1. Какие функции при отрицательной логике реализуется на выходах базового элемента эсл ис серии к500?

В схеме общей шиной является шина +Е_п, в результате чего потенциалы точек схемы отрицательны относительно общей шины. Однако в схеме ЭСЛ так же, как и в схемах ТТЛ, реализован принцип положительной логики, при которой большему выходному напряжению соответствует сигнал логической единицы, а меньшему – сигнал логического нуля.

Быстродействие токового переключателя высокое, так как транзисторы не входят в насыщение и, кроме того, мал логический перепад напряжений между значениями логического нуля и логической единицы. Это обеспечивается выбором малых значений сопротивлений резисторов R₁ и R₂ схемы, что крайне полезно с точки зрения уменьшения постоянной времени перезаряда выходной емкости транзистора.

Нетрудно заметить, что рассмотренная схема реализует по выходу y₁ операцию ИЛИ-НЕ, а по выходу у₂ – операцию ИЛИ Резисторы R_Б, включенные между базами транзисторов VТ₁  VТ₃ и – E_n, обеспечивают запертое состояние этих транзисторов при отсутствии входного сигнала. Это позволяет не беспокоиться о подключении неиспользуемых входов ИС к выводам источника питания.

2 . Апериодический усилитель на биполярном транзисторе. Схема и принцип работы.

Апериодическими усилителями называются такие усилители, в которых ярко выраженной нагрузкой является чисто активное сопротивление. К апериодическим усилителям относятся такие усилители, которые в качестве нагрузки, кроме активного сопротивления, содержат реактивные элементы, включаемые в схему для коррекции АЧХ. В реальных условиях, за счет реактивных элементов, в том числе и паразитных, нагрузка является реактивной, а не чисто активной.

Как мы с вами уже знаем, транзистор может использоваться в различных схемах. Наиболее часто используются схемы с общим эмиттером (ОЭ) и общей базой (ОБ).

Апериодический усилитель на биполярном транзисторе приведен на рисунке 15.1.

Рассмотрим значение всех элементов схемы.

Резисторы R1,R2 и Rэ в схеме с биполярным транзистором и в схеме с полевым транзистором RЗ, RИ, а также RН и Rj в обеих схемах обеспечивают работу транзисторов в заданном режиме по постоянному току и осуществляют стабилизацию усилителя.

Емкости Сэ и Си выбираются таким образом, чтобы во всем частотном диапазоне этот конденсатор практически закорачивал переменную составляющую тока эмиттера (истока) на землю, устраняя тем самым ООС по переменному току. По этой причине на первом этапе расчетов элементы Rэ Сэ (Rи Си) можно не учитывать.

Цепь RjCj представляет собой развязывающий фильтр в цепи питания, препятствующий попаданию переменной составляющей тока коллектора (стока) в источник питания.

Наличие переменной составляющей на источнике питания может приводить к самовозбуждению в многокаскадной схеме за счет ОС через общий источник питания. При введении фильтра СjRj большая часть переменной составляющей тока коллектора (истока) не попадает в источник питания, а замыкается через ёмкость Сj на землю.

Для этого ёмкость Сj выбирается такой, чтобы ёмкостное сопротивление 1/(wСj) было много меньше сопротивления резистора Rj. Кроме того, цепь СjRj может использоваться для коррекции АЧХ в области низких частот.

Определим сопротивление Rj при расчете питания по постоянному току в соответствии с приведенными формулами:

Усиленное напряжение передается в цепь потребителя RНСН с помощью конденсатора связи СР, который одновременно препятствует передаче постоянной составляющей (то есть развязывает каскад и цепь потребителя по постоянному току).

В качестве потребителя может выступать последующий каскад, тогда роль RНСН играют RВХCВХ этого каскада.

Анализ и расчет усилителей обычно ведут с использованием элементов схем по переменному току. При этом входным напряжением считают напряжение в точках 1.1, выходным - в точках 2.2, с которых снимается усиленный сигнал.

Искажения, вносимые цепью СР R1 R2 учитываются при расчете предыдущего каскада.

