Zbiór zadań z elektroniki - obwody prądu stałego.

Transkrypt

1 Zbiór zadań z elektroniki - obwody prądu stałego. Zadanie 1 Na rysunku 1 przedstawiono schemat sterownika dwukolorowej diody LED. Należy obliczyć wartość natężenia prądu płynącego przez diody D 2 i D 3 gdy tranzystor T 1 jest w stanie nie przewodzenia oraz natężenie prądu bazy tranzystora T 1 w stanie przewodzenia. Dane: U Z =5 V, I F D1 =20 ma, U F D2 =2,1 V, U F D3 =0,7 V, R 3 =220 Ω, β T1 =100. Rys. 1. Sterownik dwukolorowej diody LED Zadanie 2 W układzie przedstawionym na rysunku 2 należy obliczyć wartość rezystora R 3. Dane: U Z =12 V, U CE SAT =0,3 V, U we =1 V, U F D1 =1,7 V, I F D1 =10 ma, R 1 =10 kω, R 2 =30 kω, β T1 =100. Rys. 2. Wzmacniacz z diodą LED Zadanie 3 Proszę obliczyć wartość rezystora R 3 znajdującego się w układzie pokazanym na rysunku 3. Dane: U we =1 V, U wy =5 V, R 1 =1 kω, R 2 =9 kω, R 4 =22 kω, U z =15 V. Rys. 3. Wzmacniacz operacyjny

2 Zadanie 4 Na rysunku 4 przedstawiono schemat sterownika dwukolorowej diody LED. Należy obliczyć wartość natężenia prądu płynącego przez diodę D 1 gdy tranzystor T 1 jest w stanie przewodzenia oraz natężenie prądu bazy tranzystora T 1. Dane: U Z =5 V, U F D2 =2,1 V, U CE T1 =1,9 V, R 3 =100 Ω, β T1 =100. Rys. 4. Sterownik dwukolorowej diody LED Zadanie 5 Na rysunku 5 przedstawiono szeregowy stabilizator napięcia, proszę obliczyć: 1. Wartość napięcia wyjściowego U o dla U 1 =10 V U D1 =8,2 V. 2. Wartość napięcia wyjściowego U o dla U 1 =5 V U D1 =9,1 V. 3. Wartość rezystora R 1 dla U zas =10 V, U D1 =5,6 V, I z =5 ma, I wy =500 ma, β T1 = Minimalną wartości U zas oraz U D1 dla U o =12 V, U CE =2 V. Rys. 5. Stabilizator napięcia Zadanie 6 Proszę obliczyć wartość rezystora R 4 dla natężenia prądu diody I fd1 =10 ma oraz moc prądu stałego P R4. Dane: U Z =9 V, diody D 1,D 2,D 3 : LED-czerwona, napięcie wyjściowe generatora (pomiędzy masą układu a punktem 1) U wy =0,9 V Rys. 6. Schemat sygnalizatora świetlnego Zadanie 7

3 Proszę obliczyć wartość rezystora R 3 dla stanu przewodzenia tranzystora T 1 oraz moc prądu stałego wydzieloną na R 3 Dane: U Z =12 V, U f D1 = 1,7 V, U f D2 =2,2 V, U f D3 =0,7 V, I fd1 =10 ma, U CE =0,3 V. Rys. 7. Schemat sygnalizatora świetlnego Zadanie 8 W układzie przedstawionym na rysunku 8 należy obliczyć wartość rezystora R 4 oraz moc prądu stałego P R4. Dane: U Z =12 V, U CE SAT =0,3 V, U F D1 =1,7 V, I F D1 =10 ma. Rys. 8. Wzmacniacz z diodą LED Zadanie 9 W układzie przedstawionym na rysunku 8 należy obliczyć minimalną wartość współczynnika wzmocnienie prądowego tranzystora T 1, który umożliwi przejście tranzystora w stan przewodzenia i świecenie diody D 1. Dane: R 1 =1 kω, R 2 =99 kω, R 3 =3 kω, U we =10 mv, U CE =0,5 V, U Z =12 V, R 4 =470 Ω, U D1 =2,1 V, U BE =0,7 V. Zadanie 10 W układzie przedstawionym na rysunku 8 należy obliczyć minimalną wartość napięcia wejściowego U we wzmacniacza operacyjnego, która umożliwi przejście tranzystora w stan przewodzenia i zaświecenie diody D 1. Dane: R 1 =100 Ω, R 2 =9,9 kω, R 3 =3 kω, β T1 =100, U BE =0,7 V, I F D1 =10 ma. Zadanie 11 Proszę obliczyć napięcie wyjściowe układu przedstawionego na rysunku 9. Dane: U we =50 mv, R 1 =100 Ω, R 2 =9,9 kω, R 3 =10 kω, R 4 =15 kω, U z =15 V. Rys. 9. Wzmacniacz operacyjny

