Radivoje Đurić, Zbirka zadataka iz osnova elektronike DIODA. Elektrotehnički fakultet, Odsek za elektroniku

Transcript

1 adoje Đurć brka zadataka z osnoa elektronke OA Elektrotehnčk fakultet Odsek za elektronku

2

3 oda 3 Slka U kolu sa slke dode maju razlčte nerzne struje zasćenja S = S dok je t = kt / q= 5m T = 93K Ukolko se drugačje ne naglas smatrat da je temperatura ambjenta T = T a) Ako je = 5 odredt napone na dodama = = b) ponot prethodnu tačku ako je = 5 c) a kolko će se proment napon na dodama z tačke a) ako se temperatura ambjenta promen za T = 8 C ešenje: a) Kada je = 5 doda je drektno polarsana a doda nerzno retpostamo da je struja kroz granu sa dodama jednaka nerznoj struj zasćenja dode S Tada je ln ln S = = t = t = t ln = m S S = = ( ) = = 4989 roerom se dobja da je struja dode / t 98 = e = e S S S što znač da je početna pretpostaka opradana a struje napon su rlo prblžn zračunatm rednostma b) Kada je = 5 doda je drektno polarsana a doda nerzno Sada je struja z generatora S odakle se dobja napon na dod ln ln S = = t = t = t ln ( ) = 77 m S S = = = 497 c) Temperaturno su zasn napon t nerzna struja zasćenja TT k t ( T) = T S ( T) S ( T ) q ako se nerzna struja zasćenja udostručaa prblžno na sakh C ode napon na dodama zase od odnosa nerznh struja zasćenja Oe struje se podjednako menjaju ako su dode u stm radnm usloma zbog čega je 3 ( ) 3 k = T T = ln t T t T = ln ( T T) q T = T T 3 T = ln t ( T) = 8m T = = 8 m U kolu sa slke paralelno su poezane slcjumska doda čja je nerzna struja zasćenja S = fa Šotk doda sa S = na Ako je: = 5 t = 5m = ma odredt struje doda Kolko znos napon na dodama = =? Slka ešenje:

4 4 brka zadataka z osnoa elektronke rema Krhofom pralma je = a pošto je = = tln = = tln S S S 6 = S = = = na / S S S S = S S = = ma što znač da Šotk doda praktčno prood su struju strujnog zora dok je napon na dodama = = t ln = 878 m S 3 U kolu sa slke 3 upotrebljene su dode dentčnh parametara oznato je: = = ma Ako je = odredt struje doda 5 4 ešenje: bog redne eze struje doda 5međusobno su jednake = = = = = = = 3 = 4 = a pošto je = = /5 st zaključak može da se prmen na rednu ezu doda = 7 = 8 = 9 = 6 = 7 = 8 = 9 6 = /4 rema Krhofoom pralu je Slka 3 = / t /5 ( t ) = = Se = Se 6 / t /4 ( t ) = 6 = Se = Se /5 ( t) /4 ( t ) /5 = Se Se = ( t) /4 ( t ) S = ( e e ) = 563nA Na osnou prethodnog dobjaju se struje /5 ( t) /5 ( t) /5 ( t) /4 ( t) / t = e = e e e = e = 83µA 9 8 S / ( t) / ( t) / ( t) = = e = e e = 968µA 4 Slcjumska doda u kolu sa slke 4 ma nerznu struju zasćenja = fa dok je: = 5 = 5m S = 5 = 5kΩ Odredt struju dode napon na dod ešenje: Slka 4 rema Krhofom pralma je = = = Strujno-naponska karakterstka dode opsana je jednačnom t =

