Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pytania testowe z Analogowych Układów Elektronicznych I 1/27 Łukasz Pierzchała.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Pytania testowe z Analogowych Układów Elektronicznych I 1/27 Łukasz Pierzchała."— Zapis prezentacji:

1 Pytania testowe z Analogowych Układów Elektronicznych I 1/27 Łukasz Pierzchała

2 1. Wielkosygnałowy model Shichmana – Hodgesa tranzystora N-MOS w obszarze liniowym obowiązuje w przedziale napięć: Proponowana odpowiedź: dla U GS > U T i U DS > U GS –U T Poprawna odpowiedź: dla U GS > U T i 0 < U DS < U GS - U T Kraków /27

3 Proponowana odpowiedź: składowej stałej napięcia U DS = U GS – U T Inne poprawne odpowiedzi: - U DS = const, U BS = const - U DS = const, u BS = 0 Kraków /27 2. Transkonduktancję gm w małosygnałowym modelu tranzystora MOSFET można wyznaczyć przy:

4 3. Częstotliwość graniczną f T tranzystora MOSFET wyznacza się przy: Kraków /27 Proponowana odpowiedź: galwanicznym zwarciu drenu ze źródłem dla składowej zmiennej Odpowiedź ta jest poprawna tylko pod warunkiem usunięcia słowa „galwanicznym” Inna poprawna odpowiedź: składowej zmiennej napięcia u ds = 0

5 4. Charakterystyki wyjściowe tranzystora bipolarnego w konfiguracji OE: Kraków /27 Proponowana odpowiedź: przecinają się z osią U CE w początku układu współrzędnych ( dla rzeczywistego tranzystora nie przetną się w początku) Poprawne odpowiedzi: wyznacza się przy prądzie bazy I B = const Oraz: ekstrapolowane charakterystyki wyjściowe tranzystora w konfiguracji O E przecinają się zosią U CE w punkcie U AN, gdzie U AN - napięcie Early’ego

6 6. Pomiędzy częstotliwościami granicznymi fα, fβ, f T tranzystora bipolarnego zachodzą relacje: Proponowana odpowiedź: fβ < fα < f T, fβ < fT < fα Inna poprawna odpowiedź: częstotliwości graniczne definiowane są przy U CE = const w konfiguracji OE lub przy U CB = const w konfiguracji OB. Kraków /27

7 8. Proste (Rys.1 ) i kaskodowe (Rys.2) lustro prądowe na tranzystorach bipolarnych. Minimalne napięcia wyjściowe w tych lustrach w przybliżeniu wynoszą: Kraków /27 Proponowana odpowiedź: Rys.1); U OUTmin = U EBP ≈ 0,7 V Rys.2); U OUTmin = 2U EBP ≈ 1,4 V

8 9. Proste (Rys.3) i kaskodowe (Rys.4) lustro prądowe typu „high swing” na tranzystorach PMOS: minimalne napięcia wyjściowe w lustrach w przybliżeniu wynoszą (napięcie progowe VTp = - 0,6 V): Proponowana odpowiedź: Rys. 3); U Omin = V T ≈ - 0,6 V Rys. 4); U Omin = -2 V T ≈ - 1,2 V Poprawna odpowiedź: Rys. 3) 2U GS -U T i Rys. 4) 2U GS - 2U T Kraków /27

9 10. Prawdziwe są relacje: Proponowana odpowiedź: we wzmacniaczu prądowym: Y in >>Y g, Y 0 <>Z g, Y 0 <

10 13. Wzmacniacz OS z obciążeniem aktywnym w postaci tranzystora PMOS w połączeniu diodowym. Transkonduktancje tranzystorów są równe:gmn = 0,2 mS dla NMOS, gmp = 0,1 mS dla PMOS oraz konduktancje wyjściowe: gdsn = gdsp = 0,005mS. Rezystancja obciążenia RL = 100 k. Wzmocnienie i rezystancja wyjściowa układu są równe: Proponowana odpowiedź: ku ≈ −1,67 ; rout ≈ 8,33kΩ Poprawna odpowiedź: ku ≈ − 1,67 ; rout ≈ 9,09kΩ Kraków /27

11 14. Wzmacniacz OS z obciążeniem aktywnym ze źródłem stałoprądowym na tranzystorach PMOS z kanałem wzbogacanym. Transkonduktancje tranzystorów są równe:gmn = 0,1 mS dla NMOS, gmp = 0,15 mS dla PMOS oraz konduktancje wyjściowe: gdsn = gdsp = 0,005 mS. Rezystancja obciążenia RL = = 200 k. Proponowana odpowiedź: ku ≈ − 10 ; rout ≈ 100 kΩ Poprawna odpowiedź: ku ≈ − 6,67 ; rout ≈ 100 kΩ Kraków /27

