Методические указания по выполнению задачи 1.1

Задача 1.1

Рассчитать неуправляемый выпрямитель с активной нагрузкой, идеальными диодами и трансформатором. Схема выпрямителя, сопротивление нагрузки R _н, мощность нагрузки P _н.ср, среднее значение напряжения U _н.ср и тока нагрузки I _н.ср для каждого варианта приведены в табл. 1.1.

Определить: среднее значение прямого тока через диод I _пр.ср; максимальное значение обратного напряжения U _{обр max} , приложенного к диоду; действующее значение напряжения U ₂ (фазного U _2ф или линейного U _2л) вторичной обмотки трансформатора. Выбрать наиболее подходящий по параметрам тип полупроводниковых диодов.

Изобразить принципиальную схему выпрямителя с трансформатором. Нанести на схеме условно-положителные направления напряжений и токов.

Изобразить в масштабе временные диаграммы напряжений u ₂(t), u _н(t), U _н.ср, тока нагрузки i _н(t) и напряжения на одном из диодов u _VD(t). Используя временные диаграммы, определить какие диоды открыты в момент времени, соответствующий углу q, заданному в табл.1. Указать на схеме контур прохождения тока в этот момент времени. При этом за начало отсчета (q^о= 0) принять начальную фазу напряжения U ₂ или U _2а в зависимости от заданной схемы выпрямителя.

Примечание. В табл.1 приняты следующие обозначения схем выпрямителей: ОФН – однофазная нулевая (с выводом от средней точки трансформатора); ОФМ – однофазная мостовая; 3ФН – трехфазная нулевая; 3ФМ – трехфазная мостовая.

Таблица 1.1

№ вар-та	Схема	R н, Ом	P н.ср, Вт	U н.ср, В	I н.ср, А	q^о
	ОФМ 3ФМ 3ФМ ОФМ ОФН 3ФМ ОФМ	– – –	– – –	– – – – –	– – – –

Продолжение табл.1.1

	ОФН 3ФН ОФМ 3ФН ОФН 3ФМ ОФН ОФМ 3ФМ 3ФН 3ФМ ОФН 3ФН ОФМ 3ФН ОФН ОФМ 3ФМ ОФН 3ФН ОФМ 3ФМ ОФМ 3ФН 3ФМ ОФН 3ФН ОФМ ОФН 3ФН ОФМ 3ФМ ОФМ ОФН 3ФМ 3ФН	– – – – – – – – – – – – – – – – – – –	– – – – – – – – – – – – – – – – – –	– – – – – – – – – – – – – – –	– – – – – – – – – – – – – – – – – – – –

Продолжение табл.1.1

	3ФН ОФН ОФМ 3ФМ 3ФМ ОФМ ОФН 3ФН	– – –	– – – – –	– –	– – – – –

Задача 1.3

Для схемы компенсационного стабилизатора напряжения, изображенного на рис. 1.3, в таблице 1.3 для каждого варианта заданы: тип ОУ DA 1; входное напряжение U _вх; диапазон изменения входного напряжения Δ U _вх; максимальный ток нагрузки I _{н max}; напряжение на нагрузке U _н ; диапазон регулирования на-пряжения на нагрузке Δ U _{н %}.

Определить сопротивления резисторов R 1, R 2, R 3, R 4 и коэффициент стабилизации K _ст стабилизатора. Выбрать типы транзистора VT 1 и стабилитрона VD 1, а также тип и номиналы резисторов.

Таблица 1.3

№ вар-та	Тип ОУ	U вх, В	D U вх, В	I н max , А	U н, В	D U н%, %
	К140УД6 К153УД1 К140УД10 КМ551УД1А К153УД5 КР140УД9 К157УД1 140УД26А К153УД6 К140УД11 К553УД1А К154УД1А К153УД2 140УД27А К140УД7	12,5 12,5 10,5 11,5	1,2 1,0 1,4 1,5 1,2 1,4 1,5 1,8 1,8 2,0 1,8 2,0 2,0 1,8 1,0	0,8 0,8 1,0 1,8 1,5 1,8 2,0 0,8 1,5 1,2 1,0 1,5 1,0 1,0 0,8

