POPRAWNA ODPOWIEDŹ : B Elementy i układy elektroniczne str. 102 2. Transkonduktancję gm w małosygnałowym modelu tranzystora MOSFET wyznacza się przy: ...
14 downloads
19 Views
3MB Size
POPRAWNA ODPOWIEDŹ : B
Elementy i układy elektroniczne str. 102
2. Transkonduktancję gm w małosygnałowym modelu tranzystora MOSFET wyznacza się
przy: a). składowej stałej napięcia UDS : UDS = 0 b). składowej stałej napięcia UDS : UDS = uds c). składowej stałej napięcia UDS : UDS = const d). składowej stałej napięcia UDS: UDS = UGS - UT e). składowej stałej napięcia UDS: UDS = 1[V]
ODPOWIEDZ: C
KUTA CZERWONY:98 KOPER:189
3. Częstotliwość graniczna fT tranzystora MOSFET wyznacza się przy: galwanicznym zwarciu drenu ze źródłem dla składowej zmiennej poprawna, ponieważ: Częstotliwość odcięcia (cut-off) jest częstotliwością przy której prąd wejściowy jest równy prądowi źródła sterowanego tranzystora przy zwartym wyjściu. (EiUE, Kuta)
Odpowiedzi z poprzednich egzaminów: a). galwanicznym zwarciu drenu ze źródłem b). składowej zmiennej napięcia uds = const c). składowej zmiennej napięcia uds = 0 d). galwanicznym zwarciu bramki ze źródłem e). rozwarciu pomiędzy drenem a źródłem
Odpowiedź tegoroczna jest poprawna - musi być zaznaczone , że zwarcie jest dla składowej zmiennej, inaczej tranzystor nie będzie pracował – brak polaryzacji. Z poprzedniego roku poprawna jest odpowiedź c)
Niepoprawna.
Poprawna odpowiedź A. Poza tym wyznacza się przy IB = const.
Elementy i układy elektroniczne str. 71
__________________________________________________________________________________ _______________
ODPOWIEDZ: C,D(KOPER)
KUTA:30 KOPER:127,134
6. Pomiędzy częstotliwościami granicznymi fα , fβ , fT tranzystora bipolarnego zachodzą relacje: fβ < fα < fT -błędna odpowiedź ponieważ:
ωT = β 0 ω β =
ωα 1+α0 m
(UE,Kuta str.31)
α( jω)=
Ic przy U cb=0 Ib
:(EiUE, Kuta str 85,86) a). fβ < fα < fT b). fβ > fT > fα c). wszystkie częstotliwości graniczne definiowane są przy galwanicznym zwarciu kolektora z emiterem w konfiguracji OE lub kolektora z bazą w konfiguracji OB d). fβ ≈ fα e). fβ < fT < fα
W tym zadaniu potrzebne są nam tylko następujące dane: Ucc = 48V Icq = 400mA RE = 2 oraz r1 = 2 Uceq wyliczamy następująco:
Uceq = Ucc – Icq(RE+r1) = 46,4 V
8.
__________________________________________________________________________________ _______________ ODPOWIEDZ: C
KUTA I: 79
Błąd w odpowiedzi:
−2⋅V T =−2⋅−0,6=1,2[ V ]
Dla prostego lustra prądowego warunek nasycenia M2 =
U GS − U T > U DS 2 = U O min
Dla lustra high-swing z wykładu: Odpowiedzi z poprzedniego egzaminu: a). układ a); UOUTmin = VT ≈ 0,6 V układ b); UOUTmin =2 VT ≈ 1,2 V b). układ a); UOUTmin = 0 V układ b); UOUTmin = VT ≈ 0,6 V c). układ a); UOUTmin = VT ≈ 0,6 V układ b); UOUTmin = VT ≈ 0,6 V d). układ a); UOUTmin = (½)VT ≈ 0,3 V układ b); UOUTmin = VT ≈ 0,6V e). układ a); UOUTmin = 2 VT ≈ 1,2 V układ b); UOUTmin = 2 VT ≈ 1,2 V i tranzystory były tranzystorami NMOS. Chodzi o to, żeby tranzystory były nasycone. W układzie high-swing napięcie na jednym tranzystorze wyjściowym wystarczy, że będzie połową napięcia uds na tranzystorze w prostym lustrze. Poprawna odpowiedź a) U outmin=−0,6 V b) U outmin=−0,6 V
Poprawna odpowiedź : C
__________________________________________________________________________________ _______________ ODPOWIEDZ: B
KUTA I: 119 ;KUTA CZERWONY:193
Odpowiedzi ze starego egzaminu ( podane były w treści zadania inne dane, poniższe odpowiedzi to tylko sugestia, że może być taki rozrzut wyników i że wyniki będą okrągłe): a). kus = − 70 b). kus = − 80 c). kus = − 75 d). kus = + 100 e). kus = − 100 Wzorki do obliczeń w układzie wspólnego emitera. Wszystkie dane podane w zadaniu mamy wykorzystać do obliczeń – nie ma żadnego zaokrąglania.
