Краткие теоретические сведения Кафедра автоматики и электротехники ОПД. Ф. 04 ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКА ОПД. Ф. 04.02 ЭЛЕКТРОНИКА МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К контрольной работе Специальность 140106 Энергообеспечение предприятий Заочное обучение Уфа 2010 УДК 621.3.024/025:378.147 ББК 22.33:78.58 Р21 Рекомендовано к изданию методической комиссией энергетического факультета Башкирского государственного аграрного университета (протокол № от г.) Составители: ст. преподаватель кафедры автоматики и электротехники Рюкова Л.Д. Рецензент: к. т. н., профессор Муфазалов Ф. Ш. Ответственный за выпуск: заведующий кафедрой автоматики и электротехники к.т.н. Галимарданов И. И. Оглавление Цель контрольной работы 4 Краткие теоретические сведения 5 Задание 13 Библиографический список 16 Цель контрольной работы В соответствии с учебным планом подготовки студентов по направлению 140106 «Энергообеспечение предприятий» контрольная работа призвана закрепить знания, полученные при освоении дисциплины. Основные задачи контрольной работы сводятся к следующему: – научить студентов работать с научно-технической литературой; – привить практические навыки расчета простейших электронных схем. Полученные в ходе расчетно-графической работы знания, умения и навыки должны способствовать более глубокому усвоению курса «Электроника». Содержание расчетно-графической работы В общем случае расчетно-графическая работа должна содержать следующие основные разделы: – техническое задание на работу с указанием номера варианта и начальных данных для расчета; – расчет электрической измерительной схемы, включающий в себя расчет номиналов элементов и их выбор согласно стандартному ряду; – графическую часть; – заключительную часть, где должны приводится краткие выводы по результатам моделирования данной схемы. Объем и требования к оформлению работы Расчетно-графическая работа оформляется в виде пояснительной записки объемом 6-9 листов стандартного формата A4 (210х297 мм). В соответствии с п.1.3 пояснительная записка должна содержать разделы в следующем объеме: титульный лист; техническое задание – 1 лист; расчетная часть – 2-4 листа; графическая часть – 1-2 листа; заключение и выводы – 1 лист. Пояснительная записка является исчерпывающим документом по выполненной работе и должна содержать все необходимые схемы, рисунки, графики и таблицы. Оформление пояснительной записки должно выполняться согласно стандарту предприятия СТО 0493582-003-2009. Краткие теоретические сведения Вольтамперные характеристики (ВАХ) элементов электронных схем отражают основные функциональные свойства элемента и ограничения его рабочих параметров. Использование ВАХ в расчетах электронных схем (графо-аналитические методы расчетов) позволяет сделать расчет не только проще, но и наглядней, легко провести анализ тенденций изменения расчетного режима работы элемента от изменения собственных параметров и внешних воздействий. Одним из наиболее распространенных методов графо-аналитического расчета является метод нагрузочных линий. Суть метода нагрузочных линий можно пояснить на следующем примере. Пусть имеется электрическая цепь, представленная на рисунке 1 (а), состоящая из последовательно включенных в цепь постоянного напряжения E резистора R и нелинейного элемента (НЭ). При этом известна ВАХ этого НЭ – кривая 1 на рисунке 1 (б). Закон Ома для рассматриваемой цепи имеет вид E = UR + UНЭ = IR + UНЭ . Резистор R – линейный элемент, уравнение его ВАХ – I = UR / R, график представляет собой прямую, проходящую через центр координат. ВАХ НЭ не описана аналитически, поэтому невозможно найти силу тока в цепи I непосредственно из приведенного выше уравнения. Можно рассматривать R, как нагрузку НЭ и построить график зависимости тока I через R (одинакового для R и НЭ) от напряжения на НЭ - UНЭ - эта линия (в данном случае – прямая) и называется нагрузочной линией (НЛ). Одна точка НЛ соответствует воображаемому случаю, когда все напряжение E приложено к R (воображаемое к.з. в НЭ, UНЭ = 0), при этом ток максимален и равен IM = E / R. Вторая точка НЛ соответствует воображаемому случаю, когда ток в цепи равен нулю (воображаемый обрыв внутри НЭ), при этом падение напряжения на R так же равно нулю, а UНЭ = E. Очевидно, что все промежуточные точки искомого графика лежат на прямой, соединяющей эти точки – линия 2 на рисунке 1, б. Поскольку ток через R и НЭ один и тот же, его величина будет однозначно определяться точкой пересечения линий 1 и 2 (ВАХ НЭ и нагрузочной прямой резистора) – эта точка называется рабочей точкой (РТ) НЭ.  Рисунок 1 Схема цепи (а), ВАХ НЭ и нагрузочная прямая (б) С помощью метода нагрузочных линий легко отследить характер изменений режима работы НЭ (смещения РТ) от изменения параметров цепи. На рисунке 2 показано смещение НЛ и соответствующее смещение РТ при изменении сопротивления резистора R и напряжения источника Е.  Рисунок 2 Изменение положения РТ НЛ при изменении сопротивления резистора R (а) и напряжения источника Е (б) |