Subiecte Rezolvate Pentru Examen-Electronica

download Subiecte Rezolvate Pentru Examen-Electronica

of 42

Transcript of Subiecte Rezolvate Pentru Examen-Electronica

  • 8/13/2019 Subiecte Rezolvate Pentru Examen-Electronica

    1/42

    1.Curenti alternativi-Curent alternativun curent care variaza in timp: i=i(t).

    - Alta definitiecurenti care variaza periodic si a caror valoare medie, pe timp de o perioada,

    este egala cu zero (sau f. mica in raport cu valoarea instantanee a curentului)

    - Exista si curenti neperiodici.

    -Curenti periodici: Un curent alternativ la care valorile se repeta la intervale egale de timp T.

    i(t) = i(t+T), unde T este perioada .

    -Curent cvasi-stationar: Un curent alternativ la care valorile instantanee nu se schimba foarte

    rapid; curentul poate fi considerat fiind egal cu valoarea instantanee in orice punct al

    elementului de circuit considerat.

    -Producerea curentului alternativse bazeaz pe fenomenul induciei electromagnetice:

    -pulsaia t.e.m

    -este unghiul fcut de normala la planul spirei cu direcia

    liniilor de cmp

    -Intensitatea curentului electric

    n practic lucrurile sunt mai complicate; circuitul prezint o impedan Z care avnd caracter

    reactiv (inductiv sau capacitiv), introduce un defazaj ntre t.e.m. indus i curentul indus:

    e, isunt marimi momentane sau

    instantanee

    2.Elemente de circuit elemente ideale:

    un rezistor ideal se caracterizeaz numai prin transformarea energiei electromagneticen cldur;

    o bobin ideal este descris doar prin cmp magnetic (energie magnetic); ntr-un condensator ideal apare numai cmp (energie) electric().

    => rezistorul ideal nu introduce nici un defazaj ntre tensiune i intensitate; bobina ideal defazeaz tensiunea nainte cu /2 fa de intensitate; condensatorul ideal defazeaz tensiunea cu /2n urma intensitii.

    dt

    tSBd

    dt

    de

    cos0

    tBSe sin0

    te sin0E

    2

    t

    tRR

    ei sin0

    E

    tItZ

    i sinsin 00E

  • 8/13/2019 Subiecte Rezolvate Pentru Examen-Electronica

    2/42

    -REZISTIVE (au o anumita rezistenta;pe ea se disipa o anumita putere)

    -REACTIVE (au o anumita reactanta; la modul ideal nu disipa putere)

    BOBINEreactanta inductiva CONDENSATORIreact. capacitiva

    -IMPEDANTE (impiedica trecerea curentului):Rezistenta, Inductanta, Capacitate

    sau o COMBINATIE A ACESTORA

    Liniare si neliniare (ideal liniare) Elemente parametrice (R,L sau C variaza)

    Exemple: potentiometrul, condensator variabil.LEGI Fundamentale ale circuitelor:

    Legea lui OHM:U=R*I (pt o portiune de circuit)

    E=I(R+r)=IR+Ir=U+u (pentru un circuit simplu)

    Legile lui KIRCHHOFF:1.Legea nodului de retea (cel putin 3 fire): suma curentilor care intra intr-un nod trebuie sa fie egala cu

    suma curentilor care ies.

    2.Legea ochiului de retea (o portiune inchisa dintr-un circuit): Suma algebrica a tensiunilor

    electromotoare de pe ramurile ochiului de retea este egala cu suma tuturor caderilor de tensiune de pe

    ramurile ochiului de retea.

    3.Circuite RL si RCProprietati:

    Puterea dezvolatata in circuite AC - DC: Circuite de Diferentiere si Integrare:

    R

    EVVI

    21

    n

    k

    n

    k

    k

    n

    k

    kk evi1 11

    0

    RiR

    vivp 2

    2

  • 8/13/2019 Subiecte Rezolvate Pentru Examen-Electronica

    3/42

    Diferentiere si integrare:

    Aplicam o t.e.m. externa e Caderea de tensiune pe R va fi: -----> VR=iR Dar: dVc=dq/C dq=idt -----> i=C dVc/dt Legea a II-a Kirchhoff: e = VR+Vc --> Vc= e - VR

    C=Q/U

    C=dQ/d

    I=C

    (e-)

    Circuitul RC

    Din: Avem: Tensiunea

    Curenti sinusoidali:

    Se pastreaza forma de unda in toate ramurile retelei electrice Producere usoara a curentilor alternativi (conductori rotativi) Nu apar armonici (cazul ideal)

    4.Amplificatoare Blocul de baza in electronica Continutul blocului se schimba Se pot cascada (iesire sarcina intrare) Definim AMPLIFICAREA

    dt

    de

    dt

    dV

    dt

    dV

    dt

    deRCV RRR

    daca

    ere)(diferentidt

    deRCVR

    idtC

    V

    idtC

    dV

    dtdVCi

    C

    C

    C

    1

    1

    )(integrare1

    0

    t

    t

    C edtRC

    V

    fazaT

    ftIi m

    cu2

    2)sin( 0

    in

    ies

    X

    X

    oruluiamplificatIntrarea

    oruluiamplificatIesireaA

  • 8/13/2019 Subiecte Rezolvate Pentru Examen-Electronica

    4/42

    -Amplificatoare in cascada:

    Intrebare Vies= (A1*A2)* Vin Introducem Ziessi Zin

    5.Cuplarea in tensiune la amplificatoare Consideram:

    Un generator de tensiune Zies=Z1 Un amplificator cu Zin=Z2si Zies=Z3

    O sarcina cu Z4

    -Relatia divizorului de tensiune. Adaptarea de impedanta, conditii

    -Al doilea cuplaj

    inies

    iesinies

    ZZ

    ZVV

    ZZ

    ZVV

    21

    212

    4

    2

    ies

    VV

    VV

    AVV

    ies

    in

    in

    sarcinaies

    sarcina

    n

    inies

    in

    ingen

    inin

    n

    iesZZ

    Z

    ZZ

    Z

    ZZ

    ZVAV

    ZZ

    Z

    ZZ

    ZAV

    ZZ

    ZAVV

    1

    43

    4

    21

    21

    43

    424

    etajen""cuoramplificatunlasau

  • 8/13/2019 Subiecte Rezolvate Pentru Examen-Electronica

    5/42

    6.Cuplarea in curent la amplificatoare Consideram:

    Un generator de curent Zies=Z1 Un amplificator cu Zin=Z2si Zies=Z3 O sarcina cu Z4

    Pentru cuplare buna in curent :

    7. Sarcina unei surse pentru putere maxima la iesire

    Consideram numai primul cuplaj >>>

    Diferentiem ultima expresie si gasim:

    Adaptare de putere: Nivele mici de semnal Pe linii de inalta frecventa Amplificatoare de putere - emitatoare

    21

    112

    22211

    ZZ

    Zii

    ZiiiZ

    12121

    12

    iiZZZ

    ZZ

    1

    43

    3

    21

    1

    43

    324 i

    ZZ

    Z

    ZZ

    ZA

    ZZ

    ZAii

    212

    21

    2

    2

    1

    2

    2

    2121

    12

    2

    2222

    2121

    1

    21

    12

    pentru)(

    :maximaValoarea

    )(cos

    )(

    ...

