Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Національний університет Львівська політехніка
Інститут:
Не вказано
Факультет:
КН
Кафедра:
Не вказано
Інформація про роботу
Рік:
2025
Тип роботи:
Контрольна робота
Предмет:
схемотехніка пристроїв технічного захисту інформації
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ’’ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА’’
/
Контрольна робота 1
«СХЕМОТЕХНІКА ПРИСТРОЇВ ТЕХНІЧНОГО ЗАХИСТУ
ІНФОРМАЦІЇ»
Задача 1
Транзистор, що використовується у схемі підсилювача зі СЕ, має такі параметри: h11Е=1,4 кОм, h12Е=4,3(10-4 , h21Е=45, h22Е=18 мкСм. Опір резистора навантаження RН=16 кОм, внутрішній опір джерела сигналу Rг=300 Ом. Визначити вхідний опір, вихідний опір, коефіцієнти підсилення за струмом, за напругою та за потужністю.
Розв'язок
1. Вхідний опір:
Rвх=(h11E+RH*h12E*h21E)/(1+RH*h22E)=(1400+16000*(4.3*10-4)*45)/(1+16000*(18*10-6))=(1400+309.6)/(1+0.288)=1709.6/1.288=1327Ом.
2. Коефіцієнт підсилення за струмом:
KI=h21E/(1+RH*h22E)=45/(1+16000*(18*10-6))=45/1.288=34.96
3. Коефіцієнт підсилення за напругою:
KU=(h21E*RH)/(h11E+RH*h12E*h21E)=(45*16000)/(1400+309.6)=720000/1709.6=421.13
4. Коефіцієнт підсилення за потужністю:
KP=KU*KI=421.13*34.96=14731.3
5. Вихідний опір:
Rвих=(1+Rr*h22E)*h22E=(1+300*(18*10-6))/18*10-6=1.0054/18*10-6=55855Ом
Задача 2
Транзистор, що використовується у схемі підсилювача зі СЕ, має наступні параметри: h11Е=800 Ом, h12Е=5(10-4 , h21Е=48, h22Е=80 мкСм. Опір резистора навантаження RН=8 кОм, внутрішній опір джерела сигналу Rг=500 Ом. Визначити вхідний опір, вихідний опір, коефіцієнти підсилення за струмом, за напругою та за потужністю. Визначити вихідну потужність, якщо е.р.с. джерела сигналу Евх=100 мВ.
Розв'язок
1 Вхідний опір:
Rвх=(h11E+RH*h12E*h21E)/(1+RH*h22E)=
=(800+8000*(5*10-6)*48)/1+8000*(80*10-6)=(800+192)/(1*0.64)=992/1.64=604.88 Ом
2 Коефіцієнт підсилення за струмом:
KI=h21E/(1+RH*h22E)=48/(1+8000*(80*10-6))=48/1.64=29.27
3 Коефіцієнт підсилення за напругою:
KU= (h21E*RH)/(h11E+RH*h12E*h21E)=(48*8000)/(800+192)=384000/992=387.10
4 Коефіцієнт підсилення за потужністю:
KP=KU*KI=387.10*29.27=11333.2
5 Вихідна напруга:
Uвих=KU*Eвх=387,10*0,1=38.71B
6 Вихідний струм:
Iвих=Uвих/RH=38.71/8000=0,00483875=4.84мА
7 Вихідна потужність:
Pвих=Uвих2/RH=38.712/8000=1499.4/8000=0.187 Вт
Задача 3
У підсилювальному каскаді, побудованому за схемою зі СЕ, використовується транзистор, що має наступні параметри: h11Е=500 Ом, h12Е=3(10-4 , h21Е=50, h22Е=125 мкСм. Опір резистора навантаження RН=3 кОм, внутрішній опір джерела сигналу Rг=300 Ом. Визначити вихідну напругу, вихідний струм, якщо е.р.с. джерела сигналу Евх=2 мВ.
