺ = D, T: Q⁺ = T ⊕ Q, JK: Q⁺ = JQ′ + K′Q
Pembilang
n-bit: 2ⁿ keadaan; mod-N: n terkecil dengan 2ⁿ ≥ N; fout = fclk/N
Pembilang riak
fmax = 1/(n·tpd)
Pembilang gelang dan Johnson
n dan 2n keadaan

Kaedah

  1. Untuk litar, bekerja dari input ke output satu get pada satu masa dan tulis nilai pada setiap wayar, atau tulis ungkapannya dan isi jadual kebenaran.
  2. Untuk pemudahan, letakkan 1 (dan tidak peduli sebagai X) ke dalam peta Karnaugh dengan baris dan lajur kod Gray: 00, 01, 11, 10.
  3. Liputi 1 dengan kumpulan sesedikit dan sebesar mungkin yang berisi 1, 2, 4, 8 atau 16 sel, menyambung melepasi tepi; setiap kumpulan ialah satu sebutan hasil darab yang terdiri daripada pemboleh ubah yang kekal malar. Kumpulkan 0 untuk bentuk POS.
  4. Untuk flip-flop dan pembilang, baca input pada setiap pinggir jam yang aktif, tulis keadaan selepas setiap pinggir, dan ingat bahawa pembilang n-bit berpusing semula selepas 2ⁿ keadaan.

2Soalan latihan

1.Diod & transistorSederhana
RC​ = 1 kΩβ = 100IC​ = ?RE​ = 1.5 kΩVCC​ = 18 VR1​ = 39 kΩR2​ = 12 kΩ

Satu transistor NPN dengan β = 100 mempunyai pincang pembahagi voltan daripada VCC = 18 V: R₁ = 39 kΩ dari VCC ke tapak dan R₂ = 12 kΩ dari tapak ke bumi. Perintang pengumpul ialah RC = 1 kΩ dan perintang pemancar ialah RE = 1.5 kΩ. Ambil VBE = 0.7 V dan gunakan setara Thévenin bagi pembahagi (jangan abaikan arus tapak). Cari arus pengumpul IC dalam mA.

VCC = 18 VR1 = 39 kΩR2 = 12 kΩRC = 1 kΩRE = 1.5 kΩβ = 100
IC = mA
2.Diod & transistorSukar
RC​ = 150 Ωβ = 200VCC​ = 5 V3.3 VRB​ = ?

Satu transistor NPN dengan β = 200 menyuis perintang beban 150 Ω yang disambung antara VCC = 5 V dan pengumpulnya. Pemancar dibumikan. Tapak dipacu daripada keluaran logik 3.3 V melalui perintang tapak RB. Ambil VBE = 0.7 V dan VCE(sat) = 0.2 V. Untuk pensuisan yang boleh dipercayai, reka bentuk untuk arus tapak 3 kali ganda minimum yang diperlukan untuk ketepuan. Cari RB dalam kΩ.

VCC = 5 VRC = 150 Ωβ = 200Vin = 3.3 VVBE = 0.7 VVCE(sat) = 0.2 Vpacuan lebih = 3
RB = kΩ
3.Litar op-ampSederhana
−+Vout​Rf​ = ?R1​ = 4.7 kΩVin​

Pilih perintang suap balik Rf yang memberikan penguat tak menyongsang ini gandaan voltan 4.

R1 = 4.7 kΩAv = 4
Rf = kΩ
4.Litar op-ampSukar
−+Vout​Rf​ = 100 kΩV1​ = −0.3 VR1​ = 100 kΩV2​ = −1.6 VR2​ = 22 kΩIf​

Penguat penambah menggunakan op-amp unggul dengan bekalan ±15 V. Cari arus If melalui perintang suap balik, yang mengalir ke arah keluaran.

V1 = −0.3 VV2 = −1.6 VR1 = 100 kΩR2 = 22 kΩRf = 100 kΩ
If = mA
5.Fana RC & RLSederhana
+−Vs​15 Vt = 0R1​ = 4.7 kΩR2​ = 10 kΩC47 µF+−vC​

Sumber Vₛ mengecas kapasitor melalui R₁, dan R₂ disambung selari dengan C. Kapasitor tidak bercas apabila suis ditutup pada t = 0. Cari voltan kapasitor vC pada t = 400 ms.