    XXRR

    RV

    RXXjRR

    VRiivp

    XXjRR

    V

    ZZ

    V

    impedanta

    meti

    21

    4

    21

    212

    2

    1

    2

    1

    2

    21

    2

    2

    :pentrumaximunAre

    0)(

    )(2)(

    RR

    RR

    RRRVVRR

    dR

    dp

  • 8/13/2019 Subiecte Rezolvate Pentru Examen-Electronica

    6/42

    8. Circuite de cuplaj la frecvente joase Consideram o Sursa si o Sarcina Sursa: sinusoidala =2f(rad/s) Sarcina: rezistiva Z2=R2(aproximatie, normal avem capacitati parazite)

    C1-blocheaza alimentarea Cautam expresia V2= f(V1) Aplicam expresia cuplajului in tensiune:

    Numitorul trebuie sa fie adimensional:

    Discutie:

    Consideram:

    1. Frecvente mari > 1

    2. Frecventa = 1

    2. Frecvente joase < 1

    211

    21

    21

    211

    21

    21

    212

    /11/1 RRCj

    RR

    RV

    RCjR

    RV

    ZZ

    ZVV

    timp"deconstanta"2111 RRC

    12111 1//1 RRC

    BRR

    R

    V

    VCistigul

    21

    2

    1

    2

    45707,0

    2

    1

    )1(/11

    21

    2

    1

    2 Bj

    B

    j

    B

    j

    RR

    R

    V

    VCistigul

    90

    1

    00

    / 1111

    21

    2

    1

    2

    B

    jB

    jB

    j

    RR

    R

    V

    VCistigul

  • 8/13/2019 Subiecte Rezolvate Pentru Examen-Electronica

    7/42

    Plotare BODE

    Concluzii:

    La frecvente joase cuplaj C1=100F (nu este mare si nici scump, poate creste) In unele situatii dispare cuplajul C1 (circuite cuplate DC) Daca nu este suficient se pot regla si rezistentele R1si R2functie de situatie:

    amplificator de tensiune amplificator de curent

    9.Circuite de cuplaj la frecvente inalte

    SAU CIRCUITUL ECHIVALENT

  • 8/13/2019 Subiecte Rezolvate Pentru Examen-Electronica

    8/42

    Discutie:

    Frecvente joase < 2: Cistigul= B Frecventa = 2

    Frecvente mari > 2

    Cu notatia:

    Plotare BODE (la joasa si inalta frecventa)

    22

    2

    221

    1CjV

    R

    V

    R

    VV

    21212

    212

    21221

    2

    1

    2

    /1

    /

    RRRRCj

    RRR

    RRCjRR

    R

    V

    Vcastigul

    45707,02

    )1(

    1

    2 BjB

    V

    VCistig

    2

    212

    1

    2

    /

    )/(

    j

    RRR

    V

    VCistig

    2212

    212

    1

    )(

    RRC

    RR

  • 8/13/2019 Subiecte Rezolvate Pentru Examen-Electronica

    9/42

    10.Analiza de retea(teoreme si metode)Teorema generatorului de tensiune echivalent(Thvenin):

    utila pentru un singur curent de latur. Orice reea liniar activ, privit din oricare dou puncte ale reelei, poate fi nlocuit cu o surs

    de tensiune echivalent EThi o rezisten echivalent RThlegate n serie. Aplicarea teoremei:

    se elimin mental latura respectiv i se calculeaz tensiunea ETh la bornele a, b alereelei active liniare;

    se "pasivizeaz" reeaua (se elimin sursele de tensiune din reea)i se afl rezistenaRTha reelei pasivate ntre nodurile a, b ;

    n circuitul echivalent (tensiune EThi rezisten intern RTh) se determinunde R este rezistena "de sarcin" prin care intereseaz curentul I.

    Teorema generatorului echivalent de curent (Norton):

    util tot pentru un singur curent de latur Orice reea liniar activ privit din oricare dou puncte ale reelei, poate fi nlocuit cu o

    surs de curent constant ISClegat n paralel cu o rezisten echivalent RN.

    Prin surs de curent constant se nelege o reea activ ce furnizeaz un curent a cruiintensitate nu depinde de valoarea rezistenei de sarcin.

    Aplicarea teoremei: se scurtcircuiteaz bornele rezistorului de sarcin pentru aflarea curentului de

    scurtcircuit, ca sum algebric a curenilor ce strbat firul de scurtcircuit.

    se suprima sursele pentru aflarea rezistenei echivalente Norton ntre bornelerezistenei de sarcin.

    n circuitul echivalent (curent ISC i rezisten paralela RN) se determin curentul deramur

    Teorema substituiei:

    Figura de mai jos ilustreaz modul de nlocuire a reelei liniare active (a) cu un generator detensiune echivalent (b) sau cu un generator echivalent de curent (c).

    RR

    EI

    Th

    Th

    SN

    NSC

    RR

    RII

  • 8/13/2019 Subiecte Rezolvate Pentru Examen-Electronica

    10/42

    Teorema substituiei: "orice rezisten R dintr-un circuit, parcurs de un curent I, poate finlocuit cu o surs de tensiune avnd rezisten intern nul i genernd o t.e.m. egal i de

    sens contrar cu cderea de tensiune la bornele rezistenei".

    Teoremele de mai sus sunt utilizate n metode folosite multn electrotehnicsi electronic:

    Metoda curenilor ciclici: Aceast metod - a lui Maxwell - este mai rapid, n

    sensul c pentru o reea cu l laturi i n noduri se scriu

    doar un numr de b =l - n + 1 ecuaii, corespunztor

    numrului de bucle (ochiuri) independente.

    Fiecare ochi este parcurs de un curent fictiv Ibkacelai pe toate laturile unui ochi. Sensulcurenilor ciclici se alege arbitrar pentru fiecare ochi. n baza legii II a lui Kirchhoff se scrie:

    Dup obinerea curenilor ciclici Ibkn urma soluionrii sistemului, se vor calcula curenii realiinnd cont c n baza teoremei superpoziiei ntr-o latur pot exista maximum doi cureni ciclici.

    Metoda superpoziiei:

    Etapele: a) se neglijeaz t.e.m. a tuturor surselor din reea, cu excepia uneia singure

    (rezistenele interne ale surselor se pstreaz); b) se calculeaz curenii de ramur pe toate laturile; c) se repet operaiile a i b pentru fiecare din sursele reelei (neglijndu-le pe celelalte); d) se calculeaz curentul real pe fiecare latur ca sum algebric a curenilor obinui

    anterior pentru fiecare din laturi.

    11.Semiconductori Formeaz o clas aparte n ceea ce privete conducia electric. Sarcinile electrice de conducie din semiconductori, sau purttorii, sunt electronii de conducie

    i golurile.

    p

    k

    m

    k

    bkkIR1

    ,k

    ir I

  • 8/13/2019 Subiecte Rezolvate Pentru Examen-Electronica

    11/42

    Procesul de generare de electroni de conducie i de goluri const n ruperea legturilorcovalente dintre anumiiatomi, rolul principal fiind jucat de temperatura la care se afl

    semiconductorul:

    cu ct temperatura este mai mare cu att crete numrul de legturi covalente din careunii electroni de valen sunt pui nlibertate, ei devenind electroni de conducie.

    Locurile lsate vacante de aceti electroni poart numele degoluri de conducie.

    -Semiconductori intrinseci (puri) Semiconductorii puri, sau intrinseci, se caracterizeaz prinegalitatea numrului de purttori de

    sarcin electric negativ i pozitiv(ni = ne= np).

    Conductivitatea semiconductorilor puri este redus(o parte din electronii de valenta sunt liberi). Conducia electric din semiconductorii puri se numete conducie intrinsec. Structura unui cristal de Si purfiecare atom este nconjurat de 4 atomi vecini, cu fiecare avnd

    n comun cte un electron de valen=> structura de octet (foarte stabila).

