OPRACOWANIE ZAGADNIE NA UKADY ELEKTRONICZNEDobra, lecimy. eby nie byo baaganu, proponuj to robi w nastpujcym porzdku:

WYKAD XPYTANIE Y: odpowied PYTANIE Z: odpowied Zapiszmy na grze w kolejnoci, ktre pytania ju s opracowane, eby mona byo zacz przeglda: W9

WYKAD 1Podstawowe elementy bierne w elektronice 1. Rezystor rodzaje, podstawowe parametry, model zastpczy. Rodzaje: -typu 1 tj. wysokostabilne i precyzyjne - typu 2 tj. powszechnego stosowania - wysokonapieciowe (>1kV) - wysokoomowe (>10Mohm) - duzej mocy (>2W) - wysokotemperaturowe (>175*C) - precyzyjne (< 1%) Parametry: Rezystancja(0.1ohm-10Mohm) Moc(1/8 - 5W) Napiecie maksymalne (100V- 1000V) stabilnosc temiczna(np. 1%/1000h) indukcyjnosc pasozytnicza pojemnosc(0.1pF-5pF) nieliniowowsc(R=R(U))

2. Kondensator podstawowe parametry, model zastpczy. Parametry: Pojemnosc(0.1pF-5F) Napiecie przebicia(5V-10kV) Polaryzacja(dla elektrolitycznych!) Rezystancja upywu(0-10uA) Stabilnosc(rodzaj dielektryka i upywno) rezystancja szeregowa stabilnosc termiczna (rodzaj dielektryka) prad maksymalny(szczegolnie impulsowy) indukcyjnosc doprowadzen

3. Cewka podstawowe parametry, model zastpczy. Parametry: Indukcyjnosc AL [nH/zw^2] - stala rdzenia (L = AL * z ^2) rezystancja szeregowa - dobroc naskorkowosc nieliniowosc i histereza rdzenia, straty w rdzeniu maksymalny prad(nasycenie materialu rdzenia - Bmax = 0,2 - 1.6T) maksymalne napiecie pracy(przebicie midzyuzwojeniowe)

WYKAD 2 Podstawy dziaania elementw pprzewodnikowych diody

4. Energetyczny model pasmowy ciaa staego. E.m.p. przedstawia struktur energetyczn ciaa staego i suy do opisu waciwoci elektronu w przestrzeni sieci krystalicznej tego ciaa. Na podstawie modelu wyjania si istot przewodnictwa. *Model energetyczny: a)Atomu: EP energia w stanie podstawowym (walencyjnym), EW energia w stanie wzbudzonym, E pasmo zabronione (przerwa energetyczna) okrela warto energii potrzebn do uwolnienia elektronu

b)ciaa staego:

- Oba pasma: podstawowe i przewodnictwa obsadzone s przez elektrony walencyjne. - Pozostae elektrony s silnie zwizane z atomem i cakowicie wypeniaj powoki (orbity). - Odczenie ich od atomu powoduje jego zniszczenie!!!!! - Wzajemne pooenie pasm: podstawowego i przewodnictwa oraz liczba elektronw walencyjnych decyduj o waciwociach elektrycznych ciaa staego. 5. Podzia cia staych: dielektryki (waciwoci), -dua rezystywno 10^12m 10^15m, -brak elektronw swobodnych (walencyjnych), -pasmo podstawowe cakowicie obsadzone przez elektrony -brak elektronw swobodnych (walencyjnych) -elektrony nie wystpuj w pamie przewodnictwa -dua szeroko pasma zabronionego 10eV -niemono przejcia elektronu w stan przewodnictwa, -pod wpywem wysokiego U, dielektryk ulega przebiciu i zniszczeniu przewodniki (waciwoci), -maa rezystywno 10^-9m 10^-6m, -brak pasma zabronionego pasma podstawowe i przewodnictwa zachodz na siebie -w pamie przewodnictwa znajduje si bardzo duo elektronw swobodnych -przyoenie niewielkiego napicia powoduje przepyw prdu -wzrost temperatury powoduje wzrost rezystancji Najlepszymi przewodnikami s metale ciaa stae o budowie krystalicznej zawierajce elektrony swobodne.