4 Zadanie 12 Proszę obliczyć wartość napięcia zasilającego V CC. Dane: U f D1 = U f D2 = U f D3 =2,1 V, I fd1 =20 ma, U R3 +U R4 =0,7 V, R 4 =100 Ω. Rys. 10. Schemat sygnalizatora świetlnego Zadanie 13 Proszę obliczyć napięcie wyjściowe generatora z rysunku 10, które umożliwi poprawne świecenie diod D 1 -D 3. Dane: V cc =15 V, U FD1 = U FD2 = U FD3 =3 V, I F D1 =20 ma, R 4 =270 Ω. Zadanie 14 Na rysunku 11 przedstawiono układ kontroli napięcia. W przypadku gdy tranzystor T 1 jest zatkany, świeci dioda D 2 i natężenie prądu płynącego przez tę diodę jest równe I D2 =9 ma. Proszę obliczyć wartość natężenia prądu płynącego przez diodę D 1 gdy tranzystor T 1 jest w stanie przewodzenia. Dane: U Z =12 V, U CET1 =0,9 V, U FD1 =2,1 V, I D2 =9 ma, U FD2 =3 V. Rys. 11. Układ kontroli napięcia akumulatora NiCd. Zadanie 15 Proszę obliczyć minimalną wartość napięcia zasilania układu elektronicznego, którego schemat przedstawiono na rysunku 12. Dane: D 1-1N4002 (krzemowa dioda prostownicza), R 1 =75 Ω, D 2 -D 5 LED U fd2-d5 =2,1 V, I fd2-d5 =20 ma, U fd6 =1,7 V, I fd6 =20 ma, U fd1 =0,7 V. Zadanie 16 Rys. 12. Schemat układu z diodami LED

5 Proszę obliczyć wartość rezystancji R 1 w układzie przedstawionym na rysunku 13. Dane: U we =10 V, U D1 =7,5 V, I o =20 ma, I D1 =5 ma. Rys. 13. Stabilizator napięcia. Zadanie 17 Na rysunku 14 przedstawiono schemat układu elektronicznego, w którym: dioda D 1 i D 3, to czerwone diody LED. Dioda Zenera D 2 BZP683C15 (U z =15 V), R 1 =2,2 kω, R 2 =1,2 kω, R 3 /R 4 =4, R 5 =1,2 kω, R 6 =1 kω, R 7 =10 kω, β T3 =150. Wartości pozostałe elementy dobrano odpowiednio. Rys. 14. Stabilizator napięcia 17.1 Czy w układzie przedstawionym na rysunku 1, dioda LED D 1 : a) świeci, b) nie świeci Napięcie wyjściowe stabilizatora równe jest: a) U C2 =15 V, b) U C2 =1,7 V, c) U C2 =12 V Dioda D 3 : a) świeci, b) nie świeci Natężenie prądu płynącego przez diodę D 3 równe jest: a) I D3 =1 ma, b) I D3 =10 ma, c) I D3 =0 ma. Zadanie 18 Proszę obliczyć dla jakiej wartości napięcia w punkcie 3 komparator przedstawiony na rysunku 15 spowoduje przewodzenie tranzystora T1. Dane: U z =12 V, R 1 =R 2 =R 3 =2,2 kω. Rys. 15. Schemat sygnalizatora Zadanie 19 Proszę obliczyć wartość rezystora R 5 (rysunek 15), która umożliwi przewodzenie tranzystora T1. Dane: U z =12 V, U wy U1A =11 V, I C =20 ma, β T1 =200 R 1 =R 2 =R 3 =2,2 kω. Zadanie 20 Proszę obliczyć dla jakiej wartości R 2 napięcie odniesienia(w punkcie 3) komparatora przedstawionego na rysunku 15 będzie równe U 3 =2 V. Dane: U z =12 V, R 1 =R 3 =2 kω. Zadanie 21 Proszę obliczyć wartości rezystorów: R5 i R6, wartość natężenia prądu przewodzenia I F diody D 2 oraz minimalną wartość h 21E dla następujących danych: U Z =12 V, U CET1 =0,1 V, I FD1 =10 ma, I BT1 =100 µa. Napięcie wyjściowe komparatora zmienia się w zakresie U wy =(0,2-11,5)V.