    -Semiconductori extrinseci (cu impuriti) Pentru a mri conductivitatea electric se introduc impuriti(Arseniugrupa V, Galiugrupa III)=> un semiconductor impurificat sau extrinsec . Impuritati din grupa a V-a - semiconductor de tip n (electroni liberi) Impuritati din grupa a III-a - semiconductor de tip p (goluri libere) Acest tip de conducie electric, prin intermediulimpuritilor de concentraie controlat se

    numete conducie extrinsec, iar semiconductorii impurifiaicu impuriti de tip p sau de tip n

    se numesc semiconductori extrinseci.

    Putatorii de sarcina rezultatipurtatori majoritari

    12.Dispozitive cu semiconductoria. Jonciunea semiconductoare p-n

    format dintr-un cristal de siliciu (sau germaniu) ce a fost impurificat ntr-o regiune cu atomipentavaleni (de tip n) i n alta cu atomi trivaleni (detip p), regiunile fiind separate de o zon

    numit jonciune.

    La contactul celor dou zone se realizeaz o regiune de baraj (zona de saracire): n zona n seafl o sarcin electric pozitivnet (obinut prin difuzia electronilor n zona p), iar n zona p se

    afl sarcin electric negativ (obinutprin difuzia golurilor spre zona n). n jonciune ia natere

    un cmp electric orientat dinspre zona n spre zona p.

  • 8/13/2019 Subiecte Rezolvate Pentru Examen-Electronica

    12/42

    b.Dioda

    Ecuatia diodei:

    q/KT descrie tensiunea produs n jonciunea p-n datorit aciunii temperaturii- tensiunea termic, Vt.

    La temperatura camerei, aceast temperatur este de aproximativ 26 mV.

    Intr-un sens conduce> redresare Curentul invers tipic circa 1nA Daca creste tensiunea inversaavem strapungere in avalansa Diode speciale: Diode Zener (1934 a sugerat un mecanism de strapungere electrica) dioda

    stabilizatoare

    Diode varicap (polarizate invers) capacitate variabila functie de tensiunea aplicataTestarea diodei:

    Testarea cu ohmetrul Utilizarea funciei speciale de verificare diod Folosirea unui circuit special

    13.Tranzistori bipolari Structura: BAZA-EMITER-COLECTOR Bazaslab dopata, subtire Colector, Emiterputernic dopati

    a.Functionare

    Cu K inchis Jonctiunea BE polarizata direct Injectie de electroni din E Difuzati in ZDS trec la jonctiunea BC Traverseaza rapid bariera de potential absorbiti de colectorul C

    B

    CFE

    I

    Ih

  • 8/13/2019 Subiecte Rezolvate Pentru Examen-Electronica

    13/42

    Jonctiunea BE actioneaza ca o poarta (ef. tranz.) Atentiebaza usor dopata (putin probabil sa avem recombinari in Baza) Tranzistorul bipolarDispozitiv controlat in Curent

    b.Polarizare punct de functionare

    c.Condensatori de cuplaj

    C1 si C2condensatori de cuplaj Blocheaza tensiunea DC Trece doar tensiunea AC Atentie la: constanta de timp a circuitului Capacitati relativ mari, pierderi mici Trebuie respectata polaritatea pe C Amplificatoare speciale DC

    14.Amplificator de tensiune cu punct de functionare stabilizat

    M815200

    10*1

    200

    200tipic

    450010*1

    5,42/1

    2:ACiiamplificarConditia

    3

    3

    B

    CCB

    CB

    FESBFECCSCCCCE

    c

    ccSc

    ccX

    I

    VRA

    II

    hRIhVRIVV

    V

    I

    VRmAI

    VV

    R

    Rh

    VVla:conducCare

    RIhVVcuR

    VI

    scadeIIprinscadeV

    reactiedefenomenunApare

    B

    SFE

    CCCE

    SBFECCCE

    B

    CEB

    CBC

    1

    :

  • 8/13/2019 Subiecte Rezolvate Pentru Examen-Electronica

    14/42

    15.Lucrul in regim de saturatie Regimul normal de amplificareIC= f(IB) urmareste curentul de baza. La un moment dat nu mai poate urmarii curentul de baza:

    Icmax= VCC/RS (pentru RB=hFERS) Saturatie puternica (siguranta):

    IC/IB< hFE/5 sau RB/RS< hFE/5

    Comanda cu fotorezistenta Montaj Darlington, pentru a asigura curentul de iesire dorit:

    16.Tranzistorul cu Efect de Camp FET Tranzistorul bipolardispozitiv electronic controlat in curent Tranzistorul cu Efect de camp este un dispozitiv electronic controlat in tensiune Tipuri de FET-uri:

    FET cu Jonctiune j-FET MOS-FET (sau IGFET)

    a.Tranzistorul j-FET:

    Caracteristici:

    Foloseste in functionare numai purtatorii majoritari de sarcina Impedanta mare de intrare Controlat in tensiune VPS Modularea canalului in functie de ZDS

    b.Tranzistorul MOS-FET

    S

    CCCs

    SFE

    CCFEC

    SFEB

    B

    CCFEC

    B

    CC

    B

    CCB

    R

    VI

    Rh

    VhI

    RhRcindR

    VhI

    R

    V

    R

    VVI

    6,0

  • 8/13/2019 Subiecte Rezolvate Pentru Examen-Electronica

    15/42

    17.Reactia negativa Concept fundamental pentru viata Exemple:

    iesirea (actiunea) aplicata la intrare - intentia (instructiunea mentala)

    regulatorul de turatie mecanic la o masina cu aburi In electronica, reactia negativa actioneaza ca o doctorie

    Reactia negativa si raspunsul in frecventa

    Caracteristica de frecventa BW=f1-f2 Variatii ale amplif cu frecventa (raspuns prost in frecventa) distorsiune de frecventa Poate fi corectata prin reactie negativa

    Distorsiuni de neliniaritate

    Baterii uzateamplificatorul limiteaza (clipping distorsion) Trecere prin zerodistorsiuni de trecre prin zero (amplificatoare de putere) Toate sunt distorsiuni de neliniaritate (sau distorsiuni de amplitudine) Masurarea distorsiunilor armonice

    0

    0

    0

    0

    0

    000

    00

    1negativaReactie

    1

    1;)1(

    )(;

    AAA

    A

    AA

    A

    A

    V

    VVAAV

    VVAeAVVVeV

    VA

    in

    iesinies

    iesiniesiesin

    in

    ies

    A1:pentru

    1negativaReactie

    1

    pozitivaReactia

    0A

    AA

    AA

    %100*...

