Главная | Обратная связь

Аналогова Схемотехніка

Екзаменаційні задачі з дисципліни

 

 

Завдання №1

Підсилювач із вхідним опором RПС = 1×103 Ом підключений до термопари із внутрішнім опором RТП = 10 Ом. Визначте, яку частку від напруги холостого ходу термопари UТП складе напруга UПС, що діє на вході підсилювача (результат обчислити з точністю до 0,00). Розв’язання: .

Відповідь: UПС = 0,99 UТП

 

Завдання №2

Підсилювач із вхідним опором RПС = 1×103 Ом підключений до схеми мосту із внутрішнім опором RМ = 500 Ом. Напруга холостого ходу у вимірювальній діагоналі мосту UМ = 1 мВ. Визначте напругу UПС, що діє на вході підсилювача (результат обчислити з точністю до 0,00). Розв’язання: .

Відповідь: UПС = 0,67мВ.

 

Завдання №3

Підсилювач напруги із чутливістю К0 = 1×106, охоплено петлею ЗВЗ із КЗЗ = 0,009999. Визначте чутливість підсилювача К при замиканні петлі ЗВЗ (результат обчислити з точністю до 0,0). Розв’язання: .

Відповідь: К = –100,0.

 

Завдання №4

Динамічні властивості підсилювача еквівалентні простому RC – фільтру нижніх частот, де R = 100 Ом, С = 10 мкФ. Визначте частоту зрізу f0 (на рівні 3 дБ). Розв’язання: f0 = 1/(2pRC) = 1/(2×3,14×100×10×10-6) = 159,24 Гц » 159 Гц.

Відповідь: f0 = 159 Гц.

 

Завдання №5

Частота одиничного посилення підсилювача дорівнює f(1) = 1 МГц, чутливість КU = 100. Визначте смугу пропускання f0 (на рівні 3 дБ) Розв’язання: f(1) » f0 КU = 1×106/100 = 10 000 Гц = 10 кГц.

Відповідь: f0 = 10 кГц.

 

 

Завдання №6
	На рисунку показані характеристики прп-транзистора з СЕ. Визначте найбільше диференціальне посилення по струму bmax при напрузі на колекторі UК = 20 В. Розв’язання: Найбільше bmax відповідає області діаграми IБ = 200…250 мкА та IК » 4…5,3 мА. bmax = DIК/DIБ = 1,3×10–3/(50×10-6) = 28.
Відповідь: 30 > bmax > 22.

 

Завдання №7
	На рисунку показані характеристики рпр-транзистора з СЕ. Визначте найменше диференціальне посилення по струму bmin при напрузі на колекторі UК = –20 В. Розв’язання: Найменше bmin відповідає області діаграми IБ = 0…–50 мкА та IК » 0…–0,9 мА. bmin = DIК/DIБ = –0,9×10–3/(–50×10-6) = 18.
Відповідь: 20 ³ bmin > 16.

 

Завдання №8
	На рисунку показані характеристики рпр-транзистора з СЕ. Визначте статичне посилення по струму В при напрузі на колекторі UK = -15 В, і струмі бази IБ = –250 мкА. Розв’язання: При напрузі на колекторі UK = -15 В, струму бази IБ = –250 мкА відповідає струм колектора IК = –5 мА. В = IК/IБ = –5×10–3/(–250×10-6) = 20.
Відповідь: В = 20.

 

Завдання №9
	На рисунку показана схема підсилювача з фіксованим струмом бази. Транзистор кремнієвий; b = 100; UЖ = 10,7 В. Визначте RБ, якщо необхідно забезпечити струм зсуву бази IБН = 10 мкА. Розв’язання: RБ » (UЖ – 0,7 В)/IБН. RБ = (10,7 – 0,7)/10×10-6 = 1×106 Ом.
Відповідь: RБ = 1×106 Ом (або 1 МОм).

 

Завдання №10
	На рисунку показана схема підсилювача з фіксованим струмом бази. Транзистор кремнієвий; b = 100; UЖ = 10,7 В. Визначте опір RБ, якщо необхідно забезпечити струм колектора IКН = 2 мА. Розв’язання: IБН= IКН/b; RБ » (UЖ – 0,7 В)/IБН. IБН= 2×10–3/100 = 20×10–6 А. RБ = (10,7 – 0,7)/20×10–6 = 0,5×106 Ом.
Відповідь: RБ = 0,5×106 Ом (або 500 кОм).