Розв’язок
1 Вхідний опір:
Rвх=(h11E+RH*h12E*h21E)/(1+RH*h22E)=(500+3000*0.0003*50)/(1+3000*0.000125)=(500+45)/(1+0.375)=545/1.375=396.36 Ом
2 Коефіцієнт підсилення за струмом:
KI=h21E/(1+RH*h22E)=50/(1+3000*(125*10-6))=50/1.375=36.36
3 Коефіцієнт підсилення за напругою:
KU=(h21E*RH)/(h11E+RH*h12E*h21E)=(50*3000)/(500+45)=150000/545=275.23
4 Вихідна напруга:
Uвих=KU*Eвх=275.23*0.002=0.5505B
5 Вихідний струм:
Iвих=Uвих/RH=0.5505/3000= 0.1835мА
Задача 4
Транзистор, що використовується у схемі підсилювача зі СБ, має наступні значення h-парметрів: h11Б=18 Ом, h12Б=8(10-4 , h21Б=–0,98, h22Б=1,6 мкСм. Опір резистора навантаження RН=2 кОм, внутрішній опір джерела сигналу Rг=600 Ом. Визначити вхідний опір, вихідний опір, коефіцієнти підсилення за струмом, за напругою та за потужністю. Визначити вихідну потужність, вихідну напругу, вихідний струм, якщо е.р.с. джерела сигналу Евх=100 мВ.
Розв'язок-
1 Вхідний опір:
Rвх=(h11b+RH*h12b*h21b)/(1+RH*h22b)=(18+2000*(8*10-4)*(-0.98))/1+2000*(1.6*10-6)=(18-1.568)/(1+0.0032)=16.432/1.0032=16.38Ом
2 Коефіцієнт підсилення за струмом:
KI=h21b/(1+RH*h22b)=-0.98/(1+2000*(1.6*10-6))=-0.98/1.0032=-0.977
3 Коефіцієнт підсилення за напругою:
KU=(h21b*RH)/(h11b+RH*h12b*h21b)=(-0.98*2000)/(18-1.568)=-1960/16.432=-119.3
4 Коефіцієнт підсилення за потужністю:
KP=KI*KU=(-0.977)*(-119.3)=116.6
5 Вихідна напруга:
Uвих= KU*Eвх=(-119,3)*0,1=-11,93В
6 Вихідний струм:
Iвих=Uвих/RH=-11.93/2000=-5.97мА
7 Вихідна потужність:
Pвих=Uвих2/RH=(11,93)2/2000=142,3/2000=71,15мВт
Задача 5
Транзистор, що використовується у схемі підсилювача зі СK, має наступні значення h-парметрів: h11K=5 кОм, h12K=1, h21K= (31, h22K=40 мкСм. Опір резистора навантаження RН=8 кОм, внутрішній опір джерела сигналу Rг=500 Ом. Визначити вхідний опір, вихідний опір, коефіцієнти підсилення за струмом, за напругою та за потужністю. Визначити вихідну потужність, вихідну напругу, вихідний струм, якщо е.р.с. джерела сигналу Евх=100 мВ.
Розв'язок
1 Вхідний опір:
Rвх=(h11k+RH*h12k*h21k)/(1+RH h22k)=(5000+8000*1*(-31))/(1+8000*(40*10-6))=(5000-248000)/(1+0.32)=-243000/1.32=-184090.91Ом
2 Коефіцієнт підсилення за струмом:
KI=h21k/(1+RH*h22k)=-31/(1+8000*(40*10-6))=-31/1.32=-23.48
3 Коефіцієнт підсилення за напругою:
KU=(h21k*RH)/(h11k+RH*h12k*h21k)=(-31*8000)/(5000+8000*1*(-31))=-248000/(5000-248000)=-248000/(-243000)=1.0206
4 Коефіцієнт підсилення за потужністю:
KP=KI*KU=-23.48*1.0206=-23.97
5 Вихідна напруга:
Uвих= KU*Eвх=1,0206*0,1=0,102В
6.Вихідний струм:
Iвих=Uвих/RH=0.102/8000=12.75uA
7 Вихідна потужність:
Pвих=Uвих2/RH=(0.102)2/8000=0.0104/8000=1.3uB
Задача 6
Транзистор має наступні значення h-парметрів: h11Б=20 Ом, h12Б=1,65(10- 4 , h21Б=–0,99, h22Б=0,85 мкСм. Опір резистора навантаження RН=1 кОм, внутрішній опір джерела сигналу Rг=30 кОм. Визначити вхідний опір, вихідний опір, коефіцієнти підсилення за струмом, за напругою та за потужністю цього транзистора, якщо він увімкнений у схему зі СК.