    ...THD

    semnaldeuiAnalizorulMetoda

    10*iesireder.m.s.atens.total

    intermod.prod.dear.m.s.tensIMD

    IMDatieintermoduldetotaleiDistorsiun

    %100*iesireder.m.s.atens.total

    r.m.s.armonicatensiuneaTHD

    THDarmonicetotaleiDistorsiun

    22

    3

    2

    2

    2

    1

    22

    3

    2

    2

    n

    n

    VVVV

    VVV

  • 8/13/2019 Subiecte Rezolvate Pentru Examen-Electronica

    16/42

    Reactia negativa si distorsiunile

    REACTIA DE CURENT

    Reactie negativa de tensiune si reactie de curent =RE/RS Cistigul A1/=RS / RE Semnale defazate cu 180

    Experiente cu Reactie Negativa

    =R1/(R1+Rf) A=1/ A=(R1+Rf)/R1 Masuratori: generator si osciloscop

    18.Masurarea Impedantei de Intrare

    )R(

    2cu1

    /

    /)(

    2

    1

    2

    121

    2

    2

    2121

    tensiuneaminjumatatisireglam

    RZV

    V

    V

    V

    R

    VV

    RVZ

    IVZdar

    RVVIRIVV

    inin

    inin

    inin

    00

    0

    00

    00

    0

    11

    )1(

    )(

    A

    DV

    A

    AV

    DVAAV

    DVVADeAV

    VVecuDVAV

    oinies

    oinies

    oiesinoies

    iesinoinies

  • 8/13/2019 Subiecte Rezolvate Pentru Examen-Electronica

    17/42

    19.Masurarea Impedantei de Iesire

    Zies=R(V-V)/V

    20.Schimbari si adaptari de impedanta

    a.Transformator adaptor de impedanta

    b.Repetor pe Emiter

    Repetor pe emiter (colector comun) Cistig unitar, adaptor de impedanta Trebuie sa amplifice ambele alternante

    -Impedanta de intrare a repetorului:

    -Impedanta de iesire a repetorului:

    1316730/5000

    /

    aretransformdefactor

    22

    2

    2

    2

    1

    2

    n

    n

    RRrezultaV

    RVR

    I

    VRcu

    RV

    VIatunci

    RVIVIVPP

    N

    Nn

    V

    V

    SIN

    IES

    SININ

    IN

    ININ

    SIN

    IESIN

    SIESIESIESININIESIN

    IN

    IES

    iesiredemicaimpedanta

    intraredemareimpedanta,1

    )1(;1

    )1(

    )1(

    )1(

    v

    fesiniesinv

    e

    fein

    in

    fe

    eb

    febbce

    bfec

    b

    inin

    A

    hRRvvA

    i

    hvR

    h

    ii

    hiiii

    ihi

    i

    vR

    feies

    inies

    ies

    ies

    hcuZreduceemitorpeRepetorul

    -evv

    deschiscircuitintens.v

    circuitscurtdecurentul

    golinmersdetensiuneZ

    1

    scei

    scbi

    luigeneratoruagolinmersdetensiunea

    fe

    sies

    sce

    ies

    s

    fe

    h

    RZ

    i

    eZ

    R

    eh

    sR

    fehe

    sR

    e

  • 8/13/2019 Subiecte Rezolvate Pentru Examen-Electronica

    18/42

    21.Conexiunea baz comun Denumirea - tensiunile de intrare si de iesire ale amplificatorului au ca si punct comun baza

    tranzistorului (neluand in considerare sursele de putere)

    Factorul de amp. in curent este < 1

    Factorul de amp. in tensiune (mare) depinde de: Rin Ries rezistenta interna a jonciiunii BE (variaza tensiunea de polarizare in curent continuu).

    Factorul alfa:

    Sursa de semnal de intrare trebuie s conduc ntreg curentul de pe emitor al tranzistorului(sagetile ngrosate)

    Castig mare in tensiune

    22.Circuite amplificatoare in clasa B si AB Circuitul precedent I=1A la V=6V (6W) Circuit clasa B (un tranzistor conduce doar o alternanta tranzistori complementari in etajul

    final) 78%

    Clasa A (tarnzistorul conduce pentru toate punctele alternantelor) 50% Clasa C (un tranzistor conduce pentru mai putin de un ciclu) aproape 100% Clasa AB (A la +/- 0,6V, restul B)

    -Repetor pe emiter. Clasa ABpolarizare cu diode

    1E

    C

    I

    I

    d.c.stabimbunatatiapt .

    curentdenegreac.-4Rsi3R

    polarizaredediode2

    Dsi1

    D

  • 8/13/2019 Subiecte Rezolvate Pentru Examen-Electronica

    19/42

    -Circuit polarizat Vpol=VBE/

    -Rep. pe emitor cu perechi Darlington complementare in clasa AB- circ. asigura la iesire 3A pe o sarcina de 4- perechea Darlington complementara necesita numai 2VBE(nu 4VBE)- rezulta stabilitate de temperatura imbunatatita- R7si R8rol de imbunatatire a raspunsului la frecvente inalte

    23.Caracteristicile dispozitivelor semiconductoare

    a. Caracteristica diodei

    q/KT - la temperatura camerei, ~= 40[V-1]

    )TsiTpentrusifellamod.seTpentru(V

    temp.decomp.asiguraT

    105pentruReglam

    )(

    213BE

    3

    mAI

    R

    RRVVV

    RR

    R

    repaus

    y

    yxBEBEpo l

    yx

    y

    1ID

    NkT

    qV

    S eI

    V

    SeI40

    DI

  • 8/13/2019 Subiecte Rezolvate Pentru Examen-Electronica

    20/42

    Caracte. V-I nu este liniara => rezistenta nu este relevanta Se defineste rezistenta dinamica (aditionala):

    -Pentru ID=1mA => r=25

    -Realitate => rezistenta semiconductorului +

    purtatorii minoritari (e si g) cresc rezistentaefectiva a diodei

    b. Caracteristici de intrare si de transfer la tr. Bipolar

    Rezistenta dinamica a bazei hie:

    BE jonctiune p-n =>

    Unde I Ecurentul de emitor (IEIC)

    IScurentul de fuga. (daca VBE=0 curentul de fuga din jonct BC)

    VBE- tens. d.c. de pe jonct BE

    Rezistenta dinamica a jonc. BE=> Din impedanta de intrare=>

    Rezistenta efectiva de rbdintre legatura externa a bazei si baza functionala din interiorultranzistorului: =>

    rbbrezistenta ohmica a regiunii baza

    rbrez. Suplimentara datorata modularii in grosime a bazei datorita fluctuatiei z.d.s. CB

    rb=500-1000

    PentruIE

  • 8/13/2019 Subiecte Rezolvate Pentru Examen-Electronica

    21/42

    Transconductata la tr. bipolar:

    gmnu variaza de la un tranzistor la altul, depinde doar de curentul de colector

    c. Caracteristici de iesire Se pune problema daca castigul de curent hfesi al transconductantei gm, raman constanti pentru

    un tranzistor particular sau variaza cu tensiunea de colector.

    Metoda de masurareo se ridica o caracteristica IC=f(VCE) pentru IB=ct => caracteristica de iesire

    Pentru IBdiferiti se obtin => Puterea disipata pe tr. Daca se depaseste p. max apare ambalarea termica => distrugeea tr.

    Obs. Eficienta colectorului este max. la tens mici aplicate pe colector (paralelism cu axa Ox), daca iB panta nu mai este 0 apare o amplificare suplimentara (devine rbimportant) Tr. bip poate fi considerat cu buna aproximare un generator ideal de curent. Sistem de ncrcare a acumulatorilor de nichel-cadmiu la curent constant bazat pe un circuit de

    alimentare cu amplificator cu tranzistor n montaj cu emiter-comun

    Curentul prin sarcin=curentul de ncrcare,poate fi reglat intre 00,5A prin reglarea tensiunii"bazei" cu ajutorul unui poteniometru. Pe msur ce acumulatorii se ncarc, tensiunea la

    borne creste, dar tranzistorul mentine curentul constant =>ncrcarea este fcut n cel mai

    scurt timp fr a pune n pericol acumulatorii (ncrcare la curent constant)

    d. Dreapta de sarcina Dreapta XYdreapta de sarcina de ecuatie: VCC=9V si RS=4k5 Panta negativa 1/RL; X= pct. ptr. IC=0=> VC=VCC; Y= pct. ptr. VC=0 (ipotetic)=>

    =>punctul optim de polarizare n curent continuu, Q, la VCE = 4,5V si IC = 1mA pentru a obtine valoareamaxima n variatia potentialului colectorului pentru ambele alternante.

