Экзамен. Электроника. ЮЗГУ. Билеты.

Электротехника и электроника
Экзаменационный билет № 1
1.Токи в полупроводниках (диффузионный и дрейфовый). Элект¬ронно-дырочный переход: структура, контактная разность потенциа¬лов ?к. Прямое напряжение и прямой ток (режим инжекции). Обратное напряжение и обратный ток (режим экстракции зарядов). Вольт-ам¬перная характеристика идеального p-n-перехода.
2. Полосовой фильтр 1-го порядка на основе ОУ. Схема, передаточная функция K(p), логарифмические АЧХ и ФЧХ, параметры.
3. Задача.
Экзаменационный билет № 2
1. Характеристики реального p-n-перехода. Особенности прямой и обратной ветвей В.А.Х., отличие от идеального p-n-перехода. Параметры модели полупроводникового диода: rб, Rобр.диф. Электрический пробой перехода. Параметры выпрямительных диодов. Схемы выпрямителя без и с емкостным фильтром.
2. Схема преобразователя "ток – напряжение" на операционном усилителе, формула преобразования, погрешности.
3. Задача
Экзаменационный билет № 3
1. Диоды Шоттки: структура баръера Шоттки, особенности В.А.Х., применение. Стабилитроны: В.А.Х., режим работы, парамет¬ры, применение. Графическое обозначение приборов.
2. Электронный ключ (инвертор) на биполярном транзисторе в схеме с ОЭ. Статические состояния ключа. Условия и признаки режимов от¬сечки и насыщения. Степень насыщения N. Схемы замещения закрыто¬го и насыщенного транзистора.
3. Задача.
Экзаменационный билет № 4
1. Схемы электронных ключей (инверторов) на n-МДП и комплементарных (КМДП) транзисторах. Передаточные характеристики. Особенности переходных процессов при переключениях. Защита от статических напряжений.
2. Суммирующий усилитель на операционном усилителе. Вывод формулы для выходного напряжения.
3. Задача.
Экзаменационный билет № 5
1. Устройство биполярного транзистора, типы транзисторов. Физические процессы в нормальном активном режиме. Уравнение тока коллектора в схеме с общей базой. Параметры транзистора.
2. Схема инвертирующего ин¬тегратора на операционном усилителе с конденсатором в цепи О.О.С. Формула преобразования. Погрешности интегрирования.
3. Задача.
Экзаменационный билет № 6
1. Нормальный активный режим биполярного транзистора в схеме с общим эмиттером. Уравне¬ние тока коллектора. Параметры. Входные и выходные характеристи¬ки.
2. Прецизионный диффе¬ренциальный усилитель с высоким коэффициентом ослабления син¬фазного сигнала на трех операционных усилителях. Коэффициент усиления дифференциального сигнала. Коэффициент ослабления синфазного сигнала.
3. Задача.
Экзаменационный билет № 7
1. Дифференциальные параметры биполярного транзистора. Урав¬нение дифференциала (приращения) тока коллектора. Малосигнальная Т-образная схема замещения с ОЭ. Система h-параметров и связь h-пара¬метров с дифференциальными параметрами физической модели.
2. Схема преобразователя "напряжение–ток" на операционном усилителе с отрица¬тельной О.С. по току, формула преобразования.
3. Задача.
Экзаменационный билет № 8
1. Способы повышения быстродействия электронного ключа на биполярном транзисторе с ОЭ. Длительность этапов включения, рассасывания избыточного заряда в базе и выключения.
2. Дифференциальный усилительный каскад на биполярных тран¬зисторах. Схема, принцип работы. Передаточные характеристики. Входное дифференциальное сопротивление Rвх.дф. Коэффициент усиления дифференциального сигнала Ku.дф. Коэффициент ослабления синфазного сигнала Кос.сф .
3. Задача.
Экзаменационный билет № 9
1. Инерционные свойства биполярного транзистора в схеме с ОЭ. Реакция на скачок тока базы. Постоянная времени транзистора ???. Частотные характеристики транзистора. Предельная частота ?????(fh21э ) и граничная частота ?гр ( f гр) .
2. Способы включения дифференциального каскада по входу и выходу (симметричные и несимметричные схемы). Особенности работы каскада в каждой схеме. Основные параметры.
3. Задача.
