Некоммерческое акционерное общество  

 

АЛМАТИНСКИЙ ИНСТИТУТ ЭНЕРГЕТИКИ И СВЯЗИ

 

Кафедра электроники и  компьютерных технологий

 

 

ЭЛЕКТРОНИКА 

Методические указания к выполнению

 расчетно-графических работ

для студентов всех форм обучения специальности

 050702 - Автоматизация и управление

 

Алматы 2008

СОСТАВИТЕЛЬ: Т.М.Жолшараева. Электроника. Методические указания к выполнению расчетно-графических работ для студентов всех форм обучения специальности 050702 – Автоматизация и управление. – Алматы: АИЭС, 2008. –  22 с.

 Методические указания содержат задания к расчетно-графическим работам и примеры решения задач на темы: проводимость полупроводников, полупроводниковые диоды, графо-аналитический расчет транзисторного усилителя,  синтез комбинационных логических схем.

Методические указания предназначены для студентов всех форм обучения специальности 050702 – «Автоматизация и управление» и могут быть использованы студентами всех специальностей факультета РТ и С.

 1 Общие методические указания к выполнению РГР

Дисциплина «Электроника» изучается студентами всех форм обучения специальности  050702 – Автоматизация и управление.

По курсу читаются лекции, выполняются расчетно-графические и лабораторные работы. Расчетно-графические работы (РГР) являются одним из основных компонентов при изучении курса.

Целью дисциплины "Электроника" является изучение элементной базы, принципов работы и методов проектирования и расчёта электронных и микроэлектронных устройств.

В результате  изучения дисциплины студенты должны знать основные характеристики и параметры диодов и транзисторов, интегральных микросхем. Освоить принципы функционирования основных аналоговых устройств, комбинационных и последовательностных логических схем. Выполнение РГР позволяет студентам применить теоретические знания при выборе элементной базы и выполнении расчетов электронных схем.

 Дисциплина базируется на курсах физики, высшей математики, теории электрических цепей.

Данные методические указания содержат задания к трем расчетно-графическим работам и примеры решения задач на темы: проводимость полупроводников, полупроводниковые диоды, графо-аналитический расчет транзисторного усилителя,  синтез комбинационных логических схем.

При выполнении РГР необходимо:

­         выбрать свой вариант в соответствии с двумя последними цифрами номера зачетной книжки;

­         номер варианта, группа, фамилия и инициалы студента должны быть указаны на титульном листе;

­         текст задания должен быть переписан без сокращений в пояснительную записку РГР;

­         в пояснительной записке необходимо приводить не только расчетные формулы, соответствующие единицы измерения и конечные результаты, но и пояснения и необходимые промежуточные вычисления;

­         все текстовые и графические материалы должны соответствовать фирменному стандарту [1], содержать титульный лист, задание, основную часть – решение задач и литературу.

2 Задания к расчетно-графическим работам

2.1 Задание к РГР №1

Задача №1

Концентрация донорной примеси составляет Nд атом/см3, акцепторной примеси – Nа атом/см3 (таблица 2.1), собственная концентрация носителей в полупроводнике - ni. Найти контактную разность потенциалов для р-n перехода при заданной температуре Т (таблица 2.2).

 Т а б л и ц а 2.1

Последняя цифра номера зачетной книжки

Вар

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

Nд

2∙1015

3∙1015

6∙1015

4∙1016

5∙1016

7∙1016

51016

3∙1016

3∙1015

4∙1016                            4∙10164∙1016

Na

2∙1018

2∙1018

2∙1017

2∙1018

3∙1019

8∙1017

6∙1017

2∙1018

5∙1017

2∙1018

 

 

 

Т а б л и ц а 2.2

Предпоследняя цифра номера зачетной книжки

Вар

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

Т, оС

20

25

27

18

21

19

30

28

22

25

ni

2∙1014

2∙1013

3∙1014

5∙1013

4∙1014

3∙1014

4∙1013

5∙1015

3∙1013

4∙1013

 

 

 

 

Задача №2

Обратный ток диода при Т=300 К равен I0. (таблица 2.3). Определить сопротивление полупроводникового диода постоянному току и его дифференциальное сопротивление при прямом напряжении Uпр (таблица 2.4).