    VmAIgII

    VmAImAI

    rg

    h

    h

    v

    ih

    v

    ig

    CmCE

    EE

    e

    m

    ie

    fe

    be

    bfe

    be

    cm

    /40

    /4025

    1

    CEC

    tr

    d VIP

  • 8/13/2019 Subiecte Rezolvate Pentru Examen-Electronica

    22/42

    24. Amplificatoare operationale

    a.Circuite cu OP

    Aplicatii ale OP Amp:

    Comparatoare Convertoare de semnal dreptunghiular Bargraph-ul

    -Comparator cu OP

    compara tensiunea de la intrare cu o tensiune de referinta stabilita printr-un potentiometru(R1).

    Daca Vintrare > VR1=> iesirea AO se va satura la +V => LED-ul aprins Daca Vintrare < VR1=> iesirea AO se va satura la -V => LED-ul stins

    -Convertor de semnal dreptunghiular

    Vintrare este a.c.

    Reglarea R1

  • 8/13/2019 Subiecte Rezolvate Pentru Examen-Electronica

    23/42

    -Bargraph-ul

    conectarea mai multor AO pe post de comparatoare, fiecare avnd propria Vref conectata + ,fiecare primind acelasi Vin=>un bargraph (egalizatoarele grafice)

    Daca Vincreste=> LED-urile vor porni pe rand

    b.Amplificator cu circuit integrat OP

    Configuratii:1. Amplificator inversor2. Amplificator neinversor3. Repetor de tensiune4. Circuit sumator inversor5. Integrator si circuit de diferentiere6. Amplificator diferential7. Amplificator de instrumentatie

    -Amplificator INVERSOR cu circuit OP

    in

    f

    in

    iesinv

    V

    f

    ies

    in

    in

    finS

    in

    inin

    SS

    R

    R

    V

    VA

    R

    V

    R

    V

    IIIR

    VI

    VI

    versor)(amplif.in

    0deoarece

    0si0

    rtual)(pamint vi

    insumaredepunctSP

    +

    -

    OUT

    R1 R2

    Uin

    Uo0

    0

    V

    V

    Time

    0s 0.2ms 0.4ms 0.6ms 0.8ms 1.0ms 1.2ms 1.4ms 1.6ms 1.8ms 2.0ms

    V (U in :+ ) V (U o)

    -5.0V

    0V

    5.0V

  • 8/13/2019 Subiecte Rezolvate Pentru Examen-Electronica

    24/42

    Caracteristici:

    Amplificarearaportul a doua rezistoare Impedanta de intrarea (reglabila) Rin If= Iinreferitor la Rf Punctul de insumareeste un pamint virtual la aceeasi potential cu intrarea : + Cistigul poate fi variat din Rinsi Rf Pentru orice valoare Rf avem If= Iin

    -Amplificator Neinversor cu OP

    -Repetor pe tensiune

    Daca Viesse conecteaza la intrarea inversoare (-) poarta numele de reactie negativa Daca Viesse conecteaza direct la intrarea (-), => repetor de tensiune Vinconectata la intrarea ne-inversoare (+) => Viesva fi egala Vin Cu cat A0este mai mare cu atat configuratia va aduce Viesa.i. diferenta ditre cele doua intrari sa

    fie 0

    in

    fin

    in

    fin

    in

    iesV

    fin

    iesf

    fin

    in

    in

    in

    inin

    in

    inin

    SS

    R

    RR

    R

    RR

    V

    VA

    RR

    VI

    II

    R

    V

    I

    VVR

    VI

    IV

    )(

    0)(Is

    00

    ''

    +

    -

    OUT

    R1 R2

    Uo

    0

    Uin

    0

    V

    V

    Time

    0s 0.2ms 0.4ms 0.6ms 0.8ms 1.0ms 1.2ms 1.4ms 1.6ms 1.8ms 2.0ms

    V (U in :+ ) V (U o)

    -5.0V

    0V

    5.0V

    1Daca

    1

    Vin

    in

    f

    V

    AR

    R

    RA

  • 8/13/2019 Subiecte Rezolvate Pentru Examen-Electronica

    25/42

    -Sumatorul inversor

    Dac R1=R2=...=Rn=R rezult Dac R1=R2=...=Rn=Rr=R rezult

    c.Amplificatorul diferenial (AD)

    Numele de diferenial provine de la faptul c circuitul amplific diferena tensiunilor aplicate la intrri:

    Sau

    +

    -

    OU T

    R2

    Uo

    Uin

    0

    Time

    0s 0.2ms 0.4ms 0.6ms 0.8ms 1.0ms 1.2ms 1.4ms 1.6ms 1.8ms 2.0ms

    V(Uo)

    -1.0V

    0V

    1.0V

    SEL>>

    V(Uin:+)

    -1.0V

    0V

    1.0V

    r

    or

    n

    n

    nr

    R

    Ui

    R

    U... i

    ;R

    U; i

    R

    Uii...iii

    ;

    ;

    3

    2

    22

    1

    1121

    n

    n

    rrro U

    R

    R...U

    R

    RU

    R

    R-U 2

    2

    1

    1

    nr

    o U...UUR

    R-U 21

    no U...UU-U 21

    +

    -

    OUT

    R1

    R2

    Rn

    RrU1

    U2

    Un

    Uo

    0

    0

    0

    0

    i2

    i1 ir

    in

    21 uuAuo 2211 uAuAuo

    U1

    OPAMP

    +

    -

    OUT

    R1

    R2

    R3 R4

    0

    u1

    u2

    uo

    1

    3

    41

    3

    2

    21

    43

    2

    43

    4

    43

    31

    21

    2

    3

    2

    443

    43

    4

    0

    3

    2

    1

    21

    2

    uR

    Ru

    R

    R

    RR

    RRu

    uRR

    Ru

    RR

    Ru

    RR

    Ruu

    R

    u

    R

    u

    RR

    RRu

    R

    uu

    R

    uu

    uRR

    Ru

    o

    o

    o

    3

    43

    21

    21

    R

    RR

    RR

    RA

    3

    42

    R

    RA

  • 8/13/2019 Subiecte Rezolvate Pentru Examen-Electronica

    26/42

    Caz particular - AD echilibratla care:Valorile de rezistene trebuie s ndeplineasc relaia:

    In cazul amplificatorului diferenial echilibrat,rezistenele se aleg coform relaiilor:

    n cazul AD echilibrat expresia tensiunii de ieire este:

    d.Amplificatorul de instrumentaie

    este un circuit liniar de precizie care se poate folosi pentru amplificarea unor semnale de nivelmic ntr-un mediu zgomotos.

    Caracteristici:

    1. Impedan mare de intrare pentru ambele semnale (u1, respectiv u2);2. Rejecie foarte bun a modului comun (CMRR de valoare mare);3. Amplificare cu valori cuprinse ntre 1 i 1000;4. Amplificare reglabil prin modificarea valorii unei singure rezistene (RG).