pprzewodniki (waciwoci). -rezystywno 10^4m 10^8m, -przerwa energetyczna 0.1 2 eV -w temp. pokojowej wystpuj elektrony w pamie przewodnictwa - wraz ze wzrostem temperatury rezystancja pprzewodnika maleje - dziaajc na pprzewodnik: ciepem, promieniowaniem, polem elektrycznym lub magnetycznym atwo jest przenie elektron z pasma podstawowego do pasma przewodnictwa

6. Zcze p-n (rodzaj pprzewodnikw, polaryzacja zcza, charakterystyka). 1.Rodzaje pprzewodnikw: a) Samoistne niedomieszkowane (koncentracja elektronw= koncentracji dziur). b) Domieszkowane (obecno domieszki powoduje wystpienie dodatkowych poziomw energetycznych: -Poziomw donorowych w pobliu pasma przewodnictwa, -Poziomw akceptorowych w pobliu pasma walencyjnego.) 2.Rodzaje domieszek: - donorowa (pierwiastkiem piciowartociowym) typ n pprzewodnika (nadmiarowy przewaga elektronw adunek -) - akceptorowa (pierwiastkiem trjwartociowym) typ p pprzewodnika (niedomiarowy dziurowy noniki +) 3.Polaryzacja zcza: -Polaryzacja w kierunku przewodzenia (a) U jest przeciwne do UD zatem bariera potencjaw maleje o warto U, zmniejsza si rwnie szeroko warstwy zaporowej (zaczyna si przechodzenie elektronw z N do P i dziur z P do N). -Polaryzacja w kierunku zaporowym (b) wskutek zgodnoci U z UD bariera potencjaw zwiksza si o U a warstwa zaporowa rozszerza si. Przez zcze pynie niewielki prd nonikw mniejszociowych (wsteczny).

4.Charakterystyka:

7. Podstawowe parametry diody (typowe dane katalogowe i typowe zakresy wartoci).

IF - prd przewodzenia F forward - przewodzenia AV(M)- average -redni (maksymalny) RMS real mean square skuteczny SM surge maximum - impulsowy maksymalny (niepowtawrzalny) UF - napicie przewodzenia IR prd wsteczny R(M) reverse (maximum) - wsteczny (maksymalny) UR napicie wsteczne RRM repetitive reverse maximum SM surge maximum - impulsowy maksymalny (niepowtawrzalny)

8. Gwne rnice pomidzy typami diod (prostownicza, stabilizacyjna, przeczajca itp.).- Diody prostownicze Przeznaczone do pracy w ukadach prostowniczych blokw zasilania rnych urzdze elektr. i elektron. Zwykle

stosowane to prostowania prdu przemiennego o czstotliwoci 50Hz. - Diody stabilizacyjne = Zenera Stabilizuj napicie prdu staego. Wystpuje w nich zjawisko przebicia Zenera lub lawinowe, przy czym nazwa dioda Zenera tradycyjnie obejmuje swym znaczeniem zarwno diody o przebiciu Zenera, jak i diody o przebiciu lawinowym. Produkowane na napicia od kilku V - kilkuset V. - Diody impulsowe = przeczajce Przeznaczone do pracy w ukl. impulsowych, wyrniajce si bardzo szybka reakcja na zmiany warunkw polaryzacji. - Diody pojemnociowe S to diody o konstrukcji specjalnie opracowanej do zastosowa, w ktrych wykorzystuje si zjawisko zmian pojemnoci warstwy zaporowej zcza PN pod wpywem doprowadzonego z zewntrz napicia polaryzacji. - Diody tunelowe Dziki cienkiej warstwie zaporowej moliwe jest tunelowe przejcie nonikw miedzy pasmami walencyjnymi i przewodnictwa.