12 15. Inwerter CMOS jako małosygnałowy wzmacniacz OS. Transkonduktancje obydwóch tranzystorów są równe: gmn = 0,15 mS dla NMOS, gmp = 0,15 mS dla PMOS oraz konduktancje wyjściowe: gdsn = gdsp = 0,004 mS. Rezystancja obciążenia RL = 300 k. Proponowana odpowiedź: ku ≈ − 13,28 ; rout ≈ 88,23 k Poprawna odpowiedź: ku ≈ − 26,47 rout = 125kΩ Kraków /27

13 19. Wzmacniacz różnicowy z obciążeniem w postaci lustra prądowego na tranzystorach PMOS (Rys. c)). Parametry wzmacniacza: gm1,2 = 0,2 mA/V ; gds1,2 = 0,002 mA/V ; gds3,4 = 0,003 mA/V, układ zostanie obciążony rezystancją RL = 300 k. Wzmocnienie dla sygnałów różnicowych UG1 = Ur ; UG2 = 0) i rezystancja wyjściowa wynoszą Proponowana odpowiedź: kur ≈ 24,01 ; Ro ≈ 120,48 k Poprawna odpowiedź: kur ≈ 24,01 ; Rout ≈ 200 k Kraków /27

14 20. Wzmacniacz operacyjny ze sprzężeniem prądowym, zrealizowanym na symetrycznym wzmacniaczu prądowym o częstotliwości granicznej 10 MHz i wzmocnieniu stałoprądowym ki = 4,1 w którym zastosowano: R1 = 10 k, R2 = 50 k (rysunek poniżej). 3dB-owa częstotliwość graniczna układu nieodwracającego wynosi? Proponowana odpowiedź: 50Mhz Poprawna odpowiedź: 51Mhz Kraków /27

15 24. We wzmacniaczu, ktorego wzmocnienie ku = 100, fg = 1 MHz zastosowano ujemne sprzężenie zwrotne, w ktorym transmitancja toru sprzężenia zwrotnego β = 0,01. Po zastosowaniu tego sprzężenia, parametry wzmacniacza będą wynosiły: Proponowana odpowiedź: k uf = 10, f gf = 1,5 MHz Poprawna odpowiedź: k uf = 50, f gf = 2 MHz; Kraków /27

16 25. Dla charakterystyk częstotliwościowych układu wzmacniacza w oparciu o kryterium Bodego, warunek stabilności można sprawdzić korzystając z charakterystyk częstotliwościowych wzmocnienia otwartej pętli T( jw ) = kb. W tym celu sprawdza, czy dla pulsacji w : Proponowana odpowiedź: w = wφ, przy której argT( jwφ ) = - ∏, moduł T( jwφ jest mniejszy (układ stabilny), czy też większy (układ niestabilny) od jedności (0 dB). Poprawna odpowiedź: Kraków /27

17 29. Wzmacniacze odwracający i nieodwracający, zrealizowano na wzmacniaczach operacyjnych (rysunek poniżej). Kraków /27 Proponowana odpowiedź: kuf = −10 kuf = 10 Poprawna odpowiedź: kuf = − 10 kuf = 11

18 30. W integratorze (rysunek poniżej) zrealizowanym na rzeczywistym wzmacniaczu operacyjnym ( z kompensacją biegunem dominującym), ωg = 500 sec( -1 ) ; ωT = 500 ・ 10 5 sec( -1 ) ; R1 = 10 kΩ; C = 10 nF; całkowanie zachodzi w paśmie: Proponowana odpowiedź: ω { 0,5 ・ 10 −9 sec (−1) ÷ 500 ・ 10 5 sec( −1 )} Poprawna odpowiedź: ω { 0,1sec (−1) ÷ 500 ・ 10 5 sec( −1 )} Kraków /27

19 31. Transmitancje filtrów bikwadratowych są następujące: dolno-przepustowej, górno-przepustowej, środkowo-przepustowej, środkowo- zaporowej Proponowana odpowiedź jest poprawna: Kraków /27

20 32. Częstotliwość rezonansowa stratnego obwodu rezonansowego jest równa f0 =10 MHz, zaś jego dobroć Q0 = 20. Moduł impedancji Z tego obwodu rezonansowego maleje o 3 dB względem wartości f0 przy częstotliwościach: Proponowana odpowiedź: f1 = 9,85Mhz, f2 = 10,15MHz Poprawna odpowiedź: f1 = 9,75 MHz ; f2 = 10,25 MHz Kraków /27

21 33. Rezonator kwarcowy, w porównaniu z konwencjonalnymi obwodami rezonansowymi, charakteryzuje się wyjątkowo dużą dobrocią, zawierającą się w zakresie od kilkudziesięciu tysięcy do kilku milionów. Jest to wynikiem: Proponowana odpowiedź: dużej wartości stosunku L k / C k, przy stosunkowo małej rezystancji strat r k Inna poprawna odpowiedź: małej wartości stosunku C k / L k, przy stosunkowo małej rezystancji strat r k Kraków /27