 Т а б л и ц а 2.3

Последняя цифра номера зачетной книжки

Вар

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

I0, мкА

1,5

1

2

1,5

1,5

3,5

2,5

2,5

3

1,8

 Т а б л и ц а 2.4

Предпоследняя цифра номера зачетной книжки

Вар

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

Uпр,мВ

150

180

200

150

100

250

150

200

140

150

 Задача №3

Полупроводниковый диод имеет прямой ток Iпр. при прямом напряжении Uпр.  и температуре Т. Определить обратный ток I0, дифференциальное сопротивление rдиф. при напряжении U = U1 и при U = 0 (таблица 2.5, 2.6).

 

Т а б л и ц а 2.5

Последняя цифра номера зачетной книжки

Вар.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

Iпр

0,07

0,08

0,5

0,8

0,8

0,09

0,6

0,7

0.09

0.4

Uпр

0.4

0.4

0,2

0,3

0,3

0,2

0,4

0,2

0,3

0,2

 

Т а б л и ц а 2.6

Предпоследняя цифра номера зачетной книжки

Вар.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

Т,оС

30

25

40

35

32

40

35

40

30

32

U1

0,2

0,2

0,1

0,4

0,2

0,1

0,2

0,1

0,2

0.4

 Задача №4

В схеме параметрического стабилизатора напряжения сопротивление нагрузки Rн. Данные стабилитрона: Uст ‑ напряжение стабилизации, Iст.макс.‑ максимальный ток стабилизации, Iстмин .‑ минимальный ток стабилизации (таблица 2.7). Входное напряжение изменяется от Uвхмин. до Uвхмакс. (таблица 2.8). Привести схему стабилизатора, вольтамперную характеристику стабилитрона и линию нагрузки на ней. Найти  балластное сопротивление Rб. Определить будет ли обеспечена стабилизация во всем диапазоне изменения Uвх..

  

Т а б л и ц а 2.7

Последняя цифра номера зачетной книжки

Вариант

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

Rн,кОм

0,6

1

1

0,8

1,5

1,5

2

2

3

2,5

Uст

8

5

6

6,5

7

8

6,8

9

10

5

Iстмин,мА

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,5

0,5

0,6

0,8

0.5

Iстмакс,мА

2,5

1,5

3

3,2

3,1

2,5

3

2,8

2,9

3.2

 

Т а б л и ц а 2.8

Предпоследняя цифра номера зачетной книжки

Вариант

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

Uвх.мин,В

9

7

8

10

10

10

10

12

12

8

Uвх.мах

20

17

18

20

22

22

20

24

23

15

 Задача №5

Температурный коэффициент напряжения стабилизации стабилитрона      αн, %/ оС, напряжение стабилизации при 200С – Uст (таблица 2.9). Определить каким будет его напряжение стабилизации  при температуре Т,0С (таблица 2.10).

Т а б л и ц а 2.9

Последняя цифра номера зачетной книжки

вариант

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

αн, %/ оС

0,02

0,03

0,01

0,05

0,04

0,04

0,05

0,03

0,02

0,03

Uст

10

9

8

8

6,2

5,6

10

15

12

5,6

Т а б л и ц а 2.10

Предпоследняя цифра номера зачетной книжки

Вариант

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

Т,0С

40

50

60

70

50

70

60

60

60

70

 2.2 Задание к РГР №2

Задача №1

Транзистор VT включен в усилительный каскад по схеме с ОЭ (рисунок 2.1) со смещением током базы покоя. Для подачи смещения в цепь базы используется резистор Rб. Каскад питается от одного источника с напряжением минус Ек. Заданы постоянная составляющая тока базы Iб0, амплитуда переменной составляющей тока базы Imб, сопротивление резистора нагрузки Rк, максимально допустимая мощность, рассеиваемая коллектором, РКmax (таблица 2.11). Диапазон частот усиливаемых колебаний fн ¸ fв (таблица 2.12).

Произвести графоаналитический расчет усилителя.

Для этого требуется:

а) построить линию РКmax;

б) по выходным характеристикам найти:

1)  постоянную составляющую тока коллектора Iк0;

2)  постоянную составляющую напряжения коллектор-эмиттер Uкэ0;

3)  амплитуду переменной составляющей тока коллектора Imк;

4)  выходную мощность Рвых;

5)  амплитуду выходного напряжения UmR = Umкэ;

6)  коэффициент усиления по току КI;

7)  полную потребляемую мощность в коллекторной цепи Р0;

8)  кпд коллекторной цепи h.

Проверить, не превышает ли мощность Рк0, выделяемая на коллекторе в режиме покоя, максимально допустимую мощность РКmax;

в) с помощью входных характеристик определить:

1)  напряжение смещения Uбэ0;

2)  амплитуду входного сигнала Umбэ;

3)  входную мощность Рвх;

4)  коэффициент усиления по напряжению КU и по мощности КP,

5)  входное сопротивление каскада Rвх;

6)  сопротивление резистора Rб;

7)  емкость разделительного конденсатора СР;

г) для рабочей точки усилителя найти параметры h21э, h22э, Rвых  =          1/ h22э, h11э, и аналитически рассчитать величины КI, КU, КР, Rвх.

 

Т а б л и ц а 2.11

Последняя цифра номера зачетной книжки

№ вар.

1

2

3

4

5

VT

КТ317А

КТ313А

КТ361Б

КТ120А

ГТ402Д

Ек, В

4

7

25

1

6

Iб0, мА

0,006

0,5

0,2

0,4

6

Imб, мА

0,002

0,2

0,1

0,2

2

Rк, кОм

10

0,1

0,5

0,05

0,02

Pkmax, Вт

0.01

0.3

0,9

0,012

2,5

 

 

 

 

 

 

 

 

Продолжение таблицы 2.11

Последняя цифра номера зачетной книжки

№ вар.

6

7

8

9

0

VT

КТ501А

КТ601А

КТ803А

ГТ703А

КТ902А

Ек, В

30

60

50

15

30

Iб0, мА

0,05

0,15

80

400

24

Imб, мА

0,075

0,075

20

100

8

Rк, кОм

2,5

1,5

0,0125

0,002

0,012

Pkmax, Вт

0,42

3,5

150

100

60

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 2.12 

Предпоследняя цифра номера зачетной книжки

№ вар.

1

2

3

4

5

fн, Гц

100

150

80

95

120

fв, кГц

6

8

5

6

9

 

 

 

  

 Продолжение таблицы 2.12

Предпоследняя цифра номера зачетной книжки

№ вар.

6

7

8

9

0

fн, Гц

100

120

150

100

150

fв, кГц

12

10

18

9

7

 

 

 

 

Задача №2

В схеме, показанной на рисунке 2.2,а, используется делитель в цепи базы транзистора, имеющего коэффи-циент передачи по току  (таблица 2.13). Найти напря-жение , если даны (таблица 2.14).

 

 

Т а б л и ц а 2.13

Последняя цифра номера зачетной книжки

вариант

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

49

30

29

35

45

20

38

25

29

35

EK,В

15

10

12

10

15

10

12

15

10

12

 

 

 

 

 Т а б л и ц а 2.14

Предпоследняя цифра номера зачетной книжки

вариант

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

R1,кОм

100

33

75

150

33

150

33

75

75

150

100

R2,кОм

51

15

33

51

10

51

10

33

33

51

33

RK,кОм

2

1,5

1

2

2

2

1

2

2

1

1

RЭ,кОм

0.51

0,2

0,33

0,1

0,2

0,1

0,33

0,2

0,1

0,33

0,33

 

 

 

 

2.3 Задание к РГР №3

Произвести синтез комбинационной логической схемы:

а)    по заданной таблице истинности (таблица 2.15, 2.16) написать логическое выражение в дизъюнктивной нормальной форме (ДНФ);

б)   произвести минимизацию логического выражения, используя карты Карно;

в)   привести выражение к базису И-НЕ;

г)    составить схему на логических элементах И-НЕ;

д)   построить временные диаграммы сигналов на входах и на выходе схемы.

