| Вопросы ответы по электронике | |
| Автор: student | Категория: Технические науки / Автоматизация | Просмотров: 2334 | Комментирии: 0 | 29-12-2013 20:25 |
1.Как называется промежуток времени, по истечении которого значения силы тока повторяются, и как он соотносится с параметром "частота" тока? Период Т. Величина, обратная периоду, называется частотой и измеряется в Герцах (Гц)
2.Чем отличается параметр электрической цепи "сопротивление" от элемента электрической цепи "резистор"? Сопротивление – пассивный элемент цепи, в котором электромагнитная энергия не запасается, а только необратимо преобразуется в какой-либо другой вид энергии. Подобный элемент практически неосуществим и может рассматриваться лишь как абстрактная модель некоторого реального объекта. Рассматриваемый идеализированный участок цепи называется сопротивлением и условно изображается графическим обозначением и символом R. Реальный элемент, приближающийся по своим свойствам к сопротивлению, называется резистором.
3.В каком элементе электрической цепи энергия запасается в магнитном поле? Идеализированный элемент цепи, не обладающий сопротивлением (т. е. свободный от расходования энергии), в котором может запасаться энергия магнитного поля, но которому не свойственно накапливать электрическую энергию, называется (так же как параметр, определяющий связь между током i и магнитным полем Ф) индуктивностью.
4.Какой параметр электрической цепи определяет энергию, запасённую в электрическом поле? Ёмкость.
5.Может ли мгновенная мощность электрического поля ёмкости быть отрицательной? В зависимости от знака скорости изменения напряжения мощность рс может быть либо положительной, либо отрицательной. Величина рс > 0 в те моменты времени, когда энергия поступает из источника в электрическое поле и емкость заряжается. Наоборот, рс < 0, когда энергия возвращается из электрического поля в источник и происходит разряд емкости.
6.Как может быть реализован идеализированный источник напряжения "ег"? Идеализированным источником напряжения, или генератором ЭДС, называется воображаемый источник энергии, напряжение на зажимах которого не зависит от тока, через него проходящего. Генератор ЭДС обладает бесконечно большой мощностью: при неограниченном возрастании тока мощность рг = еi→∞ . Поэтому идеализированный источник напряжения не может быть реализован физически.
7. Как может быть реализован идеализированный источник тока "iг"? Идеализированным источником тока, или генератором тока, называется фиктивный источник энергии, ток через который не зависит от напряжения на его зажимах. Генератор тока не может быть осуществлен практически, так как он обладает неограниченной мощностью: при бесконечном возрастании напряжения ток источника по определению остается неизменным и значит рг = uiг →∞ . 8.Закон Кирхгофа для токов гласит: "алгебраическая сумма токов ветвей, сходящихся в любом узле электрической цепи, равна нулю". Но применим ли этот закон для цепи, где токи в ветвях описываются однородными линейными алгебраическими уравнениями с постоянными коэффициентами? Да.
9.Закон Кирхгофа для токов гласит: "алгебраическая сумма токов ветвей, сходящихся в любом узле электрической цепи, равна нулю". Но применим ли этот закон для цепи, в одной из ветвей которой ток в её начале имеется, а на её конце ток равен нулю? Да.
10.Закон Кирхгофа для напряжений гласит: "алгебраическая сумма напряжений ветвей в любом контуре цепи равна нулю". Но применим ли этот закон для цепи, в состав которой входят линейные и нелинейные, активные и пассивные, постоянные и изменяющиеся во времени элементы? Да.
11.Чем отличается пассивный элемент электрической цепи от активного?
Активный элемент - генератор, являющийся преобразователем какого-либо вида энергии (тепловой, механической и т.п.) в электромагнитную энергию колебаний определенной формы. Многополюсник называется пассивным, если в нем нет источников энергии. Если же он содержит один или более источников, его называют активным.
12.Как характеризуются ток и напряжение на электрической цепи, состоящей из последовательно соединённых элементов? Согласно ЗТК при последовательном соединении элементов через них протекает один и тот же ток. Согласно ЗНК, напряжение, приложенное ко всей цепи U=∑{k=1,n}Uk.
13.Как характеризуются напряжение и ток на электрической цепи, состоящей из параллельно соединённых элементов? При параллельном соединении элементов согласно ЗНК к ним будет приложено одно и то же напряжение, а I=∑{k=1,n}Ik.
14.Единицей измерения ёмкости С является Фарада, а сопротивления R - Ом. Какая единица измерения будет у произведения RC? Как у времени, секунда.
15.Можно ли найти реакцию электрической цепи, содержащей диод с вольт-амперной характеристикой, описываемой выражением i = u2, при одновременном воздействии двух сигналов, путём суммирования реакций от каждого воздействия в отдельности? Да.
16.Справедливы ли законы токов и напряжений Кирхгофа для метода контурных токов? Да.
17.Если источник напряжения помещён в какую-либо ветвь l пассивной линейной электрической цепи и вызывает в другой ветви k ток определённой величины, то какой ток в ветви l вызовет этот же источник, будучи помещённый в ветвь k ? Ток той же величины.
18.Известно, что узловые напряжения электрической цепи определяются алгебраической суммой частных узловых напряжений, обусловленных действием каждого задающего узлового тока в отдельности (согласно метода узловых напряжений). Какой принцип отражают уравнения для определения узловых напряжений? Как и в методе контурных токов, эти уравнения отражают принцип наложения, характерный для линейных электрических цепей.
19.Для нахождения тока в одной той же самой ветви электрической цепи сначала использован метод эквивалентного источника напряжения, а затем метод эквивалентного источника тока. Чем будут отличаться результаты, полученные в обеих случаях? Они дают один и тот же результат.
20.Как называются две электрические цепи, если существует сходство изменения напряжения в одной цепи и законов изменения токов в другой цепи (u = Ri и i = Gu)? В этом случае проявляется принцип дуальности (двойственности). Цепь с изменением токов – дуальная.
21.Теорема Телледжена гласит: "сумма произведений напряжений uk и токов ik всех ветвей цепи, удовлетворяющих законам Кирхгофа, равна нулю. Справедлива ли она для линейных, нелинейных, активных и пассивных цепей? Да.
22.Как должны соотноситься между собой сопротивление нагрузки Rн и внутреннее сопротивление генератора Rг для оптимальной передачи электрической энергии от активного к пассивному двухполюснику? Rн = Rг
23. Как представляются гармонические колебания при символическом методе (методе комплексных амплитуд) расчёта электрических цепей и в какой форме представляется синусоидальный ток на комплексной плоскости? Представим ток i на комплексной плоскости. Для этого изобразим вектор Im на комплексной плоскости с учетом начальной фазы φ. Будем вращать этот вектор в положительном направлении (против часовой стрелки) с угловой частотой ω. Тогда в любой момент времени положение вращающегося вектора определится комплексной величиной (комплексным гармоническим колебанием):i(t) = Imej(ω t + φ) =Imcos(ωt + φ i) + jImsin(ωt + φ i). Синусоидальный ток i на комплексной плоскости представляется в форме проекции на мнимую ось вращающегося вектора: i = Im[Imej(ω t + j )] = Im[ mejωt],где Im-мнимый.Комплексная амплитуда тока - m. Комплексную амплитуду синусоидальной функции заданной частоты можно рассматривать как преобразование временной функции в частотную область. 24.Как различаются по фазе ток и напряжение в резистивных, индуктивных и ёмкостных элементах электрических цепей? Ток i и напряжение u в резистивном элементе совпадают по фазе друг с другом. Ток в индуктивности отстает от приложенного напряжения на П/2.Ток в емкости опережает приложенное напряжение на П/2.
25.Почему при символическом методе расчёта цепей со смешанным соединением элементов при гармоническом воздействии можно тригонометрические операции над колебаниями и геометрические операции над векторами свести к алгебраическим операциям над комплексными числами?
Допустимость использования символического метода объясняется тем, что в линейных цепях в режиме гармонических воздействий в цепи устанавливаются гармонические колебания той же частоты. Таким образом, неизвестными параметрами токов и напряжений будут лишь амплитуды и фазы, определяемые однозначно их комплексными амплитудами ( ).
26.Чем отличается условие оптимальной передачи электрической энергии от активного двухполюсника к пассивному при гармонических воздействиях от условия оптимальной передачи на постоянном токе? На пост.токе сопротивление нагрузки Rн = сопротивление генератора Rг . При гарм.воздействии комплексное внутреннее сопротивление источника=комплексно-сопряжённому сопр-ю нагрузки: ,[активное внутр.сопр-е=активной составляющей нагрузки(Rг=Rн), реактивное сопр-е источника=комплексной составляющей реактивного сопр-я нагрузки(Хг=Хн)].
27.Чем характеризуется резонанс в электрической цепи? Резонанс – такое состояние эл.цепи, состоящей из разнохарактерных реактивных элементов,при кот-ом фазовый сдвиг м/у входным током и приложенным напряжением равен нулю.
28.Как соотносятся между собой реактивные сопротивления последовательного колебательного контура на резонансной частоте? Будут равны друг другу.
29.Во сколько раз изменяется ток в последовательном колебательном контуре на резонансной частоте? Полоса пропускания контура-полоса частот вблизи резонанса,на границах кот-ой ток снижается в √2 раз относительно тока на резонансной частоте.
30.Как соотносятся между собой резонансные частоты последовательного колебательного контура и параллельного колебательного контура без потерь? Равны.
31.От какого источника необходимо возбуждать параллельный колебательный контур для улучшения его избирательных свойств? От источника тока. 32.Из каких типов простейших фильтров могут быть составлены полосовые фильтры? Могут быть легко получены из ФНЧ с помощью замены переменной (частоты) или, как принято говорить, с помощью преобразования частоты (механические резонаторы). 33.Что такое "вынужденные и свободные составляющие" переходных процессов в электрических цепях? Цепь в момент t = 0 подключается к источнику внешнего напряжения. Напишем для этой цепи второй закон Кирхгофа:
uс + ur = e(t), t ³ 0. Учитывая, что ток в цепи i = С dUc/dt, ur = ir = rC dUc/dt, будем иметь rC dUc/dt +uc=e(t),или dUc/dt +Uc/rC=e(t)/rC.Полученное рав-во представляет собой лин.диф.ур-е 1 порядка с неизвестной функцией uc. Общее реш-е ур-я можно записать в виде суммы свободной uсв и вынужденной ив составляющих напряжения:Uc=Uсв+ +Uв=Ае^(-t/rC) +Uв.
Полоса пропускания контура-полоса частот вблизи резонанса,на границах кот-ой ток снижается в √2 раз относительно тока на резонансной частоте.
34.Укажите основные отличия операторных электрических цепей от обычных. При составлении эквивалентных операторных схем источники тока и напряжений i(t) и u(t) заменяются соответствующими изображениями I(р) и U(p), индуктивность L заменяется на pL, а емкость С — на l/pC при нулевых начальных условиях. Если начальные условия ненулевые, то последовательно с pL добавляется источник напряжения Li(0_ ), а с С — источник напряжения — ис(0_)/р.
35.Приведите основные достоинства операторного метода расчёта переходных процессов. Переход от временной области в область комплексного переменного p = a + jw. При этом операции диф-вания и интегрир-ния ф-ий времени заменяются соответствующими операциями умнож-я и деления ф-ий комплексного переменного на оператор р, что упрощает расчет,т.к.сводит систему диф.ур-ний к системе алгебраических.Отпадает необходимость определения постоянных интегрирования. 36. Что позволяет сделать преобразование Лапласа в операторном методе расчёта переходных процессов? Позволяет перенести решение из области функций действительного переменного t в область комплексного переменного p = a + jw.При этом операции диф-вания и интегрир-ния ф-ий времени заменяются соответствующими операциями умнож-я и деления ф-ий комплексного переменного на оператор р, что упрощает расчет,т.к.сводит систему диф.ур-ний к системе алгебраических.Отпадает необходимость определения постоянных интегрирования.
37.Для чего используется прямое преобразование Лапласа в операторном методе расчёта переходных процессов? Для перехода от диф.ур-й к алгебраическим без необходимости определять постоянные интегрирования. Мы получаем изображение по Лапласу.
38.Для чего используется обратное преобразование Лапласа в операторном методе расчёта переходных процессов? Для перехода обратно из комплексной плоскости во временное представление. Мы получаем оригинал по Лапласу.
39.Что такое "изображение по Лапласу" в операторном методе расчёта переходных процессов? ,где f(t)-ф-ия действительного переменного t,определенная при t³0 (при t<0, f(t) = 0)и удовлетворяющая условиям ограниченного роста:
,где множитель М и показатель роста С0 - положительные действительные числа.
40.Что такое "оригинал" в операторном методе расчёта переходных процессов?
где с-константа из реш-я ур-я ф-ции изображения по Лапласу.
41.Что означает запись f(t) ≑ F(p) в операторном методе расчёта переходных процессов? Оригинал и изображение представляют собой пару функций действительного f(t) и комплексного F(p) переменного,связанных преобразованием Лапласа.
42.Для операторного метода продолжите формулу: f'(t) ≑ F(p).
43. Для операторного метода продолжите формулу: ≑ F(p)/p.
44.Напишите формулы законов Кирхгофа в операторной форме.
1 закон (ЗТК): ,
2 закон (ЗНК): .
45.Напишите формулу закона Ома для нулевых начальных условий в операторной форме. ,
z(p)-операторное сопр-е цепи,y(p)-операторная проводимость цепи.
46. Что позволяют найти таблицы оригиналов и изображений в операторном методе расчёта переходных процессов? Используя законы Ома и Кирхгофа в операторной форме, можно найти изображения искомых токов и напряжений в цепи. Для определения оригиналов токов и напряжений можно воспользоваться либо таблицами оригиналов и изображений, либо применить теорему разложения.
47. Чем заменяются источники тока i(t) и напряжения u(t) при составлении эквивалентных операторных схем? Соответствующими изображениями I(р) и U(p).
48.Чем заменяется индуктивность L и ёмкость С при составлении эквивалентных операторных схем? Индуктивность L заменяется на pL, а емкость С — на l/pC при нулевых начальных условиях. Если начальные условия ненулевые, то последовательно с pL добавляется источник напряжения Li(0_ ), а с С — источник напряжения — ис(0_)/р. 49.Приведите формулу операторной передаточной функции по напряжению.
50.Какими дифференциальными уравнениями описываются линейные цепи? Линейные цепи описываются линейными дифференциальными уравнениями с постоянными коэффициентами.
51.В каком случае электрическая цепь, содержащая R, L и С элементы, называется нелинейной? Если элементы электрической цепи R, L и С зависят от воздействия, то цепь описывается нелинейным дифференциальным уравнением и является нелинейной.
52.Какими дифференциальными уравнениями описываются нелинейные электрические цепи? Нелинейными диф.ур-ями различных порядков.
53.Что называется нелинейным элементом электрической цепи? Элемент электрической цепи, параметры которого зависят от воздействия, называется нелинейным. Различают резистивные и реактивные нелинейные элементы.
54.Нарисуйте вольт-амперную характеристику квадратичного нелинейного элемента.
55.Как называется сопротивление нелинейного элемента, определяемого по формуле:R0 = U0/I0? Сопр-е постоянному току (статическое). Оно зависит от приложенного напряжения.
56.Как называется сопротивление нелинейного элемента, определяемого по формуле: r = Du/Di? Диф-альное (динамическое),представляет собой сопр-е нелинейного эл-та переменному току малой амплитуды.
57.Что отражает собой понятие "дифференциальное сопротивление" нелинейного элемента? Сопротивление нелинейного элемента переменному току малой амплитуды.