5 oda 5 = tln tln S S a posle smene z prethodne jednakost postaje ln = t S rethodna jednakost je transcedentna Ona se može rešt teratnm postupkom ln k k = t S k napon u k k-toj teracj a b mogao da otpočne teratn proces gde su ( k ) mora se usojt početna rednost ( ) Uzmmo da je ( ) = 6m posle čega se dobja () = 648m = 66m 3 = 638m = = = 5 636m 6 633m 7 635m ošto je poznat napon na dod struja dode je = 7393µA = 4 = 63 m 8 = 9 = = 634 m 5 Odredt temperaturn koefcjent napona drektno polarsane slcjumske poluproodnčke dode d / dt ešenje: Strujno-naponska karakterstke dode opsana je jednačnom ln p = t n S = qn A S N d L p N a L n Temperaturno su zasn napon = kt / q nerzna struja zasćenja pa je ošto je t d k d k d d dt q dt q dt T dt = ln t S ln t S = = ln / t S S S S S S S = kn a n se menja sa temeperaturom po zakonu 3 ( / t n ) = BT e = to je ( 3 / t ln ln ) ln 3ln S kbt e kb T d 3 = = ( ln ) S = t dt T Tt Smenom se dobja da je promena napona drektno polarsane dode sa temperaturom d d 3 3 ( ln t t t S) = = = dt T dt T T T T Na temperatur T = T = 3 K napon t je t ( T = 3 K) = 57 m Ako se doda polarše konstantnom strujom tako da je 6 = temperaturn koefcjent napona je d 3 t = = ( ) m/ C= 3m/ C dt T 3

6 6 brka zadataka z osnoa elektronke U praks se občno uzma da je d / dt / T m/ C 6 Na slc 6 prkazana je strujno-naponska karakterstka jedne dode koja se analtčk može predstat u oblku exp = S nt Merenjem je ustanoljeno da je napon na dod = 83m pr = ma = 876 m pr = 3mA Odredt nerznu struju zasćenja S emson koefcjent n ešenje: ošto je /( nt ) = Se /( nt ) = Se /( nt ) = Se ( ) / ( nt) / = e ln ( / ) = n = 3 nt tln ( / ) Na osnou ooga se dobja nerzna struja zasćenja /( nt ) S = e 7nA Slka 7 g C strujom strujnog zora 7 a kolo sa slke 7 poznato je: t = 5m S = fa g = 5Ω C Odredt nacrtat zasnost odnosa promenlje komponente napona napona pobudnog generatora a = / u funkcj struje µa ma p g ešenje Struja dode je ( / t ) = S ( e ) U mrnoj radnoj tačk g = doda je drektno polarsana = Otpornost dode za male sgnale u okoln mrne radne tačke je g p rd = d / d = Na osnou strujno-naponske karakterstke dode je r d d d ( ) ( ) / t S / t = S S e = e = d d t t odakle se dobja otpornost dode u okoln zadate mrne radne tačke Slka 7a t t r t d = = = d / d S Na slc 7a prkazana je šema kola za male sgnale u okoln mrne radne tačke rema ooj g Slka 6

7 oda 7 a Slka 7b µa ma slc je p rd t / a = = = r ( / ) g d g t g a = = 3 - ( g / t) [A ] Na osnou prethodnog zraza na slc 7b prkazana je zasnost slabljenja u funkcj struje a = a odakle se može zaključt da kolo rad kao strujno kontrolsan atenuator(oslabljač) 8 oluproodnčka doda u kolu sa slke 8 ma nerznu struju zasćenja S = fa dok je: t = 5m = g = m sn( πft) m = m f = khz g = Ω = kω C g C a) Odredt otpornost tako da u odsustu pobude g = struja dode bude = ma g b) od usloom z prethodne tačke odredt remensk oblk napona na potrošaču ( t ) c) Kolko znos ampltuda napona na potrošaču kada je = MΩ? Slka 8 ešenje: a) Ekalentna šema kola u odsustu promenlje pobude prkazana je na slc 8a Struja napon na dod poezan su poznatom relacjom ln ln = t t g S S al preko konfguracje kola = g U ran prethodna jednačna predstalja jednačnu radne prae = Slka 8a g g Na osnou brojnh rednost je ln g = t = 766m = = 57Ω S b) Na osnou struje u mrnoj radnoj tačk određuje se otpornost za male sgnale dode u okoln mrne radne tačke r d d d ( ) ( ) / t S / t = S S e = e = d d t t t r t d = = = 5Ω d / d S = Na slc 8b prkazana je šema za male sgnale kola sa slke 8 Napon na potrošaču je p = g = 75g r d g

