Вопросы к лабораторной работе №1
-
Что такое информация?
-
Чем различаются силовая и информационная электроника?
-
Чем отличается сообщение от данных?
-
Что такое сигнал и знак?
-
Расскажите о преимуществах и параметрах гармонического сигнала.
-
Дайте определение модуляции и демодуляции.
-
Какой сигнал считается непрерывным по параметру?
-
Чем отличаются понятия импульсного и дискретного сигнала?
-
Какой сигнал считается квантованным , а какой цифровым?
-
Чем различаются помехоустойчивость и помехозащищенность?
-
Сравните по помехозащищенности информационные электронные устройства, работающие с непрерывным по времени и импульсным сигналами.
-
Сравните по помехозащищенности информационные электронные устройства, работающие с непрерывным по параметру и квантованным сигналами.
-
Что такое код? Приведите примеры кодов.
-
Перечислите преимущества и недостатки двоичного сигнала.
-
Перечислите преимущества и недостатки последовательного и параллельного кода.
-
Чем различаются положительная и отрицательная логики.
-
Выведите формулу длины подкасательной квадратичной параболы.
-
Выведите формулу длины подкасательной кубической параболы.
-
Поясните геометрический смысл отношения и произведения коэффициентов А и В экспоненты.
-
Сформулируйте законы Максвелла-Больцмана, Ферми-Дирака и Бозе-Энштейна и изобразите их графики.
-
Запишите передаточную функцию звена чистого запаздывания и докажите с помощью спектрального подхода, что оно не искажает форму прямоугольного импульса.
-
Поясните причину появления экспоненты в формуле ВАХ полупроводникового перехода.
-
Выведите формулу дифференциального сопротивления полупроводникового перехода и поясните ее на графике ВАХ.
-
Выведите формулу входного сопротивления ступенчатого делителя, состоящего из бесконечного числа одинаковых делителей, образованных балластным резистором r и шунтирующим резистором R.
-
Выведите формулу коэффициента ослабления схемы из предыдущего вопроса.
Расчетное задание №1
Для электрической цепи (Рис. 1.1) с параметрами:
П остроить график изменения напряжения на конденсаторе и рассчитать момент времени t, при котором оно достигает уровня .
Рис. 1.1
Решение
С хема содержит нелинейный элемент - полупроводниковый диод. Считаем его идеальным с кусочно-линейной вольт-амперной характеристикой (Рис. 1.2). Состояние диода определяется полярностью приложенного к нему напряжения. При положительной полярности приложенного напряжения диод открыт и “стягивается в точку ” (Рис. 1.3а). При отрицательной полярности приложенного напряжения ток через диод не течет и он замещается разрывом (Рис. 1.3б).
Рис. 1.2 Рис. 1.3
Определяем исходное состояние диода. Для этого заменим изначально заряженный конденсатор источником ЭДС, а линейные части схемы слева и справа от него эквивалентными генераторами (Рис. 1.4).
Р
R1
Следовательно, в исходном состоянии диод открыт (“стянут в точку”) и конденса-
тор начинает подзаряжаться в схеме 1(Рис. 1.5)
Р ис. 1.5
с параметрами:
,
,
стремясь по экспоненте (Рис. 1.6) от напряжения к уровню 5В с постоянной времени:
.
Р ис. 1.6
При изменении напряжение уменьшается и в момент времени t1, когда
д иод меняет свое состояние на закрытое. Это значение напряжения на конденсаторе будет начальным условием второго переходного процесса (Рис. 1.8) в схеме 2 (Рис. 1.7) с “разрывом” в цепи диода
Рис. 1.7
и параметрами:
,
Для контроля правильности решения проверим совпадение касательных к обеим экспонентам в точке переключения. Касательные совпадают, если ABC подобен AMK. Это очевидно, т.к.
.
Р ис. 1.8
Напряжение на конденсаторе достигнет заданного уровня 4В в момент времени , следовательно
.