Реферат: Паспорт комплекта итоговых контролирующих материалов

ПАСПОРТ

комплекта итоговых контролирующих материалов

для специальности 210404 «Многоканальные телекоммуникационные системы»

по дисциплине «Основы схемотехники»


Разработано на кафедре КТРС Даниловым В.С.


Соответствие Государственному образовательному стандарту РФ:




Уровень усвоения

Номера цели курса по списку

Описание цели курса

Задания комплекта КМ

Иметь представление

1 - 3

1.О состоянии современной элементной базы электронных средств и тенденции её развития. 2. О тенденциях развития схемотехнических приемов при проектировании различных радиоэлектронных устройств. 3. О развитии программного обеспечения в области схемотехнического моделирования.




Знать

4 - 7

4. Основные разновидности современных аналоговых и цифровых электронных устройств и их основные характеристики. 5. Основные схемотехнические приёмы при проектировании аналоговых и цифровых устройств. 6. Справочный материал по выбору элементной базы. 7. Приёмы работы в системах автоматизированного схемотехнического проектирования «Pspice» и «MicroCAP-6»




Уметь

8 -18

8.Составлять и использовать для расчетов эквивалентные схемы аналоговых, цифровых и импульсных устройств. 9. Обеспечивать стабилизацию режимов работы активного элемента в схеме по постоянному току. 10. Сделать расчет предварительного, промежуточного и оконечного каскадов усиления на транзисторах с различным типом нагрузок. 11. Сделать расчет цепей обратной связи в усилителях сигналов и определять устойчивость усилителей. 12. Обеспечить согласование между каскадами усиления. 13.Проектировать различные электронные устройства на операционных усилителях.

14. Синтезировать схему активного RC - фильтра по функции передачи. 15. Рассчитать схему электронного ключа на транзисторе. 16. Рассчитать схему генератора электрических сигналов. 17. Применять основные положения алгебры логики и Булевы функции для синтеза логических устройств. 18. Составить таблицу состояний счетчика, регистра.




Иметь опыт

19 -23

19. Формулировать вопросы по существу обсуждаемых проблем. 20. Интерпретировать полученные результаты своей деятельности, критически оценивать результаты расчетов и экспериментов. 21. Высказывать гипотезы о возможных несовпадениях экспериментальных результатов исследований с результатами расчетов. 22. Планировать свою деятельность при изучении дисциплины, а также при проведении эксперимента в лабораторных условиях. 23. Адекватно осуществлять самоконтроль и самооценку (до, в ходе и после выполнения работы).





2.Контролирующий материал разработан с учетом контроля внутри семестра (контрольные недели), работы над курсовым проектом, итогового контроля на экзамене и проверки остаточных знаний после прохождения дисциплины.

3. Форма контролирующих материалов:

контрольные задачи;

задания на курсовую работу;

билеты для устной и письменной аттестации;

тестовые задания для проверки остаточных знаний.

4. Шкала измерений:

трехбальная - за контрольные недели;

пятибальная - для итоговой аттестации.

5. Время, отведенное для выполнения КМ – 45 минут.


ГРАФИК

изучения дисциплины «Основы схемотехники»

для студентов третьего курса специальности 210404.


До седьмой контрольной недели:

Самостоятельно изучить характеристики и свойства активных неуправляемых нелинейных элементов (диоды, их разновидности, основные параметры, связь основных параметров с электрофизикой прибора), а также управляемых нелинейных элементов (транзисторы, их основные параметры и характеристики, связь формальных эквивалентных схем с электрофизическими параметрами и т. д).

Изучить способы задания рабочей точки на усилительный каскад.

Установить на домашних компьютерах систему “Or CAD”, изучить разделы создания электронных схем и методы их моделирования.


Контроль:

Защитить лабораторные работы №1 и №2 по методическим указаниям «Схемотехника электронных схем». Домашнее решение задач по заданию преподавателя.


^ До тринадцатой контрольной недели:

Изучить основные расчетные соотношения по расчету усилительных каскадов для схем «общий эмиттер», «общая база», «общий коллектор».

Освоить расчет усилителей с реостатно-емкостными связями и усилителей с непосредственными связями.


Контроль:

Домашнее решение задач по заданию преподавателя. Защита третьей лабораторной работы «Операционные усилители» по методическим указаниям «Схемотехника электронных средств».


^ До семнадцатой недели занятий:

Освоить расчет разных типов усилителей и генераторов по программе дисциплины, а также моделирование их в системе “Or CAD”.