Экзаменационный билет № 10
1. Применение биполярного транзистора для усиления сигналов. Усилительный каскад в схеме с ОЭ. Статическая и динамическая линии нагрузки. Диаграммы нап¬ряжений и токов. Формула для коэффициента усиления по напряжению Кu.о в области средних частот.
2. Симметричные триггеры. Схема триггера на насыщенных транзисторах с перекрестной связью. Анализ работы, условия статических состояний, уровни выходного напряжения. Управление триггером.
3. Задача.
Экзаменационный билет № 11
1. Полевые транзисторы с управляющим p-n-переходом. Устройс¬тво, принцип работы, обозначение, схема включения. Статические характеристики, параметры. Дифференциальные параметры, уравнение дифференциала тока стока. Малосигнальная эквивалентная схема.
2. Анализ погрешностей в неинвертирующем усилителе на ОУ, обусловленных конечным усилением ОУ (Кu < ), напряжением смещения нуля Uсм и входными токами Iвх1 и Iвх2.
3. Задача.
Экзаменационный билет № 12
1. Полевые транзисторы с изолированным затвором (МДП) с ин¬дуцированным и встроенным каналами. Устройство, принцип работы, обозначение, схемы включения. Статические характеристики и пара¬метры.
2. Инвертирующий усилитель на основе операционного усилителя, охваченного отрицатель¬ной О.С. Коэффициент усиления по напряжению: формулы для идеального и реального ОУ. Входное и выходное сопротивления.
3. Задача.
Экзаменационный билет № 13
1. Применение полевых транзисторов для усиления сигналов. Усилительный каскад в схеме с ОИ. Статическая и динамическая линии нагрузки. Диаграммы напряжений и токов. Формула для коэффициента усиления по напряжению Кu.о в области средних частот.
2. Повтори¬тель напряжения на основе ОУ. Входное и выходное сопротивления.
3. Задача.
Экзаменационный билет № 14
1. Электронные усилители. Виды усилителей. Структурные схемы усилителя напряжения и усилителя тока. Входное сопротивление, усилительный параметр (Ku.хх, Ki.кз), выходное сопротивление. Коэффициент усиления с учетом параметров источника сигнала и нагрузки.
2. Анализ пере¬ходных процессов при переключениях электронного ключа на бипо¬лярном транзисторе. Уравнения заряда базы. Временные диаграммы, длительности этапов включения, рассасывания избыточного заряда в базе и выключения.
3. Задача.
Экзаменационный билет № 15
1. Характеристики усилителей. Амплитудная характеристика, нелинейные искажения сигнала. Частотные характеристики: АЧХ и ФЧХ, частотные (линейные) искажения сигнала. Нижняя и верхняя частоты усилителя.
2. Неинвертирующий усилитель на основе операционного усилителя, охваченного отрицатель¬ной О.С. Коэффициент усиления по напряжению: формулы для идеального и реального ОУ. Входное и выходное сопротивления.
3. Задача.
Экзаменационный билет № 16
1. Электронные усилители с обратной связью. Структурная схема, петля О.С. Виды О.С.: последовательная или параллельная, по напряжению или по току. Влияние отрицательной О.С. на усиле¬ние и его стабильность, а также АЧХ усилителя.
2. Вычитающий (дифференциаль¬ный) усилитель на одном операционном усилителе, его параметры. Вывод формулы для выходного напряжения.
3. Задача.
Экзаменационный билет № 17
1. Влияние отрицательной О.С. на входное и выходное сопротивления усилителя. Вывод формул для Rвх.ос и Rвых.ос при раз¬личных видах О.О.С.
2. Истоковый повторитель напряжения. Схемы на транзисторах разного типа. Коэффициент передачи по напряжению Ku. Выходное сопротивление транзистора и каскада в целом. Применение повтори¬телей напряжения.
3. Задача.
Экзаменационный билет № 18
1. Статический режим усилительного каскада на биполярном транзисторе. Передаточная характеристика Uк = f(Uб). Выбор точки покоя. Расчет элементов схемы, задающих рабочую точку. Применение отрицательной О.С. по току или напряжению для термостабилизации точки покоя.
2. Несимметричный триггер на операционном усилителе: анализ статических состояний, пороги переключений, передаточная харак¬теристика. Применение несимметричных триггеров. Компаратор на¬пряжений.
3. Задача.