    Daca R1=R2 =>

    Combinand cu amplificarea AD =>

    Amplificarea AI se regleaza din RG

    Amplificatorul de instrumentaie integrat:

    KAA 21

    KR

    R

    R

    RK

    R

    R

    R

    RR

    RR

    R

    3

    4

    1

    2

    3

    4

    3

    43

    21

    2

    KRKRR; RR

    KRKRR; RR

    343

    121

    21 uuKuo

    U1

    OPAMP

    +

    -

    OUT

    U2

    OPAMP

    +

    -

    OUT

    U3

    OPAMP

    +

    -

    OUT

    R1

    R2

    R R

    R R

    RG

    0

    u2

    u1

    uo

    u2

    u1

    uo1

    uo2

    ux

    ix

    ix

    G

    Goo

    GG

    oo

    R

    RRR

    uu

    uuA

    R

    uu

    RRR

    uu

    12

    12

    12

    12

    12

    12

    GG

    G

    R

    R

    R

    RRA 11

    21

    2

    3

    4121R

    R

    R

    RA

    G

    12

    3

    4121 uuR

    R

    R

    Ru

    Go

    +

    -

    OUT

    +

    -

    OUT

    +

    -

    OUT

    Input-

    Input+

    RG

    RG

    Reference

    Output

    Sense

    RG

    AO2

    AO1

    AO3

  • 8/13/2019 Subiecte Rezolvate Pentru Examen-Electronica

    27/42

    25.Surse de alimentare, redresarea si stabilizareaa.Alimentatoare

    Structura unui alimentator

    transformatorul modific amplitudinea tensiunii sinusoidale (de la 311 V (Uefectivde 220 V n Europa) la

    valoarea convenabil aparatului care trebuie alimentat. Urmeaz apoi

    redresorul Transforma semnalul AC in semnal pulsatoriu monopolar (media nenula prezentand o

    ondulaiede mare - riplu).

    filtru de netezire - micoreaz ondulaia. stabilizatorde tensiune

    micoreaz efectele asupra Uiesproduse att de variaiile tensiunii nestabilizate de laintrarea sa ct i de modificrile curentului absorbit de sarcin.

    bleeder- rezistenta de valoare mare care are rol de descarcare a condensatoarelor la decuplare.

    b.Redresarea Prin redresare (rectification n limba englez), o tensiune alternativ, care trece att prin valori

    pozitive ct i prin valori negative, este convertit ntr-una care are valori de o singur polaritate

    (curentul va circula ntr-un singur sens)

    Cel mai simplu redresor este cel monoalternan

  • 8/13/2019 Subiecte Rezolvate Pentru Examen-Electronica

    28/42

    c.Filtrarea inmagazinarea sarcinilor electrice pe intervalul de timp ct dioda conduce si utilizarea acestei

    rezerve pe durata ct dioda este blocata.

    Dispozitivul care poate nmagazina sarcina electrica este condensatorul si cu el se construiestefiltrul de netezire

    Alt. poz -> dioda pol. direct -> cond. se incarca (rez. secundarului mica incarcare rapida) Pe panta descrescatoaredioda pol. Invers -> cond. se decarca prin rez. de sarcina Dioda se deschide doar pe alt. pozitiva cand tensiunea este mai mare decat tensiunea pe

    condensator

    RSCfconstanta de timp de descarcare Daca RSCf >> perioada retelei tensiunea scade incet => se poate considera constanta =>

    ISconst=I0.

    pentru o filtrare buna, se considera ca durata t a descarcarii condensatorului este aproximativegala cu perioada retelei de alimentare tT=20 ms =>

    factorul de ondulatie:

    efS UU 21max

    constC

    I

    dt

    dU

    f

    0

    fC

    TIU 0

    fS

    Smed

    med

    CR

    T

    RIU

    U

    U

    2

    1

    2

    0

  • 8/13/2019 Subiecte Rezolvate Pentru Examen-Electronica

    29/42

  • 8/13/2019 Subiecte Rezolvate Pentru Examen-Electronica

    30/42

    dac IScreste IZscade si deci circuitul trebuie astfel proiectat ca dioda s rmn la curenti micin regim de efect Zener, iar pentru IS=0=> I=IZnu trebuie depasita puterea disipata maxim

    admisa pentru dioda

    R>>rz =>

    Pe Reste o cadere de tensiune Pt. R=500=>UR=5V=> SU=intre 50 si 100 Rezistenta de iesire a circuitului:

    Micsorarea lu R0se poate faceutilizand un tranzistor

    RSeste legat la UE=UB-0.6V variaiile tensiunii pe sarcin sunt

    egale cu cele ale tensiunii de pe

    dioda stabilizatoare, factorul de

    stabilizare rm

    numai 1/(+1) < 1/100 din curentul prin sarcin este absorbit din anoduldiodei Zener (fiindfactorul de amplificare al tranzistorului).nnd acelai.

    =>tranzistorul reduce de ori rezistenta de iesire

    stabilizatorului care ajunge, n acest mod, la valori sub 0.1

    Stabilizatoarele integrate

    Performane mult mai bune sunt oferite de stabilizatoarele integrate, disponibile odat cuapariia tehnologiei circuitelor integrate

    LM7805, LM7809, LM7812 sau LM7912

    zz

    z

    U r

    R

    r

    rRS

    zR ImARU 10

    z

    z

    z rrR

    RrR

    0

    z

    B

    B

    S

    S

    rR

    I

    V

    I

    UR

    0

    0

    1

  • 8/13/2019 Subiecte Rezolvate Pentru Examen-Electronica

    31/42

    26. SISTEMELE DE NUMERAIE

    CONVERSII DIN BINAR, OCTAL, HEXAZECIMAL

    CONVERSII DIN ZECIMAL N BINAR

  • 8/13/2019 Subiecte Rezolvate Pentru Examen-Electronica

    32/42

    27.OPERAII CU NUMERE BINARE1. Adunarea numerelor binare

    Reguli de baz: 0 + 0 = 0 transport 0 0 + 1 = 0 transport 0 1 + 0 = 1 transport 0 1 + 1 = 0 transport 1

    se adun ntre ei biii numerelor (ncepnd de la dreapta la stnga) iar la acest rezultat seadaug transportul - 0 sau 1.

    2. Scderea numerelor binare

    Reguli de baz: 0 - 0 = 0 mprumut 0 1 - 0 = 1 mprumut 0 1 - 1 = 0 mprumut 0 0 - 1 = 1 mprumut 1

    se scad ntre ei biiinumerelor (ncepnd de la dreapta la stnga) iar din acest rezultat se scademprumutul - 0 sau 1.

    3. nmulirea numerelor binare

    Reguli de baz: 0 x 0 = 0 1 x 0 = 0 0 x 1 = 0 1 x 1 = 1

    se procedeaz exact ca la nmulirea a dou numere zecimale: Se nmulete pe rnd fiecare cifr a nmulitorului cu cifrele denmulitului Se scriu rezultatele obinute unul sub altul decalndu-le cu o unitate spre stnga Se adun pe vertical cifrele rezultatelor fiecrei nmuliri respectnd regulile de

    adunare a numerelor binare

    4. mprirea numerelor binare

    se reduce la o serie de scderi ale mpritorului din restul parial innd cont de urmtoarelereguli:

    Dac restul este mai mare dect mpritorul ctul este 1 Dac restul este mai mic dect mpritorul ctul este 0

    La efectuarea scderilor se respect regulile de scderea a numerelor binare

  • 8/13/2019 Subiecte Rezolvate Pentru Examen-Electronica

    33/42

    28.CODAREA NUMERELOR BINARE

    Codificarea presupune realizarea unei schimbri a formei de exprimare a informaiei, altfel spuso translatare de limbaj

    Reprezentarea n sistem binar a numerelor negativeprimul bit din stnga reprezentrii numrului este utilizat ca bit de semn astfel:

    0 pentru numere pozitive (+) 1 pentru numere negative (-)

    Mai multe coduri: codul direct, codul invers (complement fa de 1), codul complementar(complement fa de 2).

    Codul directbitul de semn este 1 iar ceilali n-1 bii servesc pentru reprezentarea valorii absolute a

    numrului.