W obliczeniach wyszło mi -68,58
ku 0 =
Uo g m1 g m1 = − ≈ − Ui g m 2 + g ds 2 + g ds1 + GL g m 2 + GL Ro =
1 1 ≈ g m 2 + g ds 2 + g ds1 g m 2
W tym wypadku jednak nie zaokrąglamy i nie pomijamy g ds . Wyniki to : wzmocnienie – 1,67 ; rezystancja 9,09 k
Wykład „wzmacniacze RC” slajd 30
__________________________________________________________________________________ _______________ ODPOWIEDZ:
KUTA I: 357
KUTA CZERWONY:202
Odpowiedzi z poprzedniego egzaminu(odpowiedź w zestawie Golańskiego sugeruje nieokrągły wynik): a). ku ≈ − 30 ; rout ≈ 50 kΩ b). ku ≈ − 15 ; rout ≈ 50 kΩ c). ku ≈ − 30 ; rout ≈ 10 kΩ d). ku ≈ − 30 ; rout ≈ 100 kΩ e). ku ≈ − 15 ; rout ≈ 100 kΩ
Wynik: skończona rezystancja obciążenia.
Ro =125kOhm, k u0 =-26,47 – nierówny wynik wprowadza
PRAWDA. Poprzedni rok :
Poprawna odpowiedź C
KUTA I: 272 KUTA CZERWONY:253
Odpowiedzi z poprzedniego egzaminu a). Różnicowe napięcie na wyjściu niesymetrycznym Uo ma taką samą wartość jak napięcie różnicowe na wyjściu symetrycznym w układzie z obciążeniem symetrycznym (np. w postaci dwóch identycznych rezystorów RC). Składowa sumacyjna na wyjściu niesymetrycznym jest prawie całkowicie wyeliminowana, gdyż składowe sumacyjne tranzystorów T2 i T4 mają przeciwne znaki. b). Różnicowe napięcie na wyjściu niesymetrycznym Uo jest o połowę mniejsze od napięcia różnicowego na wyjściu symetrycznym w układzie z obciążeniem symetrycznym (np. w postaci dwóch identycznych rezystorów RC). Składowa sumacyjna na wyjściu niesymetrycznym jest prawie całkowicie wyeliminowana, gdyż składowe sumacyjne tranzystorów T2 i T4 mają przeciwne znaki. c) Różnicowe napięcie na wyjściu niesymetrycznym Uo jest takie same, jak na wyjściu niesymetrycznym w układzie z obciążeniem symetrycznym (np. w postaci dwóch identycznych rezystorów RC). Składowa sumacyjna na wyjściu niesymetrycznym jest prawie całkowicie wyeliminowana, gdyż składowe sumacyjne tranzystorów T2 i T4 mają przeciwne znaki. d) Różnicowe napięcie na wyjściu niesymetrycznym Uo ma taką samą wartość jak napięcie różnicowe na wyjściu symetrycznym w układzie z obciążeniem symetrycznym (np. w postaci dwóch identycznych rezystorów RC). Składowa sumacyjna na wyjściu niesymetrycznym ma taką samą wartość jak napięcie sumacyjne na wyjściu niesymetrycznym w układzie z obciążeniem symetrycznym (np. w postaci dwóch identycznych rezystorów RC). e). Różnicowe napięcie na wyjściu niesymetrycznym Uo ma taką samą wartość jak na wyjściu niesymetrycznym w układzie z obciążeniem symetrycznym (np. w postaci dwóch identycznych rezystorów RC). Składowa sumacyjna na wyjściu niesymetrycznym ma taką samą wartość jak napięcie sumacyjne na wyjściu niesymetrycznym w układzie z obciążeniem symetrycznym (np. w postaci dwóch identycznych rezystorów RC). Odpowiedź na podstawie (EiUE, Kuta, str 251).