3. Полупроводниковые диоды. Принцип действия, классификация, вольт-амперная характеристика и основные параметры. Полупроводниковым диодом называют электропреобразовательный полупроводниковый прибор с одним электрическим переходом, имеющий два вывода. В основе принципа действия полупроводникового диода — свойства электронно-дырочного перехода, в частности, сильная асимметрия вольт-амперной характеристики относительно нуля. Таким образом различают прямое и обратное включение. В прямом включении диод обладает малым электросопротивлением и хорошо проводит электрический ток. В обратном — при напряжении меньше напряжения пробоя сопротивление очень велико и ток перекрыт.

В зависимости от области применения полупроводниковые диоды делят на следующие основные группы: выпрямительные, универсальные, импульсные, сверхвысокочастотные, варикапы, туннельные, обращенные, стабилитроны. По типу p-n перехода различают полупроводниковые диоды плоскостные и точечные. Плоскостным называют p-n переход, линейные размеры которого, определяющие его площадь, значительно больше его толщины. К точечным относят переходы, размеры которых, определяющие их площадь, меньше толщины области объемного заряда. 1). Выпрямительные диоды называют диоды, предназначенные для выпрямления переменного тока. В зависимости от значения выпрямительного тока различают диоды малой мощности (Iпр max 0.3A) и средней мощности (0,3 А<Iпр max 10 А). Диоды малой мощности могут рассеивать выделяемую на них теплоту своим корпусом. Для рассеивания теплоты диоды средней мощности располагают на радиаторах охлаждения.

На характеристики диодов существенное влияние оказывает температура окружающей среды. С ростом температуры становится интенсивнее генерация носителей зарядов, и увеличиваются обратный и прямой токи диода. 2).Полупроводниковыми стабилитронами называют диоды, предназначенные для стабилизации уровня напряжения в схеме. Для этого используется приборы, у которой на вольт-амперной характеристике имеется участок со слабой зависимостью напряжения от проходящего тока. Такой участок наблюдается на обратной ветви вольт-амперной характеристики кремниевого диода в режиме лавинного или туннельного пробоя. Поэтому в качестве стабилитронов используется плоскостные кремниевые диоды.

Напряжение стабилизации Uст – напряжение на стабилитроне при заданном токе. Оно зависит от ширины запирающего слоя p-n перехода, т.е. от концентрации примесей в полупроводниках. Минимально допустимый ток стабилизации I cт min – ток, при котором пробой становиться устойчивым и обеспечивается заданная надежность работы. Максимально допустимый то стабилизации Iст max- ток, при котором достигается максимальная допустимая рассеиваемая мощность Pmax.3). Универсальными называют высокочастотные диоды, применяемые для выпрямления, модуляции, детектирования и других нелинейных преобразований электрических сигналов, частота которых не превышает 1000МГц. 4). Импульсивными называют полупроводниковые диоды, используемые в качестве ключевых элементов в схемах при воздействии импульсов малой длительности. 5). Варикапами называют полупроводниковые диоды, в котором используется зависимость барьерной емкости p-n перехода от обратного напряжения. Они применяются в качестве конденсатора с электрически управляемой емкостью.6).Сверхвысокочастотными называют полупроводниковые диоды, используемые для преобразования, детектирования, усиления, умножения, генерирования и управления уровнем мощности сигналов сантиметрового и миллиметрового диапазонов волн.7).Смесительные диоды используется в супернгетеродинных приемниках для преобразования сигналов СВЧ в сигналы промежуточной частоты.8).Детекторные диоды предназначены для детектирования сигналов СВЧ. Под детектированием понимают процесс выделения из модулированного напряжения высокой частоты напряжения сигнала более низкой частоты, по закону которого была осуществлена амплитудная модуляция высокочастотного сигнала.9). Параметрическими называют диоды, предназначенные для работы в параметрических усилителях. В основу работы параметрических диодов положено периодическое изменение емкости колебательной системы.10).Регулирующими называют полупроводниковые диоды, предназначенные для переключения, ограничения и модуляции сигналов СВЧ.11). К туннельным относятся диоды, у которых за счет туннельного эффекта на прямой ветви вольт-амперной характеристики существует область с отрицательным дифференциальным сопротивлением.12). Обращенными называют полупроводниковые диоды, в которых вследствие туннельного эффекта проводимость при обратном напряжении значительно больше, чем при прямом. К общим параметрам диода относят: допустимую температуру перехода, допустимую мощность, рассеиваемую диодом, допустимые прямой ток и обратное напряжение.

№18