58.В каких цепях не выполняется принцип наложения? В нелинейных цепях.
59.Почему для нелинейных цепей не справедлив принцип наложения? Пусть вольт-амперная характеристика нелинейного элемента описывается выражением i = au2. Если на такой элемент действует сложный сигнал u = u1 + u2, то отклик i = a(u1 + u2)2 = au12 + au22 + 2au1u2 отличается от суммы откликов на действие каждой составляющей в отдельности (au12 + au22 -это для лин.цепи) наличием компоненты 2au1u2, кот-ая появляется только в случае одновременного воздействия обеих составляющих. 60.На нелинейный элемент с вольт-амперной характеристикой i = au2 действуют два сигнала: u1 и u2. Чем отличается состав тока такого элемента от состава тока линейного элемента? Если на такой элемент действует сложный сигнал u = u1 + u2, то отклик i = a(u1 + u2)2 = au12 + au22 + 2au1u2 отличается от суммы откликов на действие каждой составляющей в отдельности (au12 + au22 -это для лин.цепи) наличием компоненты 2au1u2, кот-ая появляется только в случае одновременного воздействия обеих составляющих.
61. В цепях каких элементов возникают новые спектральные компоненты? В резистивных нелинейных элементах. или просто в нелинейных элементах.
62.Какие элементы используются для преобразований сигналов, связанных с изменением их спектров? Нелинейные цепи. цепи нелинейных элементов.
63. С какой целью проводится аппроксимация характеристик нелинейных элементов? На практике нелин. хар-ки нелин. компонентов получают экспериментально. Они представляются в виде таблиц и графиков. Чтобы иметь дело с аналитическими выражениями, прибегают к аппроксимации.
64.По какому условию находятся коэффициенты аппроксимации характеристик нелинейных элементов по методу Чебышева? В методе Чебышева коэффициенты a0, a1, … , aN функции F(u) находятся из условия:
,
т. е. они определяются в процессе минимизации максимального уклонения аналитической функции от заданной. Здесь uk, k = 1, 2, ..., G — выбранные значения напряжения u.
65. По какому условию находятся коэффициенты аппроксимации характеристик нелинейных элементов при среднеквадратичном приближении? При среднеквадратичном приближении коэффициенты a0, a1, …, aN должны быть такими, чтобы минимизировать величину
66.Исп-ем какого ряда производится приближение хар-ки нелинейного элемента в окрестности рабочей точки? Тейлора.
67.Какой способ аппроксимации хар-к нелинейных элементов использует равенство аппроксимирующей функции и заданной в выбранных точках? Интерполяция (метод выбранных точек).
68.Какая аппроксимация характеристик нелинейных элементов используется при анализе воздействий на них малых по величине сигналов? Степенная (полиномиальная) аппроксимация. 69.В каких случаях используется кусочно-линейная аппроксимация характеристик нелинейных элементов? когда на нелинейный элемент воздействуют напряжения с большими амплитудами.
70.Как аппроксимируется характеристика нелинейных элементов при воздействии на них напряжений с большими амплитудами? В тех случаях, когда на нелинейный элемент воздействуют напряжения с большими амплитудами, можно допустить более приближенную замену характеристики нелинейного элемента и использовать более простые аппроксимирующие функции. Наиболее часто при анализе работы нелинейного элемента в таком режиме реальная характеристика заменяется отрезками прямых линий с различными наклонами. С математической точки зрения это означает, что на каждом заменяемом участке характеристики используются степенные полиномы первой степени (N = 1) с различными значениями коэффициентов a0, a1, ..., aN.
71.На нелинейный элемент действует гармонический сигнал. Будет ли ток нелинейного элемента иметь синусоидальную форму? Нет. Он будет иметь несинусоидальную форму.
72.Каким рядом представляется ток нелинейного элемента при исследовании его спектра при воздействии гармонического сигнала? Фурье. 73.Из каких составляющих состоит ток нелинейного элемента при воздействии гармонического сигнала? ток в нелинейном элементе складывается из постоянной составляющей и бесконечного числа гармоник с частотами w, 2w, 3w,…
74.Нелинейный элемент представлен кусочно-линейной аппроксимацией. Чему равен ток через него при напряжениях, меньших напряжения отсечки?
(1)U≤Uотс (2)U≥Uотс
75.Какой вид имеет ток нелинейного элемента, представленного кусочно-линейной аппроксимацией, при воздействии на него гармонического сигнала?
(1)U≤Uотс (2)U≥Uотс
Когда на вход подается напряжение u = U0 + Umcoswt. График тока имеет характерный вид косинусоидальных им-пульсов с отсечкой.
76.Приведите рисунок, характеризующий термин "угол отсечки". Половина той части периода, в течение которой протекает ток, называется углом отсечки. На рис-е угол отсечки обозначен J и показан как на графике тока, так и на графике напряжения.
77.В чём измеряется угол отсечки? в радианах или градусах.
78.В какой ряд можно разложить периодическую последовательность импульсов тока? Фурье.
79.Какие составляющие входят в ряд Фурье при разложении чётной последовательности импульсов тока? Ряд Фурье будет содержать помимо постоянной составляющей только косинусоидальные гармониче¬ские составляющие: i=I0+Im1cosω0+ +Im2cosω0+ Im3cosω0+...
80.Какие составляющие входят в ряд Фурье при разложении нечётной последовательности импульсов тока? Поскольку эта последовательность является четной функцией переменной wt, ряд Фурье будет содержать помимо постоянной составляющей только косинусоидальные гармониче¬ские составляющие: : i=I0+Im1cosω0+ +Im2cosω0+ Im3cosω0+...
81.Что является принципиально новым при воздействии на квадратичный нелинейный элемент двух гармонических колебаний в отличие от воздействия одного? Принципиально новым по сравнению с воздействием на нелинейный элемент одного гармонического колебания здесь является появление спектральных составляющих с комбинаци¬онными частотами w1+w2 и w1-w2.
82.При воздействии на нелинейный элемент с ВАХ, аппроксимированной полиномом степени N, двух гармонических колебаний, в спектре его тока появляются комбинационные составляющие с частотами pw1 ± qw2 . Чему равна сумма p +q = ? N
83.Чем отличается "взаимная индукция" от "самоиндукции"? При протекании тока в катушке индуктивности в окружающем пространстве, согласно закону электромагнитной индукции, создается магнитный поток. Если какая-либо часть этого потока пронизывает витки другой катушки, то в последней наводится ЭДС взаимной индукции. Если пронизывает свои витки – явление самоиндукция.
84.Почему в формуле для ЭДС взаимной индукции eM2 = -M12(di1/dt) имеется знак "минус"? Знак "-" в определяется согласно правилу Ленца направлением индукционного тока, который имеет такую ориента¬цию, чтобы создаваемый им магнитный поток препятствовал тому изменению магнитного потока, которое этот ток вызывает.
85.Приведите единицу измерения взаимной индуктивности. Генри (Гн).
86.Для каких цепей, имеющих индуктивную связь, выполняется равенство коэффициентов взаимной индуктивности: М12 = М21 ? В соответствии с принципом взаимности для линейных цепей М12 = М21.
87.Две катушки индуктивности имеют индуктивную связь. Укажите две составляющие индуцированной ЭДС в любой катушке. Взаим.индукция + самоинд., например,в катушке L1 : e1=eL1+eM1 = -L1(di1/dt)-M21(di2/dt).
88.От чего зависит взаимное направление потоков само- и взаимоиндукции? Взаимное направление потоков самоиндукции и взаим.индукции зависит как от направления тока в катушках,так и от их взаимного расположения.
89.Какое включение катушек индуктивности называется согласным? Если катушки включаются таким образом, что потоки само- и взаимоиндукции складываются, то такое включение согласное.
90.Какое включение катушек индуктивности называется встречным? Если потоки само- и взаимоиндукции вычитаются, то такое включение встречное.
91.Каким коэффициентом определяется степень связи между двумя катушками индуктивности? Степень связи между L1 и L2 принято характеризовать коэффициентом связи k:
где коэф-ты
k12=Ф12/Ф11 и k21=Ф21/Ф22
характеризуют одностороннюю связь между катушками L1 и L2 92.В каких пределах может изменяться коэффициент связи между двумя катушками индуктивности? [0 (отсутствие связи),1 (сильная связь)].
93.Как изменяется эквивалентная индуктивность двух последовательно соединённых индуктивно связанных катушек при согласном включении? Lэ.с.=L1+L2+2M, т.е. эквивалентная индуктивность при согласном включении больше на 2М суммарной индуктивности L1 и L2.
94.Как изменяется эквивалентная индуктивность двух последовательно соединённых индуктивно связанных катушек при встречном включении?
Lэ.с.=L1+L2-2M, т.е. эквивалентная индуктивность при согласном включении меньше на 2М суммарной индуктивности L1 и L2.
95.Из каких двух составляющих состоит эквивалентное сопротивление отдельных индуктивно связанных ветвей при их параллельном включении? Складывается из двух составляющих: собственных сопр-ний ветвей и сопр-ний, вносимых засчет индуктивных связей.
96.Имеются две параллельно включённые индуктивно связанные ветви. Чему будет равно эквивалентное сопротивление такой цепи при отсутствии индуктивной связи? Эквива¬лентное комплексное сопротивление цепи Zэс=Z1Z2/(Z1+Z2),что соответствует известной формуле параллельного соединения Z1 и Z2. 97.Какие законы и методы используют при расчёте индуктивно связанных цепей? Законы Кирхгофа и метод контурных токов. Другие методы либо нецелесообразно использовать из-за громоздкости решения, либо нельзя применять вследствие наличия индуктивной связи (методы узловых напряжений, эквивалентного генератора). Для того чтобы можно было использовать все рассмотренные ранее методы расчета, применяют "развязку" индуктивных связей.
98.Почему при расчёте индуктивно связанных цепей не целесообразно использовать методы, кроме законов Кирхгофа и контурных токов? Другие методы либо нецелесообразно использовать из-за громоздкости решения, либо нельзя применять вследствие наличия индуктивной связи (методы узловых напряжений, эквивалентного генератора). Для того чтобы можно было использовать все рассмотренные ранее методы расчета, применяют "развязку" индуктивных связей.
99.Какой способ применяют при расчёте индуктивно связанных цепей в целях применения всех базовых законов электротехники? Для того чтобы можно было использовать все рассмотренные ранее методы расчета, применяют "развязку" индуктивных связей.
100.В чём суть метода развязки индуктивных связей? Расчет индуктивно связанных цепей существенно упрощается, если использовать эквивалент¬ные схемы, не содержащие в явном виде индуктивные свя¬зи. Составление подобных эквивалентных схем и составляет сущность метода "развязки" индуктивных связей. При этом эквивалентные связи учитываются в эквивалентных индуктивностях развязанных схем.
101.Какое устройство называется трансформатором? Устройство, предназначенное для преобразования величин переменных напряжений и токов.
102.Что подключается к первичной и что ко вторичной обмотке трансформатора? Катушка, к которой подключается источник, называют первичной, а к которой подключают на-грузку - вторичной.
103. Что является сердечником воздушного трансформатора? Сердечника нет, связь катушек через воздух.
104. Размагничивает или намагничивает вторичная обмотка трансформатора первичную обмотку? Размагничивает.
105. Для какого трансформатора коэффициент трансформации равен отношению числа витков обмоток? Идеальный трансформатор.
106.Зачем применяется ферромагнитный сердечник в трансформаторе? для увеличения магнитного потока и связи между катушками, что приводит к росту мощности, отдаваемой во вторичную цепь трансформатора. При этом по своим свойствам он приближается к идеальному трансформатору, но становится нелинейным устройством вследствие появления дополнительных потерь на гистерезис и вихревые токи.
107.Является ли трансформатор с ферромагнитным сердечником нелинейным устройством? Да. Вследствие появления дополнительных потерь на гистерезис и вихревые токи.
108.Приведите два основных вида потерь в трансформаторе с ферромагнитным сердечником. Потери на гистерезис и вихревые токи.
109.Какую цепь называют трёхфазной цепью? Совокупность трех однофазных электрических цепей (фаз), в каждой из которых действует задающее напряжение одной и той же частоты, сдвинутые относительно друг друга на определенный угол (обычно 120°).
110.Какие частоты в трёх отдельных фазах трёхфазной цепи? одинаковые. (50 Гц???)
111.На сколько градусов сдвинуты между собой фазы трёхфазной цепи? обычно 120°.
112.Какие виды соединений могут быть в трёхфазных цепях? Звезда и треугольник.
113.Какую точку (провод) называют нейтральной в трёхфазной цепи? Если принять за начало фазной обмотки конец, от кот-го действует задающее напряжение (+), то при соединении звездой все концы фазных обмоток (-) соединяются в одну точку, называемую нейтральной (нулевой).
114.Где находится нулевой провод в трёхфазной цепи, где генератор и нагрузка соединены треугольником? Нулевой провод не используется.
115.Какие напряжения называются фазными в трёхфазной цепи? Напряжения в фазах генератора и нагрузки называются фазными.
116.Какие напряжения называются линейными в трёхфазной цепи? Напряжения между линейными проводами и токи в них называют линейными.
117.Как соотносятся между собой линейное и фазное напряжение в трёхфазной цепи? Соотношение между линейными и фазными действующи¬ми напряжениями при соединениях звездой:
118.Кратко опишите принцип создания вращающегося магнитного поля? Принцип получения вращ. маг-нитного поля можно проиллюстрировать на примере 2х взаимно перпенд-х катушек индуктивностей, питаемых синусоидальными токами i1 и i2. Под действием этих токов создаются магнитные поля с индукцией в точке пересечения катушек: B1 = Bmsinwt и B2 = Bmcoswt. Результирующий вектор магнитной индукции:
В=В1+jB2=Bm(sinωt+jcosωt)=
=jBme-jωt. Т. е. получено результирующее магнитное поле, вращающееся по часовой стрелке с угловой частотой w.
119.Кратко опишите принцип создания вращающегося магнитного поля в устройствах с трёхфазным питанием? Принцип получения вращ. маг¬нитного поля можно проиллюстрировать на примере 2х взаимно перпенд-х катушек индуктивностей, питаемых синусоидальными токами i1 и i2. Под действием этих токов создаются магнитные поля с мнгновенными значениями индукций: BА = Bmsinwt и BВ = Bmsin(wt - 2П/3), Вс= Bmsin(wt + 2П/3).Введем в рассмотрение фазовый оператор
a=e j2П/3. Тогда результирующий вектор индукции В: В=
B·=j(BA+a2BB+aBC)=jBm(sinωt+
+a2sinωtcos(2П/3)-a2cosωtsin(2П/3)+ +asinωtcos(2П/3)+
+acosωtsin(2П/3))=
=j1,5Bm(sinωt+jcosωt)=
=-1,5Bme-jωt Т.о., получено результирующее магнитное поле с амплитудой магнитной индукции 1,5Вm, вращающееся с угловой частотой w по часовой стрелке.
120. На основе какого магнитного поля работает асинхронный двигатель? Вращающегося.
121. Чем создаётся вращающееся магнитное поле в асинхронном двигателе? Обмотками статора.
122.Как соотносятся между собой скорости вращения магнитных полей статора и ротора асинхронного двигателя? Для характеристики степени различия указанных скоростей враще¬ния вводят параметр
,
называемый скольжением. Vn –скор. вращ. магн. поля, созданного обмотками статора, V – скорость вращения ротора.