Vs = 15 VR1 = 4.7 kΩR2 = 10 kΩC = 47 µFt = 400 ms
vC = V
6.Fana RC & RLSukar
+−Vs​12 Vt = 0R = 3.3 kΩC33 µF+−vC​vC​(0) = 20 V

Sejurus sebelum suis ditutup pada t = 0, kapasitor menyimpan 20 V dengan polariti seperti yang ditunjukkan. Berapa lama masa yang diambil untuk vC mencapai 16.8 V? Cari t.

Vs = 12 VR = 3.3 kΩC = 33 µFvC(0) = 20 V
t = ms
7.Perintang bersiri & selariSederhana
R1​ = 12 ΩR3​ = 20 Ω+−V1​6 VR2​6 ΩIR2​AR4​2 ΩB

Cari arus IR2 melalui R2.

V1 = 6 VR1 = 12 ΩR2 = 6 ΩR3 = 20 ΩR4 = 2 Ω
IR2 = A
8.Perintang bersiri & selariSukar
R1​ = 5 ΩR3​ = 5 ΩR5​ = 20 Ω+−V1​30 VR2​8 ΩAR4​2 ΩBR6​2 Ω

Cari rintangan setara Req yang dilihat oleh sumber V1.

V1 = 30 VR1 = 5 ΩR2 = 8 ΩR3 = 5 ΩR4 = 2 ΩR5 = 20 ΩR6 = 2 Ω
Req = Ω
9.Penukar DC-DCSederhana
tiL​Imax​Imin​ΔI = ?DTT2T

Penukar buck unggul menukar 9 V kepada 5.4 V pada 500 kHz dengan L = 47 µH. Cari arus riak puncak-ke-puncak induktor ΔIL.

Vin​ = 9 VVo​ = 5.4 Vf = 500 kHzL = 47 µH
ΔIL = A
10.Penukar DC-DCSukar
+−9 VSL = 220 µHC = ?R+−3.6 V

Penukar buck menukar 9 V kepada 3.6 V pada 20 kHz dengan L = 220 µH. Cari kapasitans output C yang mengehadkan riak output puncak-ke-puncak kepada 100 mV.

Vin​ = 9 VVo​ = 3.6 Vf = 20 kHzL = 220 µHΔVo = 100 mV
C = µF
11.Jambatan Wheatstone & tolok terikanSederhana
+−15 V300 Ω300 Ω + ΔR300 Ω300 Ωab+−182.9 mV

Jambatan dengan empat lengan 300 Ω dibekalkan dengan 15 V. Apabila penderia R₂ berubah, output menunjukkan Vab = 182.9 mV. Cari perubahan tepat ΔR bagi R₂.

Vs = 15 VR = 300 ΩVab = 182.9 mV
ΔR = Ω
12.Jambatan Wheatstone & tolok terikanSukar
+−2.5 V120 Ω − ΔR120 Ω + ΔR120 Ω + ΔR120 Ω − ΔRab+−Vo​ = ?

Jambatan dengan lengan 120 Ω diujakan dengan 2.5 V dan mempunyai empat tolok aktif, dua dalam tegangan dan dua dalam mampatan (jambatan penuh). Faktor tolok ialah 2 dan terikan ialah 750 µε. Cari output jambatan Vo dalam mV.

Vs = 2.5 VGF = 2ε = 750 µε
Vo = mV
13.Logik digital: get, peta K & flip-flopSederhana
ABCD000111100001111010110302141517060121131151140809011010

Gunakan peta Karnaugh untuk mencari bentuk hasil tambah hasil darab (SOP) minimum bagi F(A, B, C, D) = Σm(0, 1, 4, 5, 7, 13, 14, 15). Berapa banyak sebutan hasil darab N yang ada padanya?