Экзаменационный билет № 19
1. Однокаскадный усилитель напряжения на биполярном тран¬зисторе с емкостными связями. Схема с ОЭ. Начальное смещение рабочей точки, компенсация начального потенциала коллектора. Схема замещения каскада на переменном токе. Анализ работы в области средних частот. Входное сопротивление, коэффициенты усиления K u.о и K i.о , выходное сопротивление.
2. Практические схемы дифференциальных кас¬кадов: с генератором стабильного тока, с резистором Rэ.
3. Задача.
Экзаменационный билет № 20
1. Особенности работы однокаскадного усилителя на биполяр¬ном транзисторе с емкостными связями в области нижних и верхних частот. Частотная зависимость комплексного коэффициента усиления Ku(j? ). Сквозные АЧХ Ku(?) и ФЧХ ??(?) усилителя. Граничные частоты ? н и ? в .
2. Операционные усилители. Особенности характеристик (АХ, АЧХ) и способов построения схем УПТ. Дрейф нуля: абсолютный и приведенный ко входу усилителя. Параметры ОУ: Ku.o , Uвых.max и Uвых.min, Uсм, Iвх, Rвх.дф, Кос.сф, частота f1, Vu.max. Логарифми¬ческая АЧХ.
3. Задача.
Экзаменационный билет № 21
1. Однокаскадный усилитель напряжения на биполярном тран¬зисторе с последовательной О.О.С. по току (с резистором Rэ в цепи эмиттера). Начальное смещение рабочей точки, компенсация начального потенциала коллектора. Анализ работы в области средних частот. Входное сопротивление транзистора Rвх.тр, коэффициент усиления K u.о.
2. Схема неинвертирующего интегратора на операционном усилителе со следящей (компенсирующей) О.С. Условие компенсации погрешнос¬ти интегрирования.
3. Задача.
Экзаменационный билет № 22
1. Эмиттерный повторитель. Входное сопротивление транзис¬тора и каскада в целом. Коэффициенты передачи по напряжению Кu и по току Кi. Выходное сопротивление транзистора и каскада в целом. Применение.
2. Генераторы колебаний. Режимы самовозбуждения. Мультивибраторы. Схема мультивибратора с времязадающим конденсатором и компараторами напряжений. Анализ цикла работы.
3. Задача.
Экзаменационный билет № 23
1. Частотные свойства неинвертирующего усилителя на основе операционного усилителя с О.О.С. Логарифмические АЧХ и ФЧХ. Полоса пропускания и коэффициент усиления.
2. Несимметричный триггер (триггер Шмитта) на ненасыщенных транзисторах (схема на дифференциальном усилительном каскаде). Анализ статических состояний, пороги переключения, уровни выходного напряжения.
3. Задача.

Вопросы для экзаменационных билетов
по дисциплине "Электроника"
для специальности 22.01
1. Электропроводность полупроводников. Электронные и дырочные полупроводники. Основные и неосновные носители зарядов. Токи в полупроводниках (диффузионный и дрейфовый).
2. Элект¬ронно-дырочный переход: структура, контактная разность потенциа¬лов ?к. Прямое напряжение и прямой ток, режим инжекции. Обратное напряжение и обратный ток, режим экстракции зарядов. Вольт-ам¬перная характеристика идеального p-n перехода.
3. Характеристики реальных германиевого и кремниевого p-n переходов. Особенности прямой и обратной ветвей В.А.Х. Параметры модели полупроводникового ди¬ода: rб, Rобр. Электрический пробой перехода.
4. Выпрямительные диоды. Параметры диодов: Iпр.ср.max, Uобр.max. Одно– и двухполупериодные выпрямители. Сглаживание пульсаций выпрямленного напряжения.
5. Особенности работы диода в импульсных цепях. Временные диаграммы. Параметры импуль¬сных диодов: Uпр.и, tуст, tвос.
6. Диоды Шоттки: структура баръера Шоттки, особенности В.А.Х., применение.
7. Стабилитроны: В.А.Х., режим работы, парамет¬ры. Графическое обозначение. Параметрический стабилизатор напряжения на основе стабилитрона.
8. Устройство биполярного транзистора и физические процессы в нормальном активном режиме. Уравнение тока коллектора в схеме с общей базой. Параметры транзистора.
9. Биполярный транзистор в схеме с общим эмиттером. Уравне¬ние тока коллектора. Параметры. Входные и выходные характеристи¬ки.
10. Дифференциальные параметры биполярного транзистора. Урав¬нение дифференциала (приращения) тока коллектора. Малосигнальная эквивалентная схема с ОЭ.
11. Система h-параметров биполярного транзистора. Схема замещения в h-пара¬метрах. Связь h-пара¬метров с дифференциальными параметрами физической модели.
12. Инерционные свойства биполярного транзистора в схеме с ОЭ. Реакция на скачок тока базы. Постоянная времени транзистора ??. Частотные характеристики транзистора. Предельная частота ????? (f h21э) и граничная частота ??гр (f гр).
13. Полевые транзисторы с управляющим p-n переходом. Устройс¬тво, принцип работы, обозначение, схема включения. Статические характеристики, параметры. Дифференциальные параметры, уравнение дифференциала тока стока. Малосигнальная эквивалентная схема.
14. Полевые транзисторы с изолированным затвором (МДП) с ин¬дуцированным и встроенным каналами. Устройство, принцип работы, обозначение, схемы включения. Статические характеристики и пара¬метры.
15. Электронные усилители. Структурные схемы усилителей напряжения и тока. Входное сопро¬тивление, коэффициент усиления, выходное сопротивление. Разновидности усилителей.
16. Характеристики усилителей. Амплитудная характеристика, нелинейные искажения сигнала. Частотные характеристики: АЧХ и ФЧХ, частотные (линейные) искажения сигнала.
17. Электронные усилители с обратной связью. Структурная схема, петля О.С. Виды О.С.: последовательная или параллельная, по напряжению или по току. Влияние отрицательной О.С. на усиле¬ние и его стабильность, а также АЧХ усилителя.
18. Влияние отрицательной О.С. на входное и выходное сопро¬тивления усилителя. Вывод формул для Rвх.ос и Rвых.ос при раз¬личных видах О.О.С.
19. Однокаскадный усилитель напряжения на биполярном тран¬зисторе в схеме с ОЭ.. Передаточная амплитудная характеристика Uкэ = f(Uбэ). Статическая линия нагрузки. Выбор точки покоя в статическом режиме. Динамическая линия нагрузки. Временные диаграммы в режиме усиления сигнала.
20. Однокаскадный усилитель напряжения на биполярном тран¬зисторе с емкостными связями. Схема с заземленным эмиттером. Эквивалентная схема каскада по переменному току. Анализ работы в области средних частот. Входное сопротивление, коэффициент усиления, выходное сопротивление.
21. Однокаскадный усилитель напряжения на биполярном тран¬зисторе с емкостными связями с последовательной О.О.С. по току (схема с резистором Roc в цепи эмиттера). Влияние О.О.С. на входное сопротивление, коэффициент усиления, выходное сопротивление.
22. Термостабилизация рабочей точки с помощью О.О.С. по постоянному току. Схема с резисторным делителем в базовой цепи и резистором в цепи эмиттера. Блокировка О.О.С. по переменному току.
23. Особенности работы однокаскадного усилителя на биполяр¬ном транзисторе с емкостными связями в области нижних и верхних частот. Частотная зависимость комплексного коэффициента усиления Ku(?). Сквозные АЧХ Ku(?) и ФЧХ ?(?) усилителя. Граничные час¬тоты ?н и ?в.
24. Усилительный каскад с емкостной связью на полевом транзисторе с общим истоком. Схема с автосмещением рабочей точки. Анализ работы, коэффициент усиления. Расчет емкостей конденсаторов.
25. Эмиттерный повторитель. Входное сопротивление транзис¬тора и каскада в целом. Коэффициент передачи по напряжению. Выходное сопротивление транзистора и каскада в целом. Применение эмиттерного повторителя.
26. Истоковый повторитель напряжения. Схемы на транзисторах разного типа. Коэффициент передачи по напряжению. Выходное сопротивление транзистора и каскада в целом. Применение повтори¬телей напряжения.
27. Дифференциальный усилительный каскад на биполярных тран¬зисторах. Схема, принцип работы. Передаточные характеристики. Входное дифференциальное (Rвх.дф) и входное синфазное (Rвх.сф) сопротивления. Коэффициент усиления дифференциального сигнала Ku.дф. Коэффициент ослабления синфазного сигнала Кос.сф.
28. Способы включения дифференциального каскада по входу и выходу (симметричные и несимметричные схемы). Особенности работы каскада в каждой схеме. Практические схемы дифференциальных кас¬кадов: с генератором стабильного тока, с резистором Rэ.