 

 

Завдання №11
	На рисунку показана схема підсилювача з фіксованим струмом бази. Транзистор кремнієвий; UЖ = 10,7 В, RБ = 500 кОм. Визначте струм зсуву бази IБН. Розв’язання: IБН » (UЖ – 0,7 В)/RБ. IБН = (10,7 – 0,7)/0,5 106 = 20×10–6 А = 20 мкА.
Відповідь: IБН = 20 мкА.

 

 

Завдання №12
	На рисунку показана схема підсилювача з фіксованим струмом бази. Транзистор кремнієвий; UЖ = 25 В, RК = 2 кОм й UКн повинна бути 13 В (приблизно UЖ/2). Визначте RБ, взявши h21Е = 150. Розв’язання: IКН = (UЖ - UКн)/RК; IБН = IКН/h21Е; RБ » (UЖ – 0,7 В)/IБН. IКН = (25 – 13)/2×103 = 6×10–3 А, IБН = 6×10–3/150 = 40×10–6 А, RБ » (25 – 0,7 В)/40×10–6 = 607,5×103 Ом = 607,5 кОм.
Відповідь: RБ = 607,5 кОм

 

Завдання №13
	На рисунку показана схема підсилювача з фіксованим струмом бази. Транзистор кремнієвий; UЖ = 25 В, RК = 5 кОм, h21Е = 100, IБН = 10 мкА. Визначте напругу UКН. Розв’язання: IКН = IБНh21Е; UКН = (UЖ – IКНRК). IКН = 10×10–6×100 = 1×10–3 А, UКН = (25 – 1×10–3×5×103) = 20 В.
Відповідь: UКН = 20 В.

 

 

Завдання №14
	На рисунку показана схема підсилювача з фіксованим потенціалом бази. Транзистор кремнієвий; UЖ = 10 В, h21Е = 100, IКн = 1 мА. Визначте величини R1 й R2, за умови що струм дільника IД = 10 IБн. Розв’язання: IБН = IКН/h21Е; R2 = 0,7 В/IД; R1 = (UЖ – 0,7 В)/IД. IБН = 1×10–3/100 = 10×10–6 А, IД = 100×10–6 А, R2 = 0,7/100×10–6 = 7×103 Ом = 7 кОм, R1 = (10 – 0,7)/100×10–6 = 93×103 Ом = 93 кОм.
Відповідь: R1 = 93 кОм, R2 = 7 кОм.

 

Завдання №15
	На рисунку показана схема підсилювача з фіксованим потенціалом бази. Визначте чутливість по напрузі КU (по наближених формулах), якщо: тепловий потенціал jТ = 25 мВ; IЭ = 1 мА; RК = 10 кОм, транзистор кремнієвий з ідеальними характеристиками. Розв’язання: КU » RК/rЕ; rЕ » jТ/IЭ. rЕ = 25×10–3/1×10–3 = 25 Ом, КU = 10×103/25 = 400.
Відповідь КU = 400.

 

Завдання №16
	На рисунку показана схема підсилювача з автоматичним зсувом. Визначте чутливість по напрузі КU (по наближених формулах; без обліку кола дільника R1, R2), якщо: RК = 10 кОм, RЕ = 1 кОм, транзистор кремнієвий з ідеальними характеристиками. Розв’язання: КU » RК/rЕ = 10×103/1×103 = 10.
Відповідь КU = 10.

 

Завдання №17
	На рисунку показана схема підсилювача з автоматичним зсувом. Визначте нижню границю смуги пропускання fН (на рівні 3 дБ) якщо: С = 10 мкФ, RВХ = 100 кОм. Результат обчислити з точністю до 0,00. Розв’язання: f0 = 1/(2p RВХC) = 1/(2×3,14×10×10-6×100×103) = 0,159 Гц.
Відповідь: f = 0,16 Гц.