Продолжение табл. 1.3

	КР1407УД2 К154УД3 140УД26Б К153УД2 К140УД6 К140УД10 КР1408УД1 К153УД6 КР140УД9 140УД27А К553УД1В К153УД3 К157УД1 К140УД7 К553УД1Б КМ551УД1Б 140УД26Б К140УД7 КР1407УД2 К153УД5 К157УД1 К140УД11 КР1408УД1 К153УД1 К140УД7 К154УД3 К157УД1 К553УД1Б К140УД6 К153УД2 К140УД10 К154УД1Б КР140УД9 КР1408УД1 140УД26А К153УД3	11,5 13,5 14,5 10,5 15,5 12,5 12,5 14,5 13,5 11,5 13,5 12,5 10,5 15,5 11,5	2,0 1,0 1,6 2,0 1,0 1,2 1,5 2,0 1,0 1,4 1,5 2,0 1,2 1,0 1,0 2,0 1,8 2,0 1,2 1,8 2,0 1,6 2,0 1,2 1,6 1,5 2,0 1,8 2,0 1,5 1,8 2,0 1,0 1,4 1,2 2,0	2,0 1,0 1,6 2,0 1,0 1,2 1,5 2,0 1,0 1,4 1,5 2,0 1,2 1,0 1,0 2,0 1,8 2,0 1,2 1,8 2,0 1,6 2,0 1,2 1,6 1,5 2,0 1,8 2,0 1,5 1,8 2,0 1,0 1,4 1,2 2,0

Задача 2.1

Рассчитать управляемый выпрямитель с идеальными вентилями (тиристорами) и трансформатором. Схема выпрямителя, действующее значение напряжения U ₂ (фазного U _2ф или линейного U _2л для трехфазного выпрямителя) вторичной обмотки трансформатора, характер и сопротивление нагрузки R _н, угол регулирования a для каждого варианта приведены в табл. 2.1.

Определить среднее значение напряжения на нагрузке U _{н.ср a} при угле регулирования a. Выбрать наиболее подходящий по параметрам тип тиристоров.

Изобразить принципиальную схему выпрямителя с трансформатором. Нанести на схеме условно-положителные направления напряжений и токов.

Изобразить в масштабе временные диаграммы напряжений u ₂ (t) (для трехфазных – u _2ф(t)), u _н(t), U _{н.ср a}, тока нагрузки i _н(t) и напряжения на одном из тиристоров u _VS(t).

Примечание. 1. В табл.1 приняты следующие обозначения схем выпрямителей: ОФН – однофазная нулевая; ОФМ – однофазная мостовая; 3ФН – трехфазная нулевая; 3ФМ – трехфазная мостовая.

2. Для трехфазных выпрямителей в табл. 2.1 приведены значения фазных U ₂(ф) и линейных U ₂(л) напряжений.

Таблица 2.1

№ вар-та	Схема	U 2, В	R н, Ом	a, град	Характер нагр.
	3ФМ ОФМ 3ФН ОФН 3ФМ ОФН ОФМ 3ФМ 3ФН ОФН 3ФМ ОФМ 3ФН ОФМ 3ФМ 3ФН ОФН ОФМ 3ФМ 3ФН ОФН 3ФМ 3ФН ОФН ОФМ 3ФМ ОФН 3ФН ОФМ 3ФН ОФМ 3ФМ ОФМ 3ФМ	380(л) 127(ф) 220(л) 380(л) 127(л) 220(л) 380(л) 127(л) 380(л) 380(л) 220(ф) 220(л) 127(л) 380(л) 127(ф) 380(л) 127(ф) 220(ф)	4,1 2,2 2,0 6,5 3,5 1,3 6,8 5,2 1,7 2,8 5,5 1,2 9,0 1,6 1,2 3,0 0,7 4,0 7,0 3,4 4,3 2,5 0,5 3,2 5,4 3,5 1,5 2,5 2,0 2,5 2,8 5,6 1,0 7,5		w L н» R н w L н» R н L н = 0 w L н» R н L н = 0 w L н» R н L н = 0 L н = 0 L н = 0 L н = 0 w L н» R н L н = 0 w L н» R н w L н» R н w L н» R н w L н» R н L н = 0 L н = 0 w L н» R н L н = 0 w L н» R н w L н» R н w L н» R н L н = 0 w L н» R н w L н» R н L н = 0 w L н» R н L н = 0 L н = 0 w L н» R н w L н» R н L н = 0 w L н» R н

Продолжение табл. 2.1

1
	3ФН ОФН ОФМ 3ФН ОФН 3ФМ ОФМ 3ФМ ОФМ 3ФН ОФН ОФМ 3ФН ОФН 3ФМ ОФМ 3ФМ	220(л) 127(л) 380(л) 127(ф) 220(ф) 220(л) 220(л) 220(ф)	1,7 4,5 3,5 0,8 2,4 8,5 3,0 4,6 4,8 7,5 3,7 1,2 0,9 1,9 2,5 3,8 1,5		w L н» R н L н = 0 w L н» R н L н = 0 w L н» R н L н = 0 L н = 0 L н = 0 L н = 0 w L н» R н L н = 0 w L н» R н L н = 0 w L н» R н L н = 0 w L н» R н L н = 0

Задача 2.2

Трехфазный мостовой вентильный преобразователь, схема которого изображена на рис. 2.1, работает в инверторном режиме. В таблице 2.2 для каждого варианта заданы: действующее значение фазного напряжения U _2ф вторичной обмотки трансформатора Т, сопротивление нагрузки R _н, э.д.с. инвертора E _и и угол регулирования a.