8 8 brka zadataka z osnoa elektronke g g Lnearzacjom dode u okoln mrne radne tačke dobja se lnearno kolo na koje se može prment prncp superpozcje = p = g rd g () t = g = 75 g r d g 75 sn ( π ) 5m sn ( π ) Slka 8b t = m ft = ft c) Na osnou prethodnh jednakost se dobja = g = tln ln = t S ( g ) S rethodna jednakost je transcedentna a rešćemo je teratno ln ( k ) k = t k = ( g ) Usajanjem početne rednost napona na dod 7 () = 58 = 584 S = dobja se 3 = 4 = 584 ošto je = ( 3) = 584 5m = = 4 µa r t d = = = 77 kω g 8µA Na osnou ooga šeme za male sgnale napon na potrošaču je 3 p = g = 53 g = pm sn ( π ft) r r d EE d g pm 3 = 53 = m m 9 U kolu sa slke 9 dode se mogu smatrat dealnm dok je = EE = Odredt struje doda napon kada je: = = kω a) b) p = = kω ešenje: a) retpostamo da obe dode proode Tada je slka 9a = = = = = ma EE = EE EE = = = = = ma Slka 9 retpostaka o proođenju doda je opradana pošto je > > tako da su rednost struja napona su = = ma = b) Na osnou ste pretpostake kao u prethodnoj tačk tj da su dode proodne slka 9a ma se

9 oda 9 = = = ma EE = = = = ma ošto je struja dode < zaključujemo da je pretpostaka o proodnost doda neodrža retpostamo da je doda zakočena a EE EE da doda prood slka 9b od oom pretpostakom je Slka 9a Slka 9b = EE = = = 33mA 3 ošto je = = = = 3 33 ( ) = = = < lako se dolaz do zaključka da je pretpostaka o neproodnost dode opradana Kako je > sprana je pretpostaka o proodnost dode što znač da je = = 33mA = 3 33 U kolu sa slke a upotrebljena je doda čja je strujno-naponska karakterstka prkazana na slc b oznato je: = 3 = 7 = = = kω Odredt = nacrtat zasnost ešenje: Kada oda ne prood zlazn napon je = = a b doda proela potrebno je da bude ~/ = = 3 7 = ( / ) = ( ) = 74 ( ) Kada je > doda je proodna tako da je = = 37 dok je pr doda neproodna Slka c Na slc c prkazana je zasnost = odakle se može zaključt da kolo rad kao ogrančaač poztnh napona = 74 Slka a Slka b

10 brka zadataka z osnoa elektronke 3 U kolu sa slke upotrebljena je doda koja kada prood ma napon = 7 Ako je poznato: = 5 = = kω 3 = kω odredt nacrtat zasnost = 5 5 Slka T = = T 3 Slka a ešenje: redstaljajuć deo kola sa slke preko ekalentnog Teenenoog generatora dobja se kolo prkazano na slc a Se dok je < T = 5 = = doda ne prood pa je = oda prood kada je > = = = = 3 T 3 T = T 3 T T 3 [ ] = m/ Kada je = 5 napon na zlazu je = = 95 48[ m/] 5 = 3 9 Kolo sa slke predstalja ogrančaač napona a karakterstka = ( ) je prkazana na slc b T ~48m/ U kolu sa slke dode kada proode maju napon = 7 dok je: = 5 = 4 = 5 = kω = kω 3 = 5 ~ T Slka b Slka Odredt nacrtat zasnost = ( ) ešenje: Se dok ne postane ne prood njedna doda a zlazn napon je = = = = 37 3