29. Операционные усилители. Особенности характеристик (АХ, АЧХ) и способов построения схем УПТ. Дрейф нуля: абсолютный и приведенный ко входу усилителя. Параметры ОУ: Ku.o, Uвых.max и Uвых.min, Uсм, Iвх, Rвх.дф, Кос.сф, частота f1, Vu. Логарифми¬ческая АЧХ.
30. Неинвертирующий усилитель на ОУ с последовательной О.О.С. по напряжению. Вывод приближенной и точной формул для коэффициента усиления. Повтори¬тель напряжения на ОУ.
31. Инвертирующий усилитель на ОУ с параллельной О.О.С. по напряжению. Вывод приближенной и точной формул для коэффициента усиления.
32. Анализ погрешностей в инвертирующем и неинвертирующем масштабных усилителях на ОУ, обусловленных конечным усилением ОУ (Кu < ), напряжением смещения нуля Uсм и входными токами Iвх1 и Iвх2.
33. Анализ устойчивости ОУ с отрицательной О.С. с помощью логарифмических АЧХ и ФЧХ. ЛАЧХ и ЛФЧХ операционного усилителя с одним, двумя и более полюсами. ЛАЧХ и ЛФЧХ петли обратной связи устойчивого и неустойчивого усилителей. Запас устойчивости.
34. Суммирующий усилитель на ОУ.
35. Вычитающий (дифференциаль¬ный) усилитель на одном ОУ, его параметры.
36. Прецизионный диффе¬ренциальный усилитель с высоким коэффициентом ослабления син¬фазного сигнала (схема на трех ОУ).
37. Схе¬ма линейного преобразователя "ток – напряжение” на ОУ, формула преобразования, погрешности преобразования.
38. Линейные преобразователи "напряжение – ток” с отрица¬тельной О.С. по току, формулы преобразования для схем с незаземленной и заземленной нагрузками.
39. Схема инвертирующего ин¬тегратора на ОУ с конденсатором в цепи О.О.С. Формула преобразования. Погрешности интегрирования.
40. Схема неинвертирующего интегратора на ОУ со следящей (компенсирующей) О.С. Формула преобразования. Условие компенсации погрешнос¬ти.
41. Активный фильтр ниж¬них частот (ФНЧ) 1-го порядка на основе ОУ. Схема, передаточная функция, логарифмические АЧХ и ФЧХ, параметры.
42. Активный фильтр верхних частот (ФВЧ) 1-го порядка на основе ОУ. Схема, передаточная функция, логарифмические АЧХ и ФЧХ, параметры.
43. Активный полосовой фильтр (ПФ) 1-го порядка на основе ОУ. Схема, передаточная функция, логарифмические АЧХ и ФЧХ, параметры.
44. Электронный ключ (инвертор) на биполярном транзисторе в схеме с ОЭ. Статические состояния ключа. Условия и признаки от¬сечки и насыщения. Степень насыщения Nнас. Схемы замещения закрыто¬го и насыщенного транзистора.
45. Повышение быстродействия транзисторного ключа с ОЭ с помощью нелинейной О.О.С. (схема с ненасыщенным транзистором). Многовходовый инвертор типа И–НЕ.
46. Схема инвертора на комплементарных МДП транзисторах. Анализ статических состояний. Многовходовый инвертор типа ИЛИ–НЕ.
47. Симметричные триггеры. Бистабильная ячейка, точки устойчивого и неустойчивого состояний. Схемы RS-триггера на многовходовых инверторах типа И–НЕ и ИЛИ–НЕ.
48. Несимметричные триггеры: принцип работы, параметры. Несимметричный триггер на операционном усилителе: анализ статических состояний, пороги переключений, передаточная харак¬теристика.
49. Смещение порогов срабатывания и отпускания в несимметричном триггере на ОУ. Применение несимметричного триггера в качестве компаратора на¬пряжений.
50. Генератор прямоугольных импульсов на основе периодического заряда–разряда "времязадающего” конденсатора. Схема таймера, анализ работы, диаграммы напряжений, расчет частоты колебаний.
51. Схема автоколебательного мультивибратора на операционном усилителе. Анализ работы, диаграммы напряжений. Расчет периода колебаний.
52. Схема ждущего мультивибратора (одновибратора) на операционном усилителе. Анализ работы, диаграммы напряжений. Расчет цикла колебаний.
Лектор: доцент В.И. Иванов