Розв'язок
1 Вихідний опір
За формулою для схеми зі СК (формула 1.35)
Rвх=rb+(1+β)(rE+RH)
Визначемо α = -h21b=0.99 далі:
β = α /1- α=0,99/0,01=99
з формули 1,48:
rk=1/h22b=1/(0.85*10-6)=1.176MОм
rb=h11b-re(1- α) ⇒ але маємо лише h11b= 20ом,
припустимо rb ≈20 Ω
rE ≈ (rb*h12b)/(1- α)=(20*(1.65*10-4))/0.01=0.33ом
Підставимо:
Rвх=20 +(1+99)*(0,33+1000)=20+100+1000,33=100053Ом
2 Коефіцієнт підсилення за струмом
KI= (1+β)/(1+((rE+RH)/rk))=100/(1+(1000.33/1.176*106))=100/1.00085=99.92
3 Коефіцієнт підсилення за напругою:
У схемі зі СК напруга на виході ≈ вхідна – незначне падіння:
KU ≈RH/(RH+RE)=1000/(1000.33) ≈0.9997
4 Коефіцієнт підсилення за потужністю:
KP=KI*KU =99.92*0.9997 ≈99.62
5 Вихідний опір:
Rвих=(rk+Rr+rb+ (1+β)*rE)/ (1+β)=(1.176*106+30000+20+10*0.33)/100=12060ом
Задача 7
У схемі зі СБ транзистор у робочій точці має наступні значення hпарметрів: h11Б=20 Ом, h12Б=1,8(10-4 , h21Б=-0,99, h22Б=1 мкСм. Опір резистора навантаження RН=1 кОм, внутрішній опір джерела сигналу Rг=1,5 кОм. Визначити вхідний опір, вихідний опір, коефіцієнти підсилення за струмом, за напругою та за потужністю цього транзистора, якщо він увімкнений у схему підсилювача зі СЕ.
Розв'язок
1 Перетворимо h- параметри СБ у СЕ:
β=−h21b/(1+h21b)=0.99/(1−0.99)=99
h11E=h11b/(1+h21b)=20/(1-0.99)=2000
h12E=h12b/(1+h21b)2=(1.8*10-4)/(0.01)2=1.8
h21E=-h21b/(1+h21b)=99
h22E=h22b(1+h21b)2=1*10-6/0.022=0.0001Cм
2 Розрахунок схеми СЕ:
1 Вхідний опір
Rвх=(h11E+RH*h12E*h21E)/(1+RH*h22E)=(2000+1000*1.8*99)/(1+1000*0.0001)=(2000+178200)/1.1=180200/1.1=163818 Ом
2 Коефіцієнт підсилення за струмом:
KI=h21E/(1+RH*h22E)=99/1.1=90
3 Коефіцієнт підсилення за напругою:
KU=(h21E*RH)/(h11E+RH*h12E*h21E)=(99*1000)/(2000+178200)=99000/180200=0.549
4 Коефіцієнт підсилення за потужністю:
KP= KU* KI=0.549*90=49.41
Задача 8
Транзистор, увімкнений за схемою зі СЕ у робочій точці має наступні значення h-парметрів: h11Е=1,6 кОм, h12Е=5(10-4 , h21Е=75, h22Е=160 мкСм. Опір резистора навантаження RН=10 кОм, внутрішній опір джерела сигналу Rг=500 Ом. Визначити вхідний опір, коефіцієнти підсилення за струмом, за напругою та 12 за потужністю цього транзистора, якщо він увімкнений у схему підсилювача зі СБ.