Определить: среднее значение активной мощности, поступающей в сеть переменного тока при условии, что характер нагрузки w L _н» R _н, частота напряжения сети f = 50 Гц, а индуктивность обмоток трансформатора: а) L _g = 0; б) L _g = 1 мГн.

Изобразить принципиальную схему вентильного преобразователя с трансформатором. Нанести на схеме условно-положителные направления напряжений и токов.

Изобразить в масштабе временные диаграммы напряжений u _2ф(t), u _н(t), U _н.срa, тока нагрузки i _н (t) при L _g = 0.

Примечание. 1. Вентили выпрямителя идеальные.

2. Активным сопротивлением обмоток трансформатора пренебречь.

Таблица 2.2

№ вар-та	U 2ф, В	R н, Ом	E и, В	a, град	№ вар-та	U 2ф, В	R н, Ом	E и, В	a, град
		1,5 1,2 1,7 1,8 1,3					1,0 1,8 1,2 1,6 1,3

Продолжение табл. 2.2

		1,8 1,2 1,5 1,1 1,0 1,3 1,2 1,1 1,8 1,0 1,2 1,7 1,1 1,0 1,8 1,6 1,3 1,2 1,8 1,4 1,3

Задача 3.1

Для инвертирующего усилителя (рис. 3.1) на идеальном операционном усилителе (ОУ) в таблице 3.1 для каждого варианта заданы следующие параметры: сопротивления резисторов обратной связи R 1 и R 2; э.д.с. источника входного сигнала E _и и его внутреннее сопротивление R _и; сопротивление нагрузки R _н.

Определить: коэффициент усиления K _U усилителя; выходное напряжение U _вых; сопротивление резистора R 3; выходной ток I _выхОУ ОУ. Выбрать подходящий тип ОУ.

Изобразить в масштабе передаточную характеристику инвертирующего усилителя.

Таблица 3.1

№ вар-та	R 1, кОм	R 2, кОм	E и, В	R и, кОм	R н, кОм
	6,8 9,1 5,6 9,1		0,3 0,7 0,1 0,6 0,8	0,5 1,0 0,5 0,7 1,0	2,0 2,2 4,7 5,1 3,3

Продолжение табл. 3.1

	5,1 8,2 6,8 6,8 5,6 9,1 8,2 8,2 6,8 5,6 5,1 9,1 5,6 9,1 5,6 5,6 6,8 9,1 5,1 6,8 6,2		0,1 0,4 0,7 0,3 0,8 0,4 0,9 0,2 0,6 0,8 0,4 0,7 0,9 0,4 0,2 0,7 0,1 0,6 0,5 0,8 0,5 0,2 0,5 0,9 0,1 0,8 0,2 0,3 0,5 0,9 0,3 0,7 0,4 0,6 0,2	0,5 0,7 1,0 0,5 1,0 0,7 1,0 0,5 0,7 1,0 0,7 1,0 1,0 0,7 0,5 1,0 0,5 0,7 0,8 1,0 0,7 0,5 0,7 1,0 0,5 1,0 0,5 0,5 0,7 1,0 0,5 1,0 0,7 0,7 0,5	5,1 4,7 2,0 5,1 2,2 2,2 6,8 2,2 2,2 4,7 2,0 5,1 4,7 2,0 6,8 4,7 6,8 3,3 2,2 6,8 3,3 2,0 5,1 2,0 3,3 2,0 4,7 2,2 4,7 3,3 6,8 3,3 3,3 2,0 5,1

Продолжение табл. 3.1

	9,1 9,1 5,1 6,2 9,1 6,8 9,1 5,1 6,2		0,5 0,9 0,5 0,1 0,2 0,4 0,3 0,6 0,8 0,1 0,3	0,7 1,0 0,7 0,5 0,5 0,7 0,5 0,7 1,0 0,5 0,5	2,0 4,7 5,1 2,2 3,3 5,1 4,7 4,7 5,1 2,0 3,3

Задача 3.2

Для инвертирующего сумматора (рис. 3.2) на идеальном ОУ в таблице 3.2 для каждого варианта заданы: математическое выражение для выходного напряжения U _вых; напряжения источников входных сигналов постоянного тока U _вх1, U _вх2, U _вх3; сопротивления резисторов R 4 и R _н.

Определить: сопротивления и мощности рассеяния резисторов R 1, R 2, R 3, R 5; выходное напряжение U _вых и выходной ток I _выхОУ ОУ; токи, потребляемые от источников входных сигналов I ₁, I ₂, I ₃. Выбрать тип и номиналы резисторов и тип ОУ.

Методические указания по выполнению задачи 3.2

1. Сопротивления резисторов R 1, R 2, R 3 определяются из коэффициентов, заданных в выражении для выходного напряжения U _вых сумматора.

2. Сопротивление резистора R 5 определяется из выражения:

3. Выходной ток I _выхОУ ОУ определяется по формуле:

I _выхОУ = U _вых/(R 4 + R _н).

