• 2017 год
  • Инфляция Безработица Рост ВВП
  • Макроэкономические показатели
  • МРОТ: 7800 руб.
    Ключевая ставка: 7.75%
  • НДС: 18% √ Налог на прибыль: 20%
    Страховые взносы в ПФ: 30%
    Налог на имущество: 2% (регион)
    • Россия в цифрах

      Россия в цифрах

      Статистические данные
    • Мировая экономика в цифрах

      Мировая экономика в цифрах

      Показатели и индикаторы развития мировой экономики.
    • Новости образования

      Новости образования

      Федеральная служба по надзору в сфере образования и науки (Рособрнадзор): список закрытых вузов, новости ЕГЭ

Схема включения заданного полевого транзистора с общим истоком в динамическом режиме

ГлавнаяВычислительная техникаЭлектротехника и электроника
ДисциплинаЭлектротехника и электроника
ВУЗМГУ
Описание
Задача 3
Начертите схему полевого транзистора с (ОИ) в динамическом режиме. Тип полевого транзистора указан в табл.3. Поясните полярность источников
Приведите и стоко-затворную заданному типу транзистора. На характеристиках укажите знак (полярность) напряжения на стоке Uсн и на затворе Uзи.
Приведите статические полевого транзистора, поясните физический смысл этих параметров; и поясните формулы их расчета. На характеристиках поясните принцип графического расчета. S и Ri, полевой и биполярный транзисторы по следующим параметрам: входному сопротивлению; коэффициенту передачи по температурной стабильности параметров; входной емкости; уровню шумов; чувствительности к электростатическому напряжению.
Таблица 3
Методические указания по решению задачи
Для решения  задачи изучите материал [Л.4, с.101-119, Л.5, с.ЗЗ-41]. Приведете условие задачи и таблицу с Вашим вариантом задания.
3.1.	Приведите схему включения заданного полевого транзистора с общим истоком в динамическом режиме, при котором во входную цепь включаются источник смещения и источник сигнала, а в выходную цепь - источник смещения и нагрузка - потребитель.
Укажите полярность источников смещения и поясните ее. Если Вам задан полевой транзистор с управляющим р-п переходом (варианты 2, 4, 8, 10), объяснение полярности источников смещения должно быть следующим:
К стоку транзистора подключается такой полюс источника ЕС, который будет притягивать к себе основные носители заряда канала, создавая в нем ток
Основные носители определяются проводимостью канала (р или n). Полярность источника ЕЗ, подающего напряжение на затвор, также зависит от типа канала. К затвору транзистора подключается такой полюс источника, который создает обратное смещение на управляющем р-п переходе затвор-канал.
Если задан транзистор с встроенным каналом (варианты 1, 5, 7, 9), рассуждаем следующим образом. К стоку транзистора подключается полюс ЕС противоположный знаку основных носителей заряда канала. Основные носители заряда определяются типом канала (р или n). Полюс источника ЕЗ подающего напряжение на затвор, зависит от типа канала и режима работы транзистора (обогащения или обеднения).
К затвору транзистора с встроенным каналом, работающего в режиме обеднения, подключается полярность источника ЕЗ совпадающая с полярностью основных носителей. К затвору транзистора с встроенным каналом, работающего в режиме обогащения, подключается полярность источника ЕЗ противоположная полярности основных носителей заряда.
Если задан транзистор с индуцированным каналом (варианты 3, 6), объяснение источников смещения следующее