Розв'язок
Перетворимо h-параметри СЕ у СБ
α= h21E/1+h21E =75/76≈0.9868
h11b=h11E*(1- α)=1600*(1-0.9868)=1600*0.0132=21.12ом
h12b=h12E* (1−α)2=(5*10-4)*(1-0.9868)=(5*10-4)*0.000174=(8.7*10-8)
h21b=- α=-09868
h22b=h22E*(1−α)2=(160*10-6)*0.000174=(2.78*10-8)См
Розрахунок характеристик схеми із СБ
1 Вхідний опір:
Rвх=(h11b*RH*h12b*h21b)/(1+RH*h22b)=(21.12+10000*8.7*10-8*(0.98680))/(1+10000*2.78*10-8)=(21.12-0.0086)/(1+0.000278)=21.11/1.000278=21.10 Ом
2 Коефіцієнт підсилення за струмом:
KI= h21b/(1+RH*h22b)=-0.9868/(1+10000*(2.78*10-8))=-0.9868/1.000278=-0.9865
3 Коефіцієнт підсилення за напругою:
KU=(h21*RH)/(h11b+RH*h12b*h21b)=(-0.9868*10000)/(21.12-0.0086)=-9868/21.11=-467.3
4 Коефіцієнт підсилення за потужністю:
KP=KU*KI=(-467.3)*(-0.9865)=460.8
Задача 9
Транзистор, увімкнений у схему підсилювача зі СБ, має наступні значення власних параметрів: rБ=500 Ом, rЕ=45 Ом, rK=1 Мом і (=0,97. Опір резистора навантаження RН=2 кОм, внутрішній опір джерела сигналу Rг=500 Ом. Визначити вхідний опір, коефіцієнти підсилення за струмом, за напругою та за потужністю цього транзистора.
Розв’язок
Використовуємо формули для схеми зі спільною базою
1 Вхідний опір
Rвх=rE+rb+((rb(rk+RH))/(rk+RH+rb))* α
rk+RH+rb=1000000+2000+500=1002500
((rb(rk+RH))/(rk+RH+rb))=500*1002000/10025000=500
Rвх=45+500+500*097=545+485=1030 ом
2 Коефіцієнт підсилення за струмом:
KI= (α*(rk+RH))/(Rk+RH+Rb)=(0.97*1002000)/1002500=0.969
3 Коефіцієнт підсилення за напругою:
KU=(RH* α)/(rk+RH+rb)=(2000*0.97)/1002500=0.001935
4 Коефіцієнт підсилення за потужністю:
KP=KU*KI=0.001935*0.969=0.001874
Задача 10
Транзистор, увімкнений у схему підсилювача зі СК, має наступні значення власних параметрів: rБ=500 Ом, rЕ=45 Ом, rK=1 Мом і (=0,97. Опір резистора навантаження RН=2 кОм, внутрішній опір джерела сигналу Rг=500 Ом. Визначити вхідний опір, коефіцієнти підсилення за струмом, за напругою та за потужністю цього транзистора.
Розв'язування
Розрахунок параметрів для схеми зі спільним колектором
1 Вхідний опір
Rвх=rb+(1+β)(rЕ+RH)
β=α/1−α=0.97/0.03≈32.33
Rвх=500+(1+32.33)*(45+2000)=500+33.33*2045=500+68178.85=68.7 кОм
2 Коефіцієнт підсилення за струмом:
KI=(1+ β)/(1+((rE+RH)*(rk))=33.33/(1+((2045/1000000)=33.33/(1+0.002045)=33.33/1.002045=33.26
3 Коефіцієнт підсилення за напругою:
KU=(RH*(1+ β))+rb+rE+RH=(2000*33.33)/500+45+2000=66660/2545=26.2
4 Коефіцієнт підсилення за потужністю:
KP= KI*KU=33.26*26.2=871.4
Задача 11
Транзистор, увімкнений у схему підсилювача зі СЕ, має наступні значення власних параметрів: rБ=500 Ом, rЕ=45 Ом, rK=1 МОм і (=0,97. Опір резистора навантаження RН=2 кОм, внутрішній опір джерела сигналу Rг=500 Ом. Визначити вхідний опір, вихідний опір, коефіцієнти підсилення за струмом, за напругою та за потужністю цього транзистора.