F(A, B, C, D) = Σm(0, 1, 4, 5, 7, 13, 14, 15)
N =
14.Logik digital: get, peta K & flip-flopSukar
ABCD0001111000011110000103X214X517161120130151140819111010

Bagi F(A, B, C, D) = Σm(4, 6, 7, 9, 11, 12, 14) + d(2, 5), dengan d menandakan keadaan tidak peduli, cari bilangan N implikan perdana penting.

F(A, B, C, D) = Σm(4, 6, 7, 9, 11, 12, 14) + d(2, 5)
N =

3Larutan

1.Diod & transistor

Jawapan: IC = 2.2 mA

Titik pincang BJT: dalam kawasan aktif VBE = 0.7 V, IC = β·IB dan IE = (β + 1)·IB. Cari IB daripada gelung tapak dengan KVL, kemudian IC, kemudian VCE daripada gelung pengumpul–pemancar. Pembahagi voltan pada tapak digantikan dengan setara Thévenin VTH = VCC·R₂/(R₁ + R₂), RTH = R₁∥R₂; perintang pemancar kelihatan (β + 1) kali lebih besar dalam gelung tapak.

Setara Thévenin bagi pembahagi

VTH = 18·12/(39 + 12) = 4.235 V
RTH = 39·12/(39 + 12) = 9.176 kΩ

Arus tapak

KVL mengelilingi gelung tapak; arus pemancar ialah (β + 1)·IB.

IB = (4.235 − 0.7)/(9.176 + 101·1.5) = 22 µA

Arus pengumpul

IC = 100·22 µA = 2.2 mA
IE = 101·22 µA = 2.222 mA

Jawapan

IC = 2.2 mA
2.Diod & transistor

Jawapan: RB = 5.417 kΩ

BJT sebagai suis: untuk menghidupkan beban sepenuhnya, transistor dipacu ke dalam ketepuan, di mana VCE = VCE(sat) dan arus pengumpul ditentukan oleh beban: IC(sat) = (VCC − VCE(sat))/RC. Ketepuan memerlukan sekurang-kurangnya IB = IC(sat)/β. Jika arus tapak lebih kecil, transistor kekal aktif dan IC = β·IB.

Arus pengumpul dalam ketepuan

IC(sat) = (5 − 0.2)/150 = 32 mA

Arus tapak minimum

IB(min) = IC(sat)/β = 32/200 = 160 µA

Arus tapak reka bentuk

IB = 3·160 µA = 480 µA

Perintang tapak

RB = (3.3 − 0.7)/IB = 2.6 V/0.48 mA = 5.417 kΩ

Jawapan

RB = 5.417 kΩ
3.Litar op-amp

Jawapan: Rf = 14.1 kΩ

Peraturan op-amp unggul: dengan suap balik negatif, op-amp memacu keluarannya supaya kedua-dua masukannya berada pada voltan yang sama (V₋ = V₊), dan tiada arus mengalir ke dalam mana-mana masukan. Menulis KCL pada masukan songsang dengan dua fakta ini memberikan keluaran.

Gandaan penguat tak menyongsang

V₋ = V₊ = Vin, dan arus melalui R₁ juga mengalir melalui Rf, jadi Vout = Vin·(1 + Rf/R₁).

Av = 1 + Rf/R1
Rf = (4 − 1)·4.7 = 14.1 kΩ

Jawapan

Rf = 14.1 kΩ
4.Litar op-amp

Jawapan: If = −0.07573 mA

Peraturan op-amp unggul: dengan suap balik negatif, op-amp memacu keluarannya supaya kedua-dua masukannya berada pada voltan yang sama (V₋ = V₊), dan tiada arus mengalir ke dalam mana-mana masukan. Menulis KCL pada masukan songsang dengan dua fakta ini memberikan keluaran.

Arus masukan

V₋ = 0, jadi setiap perintang masukan mempunyai voltan masukan penuhnya merentasinya.

