Методические указания и контрольные задания для студентов-заочников образовательных учреждений среднего профессионального образования по специальности 27011651
| Вид материала | Методические указания |
СодержаниеВт получающего питание от данного выпрямителя, и выпрямленным напряжением Ud В Тип диода Варианты 1-10 Варианты 11-20 Варианты 21-30 |
- Методические указания и контрольные задания для студентов-заочников образовательных, 965.28kb.
- Методические указания и контрольные задания для студентов-заочников образовательных, 643.86kb.
- Егорова Олеся Валерьевна методические указания, 555.32kb.
- Методические указания и контрольные задания для студентов-заочников образовательных, 1090.79kb.
- Методические указания и контрольные задания для студентов заочников образовательных, 177.26kb.
- Методические указания и контрольные задания для студентов заочников образовательных, 163.52kb.
- Методические указания и контрольные задания для студентов заочников образовательных, 369.95kb.
- Методические указания и контрольные задания для студентов- заочников, экстерната образовательных, 211.24kb.
- Методические указания и контрольные задания для студентов -заочников образовательных, 815.61kb.
- Методические указания и контрольные задания для студентов-заочников образовательных, 955.58kb.
Задание 1
Таблица 1 - Теоретические вопросы
| № вар. | Задание |
| 1 | Основные направления и задачи в развитии элементной базы электронной и микропроцессорной техники. |
| 2 | Привести классификацию электронных приборов. Объяснить поня-тие электромагнитной совместимости (ЭМС) электронных средств. |
| 3 | Объяснить сущность эффекта Холла и его применение. |
| 4 | Объяснить смысл электронной и дырочной проводимостей полу-проводников и влияние примесей на их проводимость. |
| 5 | Объяснить физический смысл электронно-дырочного р-п перехода полупроводников и его одностороннюю проводимость. |
| 6 | Объяснить устройство полупроводниковых диодов и принцип вы-прямления ими переменного тока. |
| 7 | Начертить вольт-амперную характеристику полупроводниковых диодов и пояснить их параметры |
| 8 | Объяснить устройство полупроводниковых транзисторов, назначе-ние электродов, принцип работы и применение. |
| 9 | Начертить схему и объяснить принцип работы усилителя на транзисторе по схеме с общим эмиттером. |
| 10 | Начертить схему и объяснить принцип работы усилителя на тран-зисторе по схеме с общей базой. |
| 11 | Объяснить режимы работы транзистора в усилительном каскаде по его входным и выходным характеристикам. Правила выбора рабо-чей точки. |
| 12 | Объяснить работу усилительных каскадов на полевых транзисто-рах с управляемым «п-р» каналом и МДП-типа |
| 13 | Начертить схему двухкаскадного усилителя напряжения на транзисторах. Объяснить назначение элементов и принцип усиления напряжения |
| 14 | Начертить схему усилителя низкой частоты на транзисторе с входным трансформатором. Объяснить назначение элементов и принцип работы усилителя. |
| 15 | Начертить схему электронного реле-триггера на транзисторах. Объяснить назначение элементов схемы и ее принцип работы. |
| 16 | Начертить блок-схему микропроцессора КР580. Перечислить ее основные узлы и их назначение. |
Продолжение таблицы 1
| № вар. | Задание |
| 17 | Пояснить, что называется двоичной системой счисления. Как выполняются операции сложения и вычитания в двоичной системе и какие устройства их осуществляют в электронно-вычислительной машине? |
| 18 | Объяснить, что называется программированием при работе элект-ронно-вычислительной машины. |
| 19 | Опишите устройства ввода, вывода и запоминания информации в электронно-вычислительной машине. |
| 20 | Описать устройство и принцип работы полупроводниковых фотоэлементов: фотодиодов и фототриодов. |
| 21 | Описать виды разрядов в газе. Начертить и пояснить вольт-ампер-ную характеристику газоразрядных приборов. |
| 22 | Объяснить устройство газоразрядных приборов с холодным и накаленным катодами и принцип их работы. Привести примеры и указать на отличия в их работе. |
| 23 | Описать устройство газового стабилизатора напряжения – стаби-литрона. Начертить схему его включения, объяснить принцип работы и назначение. |
| 24 | Объяснить принцип действия приборов с тлеющим разрядом на примере неоновой лампы. Объяснить устройство цифровых индикаторных ламп. |