W3 prostowniki maej mocy9. UKADY PROSTOWNICZE- jednopowkowy (1D)

(due ttnienia napicia wyjciowego, energia dostarczana przez rdo wykorzystywana jest tylko przez p okresu - podczas drugiej poowy okresu napicie jest po prostu blokowane i prd w ukadzie nie pynie. Wprowadza to niesymetri obcienia ukadu prdu przemiennego, co jest niekorzystne dla sieci prdu przemiennego. Z powyszych powodw rozwizanie stosowane tylko w ukadach niewielkiej mocy) - dwupowkowy (2D)

(mniejsze ttnienia napicia wyjciowego, ukad jest bardziej skomplikowany, 2 diody wymaga specjalnego zasilania - uzwojenie wtrne transformatora musi by podzielone na dwie jednakowe czci. Obecnie ukady takie stosuje si niezwykle rzadko, poniewa koszt dzielonego uzwojenia jest znacznie wikszy ni koszt diod uytych w ukadzie mostkowym

- dwupowkowy (4D) Mostek Graetza

(mniejsze ttnienia napicia wyjciowego, ukad jest bardziej skomplikowany, 4 diody, pozwala na prostowanie napicia z dowolnego rda przemiennego)

10. PRACA PROSTOWNIKA Z OBCIENIEM REZYSTANCYJNYM- jednopowkowy

rednie napicie obcienia U0AV=(2/)U2RMS Skuteczne napicie obcienia U0RMS = U2RMS / 2 redni prd obcienia I0AV = U0AV /R0 - dwupowkowy

rednie napicie obcienia U0AV=(22/)U2RMS Skuteczne napicie obcienia U0RMS = U2RMS redni prd obcienia I0AV = U0AV /R0

11. PROSTOWNIKI Z OBCIENIEM POJEMNOCIOWYM- jednopowkowe

- C zostaje naadowany do U20MAX UD, URPM = 2 U20MAX - po zaczeniu R0 - C rozadowuje si - gdy U2 > U0 +UD to C znowu zostaje doadowany do U0 zalenego od Rs rednie napicie wyjciowe biegu jaowego (prostownik bez obcienia): U00AV =U20MAX -UD

rednie napicie wyjciowe przy obcieniu R0 : U0AV = U00AV *(1- (Rs/R0)) Midzyszczytowe napicie ttnie: U0RIP(PP) = (I0AV/Cf)*(1-(4-o stopnia)(RS/R0) Minimalne napicie wyjciowe: U0MIN = U0AV 2/3 U0RIP(PP) Max napicie wsteczne diody: URRM = 2U20MAX redni prd przewodzenia diody prostowniczej: IDAV = I0AV Powtarzalna warto szczytowa prdu diod: IDMAX = U00AV/(RS*R0) Max prd diody przy zaczaniu (inrush or input surge current): IDSURAGE = U00AV/ RS - Dwpowkowe

- Prostowanie jednopowkowe dwu napi o przeciwnych fazach - Prd ID pynie zawsze przez jedn D (strata napicia tylko na 1D) - Podwjna RS wikszy spadek napicia na Tr - Ukad korzystny przy maych U0 przy wikszych mostek. - rednie napicie wyjciowe biegu jaowego (prostownik bez obcienia): Dla 2D - U00AV =U20MAX -UD , Dla 4D - U00AV =U20MAX -2UD , - rednie napicie wyjciowe przy obcieniu R0 : U0AV = U00AV *(1- (Rs/2R0)) - Midzyszczytowe napicie ttnie: U0RIP(PP) = (I0AV/2Cf)*(1-(4-o stopnia)(RS/2R0) - Minimalne napicie wyjciowe: U0MIN = U0AV 2/3 U0RIP(PP) - Max napicie wsteczne diody: Dla 2D URRM = 2U20MAX dla4D URRM =U20MAX - redni prd przewodzenia diody prostowniczej: IDAV = 1/2 I0AV - Powtarzalna warto szczytowa prdu diod: IDMAX = U00AV/(2RS*R0) - Max prd diody przy zaczaniu (inrush or input surge current): IDSURAGE = U00AV/ RS Gdy C ronie Malej ttnienia ~1/fCR0 !!!! Maleje czas przewodzenia D Ronie prd szczytowy diody Ronie prd skuteczny diody i transformatora (grzeje si)