Ważną cechą tego układu jest to, że na wyjściu mamy sygnał prądowy – trzeba zastosować przetwornik prąd-napięcie. Podstawowym układem przetwornika jest rezystor, wpięty między wyjście a zasilanie lub wyjście a masę.
kur ≈
g m1 g ds 2 + g ds 4
3243251kjhk 1
Ro =
g ds 2 + g ds 4
Należy jeszcze dodać do mianownika obciążenie GL. Wzmocnienie = 24,01
Rezystancja = 200k
___ __________________________________________________________________________________ ____________ ODPOWIEDŹ:?????????????
fgran=f*(k+1)
R L wobec tego b) i d) odpadają. Wzór R R ' lt =R L∥r ec1∥r ec2 godnie z (EiUE, z odpowiedzi tegorocznej by się zgadzał gdyby zamiast L było R Kuta, str 197-200), czyli odpada także c). Biorąc pod uwagę zdanie: „Przez rezystancję L ie płynie Do rezystancji wyjściowej nie włącza się rezystancji obciążenia
prąd zasilania, ponieważ rezystancja ta włączona jest między zacisk o zerowym potencjale względem masy a masą”, co by się zgadzało z ideą obecności źródłą prądowego w emiterze, to poprawna jest odpowiedź e).
Rout =
Wykład „Wzmacniacze RC” slajdy 40 – 42 Elementy i układy elektroniczne cz.1 str.206 – 208
1 g m + g mb + g ds1 + g ds 2
≈
1 1 ≈ g m + g mb g m
__________________________________________________________________________________ _______________ ODPOWIEDŹ:???????????/
KUTA CZERWONY: 199
Poprawna odpowiedź: kuf = 50, fgf = 2 Mhz.
(EiUE, Kuta, str 220 i 229)
Elementy i układy elektroniczne cz.1 str.234
__________________________________________________________________________________ _______________ ODPOWIEDŹ:
KUTA CZERWONY: 228,226
KUTA I: 381
Odpowiedzi z poprzedniego egzaminu: a).Sygnał z wyjścia (kolektora lub drenu tranzystora drugiego stopnia) podaje się przez rezystor na emiter lub źródło tranzystora pierwszego stopnia, które dołączone są do masy poprzez niezerowe rezystancje lub impedancje. b).Sygnał z wyjścia (kolektora lub drenu tranzystora drugiego stopnia) podaje się przez rezystor na bazę lub bramkę tranzystora pierwszego stopnia. c). Zmniejsza rezystancję wejściową wzmacniacza. d). Nie daje się zrealizować, ponieważ wzmacniacz dwustopniowy nie odwraca fazy sygnału wejściowego. e). Zwiększa rezystancję wyjściową. Ujemne napięciowe szeregowe sprzężenie zwrotne zmniejsza impedancję wyjściową wzmacniacza, stąd e) błędne. Zwięsza ono impedancję wejściową stąd c) błędne. b) dotyczy sprzężenia równoległego, a na d) mam taką ripostę: właśnie dlatego można zrealizować to sprzężnie, że wzmacniacz dwustopniowy nie odwraca fazy.