Розв'язок
Розрахунок параметрів для схеми зі спільмим емітером
1 Вхідний опір
Rвх=rb+(1+ β)*rE
β = α/1−α=0.97/0.03=32.33
Rвх=500+(1+32.33)*45=500+33.33*45=500+1500=2000Ом
2 Вихідний опір:
Rвих=rk*+((rE+Rr+rb)/( 1+ β)
rk*=rk/( 1+ β)=1000000/33.33=30000ом
Rвих=30000+((45+500+500)/33,33)=30000+(1045/33,33)=30031 ом
3 Коефіцієнт підсилення за струмом:
KI= (β* rk*)/( rk*+RH+rE)=(32.33+30000)/(30000+2000+45)=969900/32045=30.27
4 Коефіцієнт за підсиленням напруги:
KU=( β*RH)/(rb+rE+RH)=(32.33+2000)/(500+45+2000)=64660/2545=25.41
5 Коефіцієнт підсилення за потужністю:
KP=KI*KU=30.27*25.41=769.3
ГРАФОАНАЛІТИЧНИЙ РОЗРАХУНОК РОБОЧОГО РЕЖИМУ
Транзистор увімкнений у підсилювальний каскад за схемою зі СЕ (рис.2.1,а). Каскад живиться від одного джерела з напругою EK=5 В. Для подавання зміщення у коло бази використовується резистор RБ. Відомо, що постійна складова струму бази ІБ0=2 мА, амплітуда змінної складової струму бази ІБm=0,5 мА, опір резистора навантаження RK=12,5 Ом, а максимально допустима потужність, що розсіюється колектором PK max=500 мВт. Діапазон частот коливань, що підсилюються, становить 80 Гц – 5 кГц. Необхідно, використовуючи вхідну (рис.2.2,а) та вихідну (рис.2.2,б) динамічні характеристики транзистора:
а) Лінія максимально допустимої потужності
PK max=UКЕ⋅IK⇒IK= PK max/UКЕ
Для побудови лінії достатньо дві точки:
Якщо UКЕ=0.5 В то IK=500 мВт/0.5=1 А
Якщо UКЕ=5 В, то IK=0.5/5=0.1 А
б) Вихідні характеристики – основні параметри:
1. Постійна складова струму колектора
IK0≈β⋅IБ0=100⋅0.002=0.2 А
2. Постійна складова напруги
UКЕ0=EK−IK0⋅RK=5−0.2⋅12.5=5−2.5=2.5 В
3. Амплітуда струму колектора
Відповідає зміні струму бази ±0.5 мА ⇒ IБmin=1.5, IБmax=2.5 мА
IKmax=0.25 А,IKmin=0.15 А⇒IKm=(0.25−0.15)/2=0.05 А
4. Амплітуда вихідної напруги
UКЕmax=5−0.15⋅12.5=3.125 ВUКЕmin=5−0.25⋅12.5=1.875 В
UКЕm=(3.125−1.875)/2=0.625 В
5. Коефіцієнт підсилення за струмом:
KI= IKm/ IBm =0.05/0.0005=100
6. Вихідна потужність:
Pвих=IKm⋅UКЕm=0.05⋅0.625=31.25 мВт
7. Повна потужність у колекторному колі:
P0=EK⋅IK0=5⋅0.2=1 Вт
8. ККД колектора:
η= (Pвих/ P0)⋅100%=(31.25/1000)⋅100=3.13%
9. Потужність розсіювання на колекторі:
PK0=UКЕ0⋅IK0=2.5⋅0.2=0.5 Вт=PK max⇒режим∗∗граничний∗∗
в) Вхідна характеристика
10. Напруга зміщення UБЕ0
типово: ≈0.7 В
11. Амплітуда вхідної напруги:
Візьмемо з характеристик типово UБЕmax=0.725 В,UБЕmin=0.675В
UБЕm=(0.725−0.675)/2=0.025 В
12. Вхідна потужність:
Pвх=UБЕm⋅IBm=0.025⋅0.0005=12.5 μВт
13. Підсилення за напругою:
KU= UКЕm/ UБЕm =0.625/0.025=25
14. Підсилення за потужністю:
KP=KU⋅KI=25⋅100=2500
15. Вхідний опір:
Rвх= UБЕm/ IBm =0.025/0,0005=50 ом
16. Опір резистора бази:
RB= (EK−UБЕ0)/ IB0=(5−0.7)/0,002=4.3/0,002=2150 Ωом
17. Ємність розділювального конденсатора:
Cp=1/(2πfнRвх)=1/(2π⋅80⋅50)=1/25132≈39.8 μФ
02.06.2026 16:06-
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора