Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Сборник задач и упражнений по импульсной технике

..pdf
Скачиваний:
18
Добавлен:
12.11.2023
Размер:
13.31 Mб
Скачать

 

4.22. В

схеме

рис. 4.16,а Е = 8 В,

R = Rt =

1 кОм,

Rap — 0,

RoGр =

оо.

На вход подается синусоидальное на­

пряжение с Ет =

1 0

В. Определите форму выходного напря­

жения и порог ограничения.

4.22, если Е ъх =

=

4.23. Определите форму ивых в задаче

8 В.

 

 

4.21 R np — Rt = 0,

 

 

 

4.-24. В схеме

рис.

tfo6p =

оо, £ =

=

3 В, ^ = 2 кОм. На вход подаются импульсы рис. 4.15 с

 

Рис. 4.21

Рис. 4.22

Е т — 6

В. Нарисуйте временные диаграммы

выходного на­

пряжения, если a) R a =

2 кОм, б) R n — 1 кОм.

4.25.

В схеме рис. 4.1, а на вход подаются импульсы рис.

4.22 с параметрами: U0

4 В, Uml = t/ m 2 =

10 В. Нарисуй­

те временные диаграммы выходного напряжения.

Рис. 4.23

Рис. 4.24

4.26. В схеме

рис. 4.16, а Е = 2 В, R np = 0, Яобр = оо.

На вход поступают импульсы рис. 4.23 с параметрами: уровень нуля Е° = 3 В, уровень единицы Е1 = 5 В. Нарисуйте вре­ менные диаграммы выходного напряжения и определите ниж­ ний (£/°) и верхний (U1) уровни выходного напряжения.

4.27.В схеме рис. 4.1, а на вход поступают импульсы рис.

4.23с параметрами Е° = 0,6 В, Е1 = 2,6 В. Нарисуйте вре­ менные диаграммы выходного напряжения и определите нижний (U0) и верхний (U1) уровни выходного напряжения,

если в схеме применен а) германиевый диод (Unop = 0,3 В), б) кремниевой диод (UDOp = 0,6 В).

71

4.28. Решите задачу 4.27 в случае, если последовательно и

согласно с диодом включить еще такой же диод.

R „p = 200 Ом,

4.29.

* В схеме

рис. 4.24 Ri = 1 кОм,

Я „ = 3 кОм,

7?обр= о о ,

напряжение отпирания

диода UBOp—

0,6 В. На вход поступают импульсы рис. 4.23 с параметра­ ми Е° — 3,5 В, £ 1 = 4,3 В. Нарисуйте временные диаграммы и определите уровни выходных импульсов.

Рис. 4.25

4.30.В схеме рис. 4.25,- а на первый вход подается пачка

импульсов рис. 4.25, б

с

Uml =

4 В; на второй вход подает­

ся одиночный импульс

с Umi, =

6

В. Нарисуйте временное

 

 

диаграммы

и

определите уровни

 

 

выходных сигналов, если R np 0 ,

 

 

Ro6p =

 

00

(полярность сигналов

 

 

указана

на

рис. 4.25, а).

 

 

 

 

4.31. Решите задачу 4.30, если

 

 

на

второй

вход импульсы

при­

Рис. 4.26

 

ходят

с

противоположной

поляр-

 

 

ностыо.

 

 

 

 

4.32. Решите задачу 4.30,

если на первый вход поступают

импульсы рис. 4.26 с £ °

=

2 В, Е1 — 6

В.

 

§ 4.3. ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ ДИОДНЫЕ ОГРАНИЧИТЕЛИ

ИФИКСАТОРЫ УРОВНЯ

4.33.Почему ограничитель, изображенный на схеме рис. 4.6, а, называют п а р а л л е л ь н ы м ?

4.34.Почему в параллельных ограничителях необходимо

обеспечить неравенство R n > R0rp?

 

4.35.

* На вход ограничителя рис. 4.6, а подается синусои­

дальное

напряжение с амплитудой UmBX = 10 В, сопротив­

ление диода в прямом направлении R np =

1 0 0 Ом, в обратном

Яобр =

200 кОм, R H■=■ 10 кОм, Rorp — I

кОм. Определите

амплитуду напряжения на выходе при действии положитель­ ной и отрицательной полуволн « вх.

72

4.36. Решите задачу 4.35, если R u = Р огр =

1 кОм.

4.37. На вход ограничителя снизу (рис. 4.6, а) подается

синусоидальное

напряжение с Umвх = 6

В,

R K= 1 кОм,

R0TV = 100 Ом,

Ri = 100 Ом,

R np =

50

Ом, Ro6p =

= 100 кОм. Определите значение напряжения на выходе при действии положительной и отрицательной полуволн ивх.

4.38. Решите задачу 4.35, если в схеме произошел отказ диода: сопротивление в обратном направлении уменьшилось Д° #обР = ЮО Ом.

Варианты

Rигр

1

3

Рис. 4.27

Рис. 4.28

73

4.39. На схемы, указанные по вариантам (см. рис. 4.27 и рис. 4.28), подаются импульсы рис. 4.15. Внутренние сопротив­ ления источников смещения Е и сигнала R; равны нулю, диод

идеальный (J?„p=0, # 0бр= 0 °). #н > #огРНарисуйте времен­ ные диаграммы выходного сигнала. Определите значение на­ пряжения на выходе схемы в отсутствие входных импульсов. Определите амплитуды выходных импульсов (Uml, Umt) при действии положительного и отрицательного импульсов на вхо­ де. Задачу решите для указанных значений амплитуд входных

импульсов

(Um вх)

и напряжений

источника

смещения (£):

a)

Um вх =

12 В,

Е =

5 В;

б) Um вх =

1 2

В,

Е =

14 В;

в)

Um вх =

4 В,

Е = 5 В.

a R n =

 

 

 

Rorp =

 

 

 

4.40. В

схеме рис. 4.27,

10

кОм,

10 кОм,

Ri =

0, Е =

5

В ,

диод

идеальный

пр =

0,

Ro6p — оо).

На вход поступают импульсы рис. 4.15 с амплитудой Uт —

10

В . Нарисуйте временные диаграммы выходного напря­

жения.

*

В схеме рис. 4.27, а Е =

 

 

R t =

 

 

 

=

4 .4 1 .

10 В,

500 Ом, R u —

10 кОм,

R0rр

— 1

кОм,

внутреннее

сопротивление

источ­

ника смещения RiE =

0,

диод

идеальный

{ R np =

0, Ro6p —

=

оо).

Н а вход подается синусоидальное напряжение ампли­

тудой 20 В. Нарисуйте временные

диаграммы выходного на­

 

Rorp

 

 

 

пряжения

и определите

порог

огра­

 

 

 

 

ничения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В

схеме

рис.

4.29 Е = 8 В,

 

 

 

 

 

 

 

4.42.

 

 

 

 

 

 

 

Ri =

0 ,

Rorр

=

1 кОм, R u =

10 кОм,

 

 

 

 

 

 

Ri =

1

кОм. На вход

поступают им­

 

 

 

 

 

 

пульсы рис. 4.15 с амплитудой Um =

 

 

 

 

 

 

=

14 В.

Нарисуйте временные

диа­

 

 

 

 

 

 

граммы

выходного

напряжения и оп­

 

 

 

 

 

 

ределите С/°, Uml и Um2 на выходе

 

 

 

 

 

 

схемы.

 

 

 

 

 

 

 

R orp = 1 кОм,

 

4 .4 3 .

*

В схеме рис. 4.27, б Е =

6

В, /?,• =

0,

R np =

100

Ом,

R o6p =

оо,

R H =

10

кОм,

RiE ~

 

100 Ом.

На

вход поступает

синусоидальное

напряжение

с

 

амплиту­

дой Um =

1 0

В. Нарисуйте временные диаграммы выходного

напряжения и определите амплитуду положительной полу­ волны ивх.

4.44. Как сказывается на качестве ограничения внутрен­ нее сопротивление источника смещения £ ?

4.45.В схеме рис. 4.27, г на вход поступают импульсы рис.

4.15с амплитудой Um> Е. Как изменятся временные диаг­ раммы выходного напряжения, если в схеме произойдет отказ диода типа а) «обрыв», б) «короткое замыкание»?

74

 

4.46.

*

В

схеме

 

рис. 4.6, a R K= 12 кОм,

# пр = Rt =

=

100 Ом, Rorp = 1

кОм. На вход поступают импульсы рис.

4.15 с амплитудой Е т

=

5 В. Определите, как изменится на­

пряжение на выходе, если 7?огр закоротить?

 

 

R lt =

 

4.47. В

схеме

рис. 4.27,

б Е =

14 В,

# огр =

1 кОм,

=

10 кОм, диод

идеальный

(/?пр =

0 , # обр =

оо). На вход

поступают импульсы рис. 4.15 с амплитудой Um =

30 В. Оп­

ределите максимальный ток через диод и максимальное обрат­

ное напряжение.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Варианты

 

 

4.48.

 

На

схемы,

 

указанные

 

 

йога

 

 

 

по вариантам, подаются

импуль­

 

 

 

 

 

 

 

сы

(см. рис.

4.15).

Внутренние

 

 

 

 

 

 

 

сопротивления источников

сме­

 

 

 

 

 

 

 

щения

и

входного

 

 

сигнала

 

 

 

 

 

 

 

равны

нулю.

Диод

 

идеальный

 

 

 

 

 

 

 

( Я

р

=

0,

tfoDp

=

оо).

Нари­

 

 

 

 

 

 

 

суйте временные диаграммы

вы­

1

о— 14

 

 

 

ходного

 

сигнала,

определите

 

 

 

 

 

 

 

напряжения на выходе схемы в

 

 

 

 

 

 

 

отсутствие

входных

 

импульсов

 

 

 

 

 

 

 

и амплитуды

выходных

 

импуль­

 

о

 

 

 

 

 

сов

(Uml,

и т*,)

при

действии

 

 

 

 

 

 

 

положительного

и

отрицатель­

 

 

 

 

 

 

 

ного импульсов на входе, если:

 

 

 

 

 

 

 

a)

UBX =

12В, Е1 =

 

7 В, £ . =

 

 

 

 

 

 

 

—5 В; б) Unx =

12 В, Ех= 5 В,

 

 

 

 

 

 

 

£ ,

=

7 В.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 4.30

 

 

 

 

 

 

 

 

4.49. В

схеме рис. 4.7, в Ех>

£„. На вход поступают им­

пульсы (см. рис. 4.15)

амплитудой

0 т >

Ех. Как

изменится

форма выходного напряжения, если произойдет отказ диода Дх

типа: а)

«обрыв»; б) «короткое замыкание».

 

 

 

 

4.50. В схеме рис. 4.7, в Ег = 0, R u >

Я огр,

диод идеаль­

ный (Rпр = 0, Ro6р =

оо). На вход схемы поступает синусои­

дальное напряжение амплитудой Um =

12 В и частотой F —

= 5 кГц. Нарисуйте временную диаграмму выходного на­

пряжения и рассчитайте необходимое значение Е1г для получе­

ния фронта выходного

напряжения

 

^

3 мкс.

R n>

 

 

4.51. В

схеме

рис.

4.7,

в £ ,

=

£

2

= 3 В,

#orpt

диоды идеальные (R„ р =

 

0,

Ro6p =

оо).

Схема используется

75

для получения трапецеидальных импульсов, для чего на вход подается синусоидальное напряжение с частотой F = 10 кГц.

Рассчитайте необходимую амплитуду входного сигнала для получения

 

 

 

 

фронтов на выходе t$ <

3 мкс.

 

 

 

 

 

4.52.* На схему рис. 4.10, а от ге­

 

« я

 

 

 

 

1

 

 

t

нератора прямоугольных

импульсов с

 

 

 

Ri =

50 Ом подаются

импульсы по­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ложительной полярности

с парамет­

 

Рис. 4.31

 

 

рами:.

Um =

10 В,

tu =

10

мкс,

 

 

 

Т =

40

мкс.

Нарисуйте

временные

 

 

 

 

 

диаграммы

выходного

 

напряжения

и

определите

амплитуды

положительного

и

отрицатель­

ного импульсов на выходе, если: а)

С — 100 пФ, R =

10 кОм;

б)

С =

0,1 мкФ, R =

10 кОм.

 

 

 

 

 

резистору R

 

4.53.

*

В

схеме задачи

4.52

параллельно

подключили диод Д с Д пр =

50 Ом и

Ro0p =

оо, как

пока­

зано на рис. 4.11, а.

Определите,

как

изменятся временные

диаграммы выходного напряжения.

 

 

 

 

 

 

 

4.54. На схему рис. 4.11, а поступают импульсы рис. 4.31

(постоянная составляющая отсутствует) с амплитудой

Um =

=

10 В. Нарисуйте временные диаграммы выходного напряже­

ния и определите амплитуду, если постоянная времени заряда

конденсатора та >

t„,

а т разр <

*„ауэы-

 

 

 

 

4.55.Решите задачу 4.54, если импульсы поступают на схему рис. 4.12, а.

4.56.На схему рис. 4.11, о от генератора прямоугольных

импульсов с Ri = 75 Ом поступают импульсы отрицательной полярности с параметрами: Um = 10 В, tu = 14 мкс, F = = 20 кГц. Нарисуйте временные диаграммы выходного на­ пряжения, определите спад плоской части выходного импуль­ са, время заряда конденсатора и амплитуду отрицательного выброса на выходе, если С = 0,1 мкФ, R = 2 кОм, R „ р =

=50 Ом, /?обр ~ 00•

4.57.На схему рис. 4.12, а от генератора прямоугольных

импульсов с Ri = 50 Ом поступают импульсы отрицательной полярности с параметрами Um = 6 В, ta — 8 мкс, F = 50 кГц. Определите требуемую емкость конденсатора С для обеспече­

ния коэффициента спада плоской

части Д =10% , если R —

= Ю кОм, R ap = 50 Ом, Добр =

00■

76

§ 4.4. ВЛИЯНИЕ ПАРАЗИТНЫХ ЕМКОСТЕЙ НА РАБОТУ ОГРАНИЧИТЕЛЕЙ

4.58.В чем проявляется влияние паразитных емкостей на работу ограничителей?

4.59.* Почему в последовательных ограничителях время среза резко отличается от времени фронта, а в параллельных они близки по величине?

4.60.Почему на высоких частотах и в импульсных схемах применяют точечные диоды, а не плоскостные?

 

4.61.

*

Определите сопротивление нагрузки

R a в задаче

4.8, если на вход ограничителя подаются двуполярные им­

пульсы (см. рис. 4.5, б) с амплитудой 12 В

и длительностью

Л» —

Ю икс, емкость нагрузки С„ =

120 пФ, емкость монтажа

См =

40

пФ,

допустимое время

фронтов

/ф „ оп =

tcpдоп =

=

0,4 мкс.

 

 

 

3 кОм, С„ =

 

пФ, См=

 

4.62. В схеме рис. 4.1, a R„ =

1 0 0

=

40 пФ,

Сд =

10 пФ, R „p = 70 Ом, Rt =

100 Ом. На вход

подаются

импульсы прямоугольной

формы

(см. рис. 4.5, б)

с

параметрами:

= 5 В, t„ =

3 мкс,

*ф вх =

<срвх =

=

0,8 мкс. Определите длительность фронтов

выходного на­

пряжения

ограничителя.

 

 

 

30 пФ, Сл =

 

4.63. В схеме рис. 4.1, а Си =

80 пФ, См =

=

20 пФ. На вход подаются импульсы прямоугольной формы

рис. 4.5,

б с

параметрами: Um =

4

В, tn — 2 мкс, /ф вх =

=

/ср вх =

0,5

 

мкс.

Определите

требуемое

сопротивление

R „ для обеспечения длительности фронтов на выходе /ф вых <

< 0 , 8

мкс.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.64. В схеме рис. 4.24. С н => 60 пФ, См =

2 0 пФ, С„ ft?

ft? 5 пФ, Rt =

R„p =

200 Ом. На вход поступают импульсы

прямоугольной формы рис. 4.23 с параметрами: £° = 0 , Е1 =

=6 В, *ф = /ср = 0,2 мкс, t„ = 3 мкс. Определите требуемое

сопротивление R„ для обеспечения длительности фронтов на

выходе меньше 0 , 6 мкс.

R„ =

1 0 кОм,

Логр =

1

кОм,

4.65. В

схеме

рис. 4.8

R, = 100 Ом,

С„ = 160 пФ,

См =

40 пФ, Сд = 20 пФ. На

вход подаются прямоугольные импульсы рис. 4.5, б с пара­

метрами: Um =

10 В, /„ = 6

мкс,

/ф = tc:р =

0. Определите

длительность фронтов выходного напряжения.

 

100 Ом, С„ —

4.66.

* В

схеме рис. 4.8 R„ = 8 кОм, Rt =

= 120 пФ, См =

60 пФ, Сд =

10 пФ. На вход подаются пря­

моугольные импульсы рис. 4.5, б с параметрами: Um =

1 0 В,

tn = 6 мкс, /ф =

0,8 мкс, /ср = 0 ,6 мкс. Определите необходи­

мое сопротивление Я огр, для обеспечения длительности фрон­ тов выходного напряжения меньше 1 , 0 мкс.

77

§ 4.5. ПРОГРАММИРОВАННЫЕ ЗАДАЧИ

Контрольная карта 4.1. Ограничители на нулевом уровне

о у

 

 

Содержание

заданий

rs

а

 

 

О*

 

 

 

 

 

 

 

X S

 

 

 

 

 

 

4.67

На вход схем рис. 4.32 пода­

 

 

ется

импульсное

напряжение

 

 

//| (/)

(см. рис. .4.15).

Опреде­

 

 

лите

 

временные

диаграммы

 

 

“2(0

(рис. 4.33)»

соответству­

 

 

ющие

 

указанной

схеме (диод

 

 

считайте идеальным

Япр = 0.

 

 

R о fi р =

 

ОО )

 

 

 

 

а)

Рис. 4.32. а

 

 

 

б)

Рис. 4.32,

б

 

 

 

в)

Рис. 4.32, в

 

 

 

г)

Рис. 4.32,

г

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 4.32

 

 

 

о-

 

-и— и -

 

 

 

 

и,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а}

I

 

 

 

а,

 

лб)

 

—о

 

 

 

 

LI*

 

 

"i

 

 

6)

П

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о-

 

-fcf-

 

 

 

 

°—

 

1—

I ------ 6

 

 

и>

 

M^J

П

“ г

 

 

0------- 1 --0

г)

Ответы

Рис. 4.33, л

Рис. 4.33, б

Рис. 4.33, в

Рис. 4.33, г

й)

6)

В) г

1____________

Рис. 4.33

5

кода

 

2

3

4

t

i

78

 

s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a ,

a

 

Содержание заданий

 

 

8 g.

5.

 

 

 

о **

cs

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.68

В

схеме

 

ограничителя

(см.

 

рис. 4.1, а)

 

внутреннее

 

сопро­

 

тивление источника

Ri =

0,

 

со­

 

противление

 

диода

 

в

прямом

 

направлении /?пр=£0,

в

обрат­

 

ном

^ о б р ^ 00 * Rn'^>

 

 

^пр •

 

На

вход

поступает

 

синусои­

 

дальное

напряжение.

 

Как

 

из­

 

менятся

амплитуды

 

положи­

 

тельной

(U m + ) и

отрицатель­

 

ной (£/,ц-) полуволн выходного

 

напряжения, если:

 

 

 

 

 

 

 

 

последовательно

и

 

соглас­

 

 

но

 

с

 

диодом

 

поставить

 

 

еще диод?

 

 

 

 

 

 

 

 

параллельно диоду

такой

 

 

же

полярностью

 

подклю­

 

 

чить диод?

 

 

 

 

 

 

 

 

параллельно

сопротивле­

 

 

нию нагрузки Rn

 

подклю­

 

 

чить такое же R n?

 

 

 

 

 

 

последовательно

с R u под­

 

 

ключить

такое

же

R n?

 

 

4, (

На

вход

 

схем рис.

4.34

 

по

 

дается

 

импульсное напряжение

 

рис. 4.35, а

амплитудой

10

В.

 

Определите

 

временные

диа­

 

граммы

выходного напряжения

 

(рис.

4.35),

соответствующие

 

по вариантам схемам, если со­

 

противления

диодов

в

прямом

 

направлении равны,

Ян> Я 0г р »

 

/?обр

~

00»

 

сопротивление

 

источника

R i — 0;

источник

и

 

диоды

 

не

выходят

 

из

строя

 

при протекании: тока

 

 

 

 

 

 

i =

Um/2

R

 

 

 

 

 

 

Продолжение карты 4Л

Ответы

S

 

ТкоДа

 

я

Um+ t J ^m -1

^m-t- i ; U m - I

t I

i

i 1 Um- f

79

Продолжение карты 4.1

кода