 

 

Завдання №18
	На рисунку показана схема емітерного повторювача. Визначте вхідний опір RВХ (по наближених формулах; без обліку кола дільника R1, R2), якщо: RЕ = 0,5 кОм, h21Е = 200. Розв’язання: RВХ » RЭ (h21Е + 1) = 0,5 (200 + 1) = 100,5 кОм.
Відповідь: RВХ = 100,5 кОм.

 

Завдання №19
	На рисунку показана схема емітерного повторювача. Визначте коефіцієнт передачі напруги КU (по наближених формулах; без обліку кола дільника R1, R2), якщо: RЕ = 0,5 кОм, h21Е = 200; h11Е = 200 Ом. Результат обчислити з точністю до 0,000. Розв’язання: ; RВХ » RЭ (h21Е + 1). RВХ = 0,5 (200 + 1) = 100,5 кОм. .
Відповідь: КU = 0,998.

 

Завдання №20
	На рисунку зображена схема транзистора Дарлінгтона. Визначте підсилення по струму b якщо: b1 = 100, b2 = 10. Розв’язання: b = b1 + b2 + b1 b2 = 1110.
Відповідь: b = 1110.

 

Завдання №21
	На рисунку зображена схема Дарлінгтона. Транзистори Т1 і Т2 - кремнієві. Визначте напругу зсуву UБЕ. Розв’язання: UБЕ = UБЕ1 + UБЕ2.
Відповідь: UБЕ » 1,4 В

 

 

Завдання №22
	На рисунку зображена схема парафазного перетворювача. Визначте співвідношення RК і RЕ, при якому амплітуди U¢ВИХ і U²ВИХ будуть однакові. Розв’язання: Враховуючи, що при IК >> IБ , IК = IЕ – IБ » IЕ. RК » RЕ.
Відповідь: RК » RЕ

 

Завдання №23
	На рисунку зображена схема простого дзеркала струму. Необхідно задати в навантаженні RН струм IН = 1,0 мА при UЖ = 15 В. Розрахуйте величину потрібного R1. Розв’язання: Для дзеркала струму IН » IЗД; R1 = (UЖ - UБЕ/IЗД) = (15 - 0,7)В/1,0 мА = 14,3 кОм.
Відповідь: R1 = 14,3 кОм.

 

Завдання №24

Розрахуйте величину диференціального сигналу, якщо на входах диференційного посилювача діє: U1 = 1, 03 В, U2 = 1, 01 В. Розв’язання: UДФ = U1 - U2 = 0,02 В.

Відповідь: UДФ = 0,02 В

 

Завдання №25

Розрахуйте величину синфазного сигналу, якщо на входах диференційного посилювача діє: U1 = 1,03 В, U2 = 1,01 В. Розв’язання: UСФ = (U1 + U2)/2 = (1,03 + 1,01)/2 = 1,02 В.

Відповідь: UСФ = 1,02 В

 

Завдання №26

Визначте напругу зсуву UЗС диференціального підсилювача на БПТ, якщо теплові струми біполярних транзисторів I01 = 12 пА й I02 = 10 пА. Розв’язання: . = 4,55 мВ.

Відповідь: UЗС = 4,55 мВ.

 

 

Завдання №27

Визначте коефіцієнт підсилення диференціальної напруги КДФ диференціального підсилювача, якщо: RК1 = RК2 = 100 кОм, джерело струму IИ = 1 мА, температура транзисторів Т = 20 °С. Розв’язання: КДФ = RКIИ/(2jТ) = (100×103×1×10–3)/2×25×10–3 = 2000.

Відповідь: КДФ = 2000.

 

Завдання №28

Розрахуйте величину сигналу на виході операційного посилювача UВИХ, якщо на входах присутній синфазний сигнал UСФ = 10 В, КОСС = - 120 дБ, КДФ = 100. Розв’язання: UДФ(СФ) = UCФ КОСС; UВИХ = UДФ(СФ)КДФ. UДФ(СФ) = 10×10–6 В, UВИХ = 10×10–6×100 = 1×10–3 В = 1 мВ.

Відповідь: UВИХ = 1×10–3 В = 1 мВ.

 

Завдання №29

Розрахуйте величину сигналу на виході операційного посилювача UВИХ, якщо на входах присутній синфазний сигнал UСФ = 5 В, КОСС = –120 дБ, КДФ = 1000. Розв’язання: UДФ(СФ) = UCФ КОСС; UВИХ = UДФ(СФ)КДФ. UДФ(СФ) = 5×10–6 В, UВИХ = 5×10–6×1000 = 5×10–3 В = 5 мВ.

Відповідь: UВИХ = 1×10–3 В = 5 мВ.

 

Завдання №30
	На рисунку зображена схема підсилювача на ОП, який інвертує. Визначте чутливість по напрузі КU (по наближених формулах), якщо R1 = 10 кОм, RЗЗ = 1 МОм. Результат обчислити з точністю до 0,0. Розв’язання: КU = –RЗЗ/R1 = 1×106/10×103 = –100,0.
Відповідь: КU = –100,0.

 

Завдання №31
	На рисунку зображена схема підсилювача на ОП, який інвертує. Визначте чутливість по напрузі КU (по наближених формулах), якщо: R1 = 1 кОм, RЗЗ = 1 МОм. Результат обчислити з точністю до 0,0. Розв’язання: КU = –RЗЗ/R1 = 1×106/1×103 = –1000,0.
Відповідь: КU = –1000,0.

 

 

Завдання №32
	На рисунку зображена схема підсилювача на ОП, який інвертує. Визначте чутливість по напрузі КU (по наближених формулах). Розв’язання: КU = –R/R = –1.
Відповідь: КU = –1.

 

Завдання №33
	На рисунку представлена схема перетворювача фотоструму. Визначте UВИХ, якщо струм фотодіода IД = 1 мкА, R = 1 МОм. Розв’язання: UВИХ = IВХКR; КR = R. UВИХ = 1×10-6×1×106 = 1 В.
Відповідь: UВИХ = 1 В.

 

Завдання №34
	На рисунку зображена схема підсилювача на ОП, який інвертує. Визначте величину RБАЛ, якщо R1 = 10 кОм, RЗЗ = 1 МОм, RС = 0. Результат обчислити з точністю до 0,0. Розв’язання: RБАЛ = R1ïïRЗЗ. RБАЛ = (10×103×1×106)/(10×103 + 1×106) = 9,9×103 Ом = 9,9 кОм.
Відповідь: RБАЛ = 9,9 кОм.

 

Завдання №35
	На рисунку зображена схема підсилювача на ОП, який інвертує. Визначте вхідний опір RВХ (по наближених формулах), якщо R1 = 10 кОм, RОС = 1 МОм. Результат обчислити з точністю до 0,0. Розв’язання: RВХ = R1 = 10 кОм.
Відповідь: RВХ = 10 кОм.

 

Завдання №36
	На рисунку зображена схема підсилювача на ОП, який інвертує. Визначте вихідний опір RВИХ (по наближених формулах), якщо RВИХ0 = 1 кОм, К0 = 100 000, R1 = 10 кОм, RЗЗ = 90 кОм. Результат обчислити з точністю до 0,0. Розв’язання: » 1000×10–6 = 1×10–3 Ом.
Відповідь: RВИХ = 1×10–3 Ом = 1мОм

 

 

Завдання №37
	На рисунку представлена схема суматора, який інвертує. Визначте вихідну напругу, якщо:U1 = 1 В, U2 = 10 В, U3 = 0,1 В, R1 = 10 кОм, R2 = 100 кОм, R3 = 1 кОм, R = 100 кОм. Розв’язання: . .
Відповідь: UВИХ = –30 В.

 

Завдання №38
	На рисунку зображена схема підсилювача на ОП, який не інвертує. Визначте чутливість по напрузі КU (по наближених формулах), якщо: R2 = 100 кОм, R1 = 1 кОм. Розв’язання:
Відповідь: КU = 101.

 

Завдання №39
	На рисунку зображена схема підсилювача на ОП, який не інвертує. Визначте чутливість по напрузі КU (по наближених формулах), якщо: R2 = 500 кОм, R1 = 2 кОм. Розв’язання:
Відповідь: КU = 251.

 

Завдання №40
	На рисунку зображена схема підсилювача на ОП, який не інвертує. Визначте (по наближених формулах) величину RБАЛ, якщо: R1 = 1 кОм, R2 = 100 кОм, RС = 1 МОм. Розв’язання: RС= RБАЛ + (R1ïïR2), RБАЛ = RС – (R1ïïR2). R1ïïR2 » 1 кОм. RБАЛ = (1000×103) – (1×103) = 999×103 Ом = 999 кОм.
Відповідь: RБАЛ = 999 кОм.

 

 

Завдання №41
	На рисунку зображена схема підсилювача на ОП, який не інвертує. Визначте вхідний опір RВХ (по наближених формулах), якщо: RВХ0 = 100 кОм, К0 = 100 000, R1 = 10 кОм, R2 = 90 кОм. Розв’язання: RВХ = RВХ0 (1+ КЗЗК0); . RВХ = 100 103(1 + 0,1 100 000) = 100 103 10 000 = 1 109 Ом RВХ » 1 ГОм.
Відповідь: RВХ » 1 ГОм

 

Завдання №42
	На рисунку зображена схема підсилювача на ОП який не інвертує. Визначте вихідний опір RВИХ (по наближених формулах), якщо: RВИХ0 = 1 кОм, К0 = 100 000, R1 = 10 кОм, R2 = 90 кОм. Результат обчислити з точністю до 0,0. Розв’язання: ; .
Відповідь: RВИХ » 0,1 Ом

 

Завдання №43
	На рисунку зображена схема підсилювача на ОП, який не інвертує. Визначте вихідний опір RВИХ (по наближених формулах), якщо: RВИХ0 = 1 кОм, К0 = 1 000 000, RН = 10 кОм, RДС = 10 Ом. Результат обчислити з точністю до 0,0. Розв’язання: RВИХ » RДС (К0 + 1) = 10×1×106 » 10 МОм
Відповідь: RВИХ » 10 МОм

 

Завдання №44
	На рисунку представлена диференційного підсилювача на ОП. Визначте вихідну напругу, якщо: U1 = 5 В, U2 = 10 В, R1 = R3 = 10 кОм, R2 = R4 = 100 кОм. Розв’язання:
Відповідь: UВИХ = 50 В.

 

 

Завдання №45
	На рисунку представлена схема інструментального підсилювача на трьох ОП. Визначте вихідну напругу, якщо U1 = 1 В, U2 = 2 В, R1 = 10 кОм, R2 = 10 кОм, R3 = 10 кОм, R4 = 100 кОм. Розв’язання: .
Відповідь: UВИХ = 30 В.

Завдання №46
	На рисунку представлена схема інструментального підсилювача на трьох ОП. Визначте вихідну напругу, якщо U1 = 1 В, U2 = 2 В, R1 = 10 кОм, R2 = 10 кОм, R3 = 5 кОм, R4 = 100 кОм. Розв’язання: .
Відповідь: UВИХ = 60 В.

Завдання №47
	На рисунку представлена схема підсилювача змінного струму на ОП з однополярним живленням, де: R1 = 1 кОм, R2 = 100 кОм, R3 = 10 кОм, R4 = 10 кОм. Визначте чутливість по напрузі КU. Розв’язання: . = 50,5.
Відповідь: КU = 50,5.

 

Завдання №48
	На рисунку представлена АЧХ ОП. Визначте смугу пропускання f0 при підсиленні напруги К = 1. Розв’язання: Через точку 0 дБ проводимо пряму паралельну осі частот. З точки її перетину з АЧХ проводимо пряму паралельну осі посилення, яка перетинається з віссю частот у точці що дає відповідь.
Відповідь: f0= 106 Гц.

 

 

Завдання №49
	На рисунку представлена АЧХ ОП. Визначте смугу пропускання f0 при підсиленні напруги К = 60 дБ. Розв’язання: Через точку 60 дБ проводимо пряму паралельну осі частот. З точки її перетину з АЧХ проводимо пряму паралельну осі посилення, яка перетинається з віссю частот у точці що дає відповідь.
Відповідь: f0= 103 Гц.

 

Завдання №50
	На рисунку представлена АЧХ ОП. Визначте смугу пропускання f0 при підсиленні петлі 80 дБ. Розв’язання: Через точку (120 – 80) = 40 дБ проводимо пряму паралельну осі частот. З точки її перетину з АЧХ проводимо пряму паралельну осі посилення, яка перетинається з віссю частот у точці що дає відповідь.
Відповідь: f0= 104 Гц.