 

Т а б л и ц а 2.15

Общие данные для всех вариантов

Варианты (по последней цифре номера зачетной книжки)

На-бор

Входные сигналы

Выходные сигналы

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

 

X1

X2

X3

X4

Y1

Y2

Y3

Y4

Y5

Y6

Y7

Y8

Y9

Y0

0

0

0

0

0

1

1

1

1

0

0

1

1

1

0

1

0

0

0

1

1

1

0

1

1

0

1

1

0

1

2

0

0

1

0

0

1

0

1

0

1

1

1

0

0

3

0

0

1

1

0

0

1

0

1

1

1

1

0

1

4

0

1

0

0

1

1

1

1

0

1

0

1

1

0

5

0

1

0

1

1

0

0

0

1

1

0

0

1

0

6

0

1

1

0

0

1

1

1

1

0

1

0

1

0

7

0

1

1

1

0

0

1

1

1

0

1

0

1

0

 Т а б л и ц а 2.16

Общие данные для всех вариантов

Варианты (по предпоследней цифре номера зачетной книжки)

на-бор

Входные сигналы

Выходные сигналы

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

X1

X2

X3

X4

Y1

Y2

Y3

Y4

Y5

Y6

Y7

Y8

Y9

Y0

8

1

0

0

0

1

1

1

0

1

0

1

1

1

1

9

1

0

0

1

1

1

0

1

0

1

1

0

1

1

10

1

0

1

0

1

0

1

0

1

1

0

0

1

1

11

1

0

1

1

0

1

1

1

0

1

0

0

1

1

12

1

1

0

0

1

0

1

0

1

1

0

1

0

0

13

1

1

0

1

1

0

0

1

0

1

0

1

0

0

14

1

1

1

0

1

0

0

0

1

0

1

1

1

1

15

1

1

1

1

0

1

1

1

0

0

1

1

1

1

 3 Примеры решения задач расчетно-графических работ

3.1 Контактная разность потенциалов p-n перехода

Найти контактную разность потенциалов  для p-n перехода при температуре Т = 300 K, если концентрация донорной примеси составляет Nд =атом/см3, акцепторной примеси – Na = атом/см3, собственная концентрация носителей в полупроводнике – ni = .

 Решение задачи.

Заряд электрона q=Кл., постоянная Больцмана k = Дж/К.

;

 

 3.2 Характеристические сопротивления диода

Определить сопротивление полупроводникового диода постоянному току R0 и его дифференциальное сопротивление при прямом напряжении Uпр= 0,2В.

Обратный ток диода при Т=300 К равен I0 = 2 мкА.

Решение задачи.

Найдем ток диода при прямом напряжении U=0,2 B по формуле

.

Сопротивление диода постоянному току

Ом.

Определим дифференциальное сопротивление rдиф

См;   Ом.

 

Так как I>>I0 , то можно использовать , следовательно

 

Ом.

                              

3.3 Параметры выпрямительного диода

Полупроводниковый диод имеет прямой ток Iпр=0,5 А при прямом напряжении Uпр= 0,2 В и температуре T =313 K.

 Определить обратный ток I0, дифференциальное сопротивление rдиф.  при напряжении U1 = 0,1B и при U = 0.

 

Решение задачи:

а) ;   мВ.

Из формулы вольтамперной характеристики  получаем ;

б) для определения rдиф при 0,1 В сигнала найдем ток I через переход

 мА;

 

 Ом;

в) дифференциальное сопротивление rдиф при U=0 сигнала

 кОм.

 

3.4 Параметрический стабилизатор напряжения

В схеме параметрического стабилизатора напряжения сопротивление нагрузки Rн=1 кОм. Данные стабилитрона: напряжение стабилизации Uст=6В; максимальный ток стабилизации Iст макс.= 3 мА; минимальный ток стабилизации Iст мин = 0,6 мА.