| 25 | Объяснить структурные особенности, технические условия работы, область применения панелей постоянного и переменного тока. |
| 26 | Знаковые газонаполненные и вакуумные индикаторы: принцип устройства, включение, обозначение на схемах. |
| 27 | Объяснить устройство, принцип работы, применение жидкокрис-таллических индикаторов. |
| 28 | Объяснить конструкцию и элементы матричных устройств; систе-мы включения в современных электронных устройствах. Принцип передачи яркостного сигнала |
| 29 | Начертить блок-схему электронного осциллографа, объяснить его назначение, принцип действия и применение. |
| 30 | Объяснить назначение, устройство и принцип работы стабилизато-ров напряжения на полупроводниках. |
| 31 | Описать процесс излучения в светоизлучающих диодах: основные параметры, характеристики, конструкции и их примение. |
| 32 | Электролюминисцентные индикаторы (ЭЛИ), назначение, принцип действия, устройство, выпуск и применение. |
Продолжение таблицы 1
| № вар. | Задание | |
| 33 | Объяснить рабочий режим диода; назначение, схема последова-тельного и параллельного включения. | |
| 34 | Объяснить назначение кремниевого стабилитрона; ВАХ, основные параметры, схемы включения, применение. | |
| 35 | Объяснить назначение импульсных диодов; режим работы, основ-ные параметры. Понятие «мезадиоды», особенности изготовления. | |
| 36 | Объяснить назначение варикапов (параметрические диоды): уст-ройство, принцип работы, схемы включения, применение. | |
| 37 | Описать разновидности полевых транзисторов, устройство, схемы включения, графическое обозначение. | |
| 38 | Описать характеристики, основные параметры, устройство полевого транзистора с управляемым “каналом”. Области применения. | |
| 39 | Описать Характеристики, основные параметры, устройство полевого транзистора МДП-типа. Области применения. | |
| 40 | Объяснить многослойную структуру тиристора и процесс переклю-чения динистора, тринистора, симмистора. | |
| 41 | Начертить входные и выходные характеристики транзистора. Объяснить, как определяется коэффициент усиления транзистора при его включении по схеме с общим эмиттером и общей базой. | |
| 42 | Начертить и объяснить структурную схему электронного усилителя, его основные свойства и характеристики. | |
| 43 | Описать параметры, схему замещения на биполярных транзисторах, маркировку тиристоров. | |
| 44 | Объяснить понятие усилительного каскада. Отличия предваритель-ных каскадов усиления от оконечных и их назначения. | |
| 45 | Привести классификацию ИС; общую маркировку, а также число элементов и показатель надежности. | |
| 46 | Объяснить междукаскадные связи в электронных усилителях. Как влияет обратная связь на стабилизацию работы усилителя. | |
| 47 | Перечислить основные типы фотоэлементов и пояснить их характе-ристики: световую, вольт-амперную и спектральную. Перечислить свойства фотоэлементов и дать расшифровку их маркировки. | |
| 48 | Объяснить, какие виды запоминающих устройств применяются в электронно-вычислительных машинах и их принцип действия. | |
| 49 | Объяснить конструктивные особенности полупроводниковых ИМС. Технология изготовления пассивных и активных элементов. | |
| 50 | Начертить схему и объяснить устройство и принцип действия электроннолучевой трубки с магнитным отклонением луча. | |
Продолжение таблицы 1
| № вар. | Задание | |
| 51 | Объяснить, что называется системой автоматического регулирова-ния, начертить и пояснить ее структурную схему и основные звенья. | |
| 52 | Дать определение частотой характеристике усилителя. Начертить схему и пояснить порядок проведения работы при снятиии частотной характеристики усилителя низкой частоты. | |
| 53 | Привести разновидности пленочных ИС. Технология изготовления элементов, применение тонкопленочных и толстопленочных ИС. | |
| 54 | Объяснить способы изготовления гибридных и совмещенных ИС. Области применения. | |
| 55 | Цифровые ИС; конструктивные особенности, параметры, технология изготовления, области примения. | |
| 56 | Аналоговые ИС; конструктивные особенности, параметры, технология изготовления, области применения. | |
| 57 | Объяснить принцип работы системы автоматического регулирова-ния на примере схемы автоматического регулятора температуры с использованием электронных устройств. | |
| 58 | ЭЛТ специального назначения: запоминающие, знакопечатающие (характроны) , электронно-оптические преобразователи (ЭОП); конструкция и области применения. | |
| 59 | Объяснить процесс отклонения электронного луча электрическим полем в электронно-лучевой трубке, устройство экрана из люмино-фора и маркировку трубок. | |
| 60 | Привести классификацию и объяснить назначение выпрямителей переменного тока. Рассказать о составных частях схемы выпрямителя. | |
| 61 | Объяснить: определение, принцип устройства, характеристики, схе-мы включения, параметры, области применения для полупроводниковых фотоприборов. | |
| 62 | Начертить схему электронного реле-триггера на биполярных транзисторах. Объяснить назначение элементов схемы и принцип работы. | |
| 63 | Составить схему электронного реле времени на транзисторе и объяснить принцип работы. | |
| 64 | Описать принцип работы усилителей электрических сигналов в режимах А, В и С. Как выбирается рабочая точка усилителя? | |
| 65 | Описать принцип усиления однокаскадных и многокаскадных усилителей с различными видами межкаскадной связи. | |
Продолжение таблицы 1
| № вар. | Задание | |
| 66 | Начертить схемы составных транзисторовДармингтона. Объяснить их конструктивные особенности, достоинства и недостатки, области применения. | |
| 67 | Описать преимущества и недостатки полупроводников по сравнению с электронными лампами. | |
| 68 | Привести классификацию фотоэлектронных приборов. Пояснить смысл внешнего и внутреннего фотоэффекта. | |
| 69 | Описать устройство фотоэлементов с внешним фотоэффектом, принцип действия, характеристики и применение. | |
| 70 | Начертить схему и объяснить устройство, принцип действия фото-электронного умножителя. | |
| 71 | Провести графический анализ работы схем УК с ОЭ и ОБ. | |
| 72 | Провести графический анализ работы схем УК на полевом транзис-торе с ОИ и ОЗ. | |
| 73 | Объяснить устройство фотоэлементов с внутренним фотоэффектом (фоторезисторов), их принцип работы и примение. | |
| 74 | Начертить схему фотоэлектронного реле с фотоэлементом с питани-ем от источника постоянного тока. Объяснить принцип работы фото-реле и его применение. | |
| 75 | Начертить схему фотореле на фоторезисторах. Объяснить принцип работы и указать область применения. | |
| 76 | Начертить схему триггера и сумматора и пояснить, как при их помощи производятся арифметические операции в электронно-вычислительных машинах. | |
| 77 | Объяснить принцип температурной стабилизации УК с ОЭ (эмит-терная, коллекторная | |
| 78 | Описать возможные виды обратных связей в усилителях. Показать последовательное и параллельное введение цепей ОС в усилителях. | |
| 79 | Начертить схему двухтактного каскада усилителя мощности на транзисторе с общим эмиттером и пояснить ее работу. | |
| 80 | Объяснить виды и назначение УПТ. Явление дрейфа нуля, причины его возникновения в однотактных УПТ. | |
| 81 | Начертить схему и объяснить устройство и прицип работы электронно-лучевой трубки с электростатическим отклонением луча. | |
| 82 | Начертить схему электронного генератора RC на биполярном тран-зисторе, объяснить назначение элементов и принцип работы генератора. | |
Продолжение таблицы 1
| № вар. | Задание | |
| 83 | Привести характеристику электрических свойств полупроводнико-вых приборов. Сравнить полупроводники с электронными лампами и указать их преимущества и недостатки. | |
| 84 | Описать схему симметричного ДУ и два режима работы (синфазный, противофазный). | |
| 85 | Описать схему УПТ с преобразователем сигналов и области приме-нения. | |
| 86 | Начертить три возможные схемы включения транзистора: с общим эмиттером, общим коллектором, общей базой – и показать отличия в их работе. | |
| 87 | Начертить и объяснить вольт-амперную характеристику газоразрядных приборов. Описать виды разряда в газах и как они используются в различных электронных приборах. | |
| 88 | Начертить логические схемы “И”, “ИЛИ”, “НЕ” на полупроводниковых диодах и объяснить их принцип действия. | |
| 89 | Описать принцип разработки ОУ на ИМС, универсальные достоинства ОУ, схемное обозначение и передаточную характеристику. | |
| 90 | Объяснить принцип действия и основные параметры неинвертирующего ОУ с ОС. | |
| 91 | Объяснить назначение и указать типы фильтров в схемах выпрями-телей переменного тока. Привести графики выпрямленного напряжения с фильтрами и без них. | |
| 92 | Объяснить принцип действия и основные параметры инвертирующе-го ОУ с ОС. | |
| 93 | Объяснить схемы дифференциатора и интегратора; принцип выпол- нения математических операций и получения параметра выходного напряжения. | |
| 94 | Начертить схему фотореле с использованием фоторезистора и усилительным каскадом на транзисторе. Объяснить назначение элементов схемы и принцип работы. | |
| 95 | Описать способы передачи информации непрерывного сигнала: АИМ, ШИМ, ЧИМ. | |
| 96 | Начертить условные обозначения и дать краткую характеристику фотоэлектронным приборам: фотоэлементам, фоторезисторам и фотодиодам. Указать область их применения. | |
| 97 | Начертить схему электронного ключа на биполярном транзисторе. Описать физические и переходные процессы в ключе для двух режимов работы: отсечки и насыщения. | |
Продолжение таблицы 1
| № вар. | Задание | |
| 98 | Объяснить строение полупроводников, их электрические свойства, а также физический процесс прохождения электрического тока в полупроводниках. | |
| 99 | Описать процесс получения пилообразного напряжения ГПН. Практическое применение схем ГПН. | |
| 100 | Объяснить схему ГЛИН с ПОС и ООС; принцип работы, определение параметров сигнала. Понятие ГЛИН компенсационного типа. | |
Задание 2
Данное задание относится к расчету выпрямителей переменного тока, собранных на полупроводниковых диодах. Подобные схемы выпрямителей находят сейчас применение в различных электронных устройствах и приборах. При решении задачи следует помнить, что основными параметрами полупро-водниковых диодов является допустимый ток Iдоп , на который рассчитан данный диод, и величина обратного напряжения Uобр , которое выдерживает диод без пробоя в непроводящий период.
Обычно при составлении реальной схемы выпрямителя задаются величиной мощности потребителя Pd Вт получающего питание от данного выпрямителя, и выпрямленным напряжением Ud В, при котором работает потребитель постоянного тока. Отсюда нетрудно определить ток потребителя Id = Pd / Ud . Сравнивая ток потребителя с допустимым током диода Iдоп , выбирают диоды для схемы выпрямителя. Следует учесть, что для однополу-периодного выпрямителя ток через диод равен току потребителя, то есть следует соблюдать условие Iдоп = Id . Для трехфазного выпрямителя, то есть ток через диод составляет треть тока потребителя, следовательно, необходимо, чтобы Iдоп > 1/3 Id . Для двухполупериодной и мостовой схем выпрямления ток через диод равен половине тока потребителя, то есть следует соблюдать условие Iдоп > 0,5 Id .
Величина напряжения, действующая на диод в непроводящий период, также зависит от той схемы выпрямления, которая применяется в конкретном случае. Так, для однополупериодного и двухполупериодного выпрямителей
UВ = Ud = 3,14Ud , для мостового выпрямителя UВ = Ud / 2 = 1,57Ud , а для трехфазного выпрямителя UB = 2,1Ud . При выборе диода, следует отметить, должно быть выполнено условие Uобр > UB .
Рассмотрим примеры на составление схем выпрямителей.
Пример 1
Составить схему однофазного мостового выпрямителя, использовав одни из 4 промышленных диодов: Д218, Д222, КД202Н, Д215Б.
Мощность потребителя Рd = 300 Вт, напряжение потребителя Ud =200 В.
Решение:
1. Выписываем из таблицы 2.2 и 2.3 параметры указанных диодов:
Тип диода | Iдоп (А) | Uобр (В) | Тип диода | Iдоп (А) | Uобр (В) |
Д218Д222 | 0,1 0,4 | 1000 600 | КД202НД215Б | 1 2 | 500 200 |
2. Определяем ток потребителя:
Id = Pd / Ud = 300/200 = 1,5А.
3. Определяем напряжение, действующее на диод в непроводящий период для
мостовой схемы выпрямителя.
Uв = 1,57 Ud = 1,57 х 200 = 314 В
Выбираем диод из условия.
Iдоп > 0,5 Id > 0,5 x 1,5 > 0,75 A: Uобр > Uв > 314 B.
Этим условиям удовлетворяет диод КД202Н:
Iдоп = 1,0 > 0,75 A; Uобр =500 > 314B.
Диоды Д218 и Д222 подходят только по Uобр.доп. так как 1000 и 600 больше 3,14,но не подходят по допустимому току, так как 0,1 и 0,4 меньше 0,75 А. Диод Д215Б, наоборот, подходит по допустимому току, так как 2>0,75А, но не подходит по обратному напряжению, так как 20< 314В. [1],рис. 5.3а, стр.127.