12. POWIELACZE NAPICIA

Na wikipedi natomiast zostao to opisane tak: Najczciej spotykane powielacze maj budow kaskady Villarda, ktrej schemat przedstawiony zosta na zamieszczonym obok rysunku. Przy zaoeniu, e Us jest napiciem szczytowym rda, to znaczy napicie rda zmienia si od +Us do -Us, prac powielacza podzieli mona na nastpujce etapy: 1. rdo przyjmuje napicie -Us, kondensator C1 aduje si poprzez diod D1 do napicia Us, 2. rdo przyjmuje napicie +Us, napicie rda sumuje si z napiciem kondensatora C1 do wielkoci 2Us, kondensator C2 aduje si poprzez diod D2 do napicia 2Us 3. rdo przyjmuje napicie -Us, napicie na kondensatorze C1 spada do 0V, kondensator C3 aduje si poprzez diod D3 do napicia 2Us 4. rdo przyjmuje napicie +Us, napicie na kondensatorze C1 wzrasta do 2Us, napicie na kondensatorze C3 sumuje si z napiciem na C1 do wielkoci 4Us, adujc w ten sposb kondensator C4. Doczajc kolejne segmenty analogiczne do ukadu C1-D1-C2-D2 mona teoretycznie uzyska napicie wyjciowe bdce dowoln wielokrotnoci napicia wejciowego, jednak w praktyce spotyka si ukady powielajce od dwch do dwudziestu razy.

rysunek do wikipediowego opisu - da rade co zrozumie z tego mi sie wydaje :)

WYKAD 4 - Stabilizatory o pracy cigej13. Gwne parametry stabilizatorw Napicia: Napicie wyjciowe Zakres napi wejciowych

Prd wyjciowy maksymalny i znamionowy Prd zwarcia Zakres temperatury pracy Sprawno energetyczna... Prdu: Prd wyjciowy Dopuszczalny spadek napicia(maks i min) Napicie rozwarcia Zakres temperatury pracy Sprawno energetyczna 14. Wspczynniki stabilizacji Wspczynnik stabilizacji napiciowej jest wyraony jako stosunek zmiany napicia wyjciowego do zmiany napicia wejciowego:

Wspczynnik stabilizacji prdowej jest wyraony jako stosunek zmiany prdu wyjciowego do zmiany prdu wejciowego (wzr analogiczny do powyszego). Im mniejsza jego warto, tym lepiej. 15. Charakterystyki stabilizatorw

Ro - rezystancja wyjciowa 16. Stabilizator parametryczny z diod Zenera Schemat elektryczny:

Charakterystyka napiciowo-prdowa diody:

17. Stabilizator wtrnikowy (budowa, zasada dziaania)

Przez tranzystor (wtrnik napiciowy) pynie cay prd obcienia (przez RS pynie niewielki prd porwnywalny z IB) . U0 = UZ UBE Poniewa UBE zaley od I0 stabilizacja napicia jest nieco gorsza. RS moe przyjmowa due wartoci. 18. Stabilizator kompensacyjny (budowa, zasada dziaania, typowe zabezpieczenia) Budowa:

Zasada dziaania:

Stabilizatory te zawieraj element regulacyjny, ktrego dziaanie zaley od sygnau doprowadzonego z ukadu sterujcego. Jakakolwiek zmiana wielkoci wyjciowej jest kompensowana przez ukad sterujcy w wyniku wyjcie utrzymywane na staym poziomie. Podzia: - stabilizatory o pracy cigej najlepsza stabilizacja wielkoci wyjciowej; - stabilizatory o pracy impulsowej najwiksza sprawno. Ukad porwnuje stabilizowane napicie (U0) zwykle jako jego czci (UR2) z wzorcowym napiciem odniesienia (np. UZ) i wysterowaniu elementu regulacyjnego w taki sposb by zmiana napicia na nim (wskutek zmiany rezystancji) przeciwdziaa zmianom U0. Typowe zabezpieczenia: Zab.przed ujemnym napiciem Zab.termiczne Zab.przed wstecznym napiciem na wyjciu polaryzacji Zab.przepiciowe i przeciwnej na wyjciu 19. Stabilizatory monolityczne (rodzaje, cechy charakterystyczne) Monolityczne stabilizatory o nastawnym napiciu LM317

