Сети связи и системы коммутации

Размещено на http://www.allbest.ru/

10

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки РФ

Федеральное агентство по образованию

ГОУ СПО «Орский индустриальный колледж»

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

по дисциплине «Электронная техника»

специальности 210406

«Сети связи и системных коммутаций»

Выполнил: Усатый Д.Ю.

шифр 0717

Орск 2008

Задание№1

Объясните устройство фотоэлементов с внешним фотоэффектом, принцип действия. Приведите их характеристики и укажите область применения.

Электровакуумные или полупроводниковые приборы, принцип работы которых основан на фотоэффекте, называют фотоэлектронными. Рассмотрим некоторые из них. Наиболее распространенным фотоэлектронным прибором является фотоэлемент. Фотоэлемент, основанный на внешнем фотоэффекте, состоит из источника электронов -- фотокатода К, на который попадает свет, и анода А.

Размещено на http://www.allbest.ru/

10

Размещено на http://www.allbest.ru/

Вся система заключена в стеклянный баллон, из которого откачан воздух. Фотокатод, представляющий собой фоточувствительный слой, может быть непосредственно нанесён на часть внутренней поверхности баллона рис.(1б). На рисунке (1в) дана схема включения фотокатода в цепь. Под действием подведённого к электродам фотоэлемента напряжения, внутри него образуется электрическое поле, и электроны вылетающие с поверхности освещённого фотокатода, направляются на положительно заряженный анод. Эти электроны создают в цепи анода электрический ток.

Размещено на http://www.allbest.ru/

10

Размещено на http://www.allbest.ru/

Для вакуумных фотоэлементов рабочим режимом является режим насыщения, которому соответствуют горизонтальные участки ВАХ, полученных при разных значениях светового потока (рис. 2).

Основной параметр фотоэлемента -- его чувствительность, выражаемая отношением силы фототока к соответствующему световому потоку. Эта величина в вакуумных фотоэлементах достигает значения порядка 100 мкА/лм. Для увеличения силы фототока применяют также газонаполненные фотоэлементы, в которых возникает несамостоятельный темный разряд в инертном газе, и вторичную электронную эмиссию -- испускание электронов, происходящее в результате бомбардировки поверхности металла пучком первичных электронов. Последнее находит применение в фотоэлектронных умножителях (ФЭУ). Схема ФЭУ приведена на рис. 3. Падающие на фотокатод К фотоны эмиттируют электроны, которые фокусируются на первом электроде (диноде) Э₁. В результате вторичной электронной эмиссии с этого динода вылетает больше электронов, чем падает на него, т. е. происходит как бы умножение электронов. Умножаясь на следующих динодах, электроны в итоге образуют усиленный в сотни тысяч раз ток по сравнению с первичным фототоком.

Размещено на http://www.allbest.ru/

10

Размещено на http://www.allbest.ru/

ФЭУ применяют главным образом для измерения малых лучистых потоков, в частности ими регистрируют сверхслабую биолюминесценцию, что важно при некоторых биофизических исследованиях.

На внешнем фотоэффекте основана работа электронно-оптического преобразователя (ЭОП), предназначенного для преобразования изображения из одной области спектра в другую, а также для усиления яркости

изображений. Схема простейшего ЭОП приведена на рис. 4. Световое изображение объекта 1,проецированное на полупрозрачный фотокатод К, преобразуется в электронное изображение 2. Ускоренные и сфокусированные электрическим полем электродов Э электроны попадают на люминесцентный экран Е. Здесь электронное изображение благодаря катодолюминесценции вновь преобразуется в световое 3. В медицине ЭОП применяют для усиления яркости рентгеновского изображения, это позволяет значительно уменьшить дозу облучения человека. Если сигнал с ЭОП подать в виде развертки на телевизионную систему, то на экране телевизора можно получить «тепловое» изображение предметов. Части тела, имеющие разные температуры, различаются на экране либо цветом при цветном изображении, либо светом, если изображение черно-белое. Такая техническая система, называемая тепловизором, используется в термографии.

Задание№2

Начертите схему однотактного выходного каскада усилителя мощности на транзисторе с выходным трансформатором. Поясните назначение элементов схемы, принцип работы.

· С1-разделительный конденсатор, выделяет переменную составляющую сигнала и блокирует постоянную.

· МП35-транзистор n-p-n типа германиевый Ik-20ma h21э 45-100 Uk-15В, является ключевым элементом схемы, служащий для усиления переменного сигнала по току и напряжению.

· Т1-выходной согласующий трансформатор Р=0.3вт

· ВА 0.25(гдш)-4ом-головка динамическая широкополосная.

Принцип работы :

Принци действия схемы усилителя заключается в усилении входного сигнала по току и напряжению, используя транзистор МП35 включенным по схеме с общим эмиттером.

Конденсатор С1 выделяет переменную составляющую сигнала которая поступает на базу транзистора и вызывает появление тока в переходе база эмиттер, что в свою очередь приводит к появлению тока в переходе коллектор- эмиттер. Выходной сигнал снимаемый с коллектора, совпадает по фазе с входным сигналом, но превосходит его по мощности.

Трансформатор Т1 включенный в цепь коллектора служит для согласования низкоомной нагрузки (динамической головки ВА0.25(гдш)) с высоким сопротивлением транзистора.

Выходной усиленный сигнал снимается с вторичной обмотки трансформатора которая нагружена динамической головкой ВА0.25(гдш) воспроизводящая усиленный сигнал.

Задание№3

Дана схема однофазного мостового выпрямителя, который через трансформатор питается от сети U=380B и частотой F=50гц.

Дано:

Un(d)=12B

In(d)=3A

Требуется:

1)Начертить электрическую схему выпрямителя и показать на ней условно-положительные направления всех токов и напряжений.

2)Определить коэффицент трансформации трансформатора.

3)Определить значение параметров по которым выбирают диод для заданной схемы и выбрать диод из справочника.

4)Построить в масштабе временные графики следующих токов и напряжений:

?Напряжения на вторичной обмотке.

?Напряжения на нагрузке.

?Тока, протекающего через нагрузку.

?Тока, протекающего через первый диод.

?Напряжения на первом диоде.

Схема:

Расчёт:

В

Выбранные диоды:

КД226 100В Iпр1.7А

2Д251А 50В Iпр10А

Графики:

Задание№4

фотоэлемент оптический изображение

Дана схема инвертирующего операционного усилителя с обратной связью

Известные данные:

Eпит=18в

R1=2.2ом

R2=16ом

Umвх=0.6в

Требуется:

1)Нарисовать схему и показать на ней положительные направления всех токов и напряжений.

2)Определить коэффицент усиления.

3)Построить передаточную характеристику усилителя.

4)Записать выражение выходного напряжения.

5)Построить временные графики входного и выходного напряжений.

Расчёт:

Выражение выходного сигнала:

Задание№5

Для транзистора, включенного по схеме с общим эмиттером, используя входную и выходную характеристики , определить:

1)коэффицент усиленияh21э

2)сопротивлениеRк1;Rк2

3)мощностьPк1; Pк2

Известно:

1)Uбэ-0.3В

2)Uкэ1-10В

3)Uкэ2-30

4)Eкэ-40В

Данные взять из таблицы:

Расчёт:

передаточная характеристика усилителя 1

Размещено на Allbest.ru