Введение

Практические занятия и комплексное задание выполняются студентами на протяжении двух учебных модулей. Кроме того, предусмотрено выполнение факультативных занятий.

Перечень практических занятий модуля 1:

«Аналоговая схемотехника»

№ темы	Тема	Кол-во часов
1	Делитель напряжения без нагрузки (на «холостом ходу») и под нагрузкой. Расчет делителя напряжения	2
2	Выпрямители. Расчет выпрямителя	2
4	Биполярные транзисторы. Расчет усилителя на биполярном транзисторе с общим эмиттером	4
5	Каскады на операционных усилителях. Инвертирующий усилитель	2
6	Каскады на операционных усилителях. Неинвертирующий усилитель	2
7	Каскады на операционных усилителях. Инвертирующий сумматор	2

Перечень практических занятий модуля 2:

«Цифровая схемотехника»

№	Тема	Кол-во часов
10	Логические функции булевого базиса	2
11	Триггеры	2
12	Счетчики импульсов. Двоичные счетчики	2
14	Регистры	2
15	Дешифраторы	4
16	Мультиплексоры и демультиплексоры	2

Перечень факультативных практических занятий

№	Тема	Кол-во часов
4	Параметрический стабилизатор напряжения. Расчет стабилизатора напряжения	2
13	Двоично-десятичные счетчики. Декадное соединение счетчиков	2
17	Программируемые логические матрицы	4

1. Аналоговая схемотехника

Тема 1. Делитель напряжения без нагрузки (на "холостом ходу") и под нагрузкой. Расчет делителя напряжения

1.1. Ключевые положения

Схема делителя напряжения без нагрузки (на "холостом ходу") показана на рис. 1.1.

На схеме рис. 1.1 обозначены элементы: резистор R1 – верхнее плечо делителя; резистор R2 – нижнее плечо делителя.

Одним из основных назначений делителя является уменьшение напряжения.

Основным параметром делителя напряжения (далее: делитель) является коэффициент передачи, который равен

K_д = (1.1)

и на "холостом ходу "(хх) определяется по формуле:

K_д = , (1.2)

где R₁ и R₂ – сопротивления резисторов соответственно верхнего и нижнего плеча делителя;

U_mвх и U_mвых – амплитуды соответственно входного и выходного напряжений.

Входное сопротивление делителя напряжения равно сумме сопротивлений резисторов: R_вх = R₁ + R₂.

Мощность рассеивания резистора под постоянным напряжением определяется как

Р_R = U_RI_R = , (1.3)

где U_R – падение напряжения на резисторе R;

I_R – ток, который протекает через резистор R.

Для входного напряжения сопротивления R₁ и R₂ включены последовательно, поэтому ток I_R равен

I_R = . (1.4)

Если резистор находится под переменным напряжением, то для синусоидальной формы сигнала следует пользоваться формулой

Р_R = U_RmI_Rm = , (1.5)

где U_{R m} – амплитуда напряжения на резисторе;

I_{R m} – амплитуда тока, который протекает через резистор, равная

. (1.6)

Если делитель напряжения работает на нагрузку R_н, которая подключается параллельно нижнему плечу R₂, выходное напряжение U_вых уменьшается.

Схема делителя напряжения под нагрузкой показана на рис 1.2.

U_вх

U_вых

Рисунок 1.2 – Схема делителя напряжения под нагрузкой

Так как сопротивления R₂ и R_н включены параллельно, то их эквивалентное сопротивление равно

.

Тогда коэффициент передачи делителя под нагрузкой будет равен

K_дн . (1.7)

Одним из способов объяснения действия делителя является его временная диаграмма работы, т.е. эпюры входного и выходного напряжений. Временная диаграмма работы делителя дана на рис. 1.3 для постоянных (а) и переменных (б) напряжений.

U_вх

U_вх

U_вх

U_вх

Рисунок 1.3 – Временная диаграмма работы делителя: а) для постоянных напряжений;

б) для переменных напряжений

Эта диаграмма работы показывает, что выходные напряжения U_вых меньше входных напряжений U_вх для обоих случаев: а) и б). Причем формы U_вх и U_вых всегда совпадают.