4. Тип ОУ выбирается из справочника [15–17] по рассчитанным значениям U _выхи I _выхОУ.

5. Резисторы следует выбирать типов С2-33, С2-23, Р1-7 с номинальными сопротивлениями, соответствующими ряду Е96, и допуском ± 1% [18].

Таблица 3.2

№ вар-та	U вых	U вх1, В	U вх2, В	U вх3, В	R 4, кОм	R н, кОм
	–(3,2 U вх1+1,2 U вх2+4,3 U вх3) –(1,3 U вх1+4,5 U вх2+1,5 U вх3) –(2,0 U вх1+3,0 U вх2+0,8 U вх3) –(2,7 U вх1+1,4 U вх2+2,9 U вх3) –(0,4 U вх1+2,9 U вх2+4,4 U вх3) –(3,1 U вх1+0,7 U вх2+4,5 U вх3) –(0,9 U вх1+5,0 U вх2+3,7 U вх3) –(2,4 U вх1+4,3 U вх2+1,3 U вх3) –(3,7 U вх1+0,5 U вх2+4,6 U вх3) –(0,8 U вх1+4,9 U вх2+3,6 U вх3) –(1,8 U вх1+1,6 U вх2+1,4 U вх3) –(3,3 U вх1+1,3 U вх2+0,4 U вх3)	2,2 –3,6 2,8 2,3 5,0 2,2 –4,8 2,7 1,2 –4,5 3,1 1,8	3,4 1,3 1,8 –3,5 3,1 –4,5 1,2 1,9 –4,8 1,0 2,0 4,3	–1,1 4,2 –4,8 2,6 –1,4 1,0 2,1 –4,9 1,5 2,1 –4,1 –5,0		2,5 3,0 2,5 4,0 2,0 3,5 6,5 3,5 4,0 4,0 6,0 6,0

Продолжение табл. 3.2

	–(4,0 U вх1+0,8 U вх2+4,8 U вх3) –(4,6 U вх1+2,0 U вх2+0,7 U вх3) –(2,5 U вх1+0,7 U вх2+4,2 U вх3) –(0,9 U вх1+4,5 U вх2+3,2 U вх3) –(4,8 U вх1+3,5 U вх2+4,2 U вх3) –(1,8 U вх1+3,0 U вх2+2,1 U вх3) –(3,2 U вх1+1,5 U вх2+2,2 U вх3) –(4,1 U вх1+1,7 U вх2+3,1 U вх3) –(0,5 U вх1+3,2 U вх2+4,0 U вх3) –(4,4 U вх1+0,4 U вх2+3,8 U вх3) –(1,5 U вх1+2,8 U вх2+2,3 U вх3) –(3,8 U вх1+1,9 U вх2+1,3 U вх3) –(2,6 U вх1+1,6 U вх2+3,0 U вх3) –(1,9 U вх1+0,9 U вх2+3,3 U вх3) –(1,6 U вх1+4,1 U вх2+5,0 U вх3) –(1,1 U вх1+2,0 U вх2+2,8 U вх3) –(1,7 U вх1+3,2 U вх2+3,9 U вх3) –(2,3 U вх1+1,6 U вх2+4,7 U вх3) –(3,5 U вх1+1,2 U вх2+2,7 U вх3) –(4,2 U вх1+2,5 U вх2+0,4 U вх3) –(2,9 U вх1+3,1 U вх2+2,0 U вх3) –(0,5 U вх1+3,2 U вх2+4,9 U вх3) –(4,5 U вх1+1,7 U вх2+1,9 U вх3) –(3,2 U вх1+2,1 U вх2+0,9 U вх3) –(1,6 U вх1+1,0 U вх2+2,6 U вх3) –(4,9 U вх1+2,6 U вх2+0,5 U вх3) –(1,8 U вх1+3,4 U вх2+4,0 U вх3) –(4,3 U вх1+0,5 U вх2+3,5 U вх3) –(2,1 U вх1+4,4 U вх2+1,8 U вх3) –(3,0 U вх1+2,4 U вх2+1,0 U вх3) –(5,0 U вх1+0,2 U вх2+3,4 U вх3) –(3,9 U вх1+2,3 U вх2+0,6 U вх3) –(0,5 U вх1+2,8 U вх2+4,1 U вх3) –(2,2 U вх1+1,8 U вх2+1,7 U вх3) –(4,3 U вх1+2,3 U вх2+1,1 U вх3)	1,0 –0,7 2,6 –4,8 0,1 –3,6 –1,7 0,8 –4,3 –0,2 –3,7 1,1 2,4 3,0 –4,1 –3,8 3,4 2,9 –1,3 0,5 –2,1 4,0 1,9 1,4 3,5 –0,4 –4,2 0,6 2,0 1,9 0,3 1,5 –3,9 2,5 –1,6	–4,9 4,4 –5,0 1,0 2,4 2,1 3,7 –2,4 2,5 4,7 3,0 2,6 –3,8 –4,6 1,7 2,5 2,8 –4,1 4,0 2,9 2,7 –1,6 –4,2 3,6 –4,2 3,2 2,6 –2,2 2,6 3,3 –4,6 2,2 2,3 3,6 3,4	1,5 2,7 1,2 2,7 –4,6 4,0 2,8 3,5 1,1 1,6 2,5 –3,9 3,0 2,2 1,3 3,2 –2,5 1,9 3,1 –4,4 3,6 1,8 4,5 –2,8 3,0 4,8 1,7 2,4 –4,3 –4,1 2,3 –4,2 1,2 –3,7 4,7		2,5 3,0 3,5 4,0 3,0 3,5 2,5 3,0 4,5 3,0 4,0 2,0 5,5 4,0 2,0 6,0 2,5 4,5 4,0 3,0 5,0 2,0 5,0 4,5 4,5 4,0 3,5 5,0 3,0 4,5 3,5 6,0 4,5 2,5 2,5

Продолжение табл. 3.2

	–(1,2 U вх1+4,7 U вх2+2,5 U вх3) –(4,4 U вх1+2,9 U вх2+1,2 U вх3) –(2,8 U вх1+3,8 U вх2+1,6 U вх3) –(1,5 U вх1+4,2 U вх2+2,4 U вх3)	–3,3 –1,6 3,5 –3,2	1,1 3,2 1,2 1,5	2,9 4,6 –3,8 3,3	2,9 4,6 –3,8 3,3	4,0 3,0 3,5 5,0

Задача 3.3

Для параллельного сумматора (рис. 3.3) на идеальном ОУ в таблице 3.3 для каждого варианта заданы: математическое выражение для выходного напряжения U _вых; напряжения U _вх всех источников входных сигналов постоянного тока U _вх1 – U _вх6; сопротивления резисторов R 9 и R _н.

Определить: сопротивления резисторов R 1– R 8; выходное напряжение U _вых и выходной ток I _выхОУ ОУ; токи, потребляемые от источников входных сигналов I ₁ – I ₈. Выбрать тип и номиналы резисторов и тип ОУ.

Таблица 3.3

№ вар-та	U вых	U вх, В	R 9, кОм	R н, кОм
	-3,2 U вх1- 4,6 U вх2- 4,3 U вх3 +1,6 U вх4+4,2 U вх5+2,4 U вх6 -1,3 U вх1- 3,5 U вх2- 1,5 U вх3 +2,8 U вх4+3,8 U вх5+1,6 U вх6 -2,0 U вх1- 3,0 U вх2- 0,8 U вх3 +4,4 U вх4+2,9 U вх5+1,2 U вх6 -2,7 U вх1- 1,2 U вх2- 2,9 U вх3 +2,1 U вх4+4,7 U вх5+2,5 U вх6 -1,0 U вх1- 2,9 U вх2- 4,4 U вх3 +1,6 U вх4+2,3 U вх5+1,1 U вх6 -3,1 U вх1- 0,7 U вх2- 4,5 U вх3 +2,2 U вх4+1,8 U вх5+1,7 U вх6 -0,9 U вх1- 5,0 U вх2- 3,7 U вх3 +0,5 U вх4+2,8 U вх5+4,1 U вх6	2,7 4,0 3,5 3,2 2,5 2,9 4,4		4,0 2,0 4,5 2,5 4,5 4,0 3,0

Продолжение табл. 3.3

	-2,4 U вх1- 4,3 U вх2- 1,3 U вх3 +3,9 U вх4+1,5 U вх5+0,6 U вх6 -3,7 U вх1- 0,5 U вх2- 2,6 U вх3 +5,0 U вх4+1,2 U вх5+3,4 U вх6 -0,8 U вх1- 4,9 U вх2- 3,6 U вх3 +3,0 U вх4+2,4 U вх5+1,0 U вх6 -1,8 U вх1- 2,6 U вх2- 1,4 U вх3 +2,1 U вх4+4,4 U вх5+1,8 U вх6 -3,3 U вх1- 1,3 U вх2- 0,4 U вх3 +4,3 U вх4+0,5 U вх5+3,5 U вх6 -4,0 U вх1- 2,0 U вх2- 4,8 U вх3 +1,7 U вх4+3,4 U вх5+2,4 U вх6 -4,5 U вх1- 2,0 U вх2- 2,7 U вх3 +3,9 U вх4+2,6 U вх5+0,5 U вх6 -2,5 U вх1- 1,7 U вх2- 4,2 U вх3 +1,6 U вх4+1,0 U вх5+2,6 U вх6 -0,9 U вх1- 4,5 U вх2- 3,2 U вх3 +3,4 U вх4+2,1 U вх5+1,1 U вх6 -3,8 U вх1- 2,5 U вх2- 0,2 U вх3 +4,5 U вх4+1,7 U вх5+1,9 U вх6 -1,8 U вх1- 3,0 U вх2- 2,1 U вх3 +1,5 U вх4+3,2 U вх5+4,9 U вх6 -3,2 U вх1- 1,5 U вх2- 1,9 U вх3 +2,9 U вх4+4,1 U вх5+2,0 U вх6 -4,1 U вх1- 1,7 U вх2- 3,1 U вх3 +3,2 U вх4+2,4 U вх5+0,4 U вх6 -1,5 U вх1- 3,2 U вх2- 4,0 U вх3 +2,0 U вх4+1,2 U вх5+2,7 U вх6 -4,4 U вх1- 1,4 U вх2- 3,8 U вх3 +0,8 U вх4+1,6 U вх5+4,7 U вх6 -4,8 U вх1- 2,5 U вх2- 1,3 U вх3 +1,1 U вх4+2,0 U вх5+2,7 U вх6 -2,6 U вх1- 1,6 U вх2- 3,0 U вх3 +1,3 U вх4+4,1 U вх5+5,0 U вх6 -1,9 U вх1- 2,9 U вх2- 3,3 U вх3 +0,9 U вх4+2,3 U вх5+1,7 U вх6 -2,3 U вх1- 3,5 U вх2- 1,9 U вх3 +2,1 U вх4+3,0 U вх5+0,9 U вх6 -2,8 U вх1- 0,8 U вх2- 2,0 U вх3 +4,1 U вх4+1,7 U вх5+2,1 U вх6 -4,2 U вх1- 1,6 U вх2- 2,1 U вх3 +1,2 U вх4+1,8 U вх5+2,3 U вх6 -2,6 U вх1- 3,1 U вх2- 4,1 U вх3 +1,5 U вх4+2,8 U вх5+1,9 U вх6 -1,5 U вх1- 2,8 U вх2- 2,3 U вх3 +1,7 U вх4+3,2 U вх5+3,9 U вх6 -0,9 U вх1- 1,5 U вх2- 2,8 U вх3 +4,1 U вх4+2,0 U вх5+3,0 U вх6 -2,5 U вх1- 1,6 U вх2- 1,1 U вх3 +4,2 U вх4+0,8 U вх5+2,4 U вх6 -4,6 U вх1- 3,0 U вх2- 2,2 U вх3 +2,6 U вх4+1,5 U вх5+2,0 U вх6 -1,3 U вх1- 0,8 U вх2- 3,1 U вх3 +4,1 U вх4+1,6 U вх5+1,8 U вх6 -4,1 U вх1- 2,0 U вх2- 3,6 U вх3 +0,8 U вх4+2,9 U вх5+3,3 U вх6 -4,6 U вх1- 1,2 U вх2- 2,0 U вх3 +3,1 U вх4+0,8 U вх5+2,0 U вх6 -2,5 U вх1- 3,3 U вх2- 0,9 U вх3 +2,2 U вх4+1,5 U вх5+0,8 U вх6 -0,8 U вх1- 1,5 U вх2- 2,1 U вх3 +1,6 U вх4+4,3 U вх5+2,4 U вх6 -2,5 U вх1- 2,8 U вх2- 3,4 U вх3 +2,7 U вх4+1,4 U вх5+1,0 U вх6 -2,9 U вх1- 0,8 U вх2- 1,1 U вх3 +4,5 U вх4+2,5 U вх5+1,9 U вх6 -4,1 U вх1- 2,5 U вх2- 1,3 U вх3 +2,1 U вх4+0,9 U вх5+1,5 U вх6 -3,2 U вх1- 2,0 U вх2- 1,5 U вх3 +2,6 U вх4+3,5 U вх5+1,8 U вх6	3,8 3,0 2,6 4,1 2,9 2,6 3,6 2,7 3,8 4,1 3,3 4,6 3,4 3,6 4,4 3.3 2,5 3,3 4,9 4,1 2,7 2,9 3,5 2,3 4,1 2,8 3,1 2,6 3,6 4,9 2,7 3,7 2,4 2,9 5,4		5,0 2,0 5,0 2,5 4,5 4,0 3,5 5,0 3,0 4,5 3,5 4,0 4,5 2,5 3,0 4,0 3,0 3,5 4,5 2,5 3,0 2,5 4,0 2,0 3,5 4,5 3,5 4,0 4,0 2,5 3,5 3,0 3,5 4,0 3,0

Продолжение табл. 3.3

	-2,5 U вх1- 3,0 U вх2- 0,9 U вх3 +4,2 U вх4+1,6 U вх5+3,1 U вх6 -4,5 U вх1- 2,8 U вх2- 2,1 U вх3 +2,3 U вх4+0,8 U вх5+2,0 U вх6 -1,2 U вх1- 2,9 U вх2- 3,5 U вх3 +0,9 U вх4+1,8 U вх5+2,3 U вх6 -4,5 U вх1- 2,5 U вх2- 1,3 U вх3 +2,0 U вх4+1,2 U вх5+0,8 U вх6 -1,7 U вх1- 3,9 U вх2- 2,2 U вх3 +4,5 U вх4+2,9 U вх5+3,3 U вх6 -2,1 U вх1- 1,5 U вх2- 1,0 U вх3 +3,3 U вх4+2,5 U вх5+2,0 U вх6 -2,5 U вх1- 0,9 U вх2- 3,0 U вх3 +1,6 U вх4+4,2 U вх5+2,1 U вх6 -3,8 U вх1- 2,0 U вх2- 1,1 U вх3 +2,5 U вх4+1,6 U вх5+0,8 U вх6 -2,1 U вх1- 1,5 U вх2- 0,8 U вх3 +3,2 U вх4+1,5 U вх5+2,7 U вх6	3,3 2,4 3,2 2,5 2,4 2,1 4,5 4,9 3,6		3,5 2,5 3,0 4,5 3,0 4,0 2,0 4,5 4,0

Задача 3.4

1) На вход интегратора, схема которого изображена на рис. 3.4, последовательно подаются уровни напряжений U _вх1, U _вх2, U _вх3, U _вх4 в течение интервалов времени соответственно t ₁ – t ₂, t ₂ – t ₃, t ₃ – t ₄, t ₄ – t ₅. Изобразить в масштабе временные диаграммы u _вх(t) и u _вых(t) интегратора.

2) Определить амплитуду выходного напряжения U_{m вых} интегратора при подаче на его вход переменного напряжения прямоугольной формы заданной частоты f _вх и амплитуды U_{m вх}. Изобразить в масштабе временные диаграммы u _вх(t) и u _вых(t) интегратора.

В таблице 3.4 для каждого варианта заданы: сопротивления резисторов R 1 = R 2; емкость конденсатора C 1; напряжения входных сигналов U _вх1 – U _вх4; интервалы времени; частота f _вх и амплитуда U_{m вх} входного сигнала.

Примечание. 1. Для условия 1 перед подачей напряжения на вход интегратора его выходное напряжение U _вых (0) было равно нулю.

2. Для условия 2 временные диаграммы изображаются в установившемся режиме.

Таблица 3.4

№ вар-та

R 1, кОм

C 1, мкФ

U вх1, В

U вх2, В

U вх3, В

U вх4, В

t 1- t 2, мс

t 2- t 3, мс

t 3- t 4, мс

t 4- t 5, мс

f вх, Гц

Um вх, В

9,1 7,5 8,2

0,5 0,33 0,75 0,68

–4 –2 –3

–6 –6

–3

–8 –6

8,5

Продолжение табл. 3.4

	6,6 8,2 6,8 9,1 6,8 8,2 9,1 6,8 9,1 8,2 7,5 8,2 6,8 6,8 9,1 8,2	0,33 0,47 0,75 0,47 0,68 0,47 0,5 0,68 0,33 0,5 0,47 0,75 0,47 0,5 0,68 0,47 0,5 0,75 0,47 0,68 0,33 0,75 0,47 0,68 0,5 0,75 0,47 0,68 0,47 0,33 0.6 0,47 0,68 0,5 0,47	–2 –4 –2 –3 –2 –4 –2 –3 –2 –4 –5 –2	–5 –4 –3 –4 –6 –6 –5 –4 –6 –3 –3 –5 –4 –6 –8 –3 –4 –3 –6 –9 –3	–5 –8 –3 –5 –5 –8 –3 –5 –8 –5 –3 –5 –8	–7 –8 –6 –7 –8 –6 –7 –7 –6 –6 –8 –8 –6 –7 –6 –6 –8 –8 –6 –7 –8 –6 –8						10,5 11,5 8,5 8,5 11,5 11,5 10,5 11,5 11,5 8,5 11,5 10,5

Продолжение табл. 3.4

	8,2 9,1 7,5 6,8 8,2 8,2 9,1	0,68 0,5 0,5 0,75 0,47 0,75 0,58 0,47 0,68 0,47 0,33	–4 –3 –3 –2 –3	–4 –6 –6 –6 –3 –4 –6 –5	–5 –3 –5 –8 –5	–8 –7 –7 –8 –6 –6						11,5 11,5 11,5 8,5

Задача 4.1

В схеме мультивибратора на ОУ КР544УД1А, схема которого изображена на рис. 4.1, параллельно одному из элементов схемы подключается дополнительная ветвь. В таблице 4.1 для каждого варианта заданы: сопротивления резисторов R 1, R 2, R 3; емкость конденсатора C 1; элемент схемы Z N, к которому подключается ветвь и ее параметры.

Изобразить схему мультивибратора с внесенными в нее изменениями и временные диаграммы (в масштабе) выходного напряжения u _вых(t) и напряжения на конденсаторе u _C1(t).

Определить частоту и скважность выходных импульсов мультивибратора до и после изменений в схеме.

