docנוסחאון באלקטרוניקה תקבילית א` לכיתה י;quot&ג
download 
Report Transcription
נוסחאון באלקטרוניקה תקבילית א` לכיתה י;quot&ג
מדינת ישראל סוג הבחינה :גמר לבתי–ספר לטכנאים ולהנדסאים מועד הבחינה :אביב תשס"ט2009 , סמל השאלון711001 : משרד החינוך אין להעביר את הנוסחאון לנבחן אחר מקום למדבקת נבחן נוסחאון באלקטרוניקה תקבילית א' לכיתה י"ג ( 8עמודים) דיודת צומת משוואת זרם–מתח של דיודה מעשית: VD ηVT – 1 I D = IS e I VD = ηVT ln D + 1 IS ][A — ID זרם הדיודה ][A — IS זרם זליגה אחורי ]— VD [V מתח הדיודה ]— VT [V מתח התלוי בטמפרטורה גרמניום — 1 — η = סיליקון — 2 מקדם טרנזיסטור דו–נושאי (בתחום הפעיל) ][A — IC זרם קולט ][A — IE זרם פולט ][A — IB זרם בסיס I C = βI B , I E = (β + 1) I B , I E = I C + I B IC β α = =, β 1– α IE β + 1 =α המשך בעמוד 2 -2- נוסחאון באלקטרוניקה תקבילית א' אביב תשס"ט ,נספח לשאלון 711001 תרשים תמורה מקורב מסוג hשל טרנזיסטור דו־נושאי ic C ib h fe i b B hie E טרנזיסטור ( FETאיזור הרוויה) 2 Vgs – I D = I DSS 1 Vp 2 I DSS Vgs – 1 Vp Vp = gm ]— IDSS [A ]— Vgs [V המתח בין השער למקור ]— Vp [V מתח צביטה Vp זרם האפיק עבור Vgs = 0 2 I DSS ][A — ID זרם האפיק = gm 0 1 — gm מוליכות הדדית 1 Ω מוליכות הדדית עבור Ω — gm0 Vgs = 0 המשך בעמוד 3 -3- נוסחאון באלקטרוניקה תקבילית א' אביב תשס"ט ,נספח לשאלון 711001 תרשים תמורה מקורב של FET G D Vds rd Vgs g m Vgs S טרנזיסטור ( MOSFETאיזור הרוויה) עבור טרנזיסטור מסוג : N – CHANNEL ) I D = k ( VGS – VT 2 תנאי הרוויה: VGS > VT ]— VT [V mA 2 V — k מתח צביטה מקדם VDS > VGS – VT הערה :מעגל התמורה לאות חילופין של טרנזיסטור MOSFETזהה לזה של טרנזיסטור . JFET המשך בעמוד 4 -4- נוסחאון באלקטרוניקה תקבילית א' אביב תשס"ט ,נספח לשאלון 711001 מתחים וזרמים בגל סינוס עם זווית הצתה א. )v(t בקרת חצי גל בעומס אומי Vm 0≤α≤π t 2P W v ( t ) = Vm ⋅ sin ωt Vm ] [1 + cos α 2π = VAV π 2 ] v(t) [V — ]— VAV [V — V ] RMS[V = VL = VRMS — V ] m [V הערך המרבי של המתח 2 VRMS R VAV R VRMS R Vm 2 =P = I AV = I RMS = Vin A P W W מתח הגל בתלות בזמן הערך הממוצע של המתח הערך היעיל של המתח Vm 1 π – α + sin 2α 2 ] — α [radזווית הצתה rad sec — ω t — — — — — — ]R [Ω ]P [W ]IAV [A ]IRMS [A ]VL [V ]— Vin [V ][sec מהירות זוויתית (תדר זוויתי) זמן התנגדות העומס הספק על העומס הערך הממוצע של הזרם הערך היעיל של הזרם הערך היעיל של המתח על העומס הערך היעיל של מתח הכניסה בקרת הספק עבור חצי מחזור VL / Vin 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 ] [°זווית הצתה 0.1 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 0 המשך בעמוד 5 -5- ב. נוסחאון באלקטרוניקה תקבילית א' אביב תשס"ט ,נספח לשאלון 711001 בקרת גל שלם בעומס אומי )v(t 0≤α≤π P+A W t A P 2P W W W v ( t ) = Vm ⋅ sin ωt VAV = 0 Vm 1 sin 2α π – α + 2 2 π = VL = VRMS 2 VRMS R =P VRMS R Vm 2 = I RMS = Vin ] — α [radזווית הצתה ]v(t) [V ]VAV [V ]VRMS[V ]Vm [V rad sec I AV = 0 Vm — — — — מתח הגל בתלות בזמן הערך הממוצע של המתח הערך היעיל של המתח הערך המרבי של המתח — ω מהירות זוויתית (תדר זוויתי) זמן התנגדות העומס הספק על העומס הערך הממוצע של הזרם הערך היעיל של הזרם הערך היעיל של המתח על העומס הערך היעיל של מתח הכניסה t — — — — — — ]R [Ω ]P [W ]IAV [A ]IRMS [A ]VL [V ]— Vin [V ][sec בקרת הספק עבור מחזור שלם VL / Vin 1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 ] [°זווית הצתה 0.1 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 0 המשך בעמוד 6 -6- נוסחאון באלקטרוניקה תקבילית א' אביב תשס"ט ,נספח לשאלון 711001 מתחים וזרמים בגל מלבני t on T )v(t V =D t toff VAV = D ⋅ V VRMS = D ⋅ V VAV R = I AV VRMS R ton T — D מחזור פעולה ]— ton [sec זמן הולכה ]— toff [sec זמן פוגה — T ][sec ()Duty Cycle זמן המחזור = I RMS מיישרים א. יישור חד–מופעי — חצי גל בעומס אומי Vm π = VAV Vm 2 = VRMS VAV R = I AV VRMS R = I RMS 2 VRMS R =P ]— VAV [V הערך הממוצע של המתח ]— Vm [V הערך המרבי של המתח ]— VRMS[V הערך היעיל של המתח ]— IAV [A הערך הממוצע של הזרם ]— IRMS [A הערך היעיל של הזרם ][Ω — R התנגדות העומס ][W — P הספק על העומס המשך בעמוד 7 -7- ב. נוסחאון באלקטרוניקה תקבילית א' אביב תשס"ט ,נספח לשאלון 711001 יישור חד–מופעי — גל שלם בעומס אומי 2Vm π Vm 2 = VAV = VRMS VAV R = I AV VRMS R = I RMS 2 VRMS R =P ]— VAV [V הערך הממוצע של המתח ]— Vm [V הערך המרבי של המתח ]— VRMS[V הערך היעיל של המתח ]— IAV [A הערך הממוצע של הזרם ]— IRMS [A הערך היעיל של הזרם ][Ω — R התנגדות העומס ][W — P הספק על העומס מתח אדווה במיישר חצי גל Vomax R⋅C⋅f ≈ ∆V ]— ΔV [V מתח גליות (אדווה) ]— Vomax[V מתח מרבי במוצא — f תדר מתח הכניסה ][Hz מתח אדווה במיישר גל שלם Vomax 2 ⋅R ⋅C ⋅f ≈ ∆V המשך בעמוד 8 -8- נוסחאון באלקטרוניקה תקבילית א' אביב תשס"ט ,נספח לשאלון 711001 מגברי הפרש Vo = A1 ⋅ V1 + A 2 ⋅ V2 Vo V1 V2 = 0 = A1 Vo V2 V1 = 0 = A2 A1 – A 2 2 ]— V1 [V ]— V2 [V מתח מבוא מתח מבוא = Ad — Ad הגבר הפרשי A c = A1 + A 2 — Ac הגבר האות המשותף — CMRR יחס דחיית האות המשותף Ad Ac = CMRR Vo = A d ⋅ Vd + A c ⋅ Vc Vd = V1 – V2 V1 + V2 2 ][V — Vd הפרש מתחי המבוא = Vc Vo V = o Vd Vc = 0 2Vi = Ad Vo V = o Vc Vd = 0 Vi = Ac ][V בהצלחה! Vc — ממוצע הסכום של מתחי המבוא