    Exemplu: Reprezentarea numrului -5 pe opt bii n cod direct. Convertim numrul 5 din baza 10 n baza 2510= 1012 Valoarea absolut a numrului - 5 reprezentat pe 8 bii este 000001012 Pentru numrul5 primul bit din stnga este 1 Numrul - 5 pe opt bii n cod direct are valoarea 100001012

    CODURI NUMERICE:

    create interfee cu exteriorul a sistemelor digitale care pot prelua, prelucra i afia valorizecimale.

    Mulimea format din iruri de n bii, n care fiecare ir de bii reprezint cte un numr sauelement, se numete COD.

    O combinaie determinat de valorile a n bii se numeteCUVNT DE COD. CODURI ZECIMALBINARE (BCD - Binary Coded Decimal ) -mulimea a sursei primare de

    informaii care trebuie codificat este X={0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9} iar mulimea cuvintelor de cod

    trebuie s conin cel puin 10 cuvinte distincte= rep. pe 4 biti

    (23

  • 8/13/2019 Subiecte Rezolvate Pentru Examen-Electronica

    34/42

    Cel mai utilizat cod ponderat este codul 8421. Acest cod se mai numete codul zecimal-binar natural

    NBCD (Natural-Binary-Coded-Decimal), n terminologia curent este definit impropriu doar codul BCD

    Exemple: Codul 01118421se scrie 0 23+ 1 22+ 1 21+ 1 20= 0 + 4 + 2 + 1 = 7 Codul 01118421se mai poate scrie 0 8 + 1 4 + 1 2 + 1 1 = 0 + 4 +2 + 1 = 7 Codul 11102421se scrie 1 21+ 1 22+ 1 21+ 0 20= 2 + 4 + 2 + 0 = 8 Codul 11102421se mai poate scrie 1 2 + 1 4 + 1 2 + 0 1 = 2 + 4 +2 + 1 = 8 Codul 11014221se scrie 1 22+ 1 21+ 0 21+ 1 20 = 4 + 2 + 0 + 1 = 7 Codul 11014221se mai poate scrie 1 4 + 1 2 + 0 2 + 1 1 = 4 + 2 +0 + 1 = 7 Codul 10107421se scrie 1 7 + 0 4 + 1 2 + 0 1 = 7 + 0 +2 + 0 = 9

    CODURI ALFANUMERICE:

    Codurile alfanumerice conin cifre, litere i semne speciale care se numesc caractere. Cel mai utilizat cod alfanumeric este codul ASCII ( The American Standard Code for Information

    Interchange codul american standardizat pentru schimbul de informaii)

    Codul ASCII utilizeaz 7 bii pentru a codifica 128 de caractere diferite Codul ASCII extins 128-255 (8 biti) caractere suplimentare

    29.FUNCII LOGICE Axiomele i teoremele algebrei logice

    + - adunare logic -nmulire logic.

    AXIOMELE ALGEBREI LOGICE 1. ASOCIATIVITATEA

    (A + B) + C = A + (B + C) = A + B + C (A B) C = A (B C) = A B C

    2. COMUTATIVITATEA A + B = B + A A B = B A

    o 3. DISTRIBUTIVITATEA A (B + C) = A B + A C A + B C = (A + B) (A + C)

    o ELEMENT NEUTRU A + 0 = 0 + A = A A 1 = 1 A = A

    o COMPLEMENTUL A + A= 1 A A= 0

  • 8/13/2019 Subiecte Rezolvate Pentru Examen-Electronica

    35/42

    se ine cont de urmtoarele reguli:

    A i B pot fi nlocuite cu 0 sau 1. Dac A = 0 atunci B = 1 i invers 0 0 = 0 0 + 0 = 0 0 1 = 0 0= 1 1 1 = 1 1 + 1 = 1 1 0 = 0 1= 0

    Algebra boolean opereaz pe o mulime B = { x l x {0,1} }. n aceast mulime se definesc 3 legi de compoziie: Complementarea ( inversarea logic, negarea , NU, NOT) Disjuncia ( suma logic, reuniunea , SAU, OR ) Conjuncia ( produsul logic, intersecia, I , AND) O funcief : BnB se numetefuncie boolean. O funcie boolean de n variabile y = f (x1, x2, x3,....xn) se caracterizeaz prin faptul c att

    variabilele ct i funcia nu pot lua dect dou valori distincte 0 i 1.

  • 8/13/2019 Subiecte Rezolvate Pentru Examen-Electronica

    36/42

    Funciile logice de baz prezentate maisus se implementeaz (realizeaz) cu ajutorul unorcircuite fizice numitepori logice.

    Pentru reprezentarea funciilor se folosesc n mod curent 2 metode: Reprezentarea prin tabela de adevr Reprezentarea prin diagrame Veitch - Karnaugh

    NU (NON) negare

    Lui ii corepunde Avem o variabila de intrare A si o variabila de iesire S Se poate modela cu un tranzistor saturat Punem intrarea pe zero - blocaj Tranzistorul se comporta ca un intrerupator Am discutat tranzistorul la saturatie

    A A

  • 8/13/2019 Subiecte Rezolvate Pentru Examen-Electronica

    37/42

    Functia SI, SI-negat (AND si NAND)

    Se poate realiza in logica DRL (Diode Rezistor Logic) Putem avea si logica DTL (Diode Tranzistor Logic) Logica mai cunoscut TTL(Tranzistor Tranzistor Logic) Acum sunt tehnologii MOS

    DRL (functia AND) SI

    DTL (functia NAND) SI negat

  • 8/13/2019 Subiecte Rezolvate Pentru Examen-Electronica

    38/42

    Functii de baza: NU (NON) SI si Si-negat (AND si NAND) SAU si SAU-negat (OR si NOR) SAU exclusiv (XOR)

    30.CIRCUITE LOGICE N TEHNOLOGIE INTEGRAT

    n prezent, circuitele logice se realizeaz n exclusivitate prin tehnica integrriimonolitice. nfuncie de tehnologia utilizat, circuitele logice integrate se mpart n doucategorii:

    Circuite integrate bipolareTTL (au n componen tranzistori bipolari) Circuite integrate monopolareMOS (au n componen tranzistori cu efect decmp)

    CIRCUITE LOGICE INTEGRATE BIPOLARE:

    Familia c.i. TTL (Transistor Transistor Logic), este cea mai rspndit familie de circuite integratelogice.

    Circuitele sunt realizate cu tranzistori bipolari fr condensatori de cuplaj ntre ei (cu cuplajdirect).

    Cea mai rspndit familie de circuite logice integrate TTL este seria 74xx pentru aplicaiicomerciale

    31. Porti logice (TTL si monopolare)

    Elementele constructive ale circuitului: Tranzistorul multiemitor Q1- realizeaz funcia logic I Tranzistorul Q2realizeaz funcia logic NU Tranzistoarele Q3,Q4, dioda Detaj de ieire contratimp, asigur o impedande ieire

    mic

    Diodele D1, D2diode de tiere, limiteaz oscilaiile negative de intrare iamortizeaz oscilaiile parazite

  • 8/13/2019 Subiecte Rezolvate Pentru Examen-Electronica

    39/42

    Funcionarea circuitului: Dac una dintre intrrile A sau B este n 0 logic, tranzistorul Q1 se satureaz. Q1 saturat=>Q2 blocat=>Q4 blocat i Q3 saturat.n aceast situaie la ieire este 1

    logic.

    Dac ambele intrri A i B sunt n 1 logic, tranzistorul Q1 este blocat. Q1 blocat =>Q2 saturat =>Q4 saturat iQ3 blocat

    n aceast situaie la ieire este 0 logic.