11 3 A a oda = < prood doda dok je doda zakočena redstaljajuć deo kola preko ekalentnog Teenenoog generatora dobja se kolo prkazano na slc a rema ooj slc je T = 3 T = ( T ) = ( 8 5 ) 3 T T 3 T = Kada postane = odnosno 4 A 4 5 Slka a doda nać će se na granc proođenja dok je = = = = = / 4 5 A = 39 A a > proode obe T dode a šema ekalentnog kola / prkazana je na slc b /3 T rmenjujuć još jednom Teenenou teoremu kolo sa slke b transformše se u kolo prkazano na slc c gde je Slka b Slka c X T = [ ] X Y 57 Y 3 9 = 54 ~3 X Y 3 37 ~5 T = X Y = 3 4 = 86 kω [ ] X = Y = rema ooj slc je ~ 3 T = ( T ) Slka d 3 T 3 T ( ) = 7 3 Kada je = napon na zlazu je ( = ) = 57 Na slc d prkazana je karakterstka prenosa = Oo kolo predstalja ogrančaač poztnh napona sa postepenm ogrančaanjem Slka 3 EE 3 U kolu sa slke 3 upotrebljene su dode sa = 7 dok je: = = kω = EE = 5 Odredt nacrtat zasnost = ( ) ( ) ( ) 6 ešenje:

12 brka zadataka z osnoa elektronke Kada je = 6 pošto su s ostal potencjal u kolu eć od 6 doda je zakočena ošto je struja dode EE = = = 6 ma > ona prood pa je = = EE ( EE ) = = = 9 S porastom napona napon nerzne polarzacje na dod EE se smanjuje Kada postane > = = = 9 Slka 3a proešće doda slka 3a Sa slke se uočaa da je = = = = ( ) ma ošto je ~ EE = 6 smenom zraza za struju dobja se struja dode 3 ~ = ~3 = ( 3 57) ma oslednje zasnost aže se dok ne postane = 6 kada se koč doda r oome je ~ = = = = = 93mA a > doda je zakočena = pa je = EE = 6 ( ) = 43 ma Slka 3b Kada je = 6 struja dode je = 3 = ma Na slc 3b prkazane su prethodne zasnost Slka 4a Slka 4b 4 U kolu sa slke 4a upotrebljene su dode čja je strujno-naponska karakterstka prkazana na slc 4b dok je = kω a) Odredt nacrtat zasnost = b) Ako je ( π ft) = sn f = 5 Hz nacrtat remensk oblk napona

13 oda 3 ešenje: a) Kada je njedna doda ne prood dok je ~ t/ T = 5 a > doda je proodna doda je zakočena dok je Slka 4c Slka 4d = a < stuacja je obrnuta doda prood a je zakočena Stoga je napon na zlazu = Na slc 4c prkazana je zasnost = ( ) b) Na osnou rezultata z tačke a) na slc 4d prkazan je remensk oblk napona uzlaznog prolaska mrežnog napona kroz nulu do proođenja dode proteć će reme 7 5 Slka 5 Slka 5a Slka 5b 6 5 [] [] t Od t = arcsn arcsn 76µs π f = m π f = što je mnogo manje od poluperode mrežnog napona T /= ms Stoga napon na zlazu še lč na praougaon remensk oblk kao taka se može korstt kao detektor prolaska mrežnog napona () t kroz nulu Oo je potrebno pr snhronom radu uređaja koj se napajaju z gradske mreže 5 Korsteć de baterje da otpornka de dode koje maju = 7 realzoat kolo čja je karakterstka prenosa prkazana na slc 5 Odredt napone baterja rednost upotrebljenh otpornost Smatrat da je pr ulaznom naponu = 8 struja pobudnog generatora = µa ešenje: Kolo očgledno predstalja ogrančaač napona U opsegu 5 5 zlazn napon jednak je ulaznom = Ogrančenje napona sa donje strane nastupa kada je = 5 Oo se može realzoat rednom ezom dode baterje lja je ems = 5- = 43 slka 5a Kada je napon na ulazu eć od 5 ogrančenje napona je postepeno napon na zlazu blago zas od ulaznog napona Oaka karakterstka može se realzoat rednom ezom dode otpornost slka 5b oda treba da počne proodt kada je = 5 odakle se dobja potrebna rednost napona baterje = 5 = 43 Kada prood doda nagb karakterstke se podešaa odnosom otpornost

14 4 brka zadataka z osnoa elektronke m = m = m ošto je nagb karakterstke na slc 5 m = /3 / = z usloa da je pr = 8 struja pobudnog generatora = µa dobja se otpornost 8 6 = k