Slew rate zależy od prądu oraz od pojemności :
Elementy i układy elektroniczne cz.1 str.266 – 269
__________________________________________________________________________________ _______________ ODPOWIEDŹ:
Wzmacniacz nieodwracający:
KUTA CZERWONY: 276 KUTA I: 296
Odpowiedzi z poprzedniego egzaminu (czyli prawdopodobnie odpowiedzią tylko wartość liczbowa):
te dwa bieguny wyznaczają pasmo w którym ch-ka integratora rzeczywistego pokrywa się z ch-ką integratora idealnego. (EiUE, Kuta, str 282 i 283)
Pulsacja integratora:
4
−1
wyniesie 10 sec
k 0=−105 p 1=
−10 4⋅sec−1 −1 −1 =10 sec 5 10
OK
Elementy i układy elektroniczne cz.1 str.288 – 290
__________________________________________________________________________________ _______________ ODPOWIEDŹ:
KUTA CZERWONY: 333
Odpowiedzi z poprzedniego egzaminu:
rk L a). dużej wartości stosunku C k , przy stosunkowo małej indukcyjności . k
Ck r b). dużej wartości stosunku Lk , przy stosunkowo małej rezystancji strat . k Lk r c). dużej wartości stosunku C k , przy stosunkowo małej rezystancji strat . k
Ck r d). małej wartości stosunku Lk , przy stosunkowo małej rezystancji strat . k Ck r e). małej wartości stosunku Lk , przy stosunkowo dużej rezystancji strat . k Odpowiedź tegoroczna jest poprawna – małe straty, małe tłumienie drgań. Wzory wyjaśniają wszystko:
ω r≈ω 0=
1 L ( C + C22 + C11 )
f = 14,84 MHz
Wykład „Wzmacniacze LC” slajd 22
kuo =
Uo gm = U in ω = ω G0 + g22 + G12 0
k = -25
__________________________________________________________________________________ _______________ ODPOWIEDŹ:C
OC-OB:
Kaskoda:
OC-OB:
KUTA CZERWONY: 326,328 KUTA I: 387
Odpowiedzi z poprzedniego egzaminu:
a). RA = 5 kΩ , RB = 5 kΩ , RC = 10 kΩ , RD = 10 kΩ , b). RA = 50 kΩ , RB = ∞ , RC = 10 kΩ , RD = 10 kΩ , c). RA = 5 kΩ , RB = ∞ , RC = 50 kΩ , RD = 50 kΩ , d). RA = 10 kΩ , RB = 10 kΩ , RC = 5 kΩ , RD = ∞ , e). RA = 5 kΩ , RB = ∞ , RC = 10 kΩ , RD = 10 kΩ . Obliczenia na podstawie dzielników napięciowych. Wejścia 4 i 5 to wejścia wzmacniacza błędu. Czyli według mnie napięcia na tych wejściach muszą być równe by wszysto grało. Według noty katalogowej i (UE, Kuta) dla tego zakresu napięć wyjściowych nie ma rezystora . By zniwelować napięcie niezrównoważenia . Wobec tego poprawna jest odpowiedź e). Przy pracy normalnej może być tylko jeden dzielnik napięcia z dwóch pokazanych na rysunku(dane katalogowe). Prawdopodobnie wynika to z charakterystyki wzmacniacza błędu – napięcie wejściowe zbyt bliso napięcia zasilania spowoduje nasycenie wzmacniacza błędu.
U R 5 = U Z 2 + U D − U BEp 3
R5 =
I OUT max =
6,6
Elementy i układy elektroniczne cz.1 str.420 Wykład „Stabilizatory Liniowe” slajd 18
U R5 R5
__________________________________________________________________________________ _______________ ODPOWIEDŹ:
KUTA CZERWONY: 421 KUTA I: 441
Odpowiedzi z poprzedniego egzaminu: W poprzednim egzaminie zostało inaczej postawione pytanie: przy danym napięciu wejściowym i współczynniku wypełnienia należało podać napięcie wyjściowe.
Układ naprzemiennie załącza i odłącza napięcie wejściowe od wyjścia. Obowiązuje prosta zależność.
U o=γ⋅U in (EiUEcz2,Kuta,str 382) Wobec tego odpowiedź
γ=
Uo ≈0,0706 U in
γ T UI = U O = U I 1 + (1 − γ ) T 1 − γ
U = 20
Wykład „Zasilacze impulsowe” slajd 13
__________________________________________________________________________________ _______________ ODPOWIEDŹ:
I L max = I L min + I L min = I L max −
UO (1 − γ )T L
Wykład: W10.Zasil_Impul Slajd: 17
UI γT L
UO = U I
γ 1− γ
Odpowiedzi z poprzedniego egzaminu: a).
U o = 16,2 V
b).
Uo = − 4 V
c).
U o = 12,8 V
d).
U o = 32 V
e).