    CIRCUITE LOGICE INTEGRATE MONOPOLARE

    Circuitele logice integrate realizate n tehnologie monopolar se mpart n 3 familii: Familia PMOSutilizeaz numai tranzistoare MOS cu canal de tip P(proces de fabricaie

    simplu, viteza de comutaie mic).

    Familia NMOSutilizeaz numai tranzistoare MOS cu canal de tip N(proces defabricaie mai complicat, viteza de comutaie mare).

    Familia CMOSutilizeaz tranzistoare MOS complementare unele cu canal de tipP ialtele cu canal de tip N. (vitez de comutaie medie i unconsum redus de energie;

    sunt cele mai tilizate circuite logice integrate monopolare).

    Particularitati CMOS: Gam mare pentru tensiunea de alimentare: 3,5 V ... 15 V Putere de consum mic Vitez de lucru bun Imunitate la zgomot foarte bun : 45% Densitate de integrare mare

    Circuitele logice CMOS se fabric n mai multe serii, cea mai utilizat fiind seria 40xx Poarta fundamental este INVERSORUL (poarta NU). Se compune din doi tranzistori MOS complementari, unul cu canal indus de tipp, pMOS i altul

    cu canal indus de tip n, nMOS conectai n serie, cu grilele (G) i drenele (D)

    conectate mpreun

  • 8/13/2019 Subiecte Rezolvate Pentru Examen-Electronica

    40/42

    32.CIRCUITE LOGICE COMBINAIONALE (CLC) sunt circuite alctuite din pori logice debaz a cror operare poate fi descris cu ajutorul

    algebrei Booleene.

    Aceste circuite se caracterizeaz prin faptul c n fiecare moment starea logic a ieiriidepindede modul n care se combin nivelurile logice ale intrrilor n acel moment.

    Funciile care descriu aceste tipuri de circuite reprezint funcii binarei pot fi scrise sub formarelaiilor:

    Problema esenial care trebuie rezolvat cu ajutorul CLC este

    implementarea unor funcii logice cu ajutorul unui numr minim de

    pori logice

    Porile logice sunt circuitele logice de baz din structura circuitelor logicecombinaionale. Pentru prelucrarea datelor n sistemele digitale i pentru citirea i afiarearezultatelorprelucrrii, este necesar parcurgerea urmtoarelor etape:

    Codarea i decodareatransformarea datelor dintr-un cod n altul Multiplexareatransmiterea ctre o ieire a unei singure informaii dintr-un grup de informaii Demultiplexareaintroducerea succesiv a datelor la diferite adrese posibile.

    Pentru efectuarea operaiilor aritmetice se utilizeaz circuite logice combinaionalespecialconstruite pentru acest scop numite circuite numerice (comparatoare, sumatoare, convertoare

    de cod).

    CODIFICATOARE:

    Codificatoarele (CD)sunt circuite logice combinaionale cu n intrri i m ieiricare furnizeazla ieire un cod de m bii atunci cnd numai una din cele n intrri esteactiv.

    Circuitele de codificare primesc la intrare semnale codificate ntr-un cod diferit de cel binar ifurnizeaz la ieire semnale n cod binar sau echivalentul acestuia.

  • 8/13/2019 Subiecte Rezolvate Pentru Examen-Electronica

    41/42

    Cel mai utilizat codificator este codificatorul zecimal-BCD la intrarea cruia seaplic date nsistemul zecimal iar la ieire apar date n codul BCD.

    DECODIFICATOARE:

    Decodificatoarele (DCD)sunt circuite logice combinaionale cu n intrri i m ieiri (m=2n) careactiveaz o singur ieire corespunztoare codului aplicat la intrare.

    Circuitele de codificare primesc la intrare semnale logice n cod binar sau echivalentul acestuia ifurnizeaz la ieire semnale n cod zecimal sau echivalentul acestuia.

    Cele mai utilizate decodificatoare sunt: decodificatorul BCD - zecimali decodificatorul BCD - 7segmente.

    Decodificatorul BCD - zecimalprimete la intrare datele n cod BCD i activeaz o singurieire corespunztoare codului de intrare.

    Are 4 intrri notate cu A, B, C, D (corespunztoare celor 4 bii din codul BCD) i cu 10 ieirinotate cu Y0, Y1, Y2, ,Y9(corespunztoare celor 10 cifre din codul zecimal).

    33.CIRCUITE LOGICE SECVENIALE Circuitele logice secveniale (CLS)sunt circuite logice combinaionale cu memorie. starea logic a ieirilordepinde att de starea logic a intrrilor ct i de strile logice anterioare

    ale intrrilor sauale circuitului.

    Un CLS se obine dintr-un circuit logic combinaional la care seadaug o serie de elemente decircuit secundare (elemente de memorie), care reprezintconexiuni de reacie invers (prin

    intermediul elementelor de memorie o parte din ieirilecircuitului sunt conectate la intrrile

    circuitului).

    X0, X1, .....Xnintrri principale accesibile din exterior Z0, Z1, .....Zmieiri principale accesibile din exterior Y0, Y1, .....YKintrri secundare Starea intrrilorsecundare formeaz starea intern PREZENT a CLS

    - ieiri secundare, nu sunt accesibile din exterior

    Starea ieirilor secundare formeaz starea intern URMTOARE a CLSt0, t1, .....tkelemente de memorie de ntrziere)

    Strile URMTOARE devin PREZENTE dup un interval detimp determinat de elementele dememorie (ntrziere).

  • 8/13/2019 Subiecte Rezolvate Pentru Examen-Electronica

    42/42

    n funcie de elementele de memorie, avem: circuite secveniale asincrone- starea prezent a circuituluipoate fi modificat n orice

    moment, ca efect al schimbrii nivelelor logice aplicate la intrrile principale

    circuite secveniale sincrone- starea prezent a circuituluipoate fi modificat numai laapariia unui semnal de temporizare numit semnal de ceas sau tact. Se aplic circuitului

    printr-o intrare suplimentar numit intrarea semnalului de ceas.

    CIRCUITE BASCULANTE BISTABILE: sunt cele mai simple CLS, cu dou stri stabile, utilizate ca elemente de memorie n circuitele

    logice secveniale complexe n scopul memorrii strilor interne ale acestora

    dou sau mai multe intrri i dou ieiri care suntcomplementare una fa de cealalt ifuncioneaz ca o memorie de 1 bit.

    pot funciona n 2 regimuri: Regim asincronCBB are numai intrri de date(latch-uri); Regim sincronCBB are pe lng intrrile de date i o intrare de tact(bistabile).

    n funcie de modul de comand i de strile disponibile CBB pot fide tipul: RS JK D T

    CIRCUITE BASCULANTE BISTABILE DE TIP RS: (caiet)

    CIRCUITE BASCULANTE BISTABILE DE TIP JK: (caiet)

    CIRCUITE BASCULANTE BISTABILE DE TIP D: (caiet)

    CIRCUITE BASCULANTE BISTABILE DE TIP T : (caiet)

    CBB de tip T (toggle) reprezint cel mai simplu automat i se obinedintr-un CBB de tip RS sau JKprin conectarea mpreun a celor dou intrri de date RSsau JK.

    Bistabilul de tip T are o singur intrare de date T, o intrare de tact CLK i dou ieiricomplementare Q i Q.

    Dac intrarea bistabilului T este n permanen 1 logic, bistabilul basculeaz n starea opus lafiecare impuls de tact, ceea ce nseamn c tot la al doilea impuls revine n aceeasi stare.

    A t i t t d tili bi t bil l i T t (di i ) d l d i