I1 = V1/R1 = −0.3/100 = −0.003 mA
I2 = V2/R2 = −1.6/22 = −0.07273 mA
If = I1 + I2 = −0.07573 mA

Jawapan

If = −0.07573 mA
5.Fana RC & RL

Jawapan: vC = 9.492 V

Fana peringkat pertama: dalam litar dengan satu kapasitor atau satu induktor, setiap voltan dan arus bergerak secara eksponen daripada nilai awalnya kepada nilai akhirnya: x(t) = x(∞) + [x(0) − x(∞)]·e−t/τ, dengan τ = RC atau τ = L/R. Selepas kira-kira 5τ litar telah mantap.

Setara Thévenin yang dilihat kapasitor

Pintaskan sumber untuk mencari Rth; buka kapasitor untuk mencari voltan yang akan dicapainya.

Rth = R1 ∥ R2 = 4.7·10/(4.7 + 10) = 3.197 kΩ
vC(∞) = 15·10/(4.7 + 10) = 10.2 V

Pemalar masa

τ = Rth·C = 3.197·47 = 150.3 ms

Lengkung pengecasan

vC(t) = 10.2·(1 − e−400/150.3) = 9.492 V

Jawapan

vC = 9.492 V
6.Fana RC & RL

Jawapan: t = 55.63 ms

Fana peringkat pertama: dalam litar dengan satu kapasitor atau satu induktor, setiap voltan dan arus bergerak secara eksponen daripada nilai awalnya kepada nilai akhirnya: x(t) = x(∞) + [x(0) − x(∞)]·e−t/τ, dengan τ = RC atau τ = L/R. Selepas kira-kira 5τ litar telah mantap.

Nilai awal, nilai akhir, pemalar masa

Voltan kapasitor tidak boleh melompat, jadi ia bermula pada nilai yang tersimpan dan menuju ke voltan sumber.

vC(0) = 20 V, vC(∞) = Vs = 12 V
τ = R·C = 3.3 kΩ · 33 µF = 108.9 ms
vC(t) = 12 + (20 − 12)·e−t/τ

Selesaikan untuk masa

16.8 = 12 + (8)·e−t/τ → e−t/τ = (16.8 − 12)/(20 − 12) = 0.6
t = τ·ln((20 − 12)/(16.8 − 12)) = 108.9·ln(1.667) = 55.63 ms

Jawapan

t = 55.63 ms
7.Perintang bersiri & selari

Jawapan: IR2 = 0.2821 A

Perintang bersiri dan selari: dalam sambungan bersiri arus yang sama mengalir melalui setiap perintang dan R = R₁ + R₂ + …. Dalam sambungan selari setiap perintang mempunyai voltan yang sama dan 1/R = 1/R₁ + 1/R₂ + …. Rangkaian tangga dipermudahkan sepasang demi sepasang sehingga tinggal satu rintangan setara.

R1​ = 12 ΩR3​ = 20 Ω+−V1​6 VR2​6 ΩAR4​2 ΩB

Gabungkan perintang dari hujung yang jauh

Mulakan dari hujung yang paling jauh daripada sumber dan bergerak balik ke arahnya. Perintang yang membawa arus yang sama adalah bersiri; perintang merentasi dua nod yang sama adalah selari.

R3 + R4 = 20 + 2 = 22 Ω
R2 ∥ 22 = 6·22/(6+22) = 4.714 Ω
Req = R1 + 4.714 = 12 + 4.714 = 16.71 Ω

Arus daripada sumber

Sumber hanya melihat Req, jadi hukum Ohm memberikan arus yang dibekalkannya. Arus itu mengalir melalui R₁.

IR1 = V1/Req = 6/16.71 = 0.359 A

Arus melalui R₂

Tolak susutan merentasi R₁ untuk mendapatkan voltan pada nod A, iaitu voltan merentasi R₂.

VA = V1 − IR1·R1 = 6 − 0.359·12 = 1.692 V
IR2 = VA/R2 = 1.692/6 = 0.2821 A

Jawapan

IR2 = 0.2821 A
8.Perintang bersiri & selari

Jawapan: Req = 8.685 Ω

Perintang bersiri dan selari: dalam sambungan bersiri arus yang sama mengalir melalui setiap perintang dan R = R₁ + R₂ + …. Dalam sambungan selari setiap perintang mempunyai voltan yang sama dan 1/R = 1/R₁ + 1/R₂ + …. Rangkaian tangga dipermudahkan sepasang demi sepasang sehingga tinggal satu rintangan setara.