Освоить моделирование в системе “Or CAD” цифровых схем широкого применения.


Контроль:

Защитить четвертую лабораторную работу «Цифровые схемы» по методическим указаниям «Схемотехника электронных схем». Сдать на проверку и защитить курсовую работу по дисциплине.


Оценки за контрольные недели выставляются по трехбалльной системе («плохо» - «0», «удовлетворительно» - «1», «хорошо» - «2»).


Министерство высшего и среднего специального образования России

^ НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ


Кафедра______________________________________________________________________


ЗАДАНИЕ НА КУРСОВОЙ ПРОЕКТ (работу)


Студент______________________________________Код__________Группа___________


Тема ______________________________________________________________________________________________________________________________________________




Срок представления проекта (работы) к защите

«_____»________________200 г.


Исходные данные для проектирования (научного исследования)__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Содержание пояснительной записки курсового проекта (работы)

___________________________________________________________________

___________________________________________________________________

___________________________________________________________________

___________________________________________________________________


Перечень графического материала_____________________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________


^ Руководитель проекта (работы)_______________ _____________________

подпись, дата инициалы, фамилия


Задание принял к исполнению_________________ «_____»___________200 г.


Экзаменационные билеты по дисциплине

«Основы схемотехники»


Билет № 1

1. Электронные устройства. Методы анализа.

2. Проблемы устойчивости микросхем К МОП и ТТЛ, основные причины аномального поведения.

Задача:

Рассчитать частотно – компенсированный делитель напряжения с коэффициентом деления n = 5 , который подключен к источнику переменного напряжения сложной формы с внутренним сопротивлением Ri = 500 Ом. К выходу делителя подключено электронное устройство с очень большим входным сопротивлением и входной ёмкостью 10 пФ.

^ Билет № 2
1. Частотно – компенсированный делитель. Обратная связь в электронных устройствах.

2. Проблемы динамических режимов цифровых схем.

Задача:

У двух диодов (германиевого и кремниевого) обратные токи насыщения равны IГО = 2 mkA, IKO = 0,02 mkA соответственно. Вычислить прямые напряжения на переходах обоих диодов, если прямой ток через них равен 100 mA при температуре окружающей среды 293К.

^ Билет № 3
1. Диоды, разновидности, основные параметры и их соотношения. (Барьерная и диффузионная емкости).

2. Проблемы статических режимов цифровых схем.

Задача:




Определить выходное напряжение, если диод имеет обратный ток насыщения при комнатной температуре IO = 10 mkA.





^ Билет № 4
1. Биполярный транзистор. Общие сведения.

2. Регистры.

Задача:

Кремниевый диод, имеющий обратный ток насыщения IO = 2 mkA, работает при прямом напряжении равном U = 0,6 B и температуре Т = 300 К.

Определить сопротивление диода постоянному току и его дифференциальное сопротивление rдиф..


Билет № 5

1. Активный режим, режим насыщения, режим отсечки БТ.

2. Счетчики цифровые. Кольцо счета.

Задача:




Транзистор с коэффициентом передачи тока базы b = 70 и обратным током коллектора IКбо = 5 mkA имеет сопротивление в базе RБ = 1 Ком., сопротивление нагрузки RH = 10 Ком, напряжение питания ЕП = 15 В, Е = 1 В.

Определить напряжение UКЭ при замкнутом ключе.


Билет № 6

1. Система статических параметров, формальные и физические эквивалентные схемы БТ.

2. Д – триггер тактируемый по переднему фронту.

Задача:




В схеме используется транзистор с коэффициентом передачи тока эмиттера a = 0,99 и обратным током коллектора IКБо = 5 mkA. В схеме дано: RЭ = 5 Ком, RН = 5 Ком, ЕП = 20 В.

Определить, при каком минимальном значении входного напряжения транзистор будет работать в режиме насыщения?


Билет № 7

1. Основные физические параметры БТ транзистора (сопротивление эмиттера, диффузионная емкость эмиттера, диффузионное сопротивление базы, емкость базы, сопротивление коллектора, емкость коллектора). Его инерционные свойства.

2. Асинхронный Т – триггер, асинхронный Д – триггер.

Задача:




В усилителе при UЗИ = 2 В ток стока IC = 1,5mA, RC = 15 Ком.

Определить: а) сопротивление в цепи истока RИ , если падением напряжения в затворной цепи можно пренебречь в силу его малости;

б) напряжение питания ЕП , если падение напряжения на транзисторе UСИ = 5 В.



Билет № 8

1. Полевой транзистор с «р – n» переходом, его характеристики, эквивалентные схемы.

2. I K – триггер тактируемый по заднему фронту.

Задача:

Мощный транзистор, имеющий тепловое сопротивление между переходом и корпусом RПК = 0,8 К/Вт, должен рассеивать мощность РКЭ = 20 Вт. При температуре окружающей среды ТС = 200С.

Определить, какова должна быть площадь теплоотвода, считая, что 1 см2 металлической поверхности теплоотвода имеет тепловое сопротивление 800 К/Вт?

Билет № 9

1. Полевой транзистор с изолированным затвором. Характеристики со встроенным и индуцированным каналами.

2. Асинхронный IK – триггер.

Задача:




Определить коэффициент усиления на средних частотах, если применены тр – ры с параметрами: b = 50; rб = 70 Ом; rк = 400 Ком. Токи коллекторов в каскадах выбраны равными IКо = 5mA.



Билет № 10

1. Тиристоры, основная характеристика переключения.

2. Цифровые устройства последовательного типа, RC – триггер.

Задача:




Определить номиналы переходных и блокировочных конденсаторов для обеспечения нижней граничной частоты в 100 Гц при условии, что МН = 1,41 на частоте 100 Гц. Через транзисторы течет ток покоя IKo = 5mA, b = 50, rб = 70 Ом.


Билет № 11

1. Работа каскада на БТ общий эмиттер.

2. Мультиплексоры.

Задача:




Определить верхнюю граничную частоту усилителя, если применены транзисторы с b = 50; fT = 140 мГц; СК = 2 пФ; rб = 70 Ом. Через транзисторы течет ток покоя IКО = 5 mA.


Билет № 12

1. Работа каскада на БТ общая база.

2. Шифраторы и дешифраторы.

Задача:

В транзисторном усилителе коэффициент усиления по напряжению равен 5000. В нем использованы транзисторы с b = 100. Усилитель охвачен отрицательной обратной связью с параметром g = 0,01. Определить изменение общего коэффициента усиления (в %) при наличии ОС и без неё, если изменение напряжения питания приводит к изменению b до 50.


Билет № 13

1. Усилители. Общие характеристики (входное и выходное сопротивления, коэффициент передачи, КПД, полоса пропускания, коэффициент нелинейных искажений). Частотный, переходной и импульсный методы анализа.

2. Минимизация логических функций методом Карно – Вейга.

Задача:

Усилитель с входным сопротивлением RВХ = 50 кОм и выходным сопротивлением RВЫХ = 0,1 кОм при работе на нагрузку с сопротивлением RH = 1 кОм, имеет коэффициент усиления по напряжению КU = 1000. Как изменится его усиление, входное и выходное сопротивления при введении в него последовательной связи по напряжению? Делитель ОС включен параллельно нагрузке и составлен из сопротивлений R1 = 100 кОм, R2 = 50 кОм.


Билет № 14

1. Режим работы усилителей (А, АВ, В, С, Д). Выбор рабочей точки. Графоаналитический метод.

2. Минимизация логических функций методом исключения импликантов (метод Квайна)

Задача:




Рассчитать входное и выходное сопротивления эмиттерного повторителя на транзисторе КТ 315В. в режиме холостого хода. Базовое сопротивление транзистора равно rб = 70 Ом, b = 100. Через транзистор течет ток покоя IЭ = 1 mA, при RЭ = 1 кОм, RГ = 0,1 кОм.



Билет № 15

1. Частотные характеристики каскада на БТ. Область нижних, средних и верхних частот.

2. Два вида представления логических функций СДНФ и СКНФ.

Задача:




Рассчитать элементы схемы ДУ на БТ с несимметричным входом и симметричным выходом. ЭДС сигнала ег = 10 mB, сопротивление генератора сигнала RГ = 0,1 кОм. Требуемый коэффициент усиления должен быть равен 20. Входное сопротивление одного плеча равно 3 кОм.



Билет № 16

1. Частотные характеристики каскада на ПТ. Области нижних, средних и верхних частот.

2. Закон двойственности, Теоремы Де – Моргана.

Задача:




Рассчитать выходное сопротивление генератора стабильного тока на транзисторе Т2 с параметрами:

rK* = 300 кОм, rб = 70 Ом, b = 100.



Билет № 17

1. Работа каскада общий коллектор (эмиттерный повторитель).

2. Основные логические функции, понятие полной системы одной функции.

Задача:




Рассчитать резисторы данной схемы при коэффициенте усиления усилителя с ОС равном 100. Базовый усилитель ОУ К544 УД1 с собственным коэффициентом усиления А = 100000. Усилитель работает от источника с нулевым сопротивлением.



Билет № 18

1. Избирательный усилитель.

2. Серии К МОП, базовые элементы К МОП.

Задача:




Рассчитать фильтр Баттерворта второго порядка нижних частот с частотой fO 3дб = 1 кГц.



Билет № 19

1. Усилители с непосредственными связями. Способы согласования каскадов.

2. Базовый элемент ТТЛ.




Рассчитать RC – генератор с мостом Вина на ОУ работающего на частоте

fO = 3 кГц. Принять R1 = R2 = R4 = R

C1 = C2 = C.



Билет № 20

1. Дифференциальный каскад. Основные параметры.

2. Классификация цифровых устройств, импульсные характеристики микросхем.

Задача:




Рассчитать генератор на кварце, его частоту и добротность, если кварц имеет следующие параметры:

L = 2,0 Гн; С = 0,01 пФ; СО = 7 пФ; r = 3000 Ом. Значение ВЧ дросселя не расcчитывать.


Билет № 21

1. Приемы подавления синфазного сигнала в ДУ.

2. Расчет LC – генераторов с кварцем.

Задача:




Записать формулу, которая реализуется этой схемой. Упростить формулу и построить новую схему.



Билет № 22

1. Усилительные каскады с динамической нагрузкой, достоинства и недостатки.

2. Расчет RC – генераторов гармонических сигналов.

Задача:




Записать формулу, которая реализуется схемой. Упростить формулу и построить новую схему.


Билет № 23

1. Каскодные усилительные каскады .

2. Генераторы электрических сигналов, общие сведения.

Задача:

Синтезировать мажоритарный элемент на 4 входа в базисе И – НЕ, ИЛИ – НЕ, нарисовать его схему.


Билет № 24

1. Управляемые источники тока (генераторы тока).

2. Активный полосовой фильтр. Активный режекторный фильтр.

Задача:

Синтезировать в базисе И – НЕ устройство, булева функция которого выглядит так: Y(X1, X2, X3 , X4) = å (0, 1, 2, 5, 6, 7, 10, 11, 13), нарисовать его схему.


Билет № 25

1. Схема сдвига уровня.

2. Активные фильтры, анализ обобщенной схемы двухполюсного активного фильтра.

Задача:

Синтезировать в базисе И – НЕ устройство, булева функция которого

Y (X1, X2, X3, X4) = å (0, 1, 4, 5, 6, 7, 11, 12, 13), нарисовать его схему.


Билет № 26

1. Без трансформаторные входные каскады.

2. Компараторы напряжения. Компаратор с положительной обратной связью.

Задача:

Синтезировать в базисе И – НЕ устройство, булева функция которого

Y (X1, X2, X3, X4) = å (0, 1, 2, 3, 6, 7, 8, 11, 12), нарисовать его схему.


Билет № 27

1. Многокаскадные усилители (межкаскадные связи, влияние каскадов друг на друга, паразитные связи).

2. Входное и выходное сопротивления ОУ, его шумы.

Задача:

Из Д – триггера 155ТМ2 построить Т – триггер, нарисовать его схему и эпюры напряжений на входах и выходах.


Билет № 28

1. Операционные усилители, основные понятия.

2. Коэффициент усиления синфазного сигнала в ДУ.

Задача:

Синтезировать схему сумматора трех одноразрядных двоичных чисел в базисе

И – НЕ и нарисовать его схему.


Билет № 29

1. Теорема суперпозиции (мнимое заземление). Сумматор напряжений на ОУ.

2. Напряжение смещения ОУ, входной ток смещения.

Задача:

Устройство с четырьмя входами должно работать так, чтобы на его выходе появлялся сигнал 1, когда на любых трех входах будут сигналы 1. Построить схему в базисе И – НЕ.


Билет № 30

1. Погрешность и стабильность коэффициента усиления ОУ.

2. Частотная характеристика ОУ, частота единичного усиления, переходная характеристика.

Задача:

Устройство с четырьмя входами должно работать так, чтобы на его выходе появлялся сигнал 1, когда на любых двух входах будут сигналы 1. Построить схему в базисе И – НЕ.


Вопросы и задачи итоговых тестов по дисциплине «Основы схемотехники», для проверки остаточных знаний.


Транзисторный каскад работает по схеме ОЭ. Чему, приближенно, равен коэффициент усиления по напряжению, если в коллекторной цепи подключен резистор в 1 кОм., а в эмиттерной 100 Ом.

Расчитать дифференциальное сопротивление эмиттерного перехода транзистора, если через него идет ток в 1 mА.

Транзистор включен по схеме ОЭ. Напряжение база - эмиттер равно 0,6 (в), напряжение коллектор - эмиттер 10 (в). Определить напряжение коллектор - база.

Расчитать (приближенно) входное сопротивление каскада на транзисторе по схеме ОЭ, если в эмиттере стоит резистор 1 кОм, а  = 50.

Чему равно напряжение отсечки полевого транзистора работающего по схеме ОИ, если он имеет максимальный ток стока 1 mA, а его максимальная крутизна 2 mA/в ?

Чему равна максимальная крутизна полевого транзистора с управляющим p-n переходом, если напряжение отсечки у него равно 1 в, а максимальный ток стока 1 mA.

Чему (приближенно) равно выходное сопротивление каскада на транзисторе работающего по схеме ОЭ, если у него в коллекторе включен резистор в 1 кОм?

Чему равно входное сопротивление каскада ОИ на полевом транзисторе, если в затворной цепи, параллельно транзистору, включен резистор в 100 Ом?

Чему равняется коэффициент усиления по напряжению трехкаскадного усилителя с коэффициентами усиления Ки1 = 40, Ки2 = 10, Ки3 = 0,8 ?

Чему равен общий коэффициент усиления усилителя с обратной связью?

Расчитать цепь обратной связи в усилителе охваченном последовательной ОС по напряжению и имеющем Ки = 100, а без ОС - 100000.

На инвертирующий вход ОУ заведена ОС через резисторы R1 = 10кОм, R2 = 100 кОм. Какой резистор необходимо включить на не инвертирующий вход для компенсации влияния за счет входных токов?

Чем отличаются каскады ОЭ, ОБ, ОК на биполярном транзисторе?

Расчитать RC - генератор с мостом Вина на ОУ, работающего на частоте 3 кГц. R1 = R2 = R4 = R; С1 = С2 = С.

Расчитать частотно - компенсированный делитель с коэффициентом деления n = 5, если он работает от источника с внутренним сопротивлением 500 Ом и подключен к устройству с очень большим входным сопротивлением и входной ёмкостью 10 пФ.

В каких случаях применяются положительная и отрицательная обратные связи?

В ОУ заведена отрицательная ОС через резистор R1 = 1 кОм. и Roc=100кОм. Чему равен коэффициент усиления устройства?

Чему (примерно) равно входное сопротивление ОУ с ОС по инвертирующему входу, если на него заведена ОС через резистор R1 = 1 кОм и Roc = 100 кОм?

Между входами ОУ включен фотодиод ФД, ток которого при данной освещенности составляет 5 mA. Какой резистор следует включить в цепь обратной связи, чтобы получить на выходе напряжение в 5 вольт?

Определить время задержки выходного сигнала транзисторного ключа при скачке на базе от Е1 = -2 в. до Е2 = +1в. У тр - ра Сэ = Ск = 30 пФ; rб = 70 Ом; Rг = 1 кОм; Uпор.= 0,6 в.

Показать схемное обозначение n - p - n транзистора и подать на него питающее напряжение и напряжение входа для получения каскада ОК.

Схемное обозначение МОП транзистора с индуцированным каналом -n- типа.

Где в схеме УНЧ стоят разделительные и блокировочные конденсаторы?

Основные логические функции, понятие полной системы одной функции.

Цифровое устройство с четырьмя входами должно работать так, чтобы на его выходе появился сигнал «1», когда на любых двух входах будут сигналы «1». Построить схему в базисе «И - НЕ».

Базовый элемент цифровой серии К МОП.

Синтезировать в базисе И - НЕ устройство булева функция которого:

Y (x1, x2, x3, x4) =  (0, 1, 2, 3, 6, 7, 8, 11, 12).

Нарисовать его схему.

Нарисовать схему сумматора трех одноразрядных двоичных чисел в базисе И - НЕ.

Устройство с четырьмя входами должно работать так, чтобы на его выходе появился сигнал «1», когда на любых трех входах будут сигналы «1». Построить схему в базисе И - НЕ.

Синтезировать мажоритарный элемент на четыре входа в базисе «И - НЕ», «ИЛИ - НЕ», нарисовать его схему.