- Составляем схему мостового выпрямителя. В этой схеме каждый из диодов имеет параметры диода КД202Н.
Пример 2
Для питания постоянным током потребителя мощностью Рd = 250 Вт при напряжении Ud =100В необходимо собрать схему двухполупериодного выпрямителя, использовав стандартные диоды типа Д234Б.
Решение:
1. Выписываем из справочника по п/проводниковым приборам параметры диода
Iдоп = 2A; Uобр = 200B.
Определяем ток потребителя
Id = Pd/ Ud = 250/100 = 2,5A
3. Определяем напряжение, действующее на диод в непроводящий период:
UB = 3,14Ud = 3,14 x 100 = 314B.
Проверяем диод по параметрам Iдоп и Uобр . Для данной схемы диод должен удовлетворять условиям Uобр > UB, Iдоп > 0,5Id . В данном случае первое условие не соблюдается, так как 200 < 314В, то есть второе условие выполняется, так как 0,5Id = 0,5 x 2,5 = 1,25 < 2A.
- Составляем схему выпрямителя. Для того, чтобы выполнить условия, необходимо два диода соединить последовательно, тогда
UB = 200 x 2 = 400 > 314B.
Полная схема выпрямителя приведена в [1], стр.127, рис 5.3б
Пример 3
Для питания постоянным током потребителя мощностью 300 Вт при напряжении 2о В необходимо собрать схему однополуперидного выпрямителя, использовав имеющиеся стандартные диоды Д242А.
Решение:
1. Выписываем из справочника по п/проводниковым приборам параметры диода
Iдоп = 10А Uобр = 100B.
Определяем ток потребителя
Pd 300
Id = ------ = ------ = 15A
Ud 20
- Определяем напряжение, действующее на диод в непроводящий период
UB = 3,14Ud = 3,14 x 20 = 63B.
- Проверяем диод по параметрам Iдоп и Uобр. Для данной схемы диод должен удовлетворять условиям Uобр > Uб, Iдоп > Id . В данном случае второе условие не соблюдается, так как 10 < 15А. Первое условие выполняется, так как 100>63 В.
- Составляем схему выпрямителя. Для того, чтобы выполнить условия Iдоп> Id надо два диода соединить параллельно, тогда 2 х 10 = 20А, 20 > 15А.
U Rн
Рисунок 1 – Полная схема выпрямителя
Пример 4
Для составления схемы трехфазного выпрямителя на трех диодах заданы диоды Д243. Выпрямитель должен питать потребитель с Ud =150В. Определить допустимую мощность потребителя и пояснить порядок составления схемы выпрямителя.
Решение
1. Выписываем из справочника по п/проводниковым приборам параметры диода:
Iдоп = 5А, Uобр = 200В.
Определяем допустимую мощность потребителя. Для трехфазного выпря-мителя
Iдоп > 1/3 Id , то есть Pd = 3Ud
Iдоп = 3 х 150 х 5 = 2250 Вт.
Следовательно, для данного выпрямителя Pd < 2250 Вт.
- Определяем напряжение, действующее на диод в непроводящий период
Uв = 3,14Ud.
- Составляем схему выпрямителя. Проверяем диод по условию. В данном случае это условие не выполняется, так как 200 < 315 В. Для выполнения этого условия необходимо в каждом плече два диода соединить последовательно, тогда Uобр = 200 х 2 = 400 В: 400 315 В.
UB
Рисунок 2 – Полная схема выпрямителя.
Варианты 1-10
Составить схему мостового выпрямителя, использовав стандартные диоды, параметры которых приведены в справочной литературе. Мощность потребителя Р при напряжении питания U. Пояснить порядок составления схемы для диодов с данными параметрами. Данные для своего варианта взять из таблицы 2.1.
Варианты 11-20
Составить схему трехфазного выпрямителя на трех диодах, используя стандартные диоды, параметры которых приведены в справочной литературе. Мощность потребителя Р при напряжении питания U. Пояснить порядок составления схемы для диодов с данными параметрами. Данные для своего варианта взять из таблицы 2.2.
Варианты 21-30
Однополупериодный выпрямитель должен питать потребитель постоянным током. Мощность потребителя Р при напряжении U. Следует выбрать из трех типов полупроводниковых диодов, параметры которых приведены в справочной литературе, для схемы выпрямителя и пояснить, на основании чего сделан выбор. Начертить схему выпрямителя. Данные для своего варианта взять из таблицы 2.3.