R1​ = 5 ΩR3​ = 5 ΩR5​ = 20 Ω+−V1​30 VR2​8 ΩAR4​2 ΩBR6​2 Ω

Gabungkan perintang dari hujung yang jauh

Mulakan dari hujung yang paling jauh daripada sumber dan bergerak balik ke arahnya. Perintang yang membawa arus yang sama adalah bersiri; perintang merentasi dua nod yang sama adalah selari.

R5 + R6 = 20 + 2 = 22 Ω
R4 ∥ 22 = 1.833 Ω
R3 + 1.833 = 6.833 Ω
R2 ∥ 6.833 = 3.685 Ω
Req = R1 + 3.685 = 5 + 3.685 = 8.685 Ω

Jawapan

Req = 8.685 Ω
9.Penukar DC-DC

Jawapan: ΔIL = 0.09191 A

Penukar DC-DC: suis S dihidupkan untuk pecahan D bagi setiap tempoh T = 1/f. Dalam keadaan mantap voltan purata induktor ialah sifar (imbangan volt-saat), yang memberikan nisbah penukaran unggul dalam pengaliran selanjar: buck Vo = D·Vin, boost Vo = Vin/(1 − D), buck-boost menyongsang |Vo| = Vin·D/(1 − D). Penukar unggul mengekalkan kuasa: Vin·Iin = Vo·Io. Semasa S hidup, arus induktor naik sebanyak ΔIL = VL·D·T/L, dengan VL = Vin − Vo untuk buck dan Vin untuk boost dan buck-boost. Riak output ialah ΔVo = ΔIL/(8fC) untuk buck dan Io·D/(fC) untuk boost dan buck-boost. Arus induktor hanya menyentuh sifar (sempadan CCM) apabila arus induktor purata sama dengan ΔIL/2.

Kitar tugas

D = 5.4/9 = 0.6

Voltan induktor semasa masa hidup

Semasa S hidup, induktor berada antara Vin dan Vo.

VL = 9 − 5.4 = 3.6 V

Arus riak

ΔIL = VL·D/(L·f) = 3.6·0.6/(47·10⁻⁶·500·10³) = 0.09191 A

Jawapan

ΔIL = 0.09191 A
10.Penukar DC-DC

Jawapan: C = 30.68 µF

Penukar DC-DC: suis S dihidupkan untuk pecahan D bagi setiap tempoh T = 1/f. Dalam keadaan mantap voltan purata induktor ialah sifar (imbangan volt-saat), yang memberikan nisbah penukaran unggul dalam pengaliran selanjar: buck Vo = D·Vin, boost Vo = Vin/(1 − D), buck-boost menyongsang |Vo| = Vin·D/(1 − D). Penukar unggul mengekalkan kuasa: Vin·Iin = Vo·Io. Semasa S hidup, arus induktor naik sebanyak ΔIL = VL·D·T/L, dengan VL = Vin − Vo untuk buck dan Vin untuk boost dan buck-boost. Riak output ialah ΔVo = ΔIL/(8fC) untuk buck dan Io·D/(fC) untuk boost dan buck-boost. Arus induktor hanya menyentuh sifar (sempadan CCM) apabila arus induktor purata sama dengan ΔIL/2.

Kitar tugas

D = 3.6/9 = 0.4

Arus riak induktor

ΔIL = (9 − 3.6)·0.4/(220·10⁻⁶·20·10³) = 0.4909 A

Kapasitans

C = 0.4909/(8·20·10³·100·10⁻³) = 30.68 µF

Jawapan

C = 30.68 µF
11.Jambatan Wheatstone & tolok terikan

Jawapan: ΔR = 15 Ω

Jambatan Wheatstone: dua pembahagi voltan berkongsi satu bekalan Vs. Pembahagi kiri R1–R2 memberikan Va = Vs·R2/(R1 + R2) dan pembahagi kanan R3–R4 memberikan Vb = Vs·R4/(R3 + R4); outputnya ialah Vab = Va − Vb. Jambatan seimbang (Vab = 0, tiada arus dalam meter) apabila R1/R2 = R3/R4, iaitu R1·R4 = R2·R3. Dilihat dari output, jambatan ialah sumber Thévenin dengan Rth = R1∥R2 + R3∥R4.