123.Почему асинхронный двигатель называется "асинхронным"? Вращающееся магнитное поле в асинхронном двигателе создается обмотками статора. Это поле наводит в обмотках ротора индукционные токи. Взаимодействие этих токов с вращающимся магнитным полем приводит к возникновению вращающегося момента в направлении поворота поля. В результате ротор начинает вращаться со скоростью u (об/мин), несколько меньшей скорости вращения магнитного поля un (отсюда термин "асинхронный" двигатель).
124.Что характеризует собой коэффициент скольжения асинхронного двигателя? Характеризует степень различия скорости вращения ротора v и скорости вращения магн. поля Vn.
125.Приведите основные виды материалов, различая их по электрической проводимости. Проводники (металлы), полупроводники, изоляторы(диэлектрики).Деление проводится по способности материала проводить электрический ток.
126.Чем иллюстрируют особенности проводимости материалов? Энергетическими диаграммами – распределением по энергиям электронов атомов.
127.Что изучает электроника? Электроника - область науки и техники, в кот-ой изучаются физические явления в полупроводниковых и электровакуумных приборах, электрические характеристики и параметры этих приборов, а также свойства устройств и систем с их использованием.
128.Что отражают собой энергетические диаграммы? Энергетич. диаграммы - распределение по энергиям электронов атомов. Они отражают проводимость материала.
129.В каком случае электроны атомов переходят на более высокие энергетические уровни? При внешних воздействиях электроны атомов приобретают энергию и переходят на более высокие энергетические уровни или становятся свободными.
130.На какие классы делит кристаллические тела "запрещённая зона"? Проводники, диэлектрики, полупроводники.
131. Как соотносятся между собой величины ширины запрещённой зоны металлов, полупроводников и изоляторов? У металлов практически нет запрещённой зоны,у полупроводников она примерно 3 эВ, у диэлектриков она очень широкая.
132. Какую проводимость создаёт переход электронов из валентной зоны в зону проводимости? Дырочная проводимость.
133.Что образует дырочную проводимость? За счёт перехода электронов из валентной зоны в зону проводимости образуются дырки.
134.За счёт чего создаются проводимости преимущественно одного типа? За счёт ввода примесей, кот-ые явл-ся либо донорами(отдают электроны в полупроводник),либо акцепторами(забирают своб.эл-ны).
135.Чем создаётся зона локальных валентных уровней? С вводом примеси в чистые полупроводники появились локальные валентные уровни.
136.Зависит ли проводимость чистых полупроводников от температуры? Да.
137.Зависит ли проводимость примесных полупроводников от температуры? Да.
138.Какими двумя основными факторами определяется ток в полупроводнике? Электрическим полем и неравномерностью распределения концентрации зарядов.
139.Дрейфовый ток в полупроводнике создаётся ........................................ (чем?)? Внешним электрическим полем.
140.Диффузионный ток в полупроводнике создаётся ........................................ (чем?)? Диффузионное движение (ток). существует, когда есть различие в концентрации электронов (дырок) в соседних областях полупроводника.
141.Чему равна величина теплового потенциала jт при комнатной температуре? При Т=300 К jT = 25 мВ.
201.Укажите основные узлы источника питания. Выпрямитель – устройство, предназначенное для преобразования энергии источника переменного тока в постоянный ток. Сглаживающие фильтры выполняют на основе реактивных элементов - дросселей и конденсаторов, которые оказывают соответственно большое и малое сопротивления переменному току и наоборот, - для постоянного тока. Стабилизатор напряжения.
202.Приведите определение усилителя и укажите его основные параметры. Усилитель - устройство, предназначенное для увеличения значений параметров электрического сигнала (напряжения, тока и мощности). Пар-ры:1.Коэфф-т усиления (по напряжению, по току, по мощности). 2.Вх и вых сопротивления услилтеля. 3.Частотная характеристика и частотные искажения. 5.Нелинейные искажения. 6.Динамический диапазон.
203.Что такое "Карта Карно" и в чём суть минимизации логических функций с её помощью? Для мин-ции ф-ии с числом пер-х до 5-6 наиболее удобным является метод карт Карно. Карта Карно представляет собой графич. изобр-е зн-й всех возможных комбинаций переменных. Её можно рассматривать как графич. представление всех комбинаций пер-х (минтерм), при кот. ф-ия истинна - равна true. Каждый минтерм изобр-ся на карте в виде клетки. Карта образуется путем такого распол-я клеток, при кот. минтермы соседних клеток отличаются только зн-ем одной пер-й. В связи с указанным, соседними считаются также крайние клетки каждого столбца или строки. Символ «1» характеризует прямое зн-е переменной, а «0» - ее инверсное зн-е. Минтермы мин-мой ф-ии отмечают единицами в соотв-х клетках карты. Минтермы, не входящие в ф-ию, отмечают в клетках нулями или оставляют клетки пустыми. На основании распределительного закона, а также аксиом, два минтерма, нах-ся в соседних клетках, могут быть заменены одним логическим произведением, содержащим на одну пер-ю меньше. Если соседними являются две пары минтермов, то такая группа из четырех минтермов м. б. заменена произведением, сод-щим уже на две пер-е меньше, и т.д. В общем случае наличие единиц в 2n соседних клетках позволяет исключить п переменных.
204.Чем характеризуются последовательные регистры (регистры сдвига)?, их состав. Хар-ся записью числа последовательным кодом и кроме операции хранения осуществляют преобразование последовательного кода в параллельный, служат в качестве элементов временной задержки, выполняют арифметические и логические операции. Регистр состоит из последовательно соединенных двоичных ячеек памяти, состояния которых передаются (сдвигаются) на последующие ячейки под действием тактовых импульсов.
205.Изложите принцип работы усилительного каскада. Функцию управляемого элемента (УЭ) может выполнять транзистор, электронно-вакуумная лампа или другой активный элемент. Выходная цепь каскада образована сопротивлением R и запитана от блока питания с напряжением Е. Выходной сигнал выделяется на сопротивлении R при протекании выходного тока i вследствие изменения внутреннего сопротивления УЭ. То есть, изменение тока i в выходной цепи происходит под воздействием входного напряжения.
Процесс усиления основан на преобразовании энергии источника постоянного напряжения Е в энергию переменного напряжения в выходной цепи за счет изменения сопротивления УЭ по закону, задаваемому входным сигналом.
206.Является ли мостовой выпрямитель двухполупериодным выпрямителем? Да???.
207.Приведите логическую функцию элемента "ИЛИ", отразите его функционирование таблицей истинности и временными диаграммами. Выполняет операцию логического сложения (дизъюнкции)
208.Приведите функциональную схему параллельно-последовательного регистра, укажите возможные варианты его работы. Они позволяют осуществлять запись информации как в последовательном, так и параллельном коде, в связи с чем мoгут быть использованы для преобразования кодов из последовательного в параллельный и обратно. Эти регистры допускают однотактный многотактный принципы построения. 209.Изложите принцип работы дифференциального усилительного каскада. Укажите возможные варианты подачи входного сигнала. Уменьшают дрейф режима покоя за счет параллельно-балансного построения. Построение каскада - это параллельно-балансная мостовая схема, состоящая из двух плеч, содержащих сопротивления нагрузки RК1,2, и двух других плеч, содержащих транзисторы VT1,2. По вертикали мост запитан от двух отдельных источников питания. Принцип работы ДУ - это принцип сбалансированного моста: при равных между собой входных сигналах uВХ1,2 и идеальной электрической осевой электрической симметрии, падения на сопротивлениях коллекторных нагрузок одинаковы и DuВЫХ = 0. При неравных входных напряжениях токи в вертикальных плечах не равны между собой (мост разбалансируетя) и DuВЫХ¹0.
210.Приведите схему мостового выпрямителя.
211.Охарактеризуйте параметр "Нагрузочная способность" активного логического элемента. Функциональные возможности логического элемента определяются коэффициентом разветвления п по выходу и коэффициентом объединения m по входу. Под коэффициентом разветвления n логического элемента понимают количество входов аналогичных элементов, которое может быть подключено к его выходу. Коэффициент n характеризует нагрузочную способность микросхем. Чем больше коэффициенты n и m, тем меньшее количество микросхем потребуется для создания конкретного устройства.
212. Какие устройства называются дешифрирующими? В чём суть их работы? Комбинационная логическая схема, в которой каждой из комбинаций сигналов на входах соответствует сигнал только на одном из его выходов. Они находят применение в управляющих системах для выдачи управляющих воздействий в те или иные цепи в зависимости от комбинации сигналов на входах. Широко распространены дешифраторы для преобразования кодов, получаемых на выходе счётчиков (например, двоичного или двоично-десятичного), в десятичный.
213.Что такое "Операционный усилитель? Приведите его основные параметры. Это УПТ с большим коэффициентом усиления, имеющие дифференциальный вход и один общий выход. При линейном усилении, обычно малых гармонических сигналов, ОУ характеризуется частотными параметрами, а усиление импульсных сигналов характеризуется скоростными параметрами ОУ (скорость нарастания выходного напряжения, время установления выходного напряжения). Частотные параметры ОУ определяются по его АЧХ.
214.Дайте функциональный состав источника питания, укажите назначение его узлов. Выпрямитель – устройство для преобразования энергии источника переменного тока в постоянный ток (выполнен на диодах, соединенных по определенной схеме, трансформатор на входе диодной схемы выполняет ф-ию повышению или понижению вторичного напряжения u2 при заданном первичном напряжении u1.). Сглаживающие фильтры вып-ют на основе реактивных элементов - дросселей и конденсаторов, кот. оказывают соответственно большое и малое сопротивления переменному току и наоборот, - для постоянного тока. Так же необх. нагрузка. Нагрузка выпрямителя носит активно-индуктивный характер, а для сглаживающего фильтра в виде ёмкости - активно-ёмкостный характер. Между сглаживающим фильтром и нагрузкой может быть стабилизатор напряжения, обеспечивающий поддержание с необходимой точностью требуемой величины постоянного напряжения на нагрузке в условиях изменения напряжения питающей сети и тока нагрузки.
215.Какие устройства называют «последовательными»? Приведите обобщенную функциональную схему такого устройства. ПУ в своем составе помимо КЛЦ содержит элементы памяти. Общая функциональная схема ПУ содержит КЛЦ1, вырабатывающую входные сигналы для элементов памяти ЭП, и КЛЦ2 - вырабатывающую выходные сигналы.
216.Какие логические устройства называются "Преобразователи кодов"? Какие основные операции входят в процедуру их синтеза? ЛУ, предназначенное для изменения кода информации, передаваемой и обрабатываемой цифровыми устройствами. Синтез: минимиз-ся таблица истинности; в соотв-ии с петлями покрытий минимиз-ые выр-я для переключательных функций выходов, приведенные к виду, удобному для реализации на логических элементах И-НЕ, могут быть записаны в виде уравнений; на основе полученных формул составляется схема.
217.Укажите основные свойства усилителя, охваченного отрицательной обратной связью. 1.увеличивается стабильность коэффициента усиления; нестабильность значения КU(ОС уменьшается в (1 + Кæ) раз. То есть, пренебрегая единицей, KU(ОС) » 1/æ.
Это свойство используется для стабилизации режима работы активного элемента, для расширения АЧХ, уменьшения нелинейных искажений.
2.Входное сопротивление усилителя возрастает: RВХ(ООС) = RВХ(1 + Кæ).
3.Выходное сопротивление усилителя уменьшается: RВЫХ(ООС) = RВЫХ(1 + Кæ).
Второе и третье свойства характерны для каскада с ОК (или ОИ, или повторителя напряжения), называемого эмиттерным повторителем.
218.Приведите принцип работы параметрического стабилизатора, дайте его электрическую принципиальную схему. В параметрич. стабилизаторах исп-ся постоянство напряжения некоторых видов приборов при изменении протекающего через них тока Из полупроводниковых приборов таким свойством обладает стабилитрон. На данной схеме принцип работы заключ. в пост-ве тока I ч/з резистор R0 согласно выр-ю I = (u1 - u2) / R0 = Iст + Iн = const. 219.Приведите результаты сравнительной оценки функционирования RS-, D- и JK- триггеров. RSt, и Dt-триггеры являются тактируемыми: RSt-триггер получают подачей на вход J сигнала S, а на вход К - сигнала R. Dt-триггер создается введением инвертора в цепь входа К. Триггер со счетным запуском (Тt-триггер) реализуется подключением входов J и К к входу Т.
220. Какие логические устройства называются "сумматорами"? Приведите таблицу истинности "сумматора по модулю 2". Сумматоры – ЛУ, выполняющие операцию сложения двух чисел.
Аi Bi Ci Пi
0 0 0 0
0 1 1 0
1 0 1 0
1 1 0 1
221.Приведите схему инвертирующего усилителя на основе операционного усилителя и формулы, определяющие его основные параметры.
При входном сопротивлении ОУ RВХОУ ® ¥, его входной ток IОУ ® 0, и, таким образом, IВХ = IОС. Тогда при КU ® ¥, величина (UУ = UВЫХ/КU) ® 0. Это позволяет оценить коэффициент усиления каскада как
КU = -UВЫХ/UВХ = -(IOCROC)/(IВХR1) = –RОС/R1 , а величину входного сопротивления каскада RВХ = R1 . Выходное эквивалентное сопротивление каскада определяется согласно выражения:
.
222.Приведите функциональную схему последовательного компенсационного стабилизатора напряжения.
223. С какой целью в Т-триггере используют комбинацию "ведущий триггер"/"ведомый триггер"? Триггеры Т-типа (со счетным запуском) выполняются на базе двух асинхронных RS-триггеров (Мaster-Slave-схема), один из которых называют основным, а другой - вспомогательным (ведущий-ведомый). 224. Чем отличается таблица истинности полусумматора от таблицы истинности полного сумматора?
Аi Bi Ci Пi
0 0 0 0
0 1 1 0
1 0 1 0
1 1 0 1
Аi Bi Пi-1 Ci Пi
0 0 0 0 0
0 0 1 1 0
0 1 0 1 0
0 1 1 0 1
1 0 0 1 0
1 0 1 0 1
1 1 0 0 1
1 1 1 1 1
225.Приведите обобщённую функциональную схему источника питания.
226.Чем отличаются между собой частотные и импульсные параметры операционного усилителя? При линейном усилении, обычно малых гармонических сигналов, ОУ характеризуется частотными параметрами, а усиление импульсных сигналов характеризуется скоростными параметрами ОУ. Частотные параметры ОУ определяются по его АЧХ. Скоростные параметры: скорость нарастания выходного напряжения, время установления выходного напряжения.
227.Чем определяется представление результата минимизации логической функции в виде ДНФ или КНФ при синтезе электрических схем?
Минимизация функции в ДНФ или КНФ равноправна. Представление результата минимизации в ДНФ или КНФ зависит от вида функции и состава используемых логических элементов. Реализация функции в ДНФ требует преимущественного использования логических элементов И (И-НЕ), а в КНФ - логических элементов ИЛИ (ИЛИ-НЕ).
228.Укажите основные способы построения счётчиков импульсов с коэффициентом счёта не равным 2n. Способ принудительной установки в состояние "0" всех разрядов двоичного счетчика и способ принудительного насчета. По первому способу реализуются счетчики с естественным порядком счета, по второму - счетчики с принудительным счетом.
229. Приведите назначение резистора в цепи эмиттера усилительного каскада с "общим эмиттером". Сопротивления R1 и R2 необходимы для задания режима покоя. IКП - задается током базы покоя IБП, который протекает через сопротивление R1. Совместно эти два резистора обеспечивают исходное напряжение покоя на базе UБП - под его воздействием течет ток IБП.