U o = 128 V
Uk = 640 V, gdyż napięcie na odciętym kluczu jest dwukrotnie wyższe niż napięcie wejściowe
uST
a1 0 b
a1 b
b
a1 b
ut UI
t
0 t
− UI u3 UI p UO
UO =
0 uK
γUI p
t
2U I U K max = 2U I
UI t on1 = γ T 2 T 2
T
t on2 = γ T 2 T
T 2
t
__________________________________________________________________________________ _______________ ODPOWIEDŹ: W stabilizatorach impulsowych jako klucze stosuje się szybkie tranzystory bipolarne, ale przy dużych częstotliwościach kluczowania najczęściej tranzystory mocy VDMOS, a przy większych mocach tranzystory IGBT. W układach tych stosuje się diody Schottky’ego, które charakteryzują się bardzo krótkimi czasami przełączania i małymi spadkami napięć w kierunku przewodzenia, chociaż niestety mają małe dopuszczalne napięcia wsteczne – najczęściej (30...40) V, a czasami do 90 V.
Klucze tranzystorowe muszą być odpowiednio sterowane, aby zminimalizować moc strat zarówno w stanach „quasiustalonych” jak i w czasie przełączania. W celu zapewnienia bezpiecznej pracy kluczy tranzystorowych zachodzi potrzeba próbkowania prądów tych kluczy. Próbkowanie chwilowej wartości prądu o dużej wartości, jako spadku napięcia na szeregowym rezystorze, nastręcza wielu problemów w postaci dodatkowych strat mocy w tym rezystorze, wprowadzonych zakłóceń oraz zapewnienia niskoomowych kontaktów rezystora z obwodem.
Wykład: W10.Zasil_Impul Slajd: 42
Odpowiedzi z poprzedniego egzaminu: a). Źródło napięciowe ub reprezentuje szumy śrutowe złącza emiterowego. b). Źródło prądowe ib reprezentuje szumy termiczne na rezystancji rbe. c). Źródło prądowe ic reprezentuje szumy termiczne na rezystancji rce. d). Źródło prądowe ic reprezentuje szumy śrutowe złącza kolektorowego. e). Pomiędzy źródłami prądowymi ic oraz ib zachodzi związek: ic = β ib.
ū2b reprezentuje szumy cieplne obszaru bazy – rezystancji rozproszonej bazy. a) błędne. Aktualna odpowiedź poprawna 2 īb Reprezentuje szum śrutowy prądu bazy, oraz szum 1/f i wybuchowy w złączu baza-emiter. b) i e)
fałszywe
ī2c reprezentuje szum śrutowy prądu kolektora przechodzącego przez obszar ładunku przestrzennego. c) błędne Poprawna jest także odpowiedź d) z poprzedniego egzaminu.
I2 2 2 id = 4k T g m ∆ f + K 1 D ∆f f 3 szum termiczny
szum 1/f
ig2 = 2q I G ∆ f
__________________________________________________________________________________ _______________ ODPOWIEDŹ:?????????????
Odpowiedzi z poprzedniego egzaminu: a). Wzmacniacz mocy klasy D charakteryzuje się małymi zniekształceniami skrośnymi. b). Jednym ze sposobów zwiększania sprawności energetycznej wzmacniacza klasy D jest wprowadzenie czasów martwych w przebiegach PWM napięć sterujących tranzystorami stopnia końcowego. c). Rzeczywista sprawność energetyczna wzmacniacza klasy D wynosi 100%. d). Wzmacniacz klasy D może posiadać szersze pasmo częstotliwości niż wzmacniacz klasy AB. e). Częstotliwość kluczowania wzmacniacza klasy D nie ma większego wpływu na sprawność energetyczną wzmacniacza.
c) – sprawność idealnych kluczy wynosi 100%, dla rzeczywistych tranzystorów jest < 100% e) – dodatkowe straty wprowadzają efekty związane z przełączaniem tranzystorów – co przy zbyt dużej częstotliwości kluczowanie zmniejsza sprawność energetyczną. b) wydaje mi się bez sensu – nie rozumiem czym miałbym być ten czas martwy? Jeśli napięciem powodują nieprzewodzeniu obydwu tranzystorów w połączeniu przeciwsobnym to mamy zniekształcenie sygnału. a) zniekształcenia skrośne powstają w okolicach przechodzenia sygnału przez 0. czyli gdy obydwa tranzystory chwilowo nie przewodzą. d) wzmacniacze klasy AB były omawiane jako wzmacniacze małych częstotliwości – dla D są to MHz pasma. Stąd ta odpowiedź wydaje mi się poprawna.