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​ = 3.3 kΩβ = 200RE​ = 1.5 kΩVCC​ = 20 VR1​ = 82 kΩR2​ = 6.8 kΩ

Satu transistor NPN dengan β = 200 mempunyai pincang pembahagi voltan daripada VCC = 20 V: R₁ = 82 kΩ dari VCC ke tapak dan R₂ = 6.8 kΩ dari tapak ke bumi. Perintang pengumpul ialah RC = 3.3 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 voltan pengumpul–pemancar VCE.

VCC = 20 VR1 = 82 kΩR2 = 6.8 kΩRC = 3.3 kΩRE = 1.5 kΩβ = 200
VCE = V
2.Diod & transistorSukar
RC​ = 1 kΩβ = 100VCC​ = 5 V5 VRB​ = ?

Satu transistor NPN dengan β = 100 menyuis perintang beban 1 kΩ yang disambung antara VCC = 5 V dan pengumpulnya. Pemancar dibumikan. Tapak dipacu daripada keluaran logik 5 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 5 kali ganda minimum yang diperlukan untuk ketepuan. Cari RB dalam kΩ.

VCC = 5 VRC = 1 kΩβ = 100Vin = 5 VVBE = 0.7 VVCE(sat) = 0.2 Vpacuan lebih = 5
RB = kΩ
3.Litar op-ampSederhana
−+Vout​Rf​ = 22 kΩR1​ = 10 kΩVin​ = 0.3 V

Op-amp adalah unggul dan beroperasi daripada bekalan ±15 V. Cari voltan keluaran Vout.

Vin = 0.3 VR1 = 10 kΩRf = 22 kΩ
Vout = V
4.Litar op-ampSukar
−+Vout​R2​ = 22 kΩV1​ = 1.3 VR1​ = 47 kΩV2​ = 0.2 VR3​ = 100 kΩR4​ = 10 kΩ

Op-amp adalah unggul dan beroperasi daripada bekalan ±15 V. Nisbah perintang tidak sepadan. Cari voltan keluaran Vout.

V1 = 1.3 VV2 = 0.2 VR1 = 47 kΩR2 = 22 kΩR3 = 100 kΩR4 = 10 kΩ
Vout = V
5.Fana RC & RLSederhana
+−Vs​20 Vt = 0R = 47 ΩL220 mHi(t)

Induktor tidak membawa arus sebelum suis ditutup pada t = 0. Cari voltan vL merentasi induktor pada t = 10 ms.

Vs = 20 VR = 47 ΩL = 220 mHt = 10 ms
vL = V
6.Fana RC & RLSukar
+−Vs​15 Vt = 0R = 1 kΩC100 µF+−vC​vC​(0) = 5 V

Sejurus sebelum suis ditutup pada t = 0, kapasitor menyimpan 5 V dengan polariti seperti yang ditunjukkan. Cari voltan kapasitor vC pada t = 80 ms.

Vs = 15 VR = 1 kΩC = 100 µFvC(0) = 5 Vt = 80 ms
vC = V
7.Perintang bersiri & selariSederhana
R1​ = 10 ΩR3​ = 4 Ω+−V1​15 VR2​2 ΩAR4​6 ΩB

Cari rintangan setara Req yang dilihat oleh sumber V1.

V1 = 15 VR1 = 10 ΩR2 = 2 ΩR3 = 4 ΩR4 = 6 Ω
Req = Ω
8.Perintang bersiri & selariSukar
R1​ = 10 ΩIR1​R3​ = 20 ΩR5​ = 20 Ω+−V1​24 VR2​12 ΩAR4​30 ΩBR6​5 Ω

Cari arus IR1 yang dibekalkan oleh sumber, yang mengalir melalui R1.

V1 = 24 VR1 = 10 ΩR2 = 12 ΩR3 = 20 ΩR4 = 30 ΩR5 = 20 ΩR6 = 5 Ω
IR1 = A
9.Penukar DC-DCSederhana
+−15 VSL = ?CR+−4.5 V

Penukar buck unggul menukar 15 V kepada 4.5 V pada frekuensi pensuisan 40 kHz. Cari kearuhan L yang mengekalkan arus riak puncak-ke-puncak induktor pada 0.6 A.

Vin​ = 15 VVo​ = 4.5 Vf = 40 kHzΔIL = 0.6 A
L = µH
10.Penukar DC-DCSukar
tvo​Vo​ΔV = ?DTT2T

Penukar buck menukar 15 V kepada 10.5 V untuk beban 8 Ω pada 25 kHz, dengan L = 150 µH dan C = 220 µF. Cari riak voltan output puncak-ke-puncak ΔVo dalam mV.

Vin​ = 15 VVo​ = 10.5 Vf = 25 kHzL = 150 µHC = 220 µF
ΔVo = mV
11.Jambatan Wheatstone & tolok terikanSederhana
+−9 V500 Ω500 Ω + ΔR500 Ω500 Ωab+−88.24 mV

Jambatan dengan empat lengan 500 Ω dibekalkan dengan 9 V. Apabila penderia R₂ berubah, output menunjukkan Vab = 88.24 mV. Cari perubahan tepat ΔR bagi R₂.

Vs = 9 VR = 500 ΩVab = 88.24 mV
ΔR = Ω
12.Jambatan Wheatstone & tolok terikanSukar
+−3 V350 Ω − ΔR350 Ω + ΔR350 Ω + ΔR350 Ω − ΔRab+−Vo​ = ?

Jambatan dengan lengan 350 Ω diujakan dengan 3 V dan mempunyai empat tolok aktif, dua dalam tegangan dan dua dalam mampatan (jambatan penuh). Faktor tolok ialah 2 dan terikan ialah 1000 µε. Cari output jambatan Vo dalam mV.

Vs = 3 VGF = 2ε = 1000 µε
Vo = mV
13.Logik digital: get, peta K & flip-flopSederhana
ABCD0001111000011110111111

Dalam peta Karnaugh ini tepat satu 1 tidak mempunyai 1 yang berjiran, maka ia kekal sebagai kumpulan satu sel (minterm penuh empat literal) dalam bentuk SOP minimum. Jiran merentasi tepi peta dikira. Klik sel itu.

F = Σm(0, 1, 4, 10, 12, 13)
  1. 1AB = 00, CD = 00
  2. 2AB = 00, CD = 01
  3. 3AB = 00, CD = 11
  4. 4AB = 00, CD = 10
  5. 5AB = 01, CD = 00
  6. 6AB = 01, CD = 01
  7. 7AB = 01, CD = 11
  8. 8AB = 01, CD = 10
  9. 9AB = 11, CD = 00
  10. 10AB = 11, CD = 01
  11. 11AB = 11, CD = 11
  12. 12AB = 11, CD = 10
  13. 13AB = 10, CD = 00
  14. 14AB = 10, CD = 01
  15. 15AB = 10, CD = 11
  16. 16AB = 10, CD = 10
14.Logik digital: get, peta K & flip-flopSukar
ABCD000111100001111000X11302X40507160120130151140819X11010

Bagi F(A, B, C, D) = Σm(3, 6, 9, 14) + d(1, 4, 11), dengan d menandakan keadaan tidak peduli, cari bilangan N implikan perdana penting.

F(A, B, C, D) = Σm(3, 6, 9, 14) + d(1, 4, 11)
N =

3Larutan

1.Diod & transistor

Jawapan: VCE = 17.4 V

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 = 20·6.8/(82 + 6.8) = 1.532 V
RTH = 82·6.8/(82 + 6.8) = 6.279 kΩ

Arus tapak

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

IB = (1.532 − 0.7)/(6.279 + 201·1.5) = 2.702 µA

Arus pengumpul

IC = 200·2.702 µA = 0.5403 mA
IE = 201·2.702 µA = 0.543 mA

Voltan pengumpul–pemancar

VCE = 20 − 0.5403·3.3 − 0.543·1.5 = 17.4 V

Jawapan

VCE = 17.4 V
2.Diod & transistor

Jawapan: RB = 17.92 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)/1000 = 4.8 mA

Arus tapak minimum

IB(min) = IC(sat)/β = 4.8/100 = 48 µA

Arus tapak reka bentuk

IB = 5·48 µA = 240 µA

Perintang tapak

RB = (5 − 0.7)/IB = 4.3 V/0.24 mA = 17.92 kΩ

Jawapan

RB = 17.92 kΩ
3.Litar op-amp

Jawapan: Vout = 0.96 V

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.

Masukan songsang mengikut masukan

V₋ = V₊ = 0.3 V
I = V₋/R1 = 0.3/10 = 0.03 mA

Voltan keluaran

Arus melalui R₁ juga mengalir melalui Rf.

Vout = V₋ + I·Rf = 0.3 + 0.03·22 = 0.96 V

Jawapan

Vout = 0.96 V
4.Litar op-amp

Jawapan: Vout = −0.5818 V

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.