Входное напряжение изменяется от Uвх.мин.=8 В до Uвх.макс.=18 В. Привести схему стабилизатора, вольтамперную характеристику стабилитрона и линию нагрузки на ней. Найти балластное сопротивление Rб. Определить, будет ли обеспечена стабилизация во всем диапазоне изменения Uвх..

 

Решение задачи.

где Uвх ср=0,5∙(Uвх  мин+ Uвх макс)=0,5∙(8+18)=13 В.

Средний ток через стабилитрон

Iст ср= 0,5 (Iст  мин+ Iст мах) = 0,5 (0,6 + 3) = 1,8 мА.

Ток через нагрузку мА.

Балластное сопротивление Ом.

Стабилизация будет обеспечена для изменения Uвх  в пределах от

Uвх  мин=Uст+(Iст мин+Iн)Rб=9,2 В до Uвх  мах=Uст+(Iст мах+Iн)Rб=14 В.

Таким образом, стабилизация получается во всем диапазоне изменения напряжения источника питания.

 

3.5 Влияние температуры на напряжение стабилизации стабилитрона

Температурный коэффициент напряжения стабилизации стабилитрона  %/0С, напряжение стабилизации при 200 С – Uст = 8 В.

 Определить каким будет напряжение стабилизации при температуре          Т0 = 60  0С.

 

 Решение задачи.

;

 при температуре T0;

 0С;

 В.

При Т=60 0С   Uст1 = 8 + 0,032 = 8,032 В.

 

3.6 Графо-аналитический расчет усилителя

Транзистор VT включен в усилительный каскад по схеме с ОЭ (рисунок 2.1). Каскад питается от одного источника с напряжением Ек = ‑10 В. Для подачи смещения в цепь базы используется резистор Rб. Имеет место смещение током базы покоя.

Постоянная составляющая тока базы Iб0= 0,3 мА, амплитуда переменной составляющей тока базы Imб =0,2 мА, сопротивление нагрузки Rк = 0,5 кОм, а максимально допустимая мощность, рассеиваемая коллектором, РКmax =150 мВт. Диапазон частот усиливаемых колебаний fн=80 Гц , fв=5 кГц.

 

Требуется:

а)   выполнить графоаналитический расчет усилителя;

б)  проверить, не превышает ли мощность РКO, выделяемая на коллекторе в режиме покоя, максимально допустимую мощность РКmax;

в)  для рабочей точки усилителя найти параметры h21э, h22э, Rвых = 1/ h22э, h11э, и аналитически рассчитать величины КI, КU, КP, Rвх.

Решение.

 Характеристики транзистора берутся из справочника, например, для заданного показаны на рисунках 3.1 и 3.2:

 

 

 

 

 

 

а) на семействе выходных характеристик (рисунок 3.2) строим линию максимально допустимой мощности, используя уравнение:

 IKmax = РКmax  / Uкэ   IKmax = 150×10-3   / UКЭ .

Подставим значения UКЭ, равные, например, -7,5; -10; -15; -20 В, получаем  значения  IKmax, равные 20; 15; 10; 7,5 мА соответственно (таблица 3.1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 3.1

UКЭ (В)

-7,5

-10

-15

-20

IKmax (мА)

20

15

10

7,5

 

 

Построим по этим точкам линию РКmax  на рисунке 3.2;

б) используя уравнение линии нагрузки Iк=(Е—Uкэ)/Rк, на семействе выходных характеристик строим линию нагрузки

при Iк= 0, Uкэ = Е =  - 10 В  ‑ первая точка линии нагрузки,

при Uкэ= 0, Iк = Е/ Rк =10/500 = 20 мА - вторая точка. Соединяем их.

Точка пересечения линии нагрузки с характеристикой, соответствующей постоянной составляющей тока базы Iб0=300 мкА, определит рабочую точку. Ей будут соответствовать

Iко = 6 мА,  Uкэ0 = -7 В.