22 34. Na rysunku poniżej przedstawiono model zastępczy środkowego stopnia rezonansowego wzmacniacza LC z tranzystorami MOSFET: Parametry: gm = 0,5 mA/V; G0 = 0,006 mA/V; G12 = 0,01 mA/V; gds = 0,004 mA/V ; L = 10 μH ; C = 10 pF, C22 = 0,5 pF, C11 = 1 pF. Częstotliwość rezonansowa wzmacniacza i moduł wzmocnienia w rezonansie wynoszą: Proponowana odpowiedź: ku0 = − 30 ; f0 = 12,84 MHz Poprawna odpowiedź: ku0 = − 25 ; f0 = 14,84 MHz Kraków /27

23 36. W monolitycznym układzie stabilizatora kompensacyjnego, np. uA723, UIN = 12 V,, UREF = 6 V. Aby uzyskać stabilizowane napięcie wyjściowe UOUT = 3,0 V, wartości rezystorów dzielników RA – RB (dzielnik próbkujący napięcie wyjściowe) oraz RC – RD (dzielnik próbkujący napięcie referencyjne) można dobrać równe: Proponowana odpowiedź: R A = 50 kΩ, R B = ∞, R C = 10 kΩ, R D = 10 kΩ Poprawna odpowiedź: R A = 5 kΩ, R B = ∞, R C = 10 kΩ, R D = 10 kΩ Kraków /27 Ra||Rb = Rc||Rd

24 37. W układzie z ograniczeniem prądu obciążenia (rysunek poniżej): UIN = 10 V, UOUT = 5 V, UZ2 = 3,3 V, UBEP = 0,7 V, UD = 0,7 V, IOUTmax = 0,5 A. Rezystancja R5 powinna być równa: Proponowana odpowiedź: R5 = 6,6Ω Kraków /27

25 38. W układzie z redukcją prądu zwarcia: UIN = 10 V, UOUT = 5 V, UBEP = 0,7 V, R5 = 1,0, R6 = 3 k, R7 = 7 k. Prąd zwarcia IZW w tym układzie wynosi: Proponowana odpowiedź: I ZW = 1,2 A Poprawna odpowiedź: I ZW = 1 A Kraków /27

26 39. Podstawowy układ sterowanego kontrolera napięcia stałego obniżającego napięcie (rysunek poniżej). Przy: UIN = 340 V ; Aby wartość napięcia wyjściowego wynosiła 24 V współczynnik wypełnienia przebiegu sterującego γ powinien wynosić? Proponowana odpowiedź: γ ≈ 0,0706 V Poprawna odpowiedź: γ ≈ 0,0706 (bez V) !!! Kraków, /27

27 40. Podstawowy układ konwertera podwyższającego napięcie wyjściowe (rysunek poniżej). Przy UIN = 12 V i współczynniku wypełnienia przebiegu sterującego γ = 0,4 wartość napięcia wyjściowego wynosi: Kraków /27 Proponowana odpowiedź: 10V Poprawna odpowiedź: 20V

28 41. Konwerter z odwracaniem biegunowości napięcia wyjściowego.(rysunek poniżej). Przy UIN = 6 V i współczynniku wypełnienia przebiegu sterującego γ = 0,4, wartość napięcia wyjściowego wynosi: Kraków /32 Proponowana odpowiedź: U O = − 10 V Poprawna odpowiedź: U O = − 4 V

29 42. Współbieżny konwerter napięcia stałego z pojedynczym kluczem i dodatkowym uzwojeniem z3 (rysunek poniżej). W układzie UIN = 320 V; z1 = z3; z2 = 0,1 z1. Przy współczynniku wypełnienia przebiegu sterującego γ = 0,4 wartość napięcia wyjściowego wynosi: Kraków /32 Proponowana odpowiedź: 16,2V Poprawna odpowiedź: 12,8V

30 43. Przeciwsobny konwerter z równoległym przetwarzaniem (rysunek poniżej). W układzie UIN = 320 V; z1 = z3; z2 = 0,1 z1. Przy współczynniku wypełnienia przebiegu sterującego γ = 0,5 wartość napięcia na odciętym kluczu tranzystorowym wynosi: Kraków /32 U k =2U I Proponowana odpowiedź: 640V

31 44. W stabilizatorach impulsowych jako klucze stosuje się: Kraków /32 Proponowana odpowiedź: Najczęściej tranzystory mocy VDMOS przy dużych częstotliwościach kluczowania i diody Schottky’ego. Inne poprawne odpowiedzi: - Tranzystory bipolarne przy niezbyt dużych częstotliwościach kluczowania i diody Schottky’ego, - Tranzystory IGBT przy niezbyt dużych częstotliwościach kluczowania, przy średnich i dużych mocach oraz diody Schottky’ego

32 Kraków /32 Dziękuję za uwagę


Pobierz ppt "Pytania testowe z Analogowych Układów Elektronicznych I 1/27 Łukasz Pierzchała."

Podobne prezentacje


Reklamy Google