Voltan pada masukan +

V₊ = V2·R4/(R3 + R4) = 0.2·10/(100 + 10) = 0.01818 V

Superposisikan kedua-dua masukan

Dengan V₂ = 0, V₁ melihat penguat menyongsang. Dengan V₁ = 0, V₊ dikuatkan oleh gandaan tidak menyongsang 1 + R₂/R₁.

Vout = −(22/47)·1.3 + (1 + 22/47)·0.01818 = −0.6085 + 0.02669 = −0.5818 V

Jawapan

Vout = −0.5818 V
5.Fana RC & RL

Jawapan: vL = 2.362 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.

Pemalar masa dan arus akhir

Lama selepas suis ditutup, induktor berkelakuan seperti litar pintas, jadi arus akhir ditentukan oleh R sahaja.

τ = L/R = 220 mH / 47 Ω = 4.681 ms
i(∞) = Vs/R = 20/47 = 0.4255 A

Voltan induktor

Pada t = 0 seluruh voltan bekalan muncul merentasi induktor; kemudian ia susut kepada sifar.

vL(t) = Vs·e−t/τ = 20·e−10/4.681 = 2.362 V

Jawapan

vL = 2.362 V
6.Fana RC & RL

Jawapan: vC = 10.51 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.

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) = 5 V, vC(∞) = Vs = 15 V
τ = R·C = 1 kΩ · 100 µF = 100 ms
vC(t) = 15 + (5 − 15)·e−t/τ

Voltan pada masa yang diberi

vC(80) = 15 + (−10)·e−80/100 = 10.51 V

Jawapan

vC = 10.51 V
7.Perintang bersiri & selari

Jawapan: Req = 11.67 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​ = 10 ΩR3​ = 4 Ω+−V1​15 VR2​2 ΩAR4​6 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 = 4 + 6 = 10 Ω
R2 ∥ 10 = 2·10/(2+10) = 1.667 Ω
Req = R1 + 1.667 = 10 + 1.667 = 11.67 Ω

Jawapan

Req = 11.67 Ω
8.Perintang bersiri & selari

Jawapan: IR1 = 1.274 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​ = 10 ΩR3​ = 20 ΩR5​ = 20 Ω+−V1​24 VR2​12 ΩAR4​30 ΩBR6​5 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 + 5 = 25 Ω
R4 ∥ 25 = 13.64 Ω
R3 + 13.64 = 33.64 Ω
R2 ∥ 33.64 = 8.845 Ω
Req = R1 + 8.845 = 10 + 8.845 = 18.84 Ω

Arus daripada sumber

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

IR1 = V1/Req = 24/18.84 = 1.274 A

Jawapan

IR1 = 1.274 A
9.Penukar DC-DC

Jawapan: L = 131.3 µH

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 = 4.5/15 = 0.3

Aruhan

L = 10.5·0.3/(0.6·40·10³) = 131.3 µH

Jawapan

L = 131.3 µH
10.Penukar DC-DC

Jawapan: ΔVo = 19.09 mV

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 = 10.5/15 = 0.7

Arus riak induktor

ΔIL = (15 − 10.5)·0.7/(150·10⁻⁶·25·10³) = 0.84 A

Riak output

ΔVo = 0.84/(8·25·10³·220·10⁻⁶) = 19.09 mV

Jawapan

ΔVo = 19.09 mV
11.Jambatan Wheatstone & tolok terikan

Jawapan: ΔR = 20 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 = 4.5 + 0.08824 = 4.588 V

Selesaikan pembahagi

R₂ = 500·4.588/(9 − 4.588) = 520 Ω
ΔR = 520 − 500 = 20 Ω

Jawapan

ΔR = 20 Ω
12.Jambatan Wheatstone & tolok terikan

Jawapan: Vo = 6 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 = 2·1000·10⁻⁶ = 0.002

Output jambatan

Vo = Vs·GF·ε = 3·0.002 = 6 mV

Jawapan

Vo = 6 mV
13.Logik digital: get, peta K & flip-flop

Jawapan: AB = 10, CD = 10

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.

Jiran bagi setiap 1

1 yang mempunyai jiran 1 boleh menyertai kumpulan dua atau lebih.

m10: m11, m8, m14, m2 → 0
ABCD0001111000011110111111

1 yang terpencil

m10 = AB′CD′ → AB = 10, CD = 10

Jawapan

AB = 10, CD = 10
14.Logik digital: get, peta K & flip-flop

Jawapan: N = 2

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.

B′D, BCD′, A′BD′
ABCD000111100001111000X11302X40507160120130151140819X11010

Implikan perdana penting

B′D, BCD′
N = 2

Jawapan

N = 2

ExamProblems · examproblems.com/courses/electronics-1