Амплитуду переменной составляющей тока коллектора определим как среднее значение

,            Imк = (9×10-3 -2×10-3) / 2 = 3,5 мА.

Амплитуда переменного напряжения на нагрузке

UmR = Umкэ = Imк Rк,      UmR = Umкэ = 3,5×10-3 × 0,5×103 = 1,75 В.

Коэффициент усиления по току

КI  = Imк / Imб,                  КI  = 3,5×10-3 / 0,2×10-3 = 17,5.

 

Выходная мощность     Рвых = 0,5 Imк UmR ,     

Рвых = 0,5×3,5×10-3 ×1,75 = 3×10-3  = 3 мВт.

 

Полная потребляемая мощность в коллекторной цепи

Р0 = ЕкIк0,      Р0 = 10×6×10-3 = 60 мВт.

Кпд коллекторной цепи

h = Рвых / Ро,                 h = 3×10-3 / 60×10-3 = 0,05 = 5 %.

 

Мощность, рассеиваемая на коллекторе постоянной составляющей коллекторного тока

РК0 = IК0UКЭ0,               РК0 = 6×10-3×7 = 42 мВт,          РКmax = 150 мВт,

РК0 < РКmax  - следовательно, режим работы усилителя является допустимым;

в) далее расчет ведем по семейству входных характеристик (рисунок 3.1). У транзисторов входные характеристики расположены близко друг от друга, поэтому в качестве рабочей входной характеристики можно принять одну из статических входных характеристик, соответствующую активному режиму, например, характеристику, снятую при UКЭ = - 5 В. Из графика находим, что |Uбэ0| = 0,25 В.

Амплитуда входного напряжения

,       Umбэ = (277×10-3 - 187×10-3) /2 = 45 мВ.

Модуль коэффициента усиления по напряжению

|КU| = Umкэ / Umбэ,                  |КU| = 1,75 / 45×10-3 = 39.

Коэффициент усиления по мощности

КР = | КI KU |,                   KP = 39×17.5 @ 690.

Входная мощность

Pвх = 0,5ImбUmб,              Рвх = 0,5×0,2×10-3 ×45×10-3 = 4,5 мкВт.

Входное сопротивление

Rвх = Umбэ / Imб,              Rвх = 45×10-3 / 0,2×10-3 = 225 Ом.

Сопротивление резистора

,           Rб = (10-0,25) /0,3×10-3 =32,5 кОм.

Емкость разделительного конденсатора Ср определяется из условия

 где wн – низшая рабочая частота;

СР = ,       СР =10 / (6,28×80×225) = 90 мкФ;

г) рассчитаем h-параметры в рабочей точке при UКЭ = - 7 В и Iк0 = 6 мА

h21э  = b = ;

по точкам В и Г на рисунке 3.2 определим

h21э  = = 18,5.

По точкам D и E определим

h22э  =              h22э  = = 117 мкСм.

Rвых = ,                      Rвых = = 8,5 кОм,

параметр h11э  = .

По точкам М и N на рисунке 3.1 определим

h11э  = = 210 Ом.

Крутизна характеристики транзистора

S = y21э = = = 88 мА/В.

С помощью найденных параметров определим искомые значения по приближенным формулам. Коэффициент усиления по току КI » h21э = 18.5; точнее

КI = = = 17.5, что сходится с результатом графо-аналитического расчета.

Входное сопротивление Rвх @ h11э » 210 Ом.

Коэффициент усиления по напряжению

КU » » = - 44;       точнее, КU = = - 41.5.

Коэффициент усиления по мощности

KP = êKI × KU ê= 17,5 × 41,5 = 725.