Сопротивление RЭ - это сопротивление отрицательной обратной связи (ООС), за счёт которой стабилизируется режим покоя каскада в диапазоне температур.
230.Приведите таблицу истинности логического элемента 2И-НЕ.
231.Чем отличается мультиплексор от демультиплексора? Мультиплексор — функциональный узел ЭВМ, осуществляющий микрооперацию передачи сигнала с одного из своих входов на один выход. Селектор (демультиплексор) — функциональный узел, осуществляющий операцию передачи сигнала с одного входа на один из нескольких выходов. 232.Какие пассивные элементы электрических цепей могут быть использованы в фильтрах источников питания? Сглаживающие фильтры выполняют на основе реактивных элементов - дросселей и конденсаторов, которые оказывают соответственно большое и малое сопротивления переменному току и наоборот, - для постоянного тока
233. В чём смысл параметра усилителя "коэффициент гармоник"?
Нелинейные искажения – это искажение уровня сигнала при усилении из-за нелинейной зависимости между выходным и входным сигналами, то есть, если на вход нелинейного усилителя поступает гармонический сигнал с частотой f, то на выходе будет негармоническое колебание, которое состоит из сигналов с частотами ¦ и 2¦, 3¦, … (гармоник). Мера таких искажений – коэффициент нелинейных искажений (Kг):
.
234. Почему регистр сдвига может использоваться в целях умножения числа на его входе? Регистр состоит из последовательно соединенных двоичных ячеек памяти, состояния которых передаются (сдвигаются) на последующие ячейки под действием тактовых импульсов. Записанное число может быть сдвинуто тактовыми импульсами на один или несколько (k) разрядов. Операции сдвига соответствуют умножению числа на 2k.
235.Какую задачу решает стабилизатор напряжения, включённый между фильтром и нагрузкой источника питания? Поддержание с необх. точностью требуемой вел-ы пост. напр-я на нагрузке в ус-ях изменения напряжения питающей сети и тока нагрузки.
236.Почему мостовая схема выпрямителя может использовать диоды с вдвое меньшим максимально допустимым обратным напряжением? Обр-е нап-е приклад-ся одновременно к двум непроводящим диодам на интервале проводимости двух других диодов Макс. обратное напр-е определяется амплитудным зн-ем напр-я u2: uобр = (2)1/2u2 = (p/2)Ud .
237.Что означает параметр "скорость нарастания выходного напряжения" операционного усилителя и в чём его значимость для импульсных устройств? Это динамич. пар-р ОУ: VU = DU/Dt; обычно для современных ОУ VU » 0,1¸100 В/мкс. Связана с макс. вых. напряжением ОУ нижеследующим выражением, показывающим полосу частот, в которой выходное напряжение ОУ может быть равно максимальному значению (полоса максимальной мощности):
.
238 Что лежит в основе методики синтеза электрических схем шифраторов, дешифраторов и преобразователей кода? В основе реш-я КС положена комбинационная таблица, кот. миним-я с пом. карт Карно. После, на получ. схемах, составляется схема. 239.Почему мостовая схема выпрямителя может использовать диоды с вдвое меньшим максимально допустимым прямым током? Поскольку ток Id = Ud/Rн распределяется поровну между парами диодов, ток Ia каждого диода в рассматриваемой схеме также находят из соотношения: Ia = Id/2 .
240.Как качественно связана мощность, потребляемая логическим элементом, с его быстродействием? Микросхемы, потребляющие большую мощность, отличаются, как правило, и высоким быстродействием.
241.Когда возможно возбуждение (генерация) в усилителе? Коэффициент усиления усилителя с ОС определяется выражением:
KU(ОС) = К/(1- Кæ). Когда Kæ ³ 1 - это ПОС(+обр. связь) и является условием возбуждения усилителя.
242.Приведите таблицу истинности логического элемента ИЛИ и проиллюстрируйте его работу временными диаграммами.
243.В какое состояние устанавливаются триггеры в четырёхразрядном двоичном суммирующем счётчике по приходу шестнадцатого импульса? В «0»
244.Приведите преимущества мостовой схемы выпрямителя. Более простой трансформатор, содержащий только одну вторичную обмотку, и меньшее обратное напряжение (при данном напряжении Ud), на которое следует выбирать диоды.
245.Почему мостовой выпрямитель получил широкое распространение в источниках питания? Более простой трансформатор, содержащий только одну вторичную обмотку, и меньшее обратное напряжение (при данном напряжении Ud), на которое следует выбирать диоды. Указанные преимущества компенсируют недостаток схемы, заключающийся в большем числе диодов. Поэтому мостовая схема нашла преобладающее применение в выпрямителях однофазного тока небольшой и средней мощности.
246.Приведите этапы синтеза комбинационно-логических электрических схем. 1. Составляют таблицу функционирования КЛЦ (таблицу истинности). Если функция задана в аналитической форме, то таблица истинности составляется так: аргументам задаются значения "0" и "1" и из выражения находят значение функции. При этом возможных сочетаний аргументов будет 2n, где n - число аргументов, т.е. входных сигналов. 2. Заполняют диаграмму Вейча (карту Карно) и производят минимизацию. Записывают из диаграммы минимизированное выражение функции. 3. На заданном элементом базисе (И-НЕ или ИЛИ-НЕ) выполняем схему, соответствующую минимизированному выражению. Для этого выражение с помощью правил де-Моргана предварительно преобразуется в форму, удобную для реализации либо на ячейках И-НЕ (выражение должно содержать только логическое умножение), либо на ячейках ИЛИ-НЕ (выражение должно содержать только логическое сложение). После такого преобразования схема составляется непосредственно на основе логического выражения функции.
247.Опишите функциональную схему счётчика импульсов с Ксч = 10 на основе двоичного с числом триггеров, равным четырём, реализованного по способу "с принудительным насчётом".
До записи "1" в 4й разряд, т. е. до прихода восьмого счетного импульса, счетчик работает как двоичный. С приходом восьмого счетного импульса "1" записывается в триггер Т4 с осуществлением обратной связи на запись "1" во вторую и третью ячейки. Таким образом, после восьмого счетного импульса вследствие принудительного насчета в счетчик записывается число 8 + 6 = 14. Девятый счетный импульс устанавливает "1" в триггере Т1, а 10-й счетный импульс возвращает счетчик в исходное нулевое состояние.
248. На какой ветви ВАХ работает стабилитрон в параметрическом стабилизаторе? На обратной ветви.
249. Приведите принцип работы параметрического стабилизатора на полупроводниковом стабилитроне. Принцип основан на наличии участка электрического (зенеровского) пробоя на обратной ветви ВАХ диода, ограниченного максимальным Iст max и минимальным Iст min токами стабилизации при соответствующих им напряжениях Uст max и Uст min. Крутизна этого участка определяет дифференциальное сопротивление стабилитрона. Для работы стабилизатора должны быть соблюдены условия: Iст ³ Iст min при Iн = Iн max и
u1 = u1 min, а также Iст < Iст max при Iн = 0 и u1 = =u1max. Величина резистора
R0 = (u1 min - u2 min) / (Iст min + Iн max) .
250.Какие законы инверсии (теоремы де Моргана) в первую очередь могут быть использованы при синтезе электрических схем комбинационно-логических цепей?
1) ;
2) .
251.Приведите схемы RS, D, T- триггеров на основе JK-триггера.
252.Укажите наиболее быстродействующий схемотехнический базис интегральных схем, из указанных: ТТЛ, КМДП (КМОП), ЭСЛ, БПЛ. БПЛ.
253.Какие элементы могут использоваться в качестве фильтров в источниках питания? Дроссели (включают последовательно с нагрузкой), конденсаторы (параллельно нагрузке).
254.Приведите выражение для представления числа в двоично-десятичной системе.
где j - номер десятичного разряда.
255.Является ли реверсивный регистр регистром сдвига? Да.
256.Укажите токи, протекающие через балластное сопротивление параметрического стабилизатора на стабилитроне. Ток регулирующего эл-та, ток нагрузки, входной ток.???
257.Почему в мостовом выпрямителе в два раза снижаются требования к диодам по параметрам "максимально допустимый ток" и "максимально допустимое напряжение". Поскольку ток Id = Ud/Rн распределяется поровну между парами диодов, ток Ia каждого диода в рассматриваемой схеме также находят из соотношения: Ia = Id/2 . Обратное напряжение прикладывается одновременно к двум непроводящим диодам на интервале проводимости двух других диодов. Максимальное обратное напряжение определяется амплитудным значением напряжения u2:uобр = (2)1/2u2 = (p/2)Ud .
258.Сколько переменных позволяет исключить наличие единиц 2n соседних клетках карты Карно? п переменных. 259.Какой функциональный узел позволяет осуществить передачу информации со своего входа в один из нескольких выходов? Селектор (демультиплексор).
260.Приведите принцип работы параметрического стабилизатора? Принцип основан на наличии участка электрического (зенеровского) пробоя на обратной ветви ВАХ диода, ограниченного максимальным Iст max и минимальным Iст min токами стабилизации при соответствующих им напряжениях Uст max и Uст min. Крутизна этого участка определяет дифференциальное сопротивление стабилитрона. Для работы стабилизатора должны быть соблюдены условия: Iст ³ Iст min при Iн = Iн max и
u1 = u1 min, а также Iст 100, можно считать: df(относит. нестаб.)» (a)1/2 / Q. Высокодобротные резонаторы уменьшают нестабильность частоты генератора.
352.Укажите основное применение D-триггера. Имеют св-во сохранять состояние на выходе после снятия сигнала с информационного входа до прихода очередного тактового импульса Используются при построении регистров.
353.Укажите назначение резистивного делителя в цепи базы биполярного транзистора в усилителя по схеме с "ОЭ". Чтобы задать IП, UП в выходной цепи, в входной цепи задают UВХП (или IВХП), например, с помощью резистивного делителя напряжения
354.Какие виды обратных связей, классифицируемых по способу подачи на вход усилителя, Вы знаете? Последовательная (сигнал ОС подается на вход усилителя последовательно с входным сигналом) и параллельная (сигнал ОС подается на вход усилителя параллельно с входным сигналом).
355.Какой функциональный узел называется компаратором? Для преобразования аналоговых (непрерывных) сигналов в импульсные сигналы, а также для сравнения величины изменяющегося сигнала с постоянным значением опорного сигнала могут использоваться функциональные узлы, называемые компараторами.
356.Чему равна частота сигнала на выходе Т-триггера по отношению к частоте на его входе? Fвых=1/2Fвх
357.Через какие точки проходит нагрузочная прямая по постоянному току в усилительном каскаде на биполярном транзисторе? Первая точка - для режима холостого хода: IКП = 0; вторая точка - для режима короткого замыкания по выходу: UКЭП = 0, IКП = EК / (RК + RЭ).
358. Приведите схему последовательной обратной связи по напряжению. 359. Какой функциональный узел называется "Триггер Шмита"? Компаратор, имеющий положительную обратную связь, вследствие которой передаточная характеристика такого функционального узла обладает петлёй гистерезиса
360. Приведите схему Т-триггера на основе JK-триггера. 361.Почему нагрузочные прямые по постоянному и переменному токам усилительного каскада проходят через точку покоя? Так как ток коллектора - это сумма переменных и постоянных составляющих, то обе нагрузочные прямые проходят через точку покоя.
362.Приведите схему последовательной обратной связи по току. 363. Чем обусловлена петля гистерезиса в триггере Шмита? Триггер Шмита: это компаратор, имеющий положительную обратную связь, вследствие которой передаточная характеристика такого функционального узла обладает петлёй гистерезиса.
364.Чем характерна таблица состояний дешифратора двоично-десятичного кода в единичный десятичный код? Значения сигналов а, b, с, d на выходах счетчика и требуемые при этом показания дешифратора могут быть использованы для определения элементов схемы дешифратора. Так, при нулевом показании счетчика сигнал "1" присутствует на инверсных выходах его триггеров, в связи с чем реализуемая каналом х0 функция будет: x0 = .
365.Какие критерии должны использоваться для выбора транзистора усилительного каскада? Необходимо смотреть на такие параметры, как: Iб. – допустимый базовый ток, Iк.доп – допустимый коллекторный ток. Uкэ. доп. – допустимое напряжение м/у коллектором и эмиттером, fгр – частота, на которую усилительные способности уменьшаются на 50%, К – коэфф-т усиления по току.
366.Приведите схему параллельной обратной связи по напряжению. 367.Из каких основных узлов состоит мультивибратор на операционном усилителе? Положительная обратная связь образована резистивным делителем R1,R2 с коэффициетом передачи æ = R1/(R1 +R2). За счёт этого на неинвертирующем входе ОУ образуется напряжение: uНИ = UВЫХæ . По инвертирующему входу включена времязадающая цепь RC. Выходное напряжение ОУ заряжает конденсатор С через сопротивление R, или конденсатор С перезаряжается через сопротивление R при изменении полярности выходного напряжения ОУ.
368.Чем характерен результат проектирования преобразователя кода 8-4-2-1 в код 2-4-2-1 ? Алгоритм преобразования представляется таблицей истинности. Синтез схемы преобразователя выполняется на осн. карт Карно. В соответствии с петлями покрытий минимизированные выражения для переключательных функций выходов, приведенные к виду, удобному для реализации на логических элементах И-НЕ, могут быть записаны в виде уравнений. ???
369.Как качественно отличаются входные сопротивления усилительных каскадов по схемам с "общим эмиттером" и с "общим истоком"? ??? в «с ОИ» RВХ » R1||R2.
370.В каких функциональных узлах положительная обратная связь характеризуется выражением KUKОС³1? Генератор.
371.В чём отличие симметричного мультивибратора от несимметричного? Длительности импульса и паузы выходного сигнала симметрич. мультивибратора равны между собой: tИ¬ = tИ1 = t¬И2. Выходной сигнал несимметричного мультивибратора отличается от сигнала симметричного мультивибратора тем, что tИ1 ¹ tИ2.
372.Сколько D-триггеров содержит однобайтовый параллельный регистр? Параллельный N-разрядный регистр состоит из N триггеров, каждый из которых имеет информационный вход, на которые и подаётся входная информация
373.Дайте Ваше определение функциональной схемы дифференциального усилителя. Дифференциальные усилительные каскады (ДУ) радикально уменьшают дрейф режима покоя первых каскадов за счет параллельно-балансного построения.
374.Для какого вида обратной связи входное напряжение усилителя определяется суммой UВХ + UOC ? Для положительной.
375.За счёт чего несимметричный мультивибратор генерирует сигнал со скважностью более 2-х? две ветви с различными сопротивлениям, что обеспечивает неодинаковые постоянные времени t в интервалы времени tИ1 и tИ2. Заряд и перезаряд конденсатора через ветви с различными сопротивлениями обеспечены наличием вентилей на диодах VD1 и VD2. За счёт этого длительность импульса и паузы не равны между собой.???
376.Почему последовательный регистр может умножить число на 2K? В послед. рег-ре записанное число м.б. сдвинуто тактовыми импульсами на один или несколько (k) разрядов. Операции сдвига соответствуют умножению числа на 2k. 377.Что представляет из себя входной сигнал дифференциального усилителя? Принцип работы ДУ - это принцип сбалансированного моста: при равных между собой входных сигналах uВХ1,2 и идеальной электрической осевой электрической симметрии, падения на сопротивлениях коллекторных нагрузок одинаковы и DuВЫХ = 0. При неравных входных напряжениях токи в вертикальных плечах не равны между собой (мост разбалансируетя) и DuВЫХ ¹ 0. То есть ДУ усиливает разность входных сигналов. Одинаковые сигналы, присутствующие одновременно на обеих входах (синфазные сигналы), никак не проявляются на выходе при идеальной симметрии плеч усилителя.
UВХ = UВХ1 + UВХ2
2.Чем отличается параметр электрической цепи "сопротивление" от элемента электрической цепи "резистор"? Сопротивление – пассивный элемент цепи, в котором электромагнитная энергия не запасается, а только необратимо преобразуется в какой-либо другой вид энергии. Подобный элемент практически неосуществим и может рассматриваться лишь как абстрактная модель некоторого реального объекта. Рассматриваемый идеализированный участок цепи называется сопротивлением и условно изображается графическим обозначением и символом R. Реальный элемент, приближающийся по своим свойствам к сопротивлению, называется резистором.
3.В каком элементе электрической цепи энергия запасается в магнитном поле? Идеализированный элемент цепи, не обладающий сопротивлением (т. е. свободный от расходования энергии), в котором может запасаться энергия магнитного поля, но которому не свойственно накапливать электрическую энергию, называется (так же как параметр, определяющий связь между током i и магнитным полем Ф) индуктивностью.
4.Какой параметр электрической цепи определяет энергию, запасённую в электрическом поле? Ёмкость.
5.Может ли мгновенная мощность электрического поля ёмкости быть отрицательной? В зависимости от знака скорости изменения напряжения мощность рс может быть либо положительной, либо отрицательной. Величина рс > 0 в те моменты времени, когда энергия поступает из источника в электрическое поле и емкость заряжается. Наоборот, рс < 0, когда энергия возвращается из электрического поля в источник и происходит разряд емкости.
6.Как может быть реализован идеализированный источник напряжения "ег"? Идеализированным источником напряжения, или генератором ЭДС, называется воображаемый источник энергии, напряжение на зажимах которого не зависит от тока, через него проходящего. Генератор ЭДС обладает бесконечно большой мощностью: при неограниченном возрастании тока мощность рг = еi→∞ . Поэтому идеализированный источник напряжения не может быть реализован физически.
7. Как может быть реализован идеализированный источник тока "iг"? Идеализированным источником тока, или генератором тока, называется фиктивный источник энергии, ток через который не зависит от напряжения на его зажимах. Генератор тока не может быть осуществлен практически, так как он обладает неограниченной мощностью: при бесконечном возрастании напряжения ток источника по определению остается неизменным и значит рг = uiг →∞ . 8.Закон Кирхгофа для токов гласит: "алгебраическая сумма токов ветвей, сходящихся в любом узле электрической цепи, равна нулю". Но применим ли этот закон для цепи, где токи в ветвях описываются однородными линейными алгебраическими уравнениями с постоянными коэффициентами? Да.
9.Закон Кирхгофа для токов гласит: "алгебраическая сумма токов ветвей, сходящихся в любом узле электрической цепи, равна нулю". Но применим ли этот закон для цепи, в одной из ветвей которой ток в её начале имеется, а на её конце ток равен нулю? Да.
10.Закон Кирхгофа для напряжений гласит: "алгебраическая сумма напряжений ветвей в любом контуре цепи равна нулю". Но применим ли этот закон для цепи, в состав которой входят линейные и нелинейные, активные и пассивные, постоянные и изменяющиеся во времени элементы? Да.
11.Чем отличается пассивный элемент электрической цепи от активного?
Активный элемент - генератор, являющийся преобразователем какого-либо вида энергии (тепловой, механической и т.п.) в электромагнитную энергию колебаний определенной формы. Многополюсник называется пассивным, если в нем нет источников энергии. Если же он содержит один или более источников, его называют активным.
12.Как характеризуются ток и напряжение на электрической цепи, состоящей из последовательно соединённых элементов? Согласно ЗТК при последовательном соединении элементов через них протекает один и тот же ток. Согласно ЗНК, напряжение, приложенное ко всей цепи U=∑{k=1,n}Uk.
13.Как характеризуются напряжение и ток на электрической цепи, состоящей из параллельно соединённых элементов? При параллельном соединении элементов согласно ЗНК к ним будет приложено одно и то же напряжение, а I=∑{k=1,n}Ik.
14.Единицей измерения ёмкости С является Фарада, а сопротивления R - Ом. Какая единица измерения будет у произведения RC? Как у времени, секунда.
15.Можно ли найти реакцию электрической цепи, содержащей диод с вольт-амперной характеристикой, описываемой выражением i = u2, при одновременном воздействии двух сигналов, путём суммирования реакций от каждого воздействия в отдельности? Да.
16.Справедливы ли законы токов и напряжений Кирхгофа для метода контурных токов? Да.
17.Если источник напряжения помещён в какую-либо ветвь l пассивной линейной электрической цепи и вызывает в другой ветви k ток определённой величины, то какой ток в ветви l вызовет этот же источник, будучи помещённый в ветвь k ? Ток той же величины.
18.Известно, что узловые напряжения электрической цепи определяются алгебраической суммой частных узловых напряжений, обусловленных действием каждого задающего узлового тока в отдельности (согласно метода узловых напряжений). Какой принцип отражают уравнения для определения узловых напряжений? Как и в методе контурных токов, эти уравнения отражают принцип наложения, характерный для линейных электрических цепей.
19.Для нахождения тока в одной той же самой ветви электрической цепи сначала использован метод эквивалентного источника напряжения, а затем метод эквивалентного источника тока. Чем будут отличаться результаты, полученные в обеих случаях? Они дают один и тот же результат.
20.Как называются две электрические цепи, если существует сходство изменения напряжения в одной цепи и законов изменения токов в другой цепи (u = Ri и i = Gu)? В этом случае проявляется принцип дуальности (двойственности). Цепь с изменением токов – дуальная.
21.Теорема Телледжена гласит: "сумма произведений напряжений uk и токов ik всех ветвей цепи, удовлетворяющих законам Кирхгофа, равна нулю. Справедлива ли она для линейных, нелинейных, активных и пассивных цепей? Да.
22.Как должны соотноситься между собой сопротивление нагрузки Rн и внутреннее сопротивление генератора Rг для оптимальной передачи электрической энергии от активного к пассивному двухполюснику? Rн = Rг
23. Как представляются гармонические колебания при символическом методе (методе комплексных амплитуд) расчёта электрических цепей и в какой форме представляется синусоидальный ток на комплексной плоскости? Представим ток i на комплексной плоскости. Для этого изобразим вектор Im на комплексной плоскости с учетом начальной фазы φ. Будем вращать этот вектор в положительном направлении (против часовой стрелки) с угловой частотой ω. Тогда в любой момент времени положение вращающегося вектора определится комплексной величиной (комплексным гармоническим колебанием):i(t) = Imej(ω t + φ) =Imcos(ωt + φ i) + jImsin(ωt + φ i). Синусоидальный ток i на комплексной плоскости представляется в форме проекции на мнимую ось вращающегося вектора: i = Im[Imej(ω t + j )] = Im[ mejωt],где Im-мнимый.Комплексная амплитуда тока - m. Комплексную амплитуду синусоидальной функции заданной частоты можно рассматривать как преобразование временной функции в частотную область. 24.Как различаются по фазе ток и напряжение в резистивных, индуктивных и ёмкостных элементах электрических цепей? Ток i и напряжение u в резистивном элементе совпадают по фазе друг с другом. Ток в индуктивности отстает от приложенного напряжения на П/2.Ток в емкости опережает приложенное напряжение на П/2.
25.Почему при символическом методе расчёта цепей со смешанным соединением элементов при гармоническом воздействии можно тригонометрические операции над колебаниями и геометрические операции над векторами свести к алгебраическим операциям над комплексными числами?
Допустимость использования символического метода объясняется тем, что в линейных цепях в режиме гармонических воздействий в цепи устанавливаются гармонические колебания той же частоты. Таким образом, неизвестными параметрами токов и напряжений будут лишь амплитуды и фазы, определяемые однозначно их комплексными амплитудами ( ).
26.Чем отличается условие оптимальной передачи электрической энергии от активного двухполюсника к пассивному при гармонических воздействиях от условия оптимальной передачи на постоянном токе? На пост.токе сопротивление нагрузки Rн = сопротивление генератора Rг . При гарм.воздействии комплексное внутреннее сопротивление источника=комплексно-сопряжённому сопр-ю нагрузки: ,[активное внутр.сопр-е=активной составляющей нагрузки(Rг=Rн), реактивное сопр-е источника=комплексной составляющей реактивного сопр-я нагрузки(Хг=Хн)].
27.Чем характеризуется резонанс в электрической цепи? Резонанс – такое состояние эл.цепи, состоящей из разнохарактерных реактивных элементов,при кот-ом фазовый сдвиг м/у входным током и приложенным напряжением равен нулю.
28.Как соотносятся между собой реактивные сопротивления последовательного колебательного контура на резонансной частоте? Будут равны друг другу.
29.Во сколько раз изменяется ток в последовательном колебательном контуре на резонансной частоте? Полоса пропускания контура-полоса частот вблизи резонанса,на границах кот-ой ток снижается в √2 раз относительно тока на резонансной частоте.
30.Как соотносятся между собой резонансные частоты последовательного колебательного контура и параллельного колебательного контура без потерь? Равны.
31.От какого источника необходимо возбуждать параллельный колебательный контур для улучшения его избирательных свойств? От источника тока. 32.Из каких типов простейших фильтров могут быть составлены полосовые фильтры? Могут быть легко получены из ФНЧ с помощью замены переменной (частоты) или, как принято говорить, с помощью преобразования частоты (механические резонаторы). 33.Что такое "вынужденные и свободные составляющие" переходных процессов в электрических цепях? Цепь в момент t = 0 подключается к источнику внешнего напряжения. Напишем для этой цепи второй закон Кирхгофа:
uс + ur = e(t), t ³ 0. Учитывая, что ток в цепи i = С dUc/dt, ur = ir = rC dUc/dt, будем иметь rC dUc/dt +uc=e(t),или dUc/dt +Uc/rC=e(t)/rC.Полученное рав-во представляет собой лин.диф.ур-е 1 порядка с неизвестной функцией uc. Общее реш-е ур-я можно записать в виде суммы свободной uсв и вынужденной ив составляющих напряжения:Uc=Uсв+ +Uв=Ае^(-t/rC) +Uв.
Полоса пропускания контура-полоса частот вблизи резонанса,на границах кот-ой ток снижается в √2 раз относительно тока на резонансной частоте.
34.Укажите основные отличия операторных электрических цепей от обычных. При составлении эквивалентных операторных схем источники тока и напряжений i(t) и u(t) заменяются соответствующими изображениями I(р) и U(p), индуктивность L заменяется на pL, а емкость С — на l/pC при нулевых начальных условиях. Если начальные условия ненулевые, то последовательно с pL добавляется источник напряжения Li(0_ ), а с С — источник напряжения — ис(0_)/р.
35.Приведите основные достоинства операторного метода расчёта переходных процессов. Переход от временной области в область комплексного переменного p = a + jw. При этом операции диф-вания и интегрир-ния ф-ий времени заменяются соответствующими операциями умнож-я и деления ф-ий комплексного переменного на оператор р, что упрощает расчет,т.к.сводит систему диф.ур-ний к системе алгебраических.Отпадает необходимость определения постоянных интегрирования. 36. Что позволяет сделать преобразование Лапласа в операторном методе расчёта переходных процессов? Позволяет перенести решение из области функций действительного переменного t в область комплексного переменного p = a + jw.При этом операции диф-вания и интегрир-ния ф-ий времени заменяются соответствующими операциями умнож-я и деления ф-ий комплексного переменного на оператор р, что упрощает расчет,т.к.сводит систему диф.ур-ний к системе алгебраических.Отпадает необходимость определения постоянных интегрирования.
37.Для чего используется прямое преобразование Лапласа в операторном методе расчёта переходных процессов? Для перехода от диф.ур-й к алгебраическим без необходимости определять постоянные интегрирования. Мы получаем изображение по Лапласу.
38.Для чего используется обратное преобразование Лапласа в операторном методе расчёта переходных процессов? Для перехода обратно из комплексной плоскости во временное представление. Мы получаем оригинал по Лапласу.
39.Что такое "изображение по Лапласу" в операторном методе расчёта переходных процессов? ,где f(t)-ф-ия действительного переменного t,определенная при t³0 (при t<0, f(t) = 0)и удовлетворяющая условиям ограниченного роста:
,где множитель М и показатель роста С0 - положительные действительные числа.
40.Что такое "оригинал" в операторном методе расчёта переходных процессов?
где с-константа из реш-я ур-я ф-ции изображения по Лапласу.
41.Что означает запись f(t) ≑ F(p) в операторном методе расчёта переходных процессов? Оригинал и изображение представляют собой пару функций действительного f(t) и комплексного F(p) переменного,связанных преобразованием Лапласа.
42.Для операторного метода продолжите формулу: f'(t) ≑ F(p).
43. Для операторного метода продолжите формулу: ≑ F(p)/p.
44.Напишите формулы законов Кирхгофа в операторной форме.
1 закон (ЗТК): ,
2 закон (ЗНК): .
45.Напишите формулу закона Ома для нулевых начальных условий в операторной форме. ,
z(p)-операторное сопр-е цепи,y(p)-операторная проводимость цепи.
46. Что позволяют найти таблицы оригиналов и изображений в операторном методе расчёта переходных процессов? Используя законы Ома и Кирхгофа в операторной форме, можно найти изображения искомых токов и напряжений в цепи. Для определения оригиналов токов и напряжений можно воспользоваться либо таблицами оригиналов и изображений, либо применить теорему разложения.
47. Чем заменяются источники тока i(t) и напряжения u(t) при составлении эквивалентных операторных схем? Соответствующими изображениями I(р) и U(p).
48.Чем заменяется индуктивность L и ёмкость С при составлении эквивалентных операторных схем? Индуктивность L заменяется на pL, а емкость С — на l/pC при нулевых начальных условиях. Если начальные условия ненулевые, то последовательно с pL добавляется источник напряжения Li(0_ ), а с С — источник напряжения — ис(0_)/р. 49.Приведите формулу операторной передаточной функции по напряжению.
50.Какими дифференциальными уравнениями описываются линейные цепи? Линейные цепи описываются линейными дифференциальными уравнениями с постоянными коэффициентами.
51.В каком случае электрическая цепь, содержащая R, L и С элементы, называется нелинейной? Если элементы электрической цепи R, L и С зависят от воздействия, то цепь описывается нелинейным дифференциальным уравнением и является нелинейной.
52.Какими дифференциальными уравнениями описываются нелинейные электрические цепи? Нелинейными диф.ур-ями различных порядков.
53.Что называется нелинейным элементом электрической цепи? Элемент электрической цепи, параметры которого зависят от воздействия, называется нелинейным. Различают резистивные и реактивные нелинейные элементы.
54.Нарисуйте вольт-амперную характеристику квадратичного нелинейного элемента.
55.Как называется сопротивление нелинейного элемента, определяемого по формуле:R0 = U0/I0? Сопр-е постоянному току (статическое). Оно зависит от приложенного напряжения.
56.Как называется сопротивление нелинейного элемента, определяемого по формуле: r = Du/Di? Диф-альное (динамическое),представляет собой сопр-е нелинейного эл-та переменному току малой амплитуды.
57.Что отражает собой понятие "дифференциальное сопротивление" нелинейного элемента? Сопротивление нелинейного элемента переменному току малой амплитуды.
58.В каких цепях не выполняется принцип наложения? В нелинейных цепях.
59.Почему для нелинейных цепей не справедлив принцип наложения? Пусть вольт-амперная характеристика нелинейного элемента описывается выражением i = au2. Если на такой элемент действует сложный сигнал u = u1 + u2, то отклик i = a(u1 + u2)2 = au12 + au22 + 2au1u2 отличается от суммы откликов на действие каждой составляющей в отдельности (au12 + au22 -это для лин.цепи) наличием компоненты 2au1u2, кот-ая появляется только в случае одновременного воздействия обеих составляющих. 60.На нелинейный элемент с вольт-амперной характеристикой i = au2 действуют два сигнала: u1 и u2. Чем отличается состав тока такого элемента от состава тока линейного элемента? Если на такой элемент действует сложный сигнал u = u1 + u2, то отклик i = a(u1 + u2)2 = au12 + au22 + 2au1u2 отличается от суммы откликов на действие каждой составляющей в отдельности (au12 + au22 -это для лин.цепи) наличием компоненты 2au1u2, кот-ая появляется только в случае одновременного воздействия обеих составляющих.
61. В цепях каких элементов возникают новые спектральные компоненты? В резистивных нелинейных элементах. или просто в нелинейных элементах.
62.Какие элементы используются для преобразований сигналов, связанных с изменением их спектров? Нелинейные цепи. цепи нелинейных элементов.
63. С какой целью проводится аппроксимация характеристик нелинейных элементов? На практике нелин. хар-ки нелин. компонентов получают экспериментально. Они представляются в виде таблиц и графиков. Чтобы иметь дело с аналитическими выражениями, прибегают к аппроксимации.
64.По какому условию находятся коэффициенты аппроксимации характеристик нелинейных элементов по методу Чебышева? В методе Чебышева коэффициенты a0, a1, … , aN функции F(u) находятся из условия:
,
т. е. они определяются в процессе минимизации максимального уклонения аналитической функции от заданной. Здесь uk, k = 1, 2, ..., G — выбранные значения напряжения u.
65. По какому условию находятся коэффициенты аппроксимации характеристик нелинейных элементов при среднеквадратичном приближении? При среднеквадратичном приближении коэффициенты a0, a1, …, aN должны быть такими, чтобы минимизировать величину
66.Исп-ем какого ряда производится приближение хар-ки нелинейного элемента в окрестности рабочей точки? Тейлора.
67.Какой способ аппроксимации хар-к нелинейных элементов использует равенство аппроксимирующей функции и заданной в выбранных точках? Интерполяция (метод выбранных точек).
68.Какая аппроксимация характеристик нелинейных элементов используется при анализе воздействий на них малых по величине сигналов? Степенная (полиномиальная) аппроксимация. 69.В каких случаях используется кусочно-линейная аппроксимация характеристик нелинейных элементов? когда на нелинейный элемент воздействуют напряжения с большими амплитудами.
70.Как аппроксимируется характеристика нелинейных элементов при воздействии на них напряжений с большими амплитудами? В тех случаях, когда на нелинейный элемент воздействуют напряжения с большими амплитудами, можно допустить более приближенную замену характеристики нелинейного элемента и использовать более простые аппроксимирующие функции. Наиболее часто при анализе работы нелинейного элемента в таком режиме реальная характеристика заменяется отрезками прямых линий с различными наклонами. С математической точки зрения это означает, что на каждом заменяемом участке характеристики используются степенные полиномы первой степени (N = 1) с различными значениями коэффициентов a0, a1, ..., aN.
71.На нелинейный элемент действует гармонический сигнал. Будет ли ток нелинейного элемента иметь синусоидальную форму? Нет. Он будет иметь несинусоидальную форму.
72.Каким рядом представляется ток нелинейного элемента при исследовании его спектра при воздействии гармонического сигнала? Фурье. 73.Из каких составляющих состоит ток нелинейного элемента при воздействии гармонического сигнала? ток в нелинейном элементе складывается из постоянной составляющей и бесконечного числа гармоник с частотами w, 2w, 3w,…
74.Нелинейный элемент представлен кусочно-линейной аппроксимацией. Чему равен ток через него при напряжениях, меньших напряжения отсечки?
(1)U≤Uотс (2)U≥Uотс
75.Какой вид имеет ток нелинейного элемента, представленного кусочно-линейной аппроксимацией, при воздействии на него гармонического сигнала?
(1)U≤Uотс (2)U≥Uотс
Когда на вход подается напряжение u = U0 + Umcoswt. График тока имеет характерный вид косинусоидальных им-пульсов с отсечкой.
76.Приведите рисунок, характеризующий термин "угол отсечки". Половина той части периода, в течение которой протекает ток, называется углом отсечки. На рис-е угол отсечки обозначен J и показан как на графике тока, так и на графике напряжения.
77.В чём измеряется угол отсечки? в радианах или градусах.
78.В какой ряд можно разложить периодическую последовательность импульсов тока? Фурье.
79.Какие составляющие входят в ряд Фурье при разложении чётной последовательности импульсов тока? Ряд Фурье будет содержать помимо постоянной составляющей только косинусоидальные гармониче¬ские составляющие: i=I0+Im1cosω0+ +Im2cosω0+ Im3cosω0+...
80.Какие составляющие входят в ряд Фурье при разложении нечётной последовательности импульсов тока? Поскольку эта последовательность является четной функцией переменной wt, ряд Фурье будет содержать помимо постоянной составляющей только косинусоидальные гармониче¬ские составляющие: : i=I0+Im1cosω0+ +Im2cosω0+ Im3cosω0+...
81.Что является принципиально новым при воздействии на квадратичный нелинейный элемент двух гармонических колебаний в отличие от воздействия одного? Принципиально новым по сравнению с воздействием на нелинейный элемент одного гармонического колебания здесь является появление спектральных составляющих с комбинаци¬онными частотами w1+w2 и w1-w2.
82.При воздействии на нелинейный элемент с ВАХ, аппроксимированной полиномом степени N, двух гармонических колебаний, в спектре его тока появляются комбинационные составляющие с частотами pw1 ± qw2 . Чему равна сумма p +q = ? N
83.Чем отличается "взаимная индукция" от "самоиндукции"? При протекании тока в катушке индуктивности в окружающем пространстве, согласно закону электромагнитной индукции, создается магнитный поток. Если какая-либо часть этого потока пронизывает витки другой катушки, то в последней наводится ЭДС взаимной индукции. Если пронизывает свои витки – явление самоиндукция.
84.Почему в формуле для ЭДС взаимной индукции eM2 = -M12(di1/dt) имеется знак "минус"? Знак "-" в определяется согласно правилу Ленца направлением индукционного тока, который имеет такую ориента¬цию, чтобы создаваемый им магнитный поток препятствовал тому изменению магнитного потока, которое этот ток вызывает.
85.Приведите единицу измерения взаимной индуктивности. Генри (Гн).
86.Для каких цепей, имеющих индуктивную связь, выполняется равенство коэффициентов взаимной индуктивности: М12 = М21 ? В соответствии с принципом взаимности для линейных цепей М12 = М21.
87.Две катушки индуктивности имеют индуктивную связь. Укажите две составляющие индуцированной ЭДС в любой катушке. Взаим.индукция + самоинд., например,в катушке L1 : e1=eL1+eM1 = -L1(di1/dt)-M21(di2/dt).
88.От чего зависит взаимное направление потоков само- и взаимоиндукции? Взаимное направление потоков самоиндукции и взаим.индукции зависит как от направления тока в катушках,так и от их взаимного расположения.
89.Какое включение катушек индуктивности называется согласным? Если катушки включаются таким образом, что потоки само- и взаимоиндукции складываются, то такое включение согласное.
90.Какое включение катушек индуктивности называется встречным? Если потоки само- и взаимоиндукции вычитаются, то такое включение встречное.
91.Каким коэффициентом определяется степень связи между двумя катушками индуктивности? Степень связи между L1 и L2 принято характеризовать коэффициентом связи k:
где коэф-ты
k12=Ф12/Ф11 и k21=Ф21/Ф22
характеризуют одностороннюю связь между катушками L1 и L2 92.В каких пределах может изменяться коэффициент связи между двумя катушками индуктивности? [0 (отсутствие связи),1 (сильная связь)].
93.Как изменяется эквивалентная индуктивность двух последовательно соединённых индуктивно связанных катушек при согласном включении? Lэ.с.=L1+L2+2M, т.е. эквивалентная индуктивность при согласном включении больше на 2М суммарной индуктивности L1 и L2.
94.Как изменяется эквивалентная индуктивность двух последовательно соединённых индуктивно связанных катушек при встречном включении?
Lэ.с.=L1+L2-2M, т.е. эквивалентная индуктивность при согласном включении меньше на 2М суммарной индуктивности L1 и L2.
95.Из каких двух составляющих состоит эквивалентное сопротивление отдельных индуктивно связанных ветвей при их параллельном включении? Складывается из двух составляющих: собственных сопр-ний ветвей и сопр-ний, вносимых засчет индуктивных связей.
96.Имеются две параллельно включённые индуктивно связанные ветви. Чему будет равно эквивалентное сопротивление такой цепи при отсутствии индуктивной связи? Эквива¬лентное комплексное сопротивление цепи Zэс=Z1Z2/(Z1+Z2),что соответствует известной формуле параллельного соединения Z1 и Z2. 97.Какие законы и методы используют при расчёте индуктивно связанных цепей? Законы Кирхгофа и метод контурных токов. Другие методы либо нецелесообразно использовать из-за громоздкости решения, либо нельзя применять вследствие наличия индуктивной связи (методы узловых напряжений, эквивалентного генератора). Для того чтобы можно было использовать все рассмотренные ранее методы расчета, применяют "развязку" индуктивных связей.
98.Почему при расчёте индуктивно связанных цепей не целесообразно использовать методы, кроме законов Кирхгофа и контурных токов? Другие методы либо нецелесообразно использовать из-за громоздкости решения, либо нельзя применять вследствие наличия индуктивной связи (методы узловых напряжений, эквивалентного генератора). Для того чтобы можно было использовать все рассмотренные ранее методы расчета, применяют "развязку" индуктивных связей.
99.Какой способ применяют при расчёте индуктивно связанных цепей в целях применения всех базовых законов электротехники? Для того чтобы можно было использовать все рассмотренные ранее методы расчета, применяют "развязку" индуктивных связей.
100.В чём суть метода развязки индуктивных связей? Расчет индуктивно связанных цепей существенно упрощается, если использовать эквивалент¬ные схемы, не содержащие в явном виде индуктивные свя¬зи. Составление подобных эквивалентных схем и составляет сущность метода "развязки" индуктивных связей. При этом эквивалентные связи учитываются в эквивалентных индуктивностях развязанных схем.
101.Какое устройство называется трансформатором? Устройство, предназначенное для преобразования величин переменных напряжений и токов.
102.Что подключается к первичной и что ко вторичной обмотке трансформатора? Катушка, к которой подключается источник, называют первичной, а к которой подключают на-грузку - вторичной.
103. Что является сердечником воздушного трансформатора? Сердечника нет, связь катушек через воздух.
104. Размагничивает или намагничивает вторичная обмотка трансформатора первичную обмотку? Размагничивает.
105. Для какого трансформатора коэффициент трансформации равен отношению числа витков обмоток? Идеальный трансформатор.
106.Зачем применяется ферромагнитный сердечник в трансформаторе? для увеличения магнитного потока и связи между катушками, что приводит к росту мощности, отдаваемой во вторичную цепь трансформатора. При этом по своим свойствам он приближается к идеальному трансформатору, но становится нелинейным устройством вследствие появления дополнительных потерь на гистерезис и вихревые токи.
107.Является ли трансформатор с ферромагнитным сердечником нелинейным устройством? Да. Вследствие появления дополнительных потерь на гистерезис и вихревые токи.
108.Приведите два основных вида потерь в трансформаторе с ферромагнитным сердечником. Потери на гистерезис и вихревые токи.
109.Какую цепь называют трёхфазной цепью? Совокупность трех однофазных электрических цепей (фаз), в каждой из которых действует задающее напряжение одной и той же частоты, сдвинутые относительно друг друга на определенный угол (обычно 120°).
110.Какие частоты в трёх отдельных фазах трёхфазной цепи? одинаковые. (50 Гц???)
111.На сколько градусов сдвинуты между собой фазы трёхфазной цепи? обычно 120°.
112.Какие виды соединений могут быть в трёхфазных цепях? Звезда и треугольник.
113.Какую точку (провод) называют нейтральной в трёхфазной цепи? Если принять за начало фазной обмотки конец, от кот-го действует задающее напряжение (+), то при соединении звездой все концы фазных обмоток (-) соединяются в одну точку, называемую нейтральной (нулевой).
114.Где находится нулевой провод в трёхфазной цепи, где генератор и нагрузка соединены треугольником? Нулевой провод не используется.
115.Какие напряжения называются фазными в трёхфазной цепи? Напряжения в фазах генератора и нагрузки называются фазными.
116.Какие напряжения называются линейными в трёхфазной цепи? Напряжения между линейными проводами и токи в них называют линейными.
117.Как соотносятся между собой линейное и фазное напряжение в трёхфазной цепи? Соотношение между линейными и фазными действующи¬ми напряжениями при соединениях звездой:
118.Кратко опишите принцип создания вращающегося магнитного поля? Принцип получения вращ. маг-нитного поля можно проиллюстрировать на примере 2х взаимно перпенд-х катушек индуктивностей, питаемых синусоидальными токами i1 и i2. Под действием этих токов создаются магнитные поля с индукцией в точке пересечения катушек: B1 = Bmsinwt и B2 = Bmcoswt. Результирующий вектор магнитной индукции:
В=В1+jB2=Bm(sinωt+jcosωt)=
=jBme-jωt. Т. е. получено результирующее магнитное поле, вращающееся по часовой стрелке с угловой частотой w.
119.Кратко опишите принцип создания вращающегося магнитного поля в устройствах с трёхфазным питанием? Принцип получения вращ. маг¬нитного поля можно проиллюстрировать на примере 2х взаимно перпенд-х катушек индуктивностей, питаемых синусоидальными токами i1 и i2. Под действием этих токов создаются магнитные поля с мнгновенными значениями индукций: BА = Bmsinwt и BВ = Bmsin(wt - 2П/3), Вс= Bmsin(wt + 2П/3).Введем в рассмотрение фазовый оператор
a=e j2П/3. Тогда результирующий вектор индукции В: В=
B·=j(BA+a2BB+aBC)=jBm(sinωt+
+a2sinωtcos(2П/3)-a2cosωtsin(2П/3)+ +asinωtcos(2П/3)+
+acosωtsin(2П/3))=
=j1,5Bm(sinωt+jcosωt)=
=-1,5Bme-jωt Т.о., получено результирующее магнитное поле с амплитудой магнитной индукции 1,5Вm, вращающееся с угловой частотой w по часовой стрелке.
120. На основе какого магнитного поля работает асинхронный двигатель? Вращающегося.
121. Чем создаётся вращающееся магнитное поле в асинхронном двигателе? Обмотками статора.
122.Как соотносятся между собой скорости вращения магнитных полей статора и ротора асинхронного двигателя? Для характеристики степени различия указанных скоростей враще¬ния вводят параметр
,
называемый скольжением. Vn –скор. вращ. магн. поля, созданного обмотками статора, V – скорость вращения ротора.
123.Почему асинхронный двигатель называется "асинхронным"? Вращающееся магнитное поле в асинхронном двигателе создается обмотками статора. Это поле наводит в обмотках ротора индукционные токи. Взаимодействие этих токов с вращающимся магнитным полем приводит к возникновению вращающегося момента в направлении поворота поля. В результате ротор начинает вращаться со скоростью u (об/мин), несколько меньшей скорости вращения магнитного поля un (отсюда термин "асинхронный" двигатель).
124.Что характеризует собой коэффициент скольжения асинхронного двигателя? Характеризует степень различия скорости вращения ротора v и скорости вращения магн. поля Vn.
125.Приведите основные виды материалов, различая их по электрической проводимости. Проводники (металлы), полупроводники, изоляторы(диэлектрики).Деление проводится по способности материала проводить электрический ток.
126.Чем иллюстрируют особенности проводимости материалов? Энергетическими диаграммами – распределением по энергиям электронов атомов.
127.Что изучает электроника? Электроника - область науки и техники, в кот-ой изучаются физические явления в полупроводниковых и электровакуумных приборах, электрические характеристики и параметры этих приборов, а также свойства устройств и систем с их использованием.
128.Что отражают собой энергетические диаграммы? Энергетич. диаграммы - распределение по энергиям электронов атомов. Они отражают проводимость материала.
129.В каком случае электроны атомов переходят на более высокие энергетические уровни? При внешних воздействиях электроны атомов приобретают энергию и переходят на более высокие энергетические уровни или становятся свободными.
130.На какие классы делит кристаллические тела "запрещённая зона"? Проводники, диэлектрики, полупроводники.
131. Как соотносятся между собой величины ширины запрещённой зоны металлов, полупроводников и изоляторов? У металлов практически нет запрещённой зоны,у полупроводников она примерно 3 эВ, у диэлектриков она очень широкая.
132. Какую проводимость создаёт переход электронов из валентной зоны в зону проводимости? Дырочная проводимость.
133.Что образует дырочную проводимость? За счёт перехода электронов из валентной зоны в зону проводимости образуются дырки.
134.За счёт чего создаются проводимости преимущественно одного типа? За счёт ввода примесей, кот-ые явл-ся либо донорами(отдают электроны в полупроводник),либо акцепторами(забирают своб.эл-ны).
135.Чем создаётся зона локальных валентных уровней? С вводом примеси в чистые полупроводники появились локальные валентные уровни.
136.Зависит ли проводимость чистых полупроводников от температуры? Да.
137.Зависит ли проводимость примесных полупроводников от температуры? Да.
138.Какими двумя основными факторами определяется ток в полупроводнике? Электрическим полем и неравномерностью распределения концентрации зарядов.
139.Дрейфовый ток в полупроводнике создаётся ........................................ (чем?)? Внешним электрическим полем.
140.Диффузионный ток в полупроводнике создаётся ........................................ (чем?)? Диффузионное движение (ток). существует, когда есть различие в концентрации электронов (дырок) в соседних областях полупроводника.
141.Чему равна величина теплового потенциала jт при комнатной температуре? При Т=300 К jT = 25 мВ.
201.Укажите основные узлы источника питания. Выпрямитель – устройство, предназначенное для преобразования энергии источника переменного тока в постоянный ток. Сглаживающие фильтры выполняют на основе реактивных элементов - дросселей и конденсаторов, которые оказывают соответственно большое и малое сопротивления переменному току и наоборот, - для постоянного тока. Стабилизатор напряжения.
202.Приведите определение усилителя и укажите его основные параметры. Усилитель - устройство, предназначенное для увеличения значений параметров электрического сигнала (напряжения, тока и мощности). Пар-ры:1.Коэфф-т усиления (по напряжению, по току, по мощности). 2.Вх и вых сопротивления услилтеля. 3.Частотная характеристика и частотные искажения. 5.Нелинейные искажения. 6.Динамический диапазон.
203.Что такое "Карта Карно" и в чём суть минимизации логических функций с её помощью? Для мин-ции ф-ии с числом пер-х до 5-6 наиболее удобным является метод карт Карно. Карта Карно представляет собой графич. изобр-е зн-й всех возможных комбинаций переменных. Её можно рассматривать как графич. представление всех комбинаций пер-х (минтерм), при кот. ф-ия истинна - равна true. Каждый минтерм изобр-ся на карте в виде клетки. Карта образуется путем такого распол-я клеток, при кот. минтермы соседних клеток отличаются только зн-ем одной пер-й. В связи с указанным, соседними считаются также крайние клетки каждого столбца или строки. Символ «1» характеризует прямое зн-е переменной, а «0» - ее инверсное зн-е. Минтермы мин-мой ф-ии отмечают единицами в соотв-х клетках карты. Минтермы, не входящие в ф-ию, отмечают в клетках нулями или оставляют клетки пустыми. На основании распределительного закона, а также аксиом, два минтерма, нах-ся в соседних клетках, могут быть заменены одним логическим произведением, содержащим на одну пер-ю меньше. Если соседними являются две пары минтермов, то такая группа из четырех минтермов м. б. заменена произведением, сод-щим уже на две пер-е меньше, и т.д. В общем случае наличие единиц в 2n соседних клетках позволяет исключить п переменных.
204.Чем характеризуются последовательные регистры (регистры сдвига)?, их состав. Хар-ся записью числа последовательным кодом и кроме операции хранения осуществляют преобразование последовательного кода в параллельный, служат в качестве элементов временной задержки, выполняют арифметические и логические операции. Регистр состоит из последовательно соединенных двоичных ячеек памяти, состояния которых передаются (сдвигаются) на последующие ячейки под действием тактовых импульсов.
205.Изложите принцип работы усилительного каскада. Функцию управляемого элемента (УЭ) может выполнять транзистор, электронно-вакуумная лампа или другой активный элемент. Выходная цепь каскада образована сопротивлением R и запитана от блока питания с напряжением Е. Выходной сигнал выделяется на сопротивлении R при протекании выходного тока i вследствие изменения внутреннего сопротивления УЭ. То есть, изменение тока i в выходной цепи происходит под воздействием входного напряжения.
Процесс усиления основан на преобразовании энергии источника постоянного напряжения Е в энергию переменного напряжения в выходной цепи за счет изменения сопротивления УЭ по закону, задаваемому входным сигналом.
206.Является ли мостовой выпрямитель двухполупериодным выпрямителем? Да???.
207.Приведите логическую функцию элемента "ИЛИ", отразите его функционирование таблицей истинности и временными диаграммами. Выполняет операцию логического сложения (дизъюнкции)
208.Приведите функциональную схему параллельно-последовательного регистра, укажите возможные варианты его работы. Они позволяют осуществлять запись информации как в последовательном, так и параллельном коде, в связи с чем мoгут быть использованы для преобразования кодов из последовательного в параллельный и обратно. Эти регистры допускают однотактный многотактный принципы построения. 209.Изложите принцип работы дифференциального усилительного каскада. Укажите возможные варианты подачи входного сигнала. Уменьшают дрейф режима покоя за счет параллельно-балансного построения. Построение каскада - это параллельно-балансная мостовая схема, состоящая из двух плеч, содержащих сопротивления нагрузки RК1,2, и двух других плеч, содержащих транзисторы VT1,2. По вертикали мост запитан от двух отдельных источников питания. Принцип работы ДУ - это принцип сбалансированного моста: при равных между собой входных сигналах uВХ1,2 и идеальной электрической осевой электрической симметрии, падения на сопротивлениях коллекторных нагрузок одинаковы и DuВЫХ = 0. При неравных входных напряжениях токи в вертикальных плечах не равны между собой (мост разбалансируетя) и DuВЫХ¹0.
210.Приведите схему мостового выпрямителя.
211.Охарактеризуйте параметр "Нагрузочная способность" активного логического элемента. Функциональные возможности логического элемента определяются коэффициентом разветвления п по выходу и коэффициентом объединения m по входу. Под коэффициентом разветвления n логического элемента понимают количество входов аналогичных элементов, которое может быть подключено к его выходу. Коэффициент n характеризует нагрузочную способность микросхем. Чем больше коэффициенты n и m, тем меньшее количество микросхем потребуется для создания конкретного устройства.
212. Какие устройства называются дешифрирующими? В чём суть их работы? Комбинационная логическая схема, в которой каждой из комбинаций сигналов на входах соответствует сигнал только на одном из его выходов. Они находят применение в управляющих системах для выдачи управляющих воздействий в те или иные цепи в зависимости от комбинации сигналов на входах. Широко распространены дешифраторы для преобразования кодов, получаемых на выходе счётчиков (например, двоичного или двоично-десятичного), в десятичный.
213.Что такое "Операционный усилитель? Приведите его основные параметры. Это УПТ с большим коэффициентом усиления, имеющие дифференциальный вход и один общий выход. При линейном усилении, обычно малых гармонических сигналов, ОУ характеризуется частотными параметрами, а усиление импульсных сигналов характеризуется скоростными параметрами ОУ (скорость нарастания выходного напряжения, время установления выходного напряжения). Частотные параметры ОУ определяются по его АЧХ.
214.Дайте функциональный состав источника питания, укажите назначение его узлов. Выпрямитель – устройство для преобразования энергии источника переменного тока в постоянный ток (выполнен на диодах, соединенных по определенной схеме, трансформатор на входе диодной схемы выполняет ф-ию повышению или понижению вторичного напряжения u2 при заданном первичном напряжении u1.). Сглаживающие фильтры вып-ют на основе реактивных элементов - дросселей и конденсаторов, кот. оказывают соответственно большое и малое сопротивления переменному току и наоборот, - для постоянного тока. Так же необх. нагрузка. Нагрузка выпрямителя носит активно-индуктивный характер, а для сглаживающего фильтра в виде ёмкости - активно-ёмкостный характер. Между сглаживающим фильтром и нагрузкой может быть стабилизатор напряжения, обеспечивающий поддержание с необходимой точностью требуемой величины постоянного напряжения на нагрузке в условиях изменения напряжения питающей сети и тока нагрузки.
215.Какие устройства называют «последовательными»? Приведите обобщенную функциональную схему такого устройства. ПУ в своем составе помимо КЛЦ содержит элементы памяти. Общая функциональная схема ПУ содержит КЛЦ1, вырабатывающую входные сигналы для элементов памяти ЭП, и КЛЦ2 - вырабатывающую выходные сигналы.
216.Какие логические устройства называются "Преобразователи кодов"? Какие основные операции входят в процедуру их синтеза? ЛУ, предназначенное для изменения кода информации, передаваемой и обрабатываемой цифровыми устройствами. Синтез: минимиз-ся таблица истинности; в соотв-ии с петлями покрытий минимиз-ые выр-я для переключательных функций выходов, приведенные к виду, удобному для реализации на логических элементах И-НЕ, могут быть записаны в виде уравнений; на основе полученных формул составляется схема.
217.Укажите основные свойства усилителя, охваченного отрицательной обратной связью. 1.увеличивается стабильность коэффициента усиления; нестабильность значения КU(ОС уменьшается в (1 + Кæ) раз. То есть, пренебрегая единицей, KU(ОС) » 1/æ.
Это свойство используется для стабилизации режима работы активного элемента, для расширения АЧХ, уменьшения нелинейных искажений.
2.Входное сопротивление усилителя возрастает: RВХ(ООС) = RВХ(1 + Кæ).
3.Выходное сопротивление усилителя уменьшается: RВЫХ(ООС) = RВЫХ(1 + Кæ).
Второе и третье свойства характерны для каскада с ОК (или ОИ, или повторителя напряжения), называемого эмиттерным повторителем.
218.Приведите принцип работы параметрического стабилизатора, дайте его электрическую принципиальную схему. В параметрич. стабилизаторах исп-ся постоянство напряжения некоторых видов приборов при изменении протекающего через них тока Из полупроводниковых приборов таким свойством обладает стабилитрон. На данной схеме принцип работы заключ. в пост-ве тока I ч/з резистор R0 согласно выр-ю I = (u1 - u2) / R0 = Iст + Iн = const. 219.Приведите результаты сравнительной оценки функционирования RS-, D- и JK- триггеров. RSt, и Dt-триггеры являются тактируемыми: RSt-триггер получают подачей на вход J сигнала S, а на вход К - сигнала R. Dt-триггер создается введением инвертора в цепь входа К. Триггер со счетным запуском (Тt-триггер) реализуется подключением входов J и К к входу Т.
220. Какие логические устройства называются "сумматорами"? Приведите таблицу истинности "сумматора по модулю 2". Сумматоры – ЛУ, выполняющие операцию сложения двух чисел.
Аi Bi Ci Пi
0 0 0 0
0 1 1 0
1 0 1 0
1 1 0 1
221.Приведите схему инвертирующего усилителя на основе операционного усилителя и формулы, определяющие его основные параметры.
При входном сопротивлении ОУ RВХОУ ® ¥, его входной ток IОУ ® 0, и, таким образом, IВХ = IОС. Тогда при КU ® ¥, величина (UУ = UВЫХ/КU) ® 0. Это позволяет оценить коэффициент усиления каскада как
КU = -UВЫХ/UВХ = -(IOCROC)/(IВХR1) = –RОС/R1 , а величину входного сопротивления каскада RВХ = R1 . Выходное эквивалентное сопротивление каскада определяется согласно выражения:
.
222.Приведите функциональную схему последовательного компенсационного стабилизатора напряжения.
223. С какой целью в Т-триггере используют комбинацию "ведущий триггер"/"ведомый триггер"? Триггеры Т-типа (со счетным запуском) выполняются на базе двух асинхронных RS-триггеров (Мaster-Slave-схема), один из которых называют основным, а другой - вспомогательным (ведущий-ведомый). 224. Чем отличается таблица истинности полусумматора от таблицы истинности полного сумматора?
Аi Bi Ci Пi
0 0 0 0
0 1 1 0
1 0 1 0
1 1 0 1
Аi Bi Пi-1 Ci Пi
0 0 0 0 0
0 0 1 1 0
0 1 0 1 0
0 1 1 0 1
1 0 0 1 0
1 0 1 0 1
1 1 0 0 1
1 1 1 1 1
225.Приведите обобщённую функциональную схему источника питания.
226.Чем отличаются между собой частотные и импульсные параметры операционного усилителя? При линейном усилении, обычно малых гармонических сигналов, ОУ характеризуется частотными параметрами, а усиление импульсных сигналов характеризуется скоростными параметрами ОУ. Частотные параметры ОУ определяются по его АЧХ. Скоростные параметры: скорость нарастания выходного напряжения, время установления выходного напряжения.
227.Чем определяется представление результата минимизации логической функции в виде ДНФ или КНФ при синтезе электрических схем?
Минимизация функции в ДНФ или КНФ равноправна. Представление результата минимизации в ДНФ или КНФ зависит от вида функции и состава используемых логических элементов. Реализация функции в ДНФ требует преимущественного использования логических элементов И (И-НЕ), а в КНФ - логических элементов ИЛИ (ИЛИ-НЕ).
228.Укажите основные способы построения счётчиков импульсов с коэффициентом счёта не равным 2n. Способ принудительной установки в состояние "0" всех разрядов двоичного счетчика и способ принудительного насчета. По первому способу реализуются счетчики с естественным порядком счета, по второму - счетчики с принудительным счетом.
229. Приведите назначение резистора в цепи эмиттера усилительного каскада с "общим эмиттером". Сопротивления R1 и R2 необходимы для задания режима покоя. IКП - задается током базы покоя IБП, который протекает через сопротивление R1. Совместно эти два резистора обеспечивают исходное напряжение покоя на базе UБП - под его воздействием течет ток IБП.
Сопротивление RЭ - это сопротивление отрицательной обратной связи (ООС), за счёт которой стабилизируется режим покоя каскада в диапазоне температур.
230.Приведите таблицу истинности логического элемента 2И-НЕ.
231.Чем отличается мультиплексор от демультиплексора? Мультиплексор — функциональный узел ЭВМ, осуществляющий микрооперацию передачи сигнала с одного из своих входов на один выход. Селектор (демультиплексор) — функциональный узел, осуществляющий операцию передачи сигнала с одного входа на один из нескольких выходов. 232.Какие пассивные элементы электрических цепей могут быть использованы в фильтрах источников питания? Сглаживающие фильтры выполняют на основе реактивных элементов - дросселей и конденсаторов, которые оказывают соответственно большое и малое сопротивления переменному току и наоборот, - для постоянного тока
233. В чём смысл параметра усилителя "коэффициент гармоник"?
Нелинейные искажения – это искажение уровня сигнала при усилении из-за нелинейной зависимости между выходным и входным сигналами, то есть, если на вход нелинейного усилителя поступает гармонический сигнал с частотой f, то на выходе будет негармоническое колебание, которое состоит из сигналов с частотами ¦ и 2¦, 3¦, … (гармоник). Мера таких искажений – коэффициент нелинейных искажений (Kг):
.
234. Почему регистр сдвига может использоваться в целях умножения числа на его входе? Регистр состоит из последовательно соединенных двоичных ячеек памяти, состояния которых передаются (сдвигаются) на последующие ячейки под действием тактовых импульсов. Записанное число может быть сдвинуто тактовыми импульсами на один или несколько (k) разрядов. Операции сдвига соответствуют умножению числа на 2k.
235.Какую задачу решает стабилизатор напряжения, включённый между фильтром и нагрузкой источника питания? Поддержание с необх. точностью требуемой вел-ы пост. напр-я на нагрузке в ус-ях изменения напряжения питающей сети и тока нагрузки.
236.Почему мостовая схема выпрямителя может использовать диоды с вдвое меньшим максимально допустимым обратным напряжением? Обр-е нап-е приклад-ся одновременно к двум непроводящим диодам на интервале проводимости двух других диодов Макс. обратное напр-е определяется амплитудным зн-ем напр-я u2: uобр = (2)1/2u2 = (p/2)Ud .
237.Что означает параметр "скорость нарастания выходного напряжения" операционного усилителя и в чём его значимость для импульсных устройств? Это динамич. пар-р ОУ: VU = DU/Dt; обычно для современных ОУ VU » 0,1¸100 В/мкс. Связана с макс. вых. напряжением ОУ нижеследующим выражением, показывающим полосу частот, в которой выходное напряжение ОУ может быть равно максимальному значению (полоса максимальной мощности):
.
238 Что лежит в основе методики синтеза электрических схем шифраторов, дешифраторов и преобразователей кода? В основе реш-я КС положена комбинационная таблица, кот. миним-я с пом. карт Карно. После, на получ. схемах, составляется схема. 239.Почему мостовая схема выпрямителя может использовать диоды с вдвое меньшим максимально допустимым прямым током? Поскольку ток Id = Ud/Rн распределяется поровну между парами диодов, ток Ia каждого диода в рассматриваемой схеме также находят из соотношения: Ia = Id/2 .
240.Как качественно связана мощность, потребляемая логическим элементом, с его быстродействием? Микросхемы, потребляющие большую мощность, отличаются, как правило, и высоким быстродействием.
241.Когда возможно возбуждение (генерация) в усилителе? Коэффициент усиления усилителя с ОС определяется выражением:
KU(ОС) = К/(1- Кæ). Когда Kæ ³ 1 - это ПОС(+обр. связь) и является условием возбуждения усилителя.
242.Приведите таблицу истинности логического элемента ИЛИ и проиллюстрируйте его работу временными диаграммами.
243.В какое состояние устанавливаются триггеры в четырёхразрядном двоичном суммирующем счётчике по приходу шестнадцатого импульса? В «0»
244.Приведите преимущества мостовой схемы выпрямителя. Более простой трансформатор, содержащий только одну вторичную обмотку, и меньшее обратное напряжение (при данном напряжении Ud), на которое следует выбирать диоды.
245.Почему мостовой выпрямитель получил широкое распространение в источниках питания? Более простой трансформатор, содержащий только одну вторичную обмотку, и меньшее обратное напряжение (при данном напряжении Ud), на которое следует выбирать диоды. Указанные преимущества компенсируют недостаток схемы, заключающийся в большем числе диодов. Поэтому мостовая схема нашла преобладающее применение в выпрямителях однофазного тока небольшой и средней мощности.
246.Приведите этапы синтеза комбинационно-логических электрических схем. 1. Составляют таблицу функционирования КЛЦ (таблицу истинности). Если функция задана в аналитической форме, то таблица истинности составляется так: аргументам задаются значения "0" и "1" и из выражения находят значение функции. При этом возможных сочетаний аргументов будет 2n, где n - число аргументов, т.е. входных сигналов. 2. Заполняют диаграмму Вейча (карту Карно) и производят минимизацию. Записывают из диаграммы минимизированное выражение функции. 3. На заданном элементом базисе (И-НЕ или ИЛИ-НЕ) выполняем схему, соответствующую минимизированному выражению. Для этого выражение с помощью правил де-Моргана предварительно преобразуется в форму, удобную для реализации либо на ячейках И-НЕ (выражение должно содержать только логическое умножение), либо на ячейках ИЛИ-НЕ (выражение должно содержать только логическое сложение). После такого преобразования схема составляется непосредственно на основе логического выражения функции.
247.Опишите функциональную схему счётчика импульсов с Ксч = 10 на основе двоичного с числом триггеров, равным четырём, реализованного по способу "с принудительным насчётом".
До записи "1" в 4й разряд, т. е. до прихода восьмого счетного импульса, счетчик работает как двоичный. С приходом восьмого счетного импульса "1" записывается в триггер Т4 с осуществлением обратной связи на запись "1" во вторую и третью ячейки. Таким образом, после восьмого счетного импульса вследствие принудительного насчета в счетчик записывается число 8 + 6 = 14. Девятый счетный импульс устанавливает "1" в триггере Т1, а 10-й счетный импульс возвращает счетчик в исходное нулевое состояние.
248. На какой ветви ВАХ работает стабилитрон в параметрическом стабилизаторе? На обратной ветви.
249. Приведите принцип работы параметрического стабилизатора на полупроводниковом стабилитроне. Принцип основан на наличии участка электрического (зенеровского) пробоя на обратной ветви ВАХ диода, ограниченного максимальным Iст max и минимальным Iст min токами стабилизации при соответствующих им напряжениях Uст max и Uст min. Крутизна этого участка определяет дифференциальное сопротивление стабилитрона. Для работы стабилизатора должны быть соблюдены условия: Iст ³ Iст min при Iн = Iн max и
u1 = u1 min, а также Iст < Iст max при Iн = 0 и u1 = =u1max. Величина резистора
R0 = (u1 min - u2 min) / (Iст min + Iн max) .
250.Какие законы инверсии (теоремы де Моргана) в первую очередь могут быть использованы при синтезе электрических схем комбинационно-логических цепей?
1) ;
2) .
251.Приведите схемы RS, D, T- триггеров на основе JK-триггера.
252.Укажите наиболее быстродействующий схемотехнический базис интегральных схем, из указанных: ТТЛ, КМДП (КМОП), ЭСЛ, БПЛ. БПЛ.
253.Какие элементы могут использоваться в качестве фильтров в источниках питания? Дроссели (включают последовательно с нагрузкой), конденсаторы (параллельно нагрузке).
254.Приведите выражение для представления числа в двоично-десятичной системе.
где j - номер десятичного разряда.
255.Является ли реверсивный регистр регистром сдвига? Да.
256.Укажите токи, протекающие через балластное сопротивление параметрического стабилизатора на стабилитроне. Ток регулирующего эл-та, ток нагрузки, входной ток.???
257.Почему в мостовом выпрямителе в два раза снижаются требования к диодам по параметрам "максимально допустимый ток" и "максимально допустимое напряжение". Поскольку ток Id = Ud/Rн распределяется поровну между парами диодов, ток Ia каждого диода в рассматриваемой схеме также находят из соотношения: Ia = Id/2 . Обратное напряжение прикладывается одновременно к двум непроводящим диодам на интервале проводимости двух других диодов. Максимальное обратное напряжение определяется амплитудным значением напряжения u2:uобр = (2)1/2u2 = (p/2)Ud .
258.Сколько переменных позволяет исключить наличие единиц 2n соседних клетках карты Карно? п переменных. 259.Какой функциональный узел позволяет осуществить передачу информации со своего входа в один из нескольких выходов? Селектор (демультиплексор).
260.Приведите принцип работы параметрического стабилизатора? Принцип основан на наличии участка электрического (зенеровского) пробоя на обратной ветви ВАХ диода, ограниченного максимальным Iст max и минимальным Iст min токами стабилизации при соответствующих им напряжениях Uст max и Uст min. Крутизна этого участка определяет дифференциальное сопротивление стабилитрона. Для работы стабилизатора должны быть соблюдены условия: Iст ³ Iст min при Iн = Iн max и
u1 = u1 min, а также Iст 100, можно считать: df(относит. нестаб.)» (a)1/2 / Q. Высокодобротные резонаторы уменьшают нестабильность частоты генератора.
352.Укажите основное применение D-триггера. Имеют св-во сохранять состояние на выходе после снятия сигнала с информационного входа до прихода очередного тактового импульса Используются при построении регистров.
353.Укажите назначение резистивного делителя в цепи базы биполярного транзистора в усилителя по схеме с "ОЭ". Чтобы задать IП, UП в выходной цепи, в входной цепи задают UВХП (или IВХП), например, с помощью резистивного делителя напряжения
354.Какие виды обратных связей, классифицируемых по способу подачи на вход усилителя, Вы знаете? Последовательная (сигнал ОС подается на вход усилителя последовательно с входным сигналом) и параллельная (сигнал ОС подается на вход усилителя параллельно с входным сигналом).
355.Какой функциональный узел называется компаратором? Для преобразования аналоговых (непрерывных) сигналов в импульсные сигналы, а также для сравнения величины изменяющегося сигнала с постоянным значением опорного сигнала могут использоваться функциональные узлы, называемые компараторами.
356.Чему равна частота сигнала на выходе Т-триггера по отношению к частоте на его входе? Fвых=1/2Fвх
357.Через какие точки проходит нагрузочная прямая по постоянному току в усилительном каскаде на биполярном транзисторе? Первая точка - для режима холостого хода: IКП = 0; вторая точка - для режима короткого замыкания по выходу: UКЭП = 0, IКП = EК / (RК + RЭ).
358. Приведите схему последовательной обратной связи по напряжению. 359. Какой функциональный узел называется "Триггер Шмита"? Компаратор, имеющий положительную обратную связь, вследствие которой передаточная характеристика такого функционального узла обладает петлёй гистерезиса
360. Приведите схему Т-триггера на основе JK-триггера. 361.Почему нагрузочные прямые по постоянному и переменному токам усилительного каскада проходят через точку покоя? Так как ток коллектора - это сумма переменных и постоянных составляющих, то обе нагрузочные прямые проходят через точку покоя.
362.Приведите схему последовательной обратной связи по току. 363. Чем обусловлена петля гистерезиса в триггере Шмита? Триггер Шмита: это компаратор, имеющий положительную обратную связь, вследствие которой передаточная характеристика такого функционального узла обладает петлёй гистерезиса.
364.Чем характерна таблица состояний дешифратора двоично-десятичного кода в единичный десятичный код? Значения сигналов а, b, с, d на выходах счетчика и требуемые при этом показания дешифратора могут быть использованы для определения элементов схемы дешифратора. Так, при нулевом показании счетчика сигнал "1" присутствует на инверсных выходах его триггеров, в связи с чем реализуемая каналом х0 функция будет: x0 = .
365.Какие критерии должны использоваться для выбора транзистора усилительного каскада? Необходимо смотреть на такие параметры, как: Iб. – допустимый базовый ток, Iк.доп – допустимый коллекторный ток. Uкэ. доп. – допустимое напряжение м/у коллектором и эмиттером, fгр – частота, на которую усилительные способности уменьшаются на 50%, К – коэфф-т усиления по току.
366.Приведите схему параллельной обратной связи по напряжению. 367.Из каких основных узлов состоит мультивибратор на операционном усилителе? Положительная обратная связь образована резистивным делителем R1,R2 с коэффициетом передачи æ = R1/(R1 +R2). За счёт этого на неинвертирующем входе ОУ образуется напряжение: uНИ = UВЫХæ . По инвертирующему входу включена времязадающая цепь RC. Выходное напряжение ОУ заряжает конденсатор С через сопротивление R, или конденсатор С перезаряжается через сопротивление R при изменении полярности выходного напряжения ОУ.
368.Чем характерен результат проектирования преобразователя кода 8-4-2-1 в код 2-4-2-1 ? Алгоритм преобразования представляется таблицей истинности. Синтез схемы преобразователя выполняется на осн. карт Карно. В соответствии с петлями покрытий минимизированные выражения для переключательных функций выходов, приведенные к виду, удобному для реализации на логических элементах И-НЕ, могут быть записаны в виде уравнений. ???
369.Как качественно отличаются входные сопротивления усилительных каскадов по схемам с "общим эмиттером" и с "общим истоком"? ??? в «с ОИ» RВХ » R1||R2.
370.В каких функциональных узлах положительная обратная связь характеризуется выражением KUKОС³1? Генератор.
371.В чём отличие симметричного мультивибратора от несимметричного? Длительности импульса и паузы выходного сигнала симметрич. мультивибратора равны между собой: tИ¬ = tИ1 = t¬И2. Выходной сигнал несимметричного мультивибратора отличается от сигнала симметричного мультивибратора тем, что tИ1 ¹ tИ2.
372.Сколько D-триггеров содержит однобайтовый параллельный регистр? Параллельный N-разрядный регистр состоит из N триггеров, каждый из которых имеет информационный вход, на которые и подаётся входная информация
373.Дайте Ваше определение функциональной схемы дифференциального усилителя. Дифференциальные усилительные каскады (ДУ) радикально уменьшают дрейф режима покоя первых каскадов за счет параллельно-балансного построения.
374.Для какого вида обратной связи входное напряжение усилителя определяется суммой UВХ + UOC ? Для положительной.
375.За счёт чего несимметричный мультивибратор генерирует сигнал со скважностью более 2-х? две ветви с различными сопротивлениям, что обеспечивает неодинаковые постоянные времени t в интервалы времени tИ1 и tИ2. Заряд и перезаряд конденсатора через ветви с различными сопротивлениями обеспечены наличием вентилей на диодах VD1 и VD2. За счёт этого длительность импульса и паузы не равны между собой.???
376.Почему последовательный регистр может умножить число на 2K? В послед. рег-ре записанное число м.б. сдвинуто тактовыми импульсами на один или несколько (k) разрядов. Операции сдвига соответствуют умножению числа на 2k. 377.Что представляет из себя входной сигнал дифференциального усилителя? Принцип работы ДУ - это принцип сбалансированного моста: при равных между собой входных сигналах uВХ1,2 и идеальной электрической осевой электрической симметрии, падения на сопротивлениях коллекторных нагрузок одинаковы и DuВЫХ = 0. При неравных входных напряжениях токи в вертикальных плечах не равны между собой (мост разбалансируетя) и DuВЫХ ¹ 0. То есть ДУ усиливает разность входных сигналов. Одинаковые сигналы, присутствующие одновременно на обеих входах (синфазные сигналы), никак не проявляются на выходе при идеальной симметрии плеч усилителя.
UВХ = UВХ1 + UВХ2