Задача № 2

Стабилитрон подключен для стабилизации напряжения на резисторе нагрузки R_H, как показано на рис. 2.

Известны параметры стабилитрона U_ст; I_{ст min}; I_{cт max} и сопротивление нагрузки R_H. Необходимо определить сопротивление ограничительного резистора R_огр, если напряжение на входе изменяется от E_min до E_max. Будет ли обеспечена U_ст во всем диапазоне изменения входного напряжения.

Выберем средний ток стабилизации из условия

Рис.2

При этом необходимая величина напряжения источника питания будет равна

Отсюда можно найти необходимую величину ограничительного резистора:

Допустимый диапазон изменения напряжения источника питания определяем по формулам

и сравниваем с заданным диапазоном изменения питающего напряжения Еmin, Emax

Пусть например, сопротивление нагрузки кОм; мА; мА;

По вышеприведенным выражениям находим:

мА.

Средняя величина питающего напряжения

Ток нагрузки

мА.

Отсюда

кОм.

Диапазон изменения напряжения будет равным

Отсюда видно, что стабилизация получается во всем диапазоне изменения напряжения питания.

Задача № 3

Указано, что усилительный каскад выполнен по схеме с общим истоком и напряжение смещения задается автоматически за счет включения в цепь истока резистора R_u (рис. 3).

Уравнение нагрузочной прямой :

откуда

Пример построения нагрузочной прямой показан на рис. 4.

Положение рабочей точки находим, проведя нагрузочную прямую через точку соответствующую на оси напряжений и точку на оси токов. Пересечение нагрузочной прямой с характеристикой, соответствующей заданному значению , даст положение рабочей точки «О». Эта рабочая точка соответствует току стока в рабочей точке и напряжению .

Рис. 3 Рис. 4

Сопротивление резистора в цепи истока находим следующим образом: . Малосигнальные параметры S, R_i и  определяются как

S =

Кроме этого, полезно пользоваться выражением

При определении графическим методом рабочей крутизны S_p необходимо помнить, что при этом Ее расчет показан также на рис. 4:

Коэффициент усиления по напряжению а выходная мощность переменного сигнала находится из выражения: Р_вых=.

Задача № 4

Фотодиоды могут работать в одном из двух режимов:

1. без внешнего источника электрической энергии (вентильный, фотогенераторный или фотогальванический режим);

2. с внешним источником электрической энергии (фотодиодный или фотопреобразовательный режим

Ток, протекающий через фотодиод, можно записать в следующем виде:

где I_ф – фототок;

I₀ – тепловой ток p-n-перехода;

U – напряжение на диоде.

При разомкнутой внешней цепи R_H = , I_общ = 0 легко получить напряжение при холостом ходе, которое равно фото ЭДС U .Статическая интегральная токовая чувствительность при монохроматическом световом потоке определяется отношением

Для фотодиода, работающего в фотодиодном режиме удобно использовать вольтовую чувствительность (В/лм).