Задача 4.2

Ждущий мультивибратор (одновибратор) на ОУ, схема которого изображена на рис. 4.2, формирует выходные импульсы заданной длительности t _и при поступлении на его вход коротких запускающих импульсов амплитудой 5В. В таблице 4.2 для каждого варианта заданы: длительность формируемых импульсов t _и; сопротивления резисторов R 2, R 3; тип ОУ.

Определить: сопротивление резистора R 1; емкость конденсатора С 1; длительность этапа восстановления t _в. Изобразить в масштабе временные диаграммы напряжений u _вх(t), u _С1(t), u _вых(t).

Определить относительную нестабильность d длительности вы-ходных импульсов одновибратора при изменении температуры окру-жающей среды с 20^oС до 40^oС. Температурные коэффициенты сопротивления и емкости соответственно равны TK R = 10^-6 1/ ^oС и TK С = 60×10^-6 1/ ^oС.

Задача 5.1

На входы схемы (рис. 5.1), состоящей из двух различных логических элементов DD 1, DD 2 подаются входные сигналы x ₁, x ₂ , x ₃, временные диаграммы которых приведены на рис. 5.2, а, б. Заданные логические элементы и вид временных диаграмм входных сигналов (рис. 5.2, а или 5.2, б) для каждого варианта приведены в таблице 5.1.

Под временными диаграммами входных сигналов изобразить временную диаграмму выходного сигнала y.

Таблица 5.1

№ вар-та	Лог. элементы	№ рис.	№ вар-та	Лог. элементы	№ рис.
DD 1	DD 2	DD 1	DD 2
0	Искл.ИЛИ И ИЛИ И-НЕ ИЛИ Экв. ИЛИ-НЕ И-НЕ И Экв. ИЛИ-НЕ И-НЕ ИЛИ Экв. ИЛИ-НЕ И-НЕ И ИЛИ Искл.ИЛИ ИЛИ-НЕ И И-НЕ ИЛИ-НЕ ИЛИ И ИЛИ-НЕ	И-НЕ ИЛИ Экв. ИЛИ-НЕ И И-НЕ ИЛИ И Искл.ИЛИ ИЛИ И Искл.ИЛИ ИЛИ-НЕ И И-НЕ ИЛИ ИЛИ-НЕ Экв. И Искл.ИЛИ Экв. ИЛИ Экв. Искл.ИЛИ И-НЕ ИЛИ	5.2, а 5.2, а 5.2, б 5.2, а 5.2, б 5.2, а 5.2, б 5.2, а 5.2, б 5.2, а 5.2, а 5.2, б 5.2, а 5.2, а 5.2, а 5.2, б 5.2, а 5.2, а 5.2, б 5.2, а 5.2, б 5.2, а 5.2, б 5.2, а 5.2, б 5.2, а		И-НЕ ИЛИ Искл.ИЛИ ИЛИ-НЕ И ИЛИ Экв. И-НЕ ИЛИ-НЕ И И-НЕ Искл.ИЛИ   ИЛИ Экв. И-НЕ И Искл.ИЛИ Экв. ИЛИ И И-НЕ ИЛИ ИЛИ-НЕ И	Искл.ИЛИ ИЛИ-НЕ И Искл.ИЛИ ИЛИ И-НЕ И Экв. И-НЕ Искл.ИЛИ ИЛИ-НЕ ИЛИ Экв. И ИЛИ Экв. ИЛИ-НЕ ИЛИ И-НЕ Искл.ИЛИ Экв. И И-НЕ И И-НЕ	5.2, а 5.2, б 5.2, а 5.2, б 5.2, б 5.2, а 5.2, б 5.2, б 5.2, б 5.2, а 5.2, б 5.2, б 5.2, а 5.2, а 5.2, б 5.2, а 5.2, б 5.2, а 5.2, б 5.2, б 5.2, а 5.2, б 5.2, б 5.2, б 5.2, а

Задача 5.2

Реализовать логическую функцию на интегральных микросхемах (ИМС). Заданная логическая функция и серия ИМС для каждого варианта приведены в таблице 5.2.

Изобразить принципиальную схему устройства и найти ток I _п, потребляемый схемой.

Определить состояние выхода устройства (логические “0” или “1”) при наборе входных сигналов: x ₁= 0, x ₂ = 1, x ₃ = 0, x ₄ = 1.

Таблица 5.2

№ вар-та	Логическая функция	Серия ИМС
		К561 К555 К155 К561 К531 К561 К155 К561 К155 К555 К155 К531 К555 К561 К155 К555 К155

Продолжение табл. 5.2

		К555 К155 К561 К155 К555 К531 К555 К155 К561 К155 К555 К561 К155 К531 К555 К561 К155 К555 К531 К155 К561 К155 К555 К531

Продолжение табл. 5.2

		К155 К561 К155 К531 К555 К555 К155 К561 К555 К155

Задача 5.3