Monolityczne stabilizatory o nastawnym napiciu LM337

Monolityczne stabilizatory o nastawnym napiciu i prdzie maksymalnym L200

WYKAD 6 - Ukady zasilania tranzystorw21. Punkt pracy tranzystora bipolarnego zasada doboru, SOA. 22. Punkt pracy tranzystora unipolarnego zasada doboru, SOA. 23. Statyczna i dynamiczna prosta pracy wyznaczanie rwna prostych, pooenie prostych na charakterystykach tranzystora. 24. Stabilno punktu pracy tranzystora wpyw zmian temperatury, wspczynniki stabilizacji. 25. Ukad ze staym prdem bazy waciwoci, rwnania opisujce ukad. 26. Ukad ze staym prdem emitera waciwoci, rwnania opisujce ukad. 27. Ukad ze sprzeniem kolektorowym waciwoci, rwnania opisujce ukad, zasada dziaania sprzenia. 28. Ukad potencjometryczny ze sprzeniem emiterowym waciwoci, rwnania opisujce ukad, zasada dziaania sprzenia. 29. Ukad zasilania tranzystora unipolarnego z dwoma rdami zasilania rwnania opisujce, waciwoci. 30. Ukad zasilania tranzystora unipolarnego z automatyczn polaryzacj bramki rwnania opisujce, waciwoci. 31. Ukad zasilania tranzystora unipolarnego potencjometryczny rwnania opisujce, waciwoci.

WYKAD 7 - Podstawowe konfiguracje wzmacniaczy tranzystorowych32. Klasyfikacja wzmacniaczy. Oglna klasyfikacja: - lampowe

- tranzystorowe Ze wzgldu na zakres czstotliwoci wzmacnianych sygnaw: - prdu staego - maej czstotliwoci - wielkiej czstotliwoci - selektywne - szerokopasmowe Ze wzgldu na rodzaj sprzenia midzy wzmacniaczem, a obcieniem: - o sprzaniu pojemnociowym (RC) - o sprzaniu transformatorowym - o sprzaniu bezporednim.

33. Charakterystyka amplitudowa wzmacniacza (wpyw parametrw wzmacniacza na jej ksztat).

Wpyw na ksztat charakterystki wzmacniacza maj: przy maych f - spadek ku na skutek wzrostu reaktancji kondensatorw u ukadzie wzmacniacza, przy duych f - spadek ku na skutek spadku wzmocnienia samego tranzystora (wpyw pojemnoci midzyelektrodowych) oraz wpyw pojemnoci pasoytniczych wzmacniacza, przy rednich f - ku = const, elementy reaktancyjne nie maj wpywu na warto wzmocnienia, a schemat wzmacniacza opisywany jest jedynie parametrami rzeczywistymi. 34. Czstotliwoci rednie parametry robocze konfiguracji WE Rezystancja wej. i wyj.: rweT = ube/ib rwyj = uce/ic Skuteczne wzmocnienie napiciowe: kusk = uwy/eg Skuteczne zmocnienie prdowe: kisk = il/ig

35. Porwnanie parametrw roboczych wzmacniaczy w konfiguracjach WE, WK, WB. Parametr Wzmocnienie napiciowe ku Max. wzmocnienie prdowe ki Rezystancja wejciowa rwe Rezystancja wyjciowa rwyj WE due -gmRobc -B due rbe rednie Rc due WK =< 1 (B+1) due RB||BRobc due, zaley od RL RE||(1/gm + RG/B) mae, zaley od RG WB due gmRobc =