К стоку транзистора подключается полюс источника ЕС, противоположный знаку основных носителей заряда канала. К затвору транзистора с индуцированным каналом подключается полюс источника ЕЗ, который создает резким обогащения, т.е. противоположный полярности основных носителей заряда в канале.
Полярность основных носителе заряда определяется полярностью канала (р или n).
3.2.	Приведите стоковые и стоко-затворную характеристики транзистора (в общем виде). Для этого обратитесь к (Л.5, рис 36, 39, 42].
Приводя характеристики, учитывайте заданные тип транзистора и тип канала, а для транзистора с встроенным каналом и режим работы транзистора (обогащения или обеднения).
Полярность источников смещения ЕС и ЕЗ, на схеме должна соответствовать знаку напряженности UСИ и UЗИ на характеристиках.
Приведите обозначение, название и поясните физический смысл статических параметров полевого транзистора, а также расчетные формулы этих параметров [Л.5, с.39-40]. На графике стоковых характеристик укажите принцип графического расчета параметров. На рисунке 2 приведен пример такого расчета. Рабочую точку выберите произвольно в середине линейной части одной из стоковых характеристик.
Крутизна S=ΔIc/ΔUзи | UСИ=const. 
Внутреннее сопротивление RI=ΔUСB/ΔIc | Uзи=const. 
3.4. Сравнивая молевой и биполярный транзисторы по указанным параметрам, обратитесь к [Л.3, с.40].
Рис 2. Стоковые характеристики полевого транзистора
Задача 4
1.	Укажите назначение усилителя ОУ и его преимущества,
2.	Приведите схему на ОУ, выполняющую заданную функцию, поясните название элементов схемы.
3.	Рассчитайте элементы схемы и значения выходного сигнала. 
Таблица 4
Методические указания по решению задачи
Для решения задачи изучите материал [Л.4, с.443-464, Л.5, с.166-175].
Приведите условие задачи и таблицу с Вашим вариантом задания.
4.1. Для ответа на первый вопрос задания обратитесь к [Л.5, с.166]. 
4.2. Схему заданного устройства выберите из рисунка 5. Перечертите схему и укажите назначение ее элементов.
В схеме инвертирующего усилителя:
R1 - согласует инвертирующий вход ОУ с источником сигнала;
RСВ - задает коэффициент усиления схемы;
R2 -уравновешивает неинвертирующий вход ОУ.
В схеме неинвертирующего усилителя:
R1 - уравновешивает инвертирующий вход ОУ
R2 - согласует неинвертирующий вход ОУ с источником сигнала;
RСВ - задает коэффициент усиления схемы.
В схеме вычитающего усилителя.
R1 - согласует инвертирующий вход ОУ с источником сигнала 1, 
R2 - согласует неинвертирующий вход ОУ с источником сигнала 2; 
RСВ - задает коэффициент усиления схемы. 
В схеме сумматора.
R1 - согласует инвертирующий вход ОУ с источником сигнала 1 ; 
R2 - согласует инвертирующий вход ОУ с источником сигнала 2;
R3 - согласует инвертирующий вход ОУ с источником сигнала 3; 
RСВ - задает коэффициент передачи схемы.
В схеме активного фильтра низких частот:
R2 - согласует неинвертирующий вход ОУ с источником сигнала; 
R1 и RСВ - задают коэффициент усиления схемы; 
RСВ , ССВ - определяют частоту среза фильтра.
В схеме активного фильтра высоких частот:
R2 - согласует неинвертирующий вход ОУ с источником сигнала; 
R1 и RСВ - задают коэффициент усиления схемы;
RСВ, R1, ССВ - определяют частоту среза фильтра.
4.3. Расчет схем на ОУ довольно прост.
Расчет элементов схемы инвертирующего усилителя (вариант 2) производится следующим образом.
Величина сопротивления R1 выбирается равной сопротивлению источника сигнала, чтобы на входе ОУ соблюдалось условие согласования.
Значит: R1=RВС
Коэффициент передачи схемы по инвертирующему входу:
К(-)=Rсв/R1
Отсюда:
Rсв=К(-)∙R1
Величина сопротивления R2 должна быть равна сопротивлению на инвертирующем входе ОУ:
R2=R1∙Rсв/R1+Rсв≈R1
Значение выходного напряжения: Uвых= Uвх ∙К(-).
Расчет элементов схемы неинвертирующего усилителя (вариант 4) производится следующим образом.
Чтобы согласовать неинвертирующий вход ОУ с источником сигнала, выбираем
R2=Rис
Коэффициент передачи схемы по неинвертирующему входу:
К(+)=Rсв/R1+1
Отсюда: Rсв=( К(+)-1)-R1
Величина сопротивления R1 должна быть равна сопротивлению на неинвертирующем входе ОУ; поэтому выбираем R1 ≈R2. Значение выходного напряжения:
Uвых= Uвх ∙К(+).
Расчет элементов схемы вычитающего усилителя (варианты 8 и 10) производится следующим образом.
Чтобы согласовать инвертирующий вход ОУ с источником сигнала 1, выбирается:
R1=Rис1.
Чтобы согласовать неинвертирующий вход ОУ с источником сигнала 2, выбирается:
R2=Rис2.
Коэффициент передачи вычитающего усилителя:
К=Rсв/R1.
Отсюда: Rсв=К∙R1
Сопротивление R3 должно уравновешивать неинвертирующий вход ОУ и должно быть равно сопротивлению на инвертирующем входе ОУ:
R3=R1∙Rсв/R1+Rсв≈R1
Значение выходного напряжения:
Uвых= К(Uвх2-Uвх1).
Расчет элементов схемы сумматора (вариант 6) производится следующим образом. Чтобы согласовать инвертирующий вход ОУ с источником сигнала, выбираем:
R1=Rис1.
R2=Rис2.
R3=Rис3.
Коэффициент передачи сумматора первого, второго, третьего сигналов:
К1=Rсв/R1.
К2=Rсв/R2.
К3=Rсв/R3.
Так как в задании, требуется сложить сигналы без усиления, т.е. с масштабным коэффициентом 1, то R1=R2=R3 и К1=К2=К3=1.
Значение выходного сигнала:
Uвых= К1-Uвх1+К2-Uвх2+К3∙Uвх3.
Расчет элементов схемы активного фильтра низких частот (варианты 1 и 9) производится следующим образом:
Чтобы согласовать инвертирующий вход ОУ с источником сигнала, выбираем величину входного сопротивления:
R2=Rис.
Коэффициент передачи фильтра НЧ
Кфич=Rсв/R1.
Величину сопротивления R1 выбираем от 1 до 3 кОм. 
Тогда Rсв=Кфнч∙R1. 
Для расчета емкости Ссв сначала следует рассчитать круговую частоту среза:
 .
Частота среза определяется цепочкой RCB, Сев и равна:
 .
Отсюда:
 .
Рассчитываем частоту ω0, на которой Кфнч падает до нуля:
 .
Чтобы построить амплитудно-частотную характеристику фильтра НЧ, надо отложить численные значения К и ω в соответствии с данными расчета своего варианта, причем на оси со значения откладываются в логарифмическом масштабе.
На рисунке 3 приведен пример АЧХ ФНЧ. Вам следует построить АЧХ фильтра в соответствии с результатом расчета.
Рисунок 3. Амплитудно-частотная характеристика ФНЧ
Расчет  элементов  схемы  активного   фильтра  высоких  частот (варианты 3,5,7) производится следующим образом.
Зададимся  величиной сопротивления R1 от 1 до 3кОм. 
Коэффициент передачи ФВЧ:
Кфвч=Rсв/R1+1.
Отсюда: Rсв=(Кфвч-1)∙R1. 
Для расчета емкости Ссв сначала рассчитаем  круговую частоту среза:
 .
Частота среза определяется цепочкой RВХ, Ссв, RСВ:
 ;
Отсюда:
 Чтобы согласовать неинвертирующий вход ОУ с источником сигнала, выбираем:
R2=Rис.
Рассчитаем частоту ω0, на которой Кфвч падает до нуля:
 .
Чтобы построить амплитудно-частотную характеристику фильтра ВЧ, надо отложить численные значения на осях К и ω в соответствии с данными расчета своего варианта, причем на оси ω значения откладываются в логарифмическом масштабе. На рисунке 4 приведен пример АЧХ ФВЧ.
Рисунок 4 Амплитудно-частотная характеристика ФВЧ
Рисунок 5. Схемы включения ОУ.
τ twitter ВКонтакте
+7 912 459 33 67 594-797-934