3.7 Расчет напряжения на коллекторе усилителя

В схеме, показанной на рисунке 2.2,а, используется делитель в цепи базы транзистора, имеющего коэффициент передачи по току . Найти напряжение , если даны

 

Решение:

а) преобразуем схему (рисунок 2.2, а) к виду, показанному на рисунке 2.2,б. Здесь

,

;

б) находим ток базы

где

Получаем после подстановки

;

в) постоянное напряжение на базе транзистора

;

г) найдем ток коллектора

;

5) постоянное напряжение на коллекторе

 

3.8 Синтез комбинационной логической схемы

Для решения данной задачи необходимо:

а)   по заданной таблице 3.1 истинности написать логическое выражение в дизъюнктивной нормальной форме (ДНФ);

б)  произвести минимизацию логического выражения, используя карты Карно;

в)   привести выражение к базису И-НЕ;

г)    составить электрическую схему на логических элементах И-НЕ;

д)   построить временные диаграммы сигналов на входах и на выходе схемы.

 

Произведем синтез варианта схемы, заданной таблицей истинности 3.1.

 

    Т а б л и ц а 3.1

X1

X2

X3

Y14

0

0

0

1

0

0

1

0

0

1

0

1

0

1

1

1

1

0

0

1

1

0

1

0

1

1

0

0

1

1

1

1

 

По заданной таблице истинности логическое выражение в ДНФ  имеет вид

.

Минимизацию осуществим с помощью карт Карно (рисунок.3.3).


Заполним единицами клетки, соответствующие минтермам.

Рисунок 3.3

Определим контура с соседними клетками, затем осуществим склеивание соседних клеток. Считаем минимизированную функцию. Она имеет вид

                  Y14 = X2 X3 +  + .                                      (3.1)

Как видно из (3.1) каждый минтерм состоит теперь из двух сомножителей.

Преобразуем (3.1) по теореме де Моргана к базису И-НЕ

                      (3.2)

 

Принципиальная схема, построенная по (3.2), представлена на рисунке 3.4.


Рисунок 3.4

 

Временные диаграммы сигналов для схемы рисунка 3.4 приведены на рисунке 3.5.


Рисунок 3.5

 

 Литература

1.   Работы учебные. Фирменный стандарт ФС РК 10352-1910-У-е-001-2002. Общие требования к построению, изложению, оформлению и содержанию. – Алматы: АИЭС, 2002. – 31 с.

2.   Головатенко-Абрамова М.П., Лапидес А.М. Задачи по электронике. – М.: Энергоатомиздат, 1992. – 112 с.

3.   Расчет электронных схем. Учебное пособие для вузов. /Г.И.Изъюрова и др. – М.: Высшая школа, 1987.‑335 с.

4.   Жолшараева Т.М. Микроэлектроника. Полупроводниковые приборы: Учебное пособие. ‑ Алматы: АИЭС, 2006. – 79 с.

5.   Жолшараева Т.М. Электроника. Методические указания к выполнению лабораторных работ. ‑ Алматы: АИЭС, 2005. – 45 с.

6.   Нефедов А.В. Транзисторы для бытовой, промышленной и спе-циальной аппаратуры: Справочное пособие. – М.: Солон-Пресс, 2006. – 600 с.

7.   Транзисторы для аппаратуры широкого применения: Справочник. /Под редакцией Б.Л.Перельмана. – М.: Радио и связь, 1982. – 656 с.

8.   Перельман Б.Л. Полупроводниковые приборы. Справочник. – М.: «СОЛОН», «МИКРОТЕХ», 1996. – 176 с.

Содержание

1 Общие методические указания к выполнению РГР. 3

2 Задания к расчетно-графическим работам. 4

2.1 Задание к РГР №1. 4

2.2 Задание к РГР №2. 7

2.3 Задание к РГР №3. 9

3 Примеры решения задач расчетно-графических работ. 10

3.1 Контактная разность потенциалов p-n перехода. 10

3.2 Характеристические сопротивления диода. 11

3.3 Параметры выпрямительного диода. 11

3.4 Параметрический стабилизатор напряжения. 12

3.5 Влияние температуры на напряжение стабилизации стабилитрона. 13

3.6 Графо-аналитический расчет усилителя. 13

3.7 Расчет напряжения на коллекторе усилителя. 18

3.8 Синтез комбинационной логической схемы.. 18

Литература. 21