Voltan nod

Va = 7.5 + 0.1829 = 7.683 V

Selesaikan pembahagi

R₂ = 300·7.683/(15 − 7.683) = 315 Ω
ΔR = 315 − 300 = 15 Ω

Jawapan

ΔR = 15 Ω
12.Jambatan Wheatstone & tolok terikan

Jawapan: Vo = 3.75 mV

Tolok terikan: tolok mengubah rintangannya dengan terikan: ΔR/R = GF·ε, dengan faktor tolok GF kira-kira 2 untuk kerajang logam. Dalam jambatan dengan semua lengan sama dengan R, satu tolok aktif (jambatan suku) memberikan Vo ≈ Vs·GF·ε/4. Dua tolok aktif dengan terikan bertentangan pada lengan bersebelahan (jambatan separuh) memberikan Vs·GF·ε/2, dan empat (jambatan penuh) memberikan Vs·GF·ε. Tegasan diperoleh daripada hukum Hooke, σ = E·ε. Sel beban menyatakan kepekaannya dalam mV/V: output pada beban penuh bagi setiap volt pengujaan.

Perubahan rintangan relatif

ΔR/R = 2·750·10⁻⁶ = 0.0015

Output jambatan

Vo = Vs·GF·ε = 2.5·0.0015 = 3.75 mV

Jawapan

Vo = 3.75 mV
13.Logik digital: get, peta K & flip-flop

Jawapan: N = 3

Peta Karnaugh: sel disusun dalam kod Gray (00, 01, 11, 10), maka sel berjiran, termasuk yang merentasi tepi, berbeza pada tepat satu pemboleh ubah. Kumpulkan 1 dalam segi empat tepat berisi 1, 2, 4, 8 atau 16 sel, sebesar mungkin dan sesedikit mungkin, sehingga setiap 1 diliputi. Setiap kumpulan ialah satu sebutan hasil darab: pemboleh ubah yang kekal malar di dalamnya. Kumpulan 2ᵏ sel kehilangan k pemboleh ubah. Tidak peduli (X) boleh digunakan untuk membesarkan kumpulan tetapi tidak perlu diliputi. Mengumpulkan 0 pula memberi bentuk POS minimum.

ABCD000111100001111010110302141517060121131151140809011010

Kumpulkan 1

Setiap kumpulan ialah segi empat tepat 2ᵏ sel; sel tepi berjiran dengan sel pada tepi bertentangan.

BD
A′C′
ABC

Bentuk SOP minimum

F = BD + A′C′ + ABC
N = 3

Jawapan

N = 3
14.Logik digital: get, peta K & flip-flop

Jawapan: N = 3

Peta Karnaugh: sel disusun dalam kod Gray (00, 01, 11, 10), maka sel berjiran, termasuk yang merentasi tepi, berbeza pada tepat satu pemboleh ubah. Kumpulkan 1 dalam segi empat tepat berisi 1, 2, 4, 8 atau 16 sel, sebesar mungkin dan sesedikit mungkin, sehingga setiap 1 diliputi. Setiap kumpulan ialah satu sebutan hasil darab: pemboleh ubah yang kekal malar di dalamnya. Kumpulan 2ᵏ sel kehilangan k pemboleh ubah. Tidak peduli (X) boleh digunakan untuk membesarkan kumpulan tetapi tidak perlu diliputi. Mengumpulkan 0 pula memberi bentuk POS minimum.

Implikan perdana

Kumpulan terbesar yang boleh dibentuk daripada 1 dan X.

BD′, A′CD′, A′B, AB′D
ABCD0001111000011110000103X214X517161120130151140819111010

Implikan perdana penting

BD′, A′B, AB′D
N = 3

Jawapan

N = 3

ExamProblems · examproblems.com/courses/electronics-1