Контрольные задания № 1 /Транзисторы и диоды
(в каждом задании содержится две задачи)
1. Определите минимально необходимое значение уровня входного напряжения логической единицы UlBX для обеспечения открытого состояния ключа рисунок 1.1, б, если ЕК = 8 В, RK = 400 Ом, RH =∞, RБ = 5 кОм, β = 20, UПОР = 0,6 В, U0BX = 0.
Как изменятся временные параметры тока коллектора
транзисторного ключа (рисунок 1.1,б – тр-р типа п-р-п) tФ+, tФ-, tРАС, если уменьшить сопротивление резистора RБ?
2. Определите значение выходного напряжения в схеме транзисторного ключа рисунок 1.1, б при ЕК = 10 В, RK = 1 кОм, RH = 9 кОм, uВХ = -2 В.
Как изменятся временные параметры тока коллектора
транзисторного ключа (рисунок 1.1,б- тр-р типа п-р-п) tФ+, tФ-, tРАС, если увеличить напряжение ECM? Как изменяется время рассасывания tРАС в схеме транзисторного ключа с форсирующей емкостью (рисунок 1.2,а, тр-р типа п-р-п ), если увеличить напряжение EK при неизменном входном напряжении?
3. Определите минимальное сопротивление нагрузки RH,
подключаемое в схеме рисунок 1.1, б, если EK = 10 В, RK = 2 кОм, uВХ<0, а минимально допустимое значение выходного напряжения uВЫХ = 8 В.
Как изменятся временные параметры тока коллектора транзисторного ключа (рисунок 1.1,б – тр-р типа п-р-п) tФ-, tРАС, если уменьшить
сопротивление резистора R ?
4. Изменяются ли условия работоспособности схемы транзисторного ключа рисунок 1.1, б, если на его выходе включается сопротивление нагрузки?
Нарисуйте форму выходного напряжения для схемы рисунок 1.1, а при синусоидальном входном напряжении uВХ = Um sin ωt при условии, что Um/RБ = IБН, UПОР= 0.
5.Изменится ли режим работы транзисторного ключа рисунок 1.1, а, если на его выходе включается сопротивление нагрузки RH?
Какой из источников ЕK или ЕФ в схеме транзисторного ключа с фиксирующим диодом (рисунок 1.2, б– тр-р типа п-р-п) должен иметь большее напряжение?
6. Определите значение сопротивления RБ в схеме рисунок 1.1, а при условии IКН =150мА, uВХ = 5 В, β = 30, γ=1. Влияния температуры окружающей среды не учитывать.
Как изменяется время рассасывания tРАС в схеме транзисторного ключа с форсирующей емкостью (рисунок 1.2, а– тр-р типа п-р-п), если увеличить сопротивление резистора RK?
7. Определите значение сопротивления RK в схеме рисунок 1.1,б
при Ек = 20 В, β = 40, γ = 3, IБ = 3 ∙10-3 А.
Транзистор VT в схеме ключа с нелинейной обратной связью (рисунок 1.2, в - тр-р типа р-п-р) входит в режим насыщения при коллекторно-базовом напряжении UКБ = 0,6 В. В каком режиме будет работать транзистор, если прямое падение напряжения на открытом диоде равно: а) 0,5 В; б) 0,8 В.
8. Определите напряжение uВХ Н, обеспечивающее насыщенное состояние транзистора в схеме рисунок 1.1, а, и нарисуйте форму выходного напряжения при синусоидальном входном сигнале uВХ = Um sin ωt, Um = 2 В, RK = 1 кОм, ЕK = 10 В, RБ = 10 кОм, β = 20.
При каком напряжении UВХ = UЗИ режим полевого транзистора с управляющим р-n переходом и каналом p-типа (рисунок 1.3,б) будет соответствовать режиму открытого ключа, а при каком — закрытого?
9. Как изменится режим работы ключа на транзисторе (рисунок 1.1, а), если при γ = 3 напряжение ЕK увеличить в два раза, не изменяя тока базы?
Объясните особенности применения транзисторов в ключевом режиме. В чем заключается условие открытого и закрытого состояния транзисторного ключа, и какие токи протекают при этом в транзисторе? Покажите их направление. Какое напряжение устанавливается на выходе транзисторного ключа (рисунок 1.1а) в открытом и закрытом состоянии?
10. Транзистор в схеме рисунок 1.1,а находятся в режиме насыщения (γ = 1,5). Как изменяются режимы их работы, если напряжение питания EK увеличить в четыре раза, сопротивление RK в 2 раза, а ток базы не изменять.
Транзисторный ключ рисунок 1.1,а находится в режиме насыщения. Как зависит степень насыщения транзисторов от температуры окружающей среды, если считать, что температуро-зависимым параметром является только коэффициент β транзистора?
11. В базе транзистора схемы рисунок 1.1,а протекают линейно
нарастающие импульсы тока c максимальной амплитудой IMAX = 2Iбн и скважностью Q=l. Нарисуйте форму выходного напряжения при RK = RH.
Определите мощность, расходуемую в транзисторном ключе (рисунок 1.1, б) с параметрами EK = 15 В, RK = 5 кОм, UKH = 0,3 В, IK0 = 15 мкА, в состояниях: а) закрытом; б) открытом.
12.Какие преимущества имеют аналоговые ключи на дополняющих МДП-транзисторах (КМОП-транзисторах) перед р-канальными или n-канальными ключами с управляющим р-n переходом?
Определите амплитуду выходного напряжения в схеме ключа (рисунок 1.1, а) при ЕК = 18 В, β = 30, R = 2 кОм, RБ = 3,2 кОм, EСМ = 2 В, RK = 2.7 кОм, uВХ = 5 В, IK0 = 120 мкА (при температуре окружающей среды t = 25 °С) для двух значений температур: а) t = 20 °С; б) t = 50 °С.
13. Определите базовый ток транзистора в схеме рисунок 1.1, а при IKH= 10 -2А, γ=1,5, β=20.
Транзисторный ключ (рисунок 1.1, б) открыт. Определите его базовый ток при токе насыщения коллектора IKH=30 мА, коэффициенте усиления транзистора β = 30 и степени насыщения γ = 2.
14.Определите, в каком режиме работает транзистор в схеме рисунок 1.1, а при IKH = 80 мА, IБ = 1 мА, β = 50.
Ключ на биполярном транзисторе находится в режиме насыщения. Определите его коллекторный и эмиттерный токи при напряжении источника питания ЕК= 20 В и коллекторном сопротивлении RK = 2.5 кОм.
15.Рассчитайте коэффициент усиления β транзистора в схеме
рисунок 1.1, а, если RK = 2 кОм, RH =∞, ЕК = 12 В, IБ = 2 мА, γ = 3.
Транзисторный ключ рисунок 1.1,б находится в режиме насыщения. Как зависит степень насыщения транзисторов от температуры окружающей среды, если считать, что температуро-зависимым параметром является только коэффициент β транзистора? Как изменится напряжение на выходе закрытого транзисторного ключа (рисунок 1.1, б) при увеличении температуры окружающей среды?
16.Определите степень насыщения транзистора в схеме рисунок 1.1, а при иВХ = 5 В, ЕК= 15 В, RK = 1,5 кОм, β = 30, RБ= 10 кОм, RH=∞.
С какой целью в схеме ключа (рисунок 1.4, г) резистор RС заменяют транзистором VT2 (рисунок 1.4, б)?
17.Определите, в каком режиме работает транзистор в схеме рисунок 1.1, б, если EK = -10 В, ЕCM = 2 В, иВХ = -3 В, RK = 1 кОм, RБ = R = 10 кОм, RН = ∞. Параметры транзистора β = 50, IK0= 10 мкА.
С какой целью в схеме ключа (рисунок 1.4, в) применяют МДП-транзисторы с разным типом проводимости каналов?
18.Транзисторный ключ рисунок 1.1, б управляется потенциальным сигналом отрицательной полярности, характеризуемым низким U1ВХ = -5В и высоким U0ВХ = 0 уровнями напряжения. Выполняются ли условия работоспособности ключа при EK = -10 В, ECM = 2 В, RK = 1 кОм, RБ = R= 10 кОм, RH = ∞, если параметры транзистора в рабочем диапазоне температур изменяются в пределах β = 50 ± 20; IK0 = (2 ... 50) мкА?
В каком состоянии и в какой области стоковой характеристики находятся транзисторы VT1 и VT2 в схеме транзисторного ключа рисунок 1.4, б, если входное напряжение: а) uВХ = 0; б) uВХ < UПОР1; в) uВХ = EC?
19. Потребуется ли для обеспечения нормальной работы ключа в схеме рисунок 1.1, б изменить амплитуду управляющего сигнала, если на выходе ключа подключено сопротивление нагрузки RH=1 кОм, EK= -10 В, ECM = 2В, UВХ = З В, RК=1 кОм, RБ = R = 10 кОм, β = 50.
Определите степень насыщения транзистора в схеме рисунок 1.1, б при иВХ =2,5 В, ЕК= 18 В, RK = 1,8 кОм, β = 30, RБ= 12 кОм, RH=∞.
20.На вход схемы рисунок 1.1, а поступает периодическая последовательность прямоугольных положительных импульсов напряжения с амплитудой Um = 3 В. Параметры схемы ЕK = 6 В, RБ==1,2 кОм. Падение напряжения на открытых переходах транзистора UБЭ = UБК = 0,8 В. Температура окружающей среды t = 20°C. Выйдет ли из строя транзистор типа КТ306А, если замкнуть накоротко резистор RK?
Как изменятся временные параметры тока коллектора транзисторного ключа (рисунок 1.1,а) tФ-, tРАС, если уменьшить
сопротивление резистора R?
21.Определите амплитуду выходных импульсов в схеме рисунок 1.1, б при поступлении на ее вход последовательности прямоугольных импульсов с максимальной UВХmax = 2 В и минимальной UBX min = -1В амплитудами, если
EK = 8 В, RK = 2 кОм, тип транзистора КТ312Б, падение напряжения на открытых переходах транзистора UБЭ ≈ UБК = 0,6 В, на насыщенном транзисторе UКН = 0,2 В, температура окружающей среды t = 20°С. Расчеты вести для двух значений RБ: a) RБ = 10 кОм б) RБ= 100 кОм.
При каком напряжении UВХ = UЗИ режим полевого транзистора с управляющим р-n переходом и каналом p-типа (рисунок 1.3, а) будет соответствовать режиму открытого ключа, а при каком — закрытого?
22.Определите мощность, расходуемую в транзисторном ключе (рисунок 1.1, а) с параметрами EK = 5 В, RK = 1,2 кОм, UKH = 0,2 В, IK0 = 10 мкА, в состояниях: а) открытом; б) закрытом.
Зачем в схеме ключа (рисунок 1.4, а) резистор RС заменяют транзистором VT2 (рисунок 1.4, б)? Зачем в схеме ключа (рисунок 1.4, в) применяют МДП-структуры с разным типом проводимости каналов?
23. От каких элементов схемы ключа (рисунок 1.1, б) зависят длительности положительного tФ+ и отрицательного tФ- фронтов и время рассасывания tРАС. Объясните, как изменяются основные временные параметры коллекторного тока транзисторного ключа tФ+, tФ-, tРАС при статической форсировке (увеличение базового тока отпирания транзистора).
Определите значение сопротивления RБ в схеме рисунок 1.1, а при условии IКН =200мА, uВХ = 2,5 В, β = 40, γ=1. Влияния температуры окружающей среды не учитывать.
24.Объясните, как изменяются основные временные параметры коллекторного тока транзисторного ключа tФ+, tФ, tРАС при динамической форсировке: а) применение ускоряющего конденсатора; б) применение нелинейной обратной связи.
Нарисуйте форму выходного напряжения для схемы рисунок 1.1, а при синусоидальном входном напряжении uВХ = Um sin ωt при условии, что Um/RБ = 2 IБН, UПОР= 0.
25. Как изменятся временные параметры тока коллектора
транзисторного ключа (рисунок 1.1,б) tФ+, tФ-, tРАС, если уменьшить сопротивление резистора RБ?
Как изменятся временные параметры тока коллектора транзисторного ключа (рисунок 1.1,б) tФ-, tРАС, если уменьшить
сопротивление резистора R?
Определите степень насыщения транзистора в схеме рисунок 1.1, а при иВХ = 6 В, ЕК= 16,5 В, RK = 1,8 кОм, β = 35, RБ= 12 кОм, RH=∞.
26. Как изменятся временные параметры тока коллектора
транзисторного ключа (рисунок 1.1, б) tФ+, tФ-, tРАС, если увеличить
напряжение ECM? Как изменяется время рассасывания tРАС в схеме транзисторного ключа с форсирующей емкостью (рисунок 1.2, а), если увеличить напряжение EK при неизменном входном напряжении?
Определите остаточное напряжение на выходе транзисторного ключа (рисунок 1.4, а), если ЕC = 25В, uВХ = 15В, a RС = 4,7 кОм. Выходная характеристика транзистора показана на рисунок 1.5.
27.Определите значение сопротивления RK в схеме рисунок 1.1,а
при Ек = 30 В, β =35, γ = 2, IБ = 2,5 ∙10-3 А.
Принцип работы транзисторной ключевой схемы. В чем заключается условие открытого и закрытого состояния транзисторного ключа, и какие токи протекают при этом в транзисторе (рисунок 1.1а)? Покажите их направление. Какое напряжение устанавливается на выходе транзисторного ключа в открытом и закрытом состоянии?
28. Как изменяется время рассасывания tРАС в схеме транзисторного ключа с форсирующей емкостью (рисунок 1.2, а), если увеличить сопротивление резистора RK? Какой из источников ЕK или ЕФ в схеме транзисторного ключа с фиксирующим диодом (рисунок 1.2, б) должен иметь большее напряжение?
29. Определите амплитуду выходных импульсов и длительность
фронта tФ- транзисторного ключа с фиксирующим диодом (рисунок 1.2, б) при поступлении на его вход однополярных положительных прямо
угольных импульсов с амплитудой Um = 5 В, если ЕK= 10 В, RK = 1 кОм,
EФ =6 В, RБ = 10 кОм. Параметры транзистора β = 20, fα = 1 МГц, СЭ=60 пФ, СК = 30 пФ, IK0 ≈ 0, UПОР ≈0.
30.Транзистор VT в схеме ключа с нелинейной обратной связью (рисунок 1.2, в) входит в режим насыщения при коллекторно-базовом напряжении UКБ = 0,5 В. В каком режиме будет работать транзистор, если прямое падение напряжения на открытом диоде равно: а) 0,7 В; б) 0,4 В.
31. Определите мощность, расходуемую в транзисторном ключе (рисунок 1.1, б) с параметрами EK = 10 В, RK = 3 кОм, UKH = 0,3 В, IK0 = 12 мкА, в состояниях: а) открытом; б) закрытом.
32. При каком напряжении UВХ = UЗИ режим полевого транзистора с управляющим р-n переходом и каналом p-типа (рисунок 1.3, а) будет соответствовать режиму открытого ключа, а при каком — закрытого?
33. При каком напряжении UВХ = UЗИ режим полевого транзистора с управляющим р-n переходом и каналом р-типа (рисунок 1.3, б) будет соответствовать режиму открытого ключа, а при каком — режиму закрытого?
34. Определите амплитуду выходного напряжения в схеме ключа (рисунок 1.1, б) при ЕК = 16 В, β = 25, R = 2 кОм, RБ = 3 кОм, EСМ = 2 В, RK = 2 кОм, uВХ = 4 В, IK0 = 120 мкА (при температуре окружающей среды t = 20 °С) для двух значений температур: а) t = 20 °С; б) t = 50 °С.
35. Объясните особенности применения транзисторов в ключевом режиме. В чем заключается условие открытого и закрытого состояния транзисторного ключа, и какие токи протекают при этом в транзисторе? Покажите их направление. Какое напряжение устанавливается на выходе транзисторных ключей (рисунок 1.1) в открытом и закрытом состоянии?
36. Какой ток устанавливается в эмиттерной цепи ключа на биполярном транзисторе при обратносмещенном эмиттерном переходе?
Ключ на биполярном транзисторе находится в режиме насыщения. Определите его коллекторный и эмиттерный токи при напряжении источника питания ЕК= 10 В и коллекторном сопротивлении RK = 1 кОм.
37.Транзисторный ключ (рисунок 1.1, а) открыт. Определите его базовый ток при токе насыщения коллектора IKH=25 мА, коэффициенте усиления транзистора β = 25 и степени насыщения γ = 2.
38.Транзисторный ключ рисунок 1.1, а имеет следующие параметры: RK = 2 кОм, β = 40, EK = 10 В, IБ - 1 мА. Определите режим работы транзистора и его степень насыщения.
39.Может ли базовый ток транзистора быть больше тока насыщения базы IБН? Транзисторные ключи рисунок 1.1 находятся в режиме насыщения. Как зависит степень насыщения транзисторов от температуры окружающей среды, если считать, что температуро-зависимым параметром является только коэффициент β транзистора? Как изменится напряжение на выходе закрытого транзисторного ключа (рисунок 1.1, а) при увеличении температуры окружающей среды?
40.Определите амплитуду выходного напряжения в схеме ключа (рисунок 1.1, б) при ЕК = 10 В, RK = 2 кОм, β = 20, R = 2 кОм, RБ = 4 кОм, EСМ = 2 В, uВХ = 6 В, IK0 = 100 мкА (при температуре окружающей среды t = 20 °С) для двух значений температур: а) t = 20 °С; б) t = 50 °С.
41.С какой целью в схеме ключа (рисунок 1.4, а) резистор RС заменяют транзистором VT2 (рисунок 1.4, б)? С какой целью в схеме ключа (рисунок 1.4, в) применяют МДП-транзисторы с разным типом проводимости каналов?
42. Определите сопротивление RС для схемы ключа (рисунок 1.3, б), при которой длительность переключения tПЕР < 600нс. Выходная емкость ключа равна 40 пФ, крутизна характеристики МДП-транзистора S = 5 мА/В.
43.Как изменится остаточное напряжение UOCT в схеме рисунок 1.4, б, если: а) увеличить амплитуду входного напряжения uВХ; б) увеличить напряжение питания EC? В каком состоянии и в какой области стоковой характеристики находятся транзисторы VT1 и VT2 транзисторного ключа рисунок 1.4, б, если входное напряжение: а) uВХ меньше порогового UПОР; б) иВХ больше порогового UПОР?
44.В каком состоянии и в какой области стоковой характеристики находятся транзисторы VT1 и VT2 в схеме транзисторного ключа рисунок 1.4, в, если входное напряжение: а) uВХ = 0; б) uВХ < UПОР1; в) uВХ = EC?
Как изменяется время переднего tФ+ и заднего tФ- фронтов выходных импульсов в схеме рисунок 1.4, а при поступлении на вход прямоугольных импульсов, если: а) увеличить амплитуду входных импульсов; б) увеличить сопротивление резистора RC?
|
45.
|
46.Ключ на МДП-транзисторе КП301Б выполнен по схеме рисунок 1.4, а. Определите по его выходной характеристике (рисунок 1.5) его выходное напряжение, если входное напряжение равно: а) uВХ = 3 В; б) uВХ = 10 В; в) uВХ =19 В. Пороговое напряжение транзистора UПОР = 5 В, ЕС = 20 В,RC = 1 кОм.
47. Определите напряжение uВЫХ в схеме ключа рисунок 1.4, д, если Е1 = ЕС = -25 В и uВХ = -З В. Пороговое напряжение транзисторов VT1 и VT2 равно UПОР = -6 В.
48. В схеме транзисторного ключа (рисунок 1.1, а) EK=10 В, RK = 2 кОм,RБ = 20 кОм, параметры транзистора β = 30, IK0 = 2 мкА при температуре t = 20 °С, пороговое напряжение отпирания транзистора UПОР = 0. В каком режиме находится транзистор при температуре t = +60°С и напряжении управляющего сигнала, если: а) uВХ = 0; б) uВХ =-1 В; в) uВХ = 2В.
49. Определите напряжение на выходе ключа рисунок 1.4, д, если
транзистор VT1 открыт, uВХ = ЕС = 9 В, UПОР1= UПОР2 = 5 В, S1 = 0,1 мА/В2, S2 = 0,005 мА/В2.
50. Определите остаточное напряжение на выходе транзисторного ключа (рисунок 1.4, а), если ЕC = 20 В, uВХ = 19 В, a RС = 4 кОм. Выходная характеристика транзистора показана на рисунок 1.5.
Дата добавления: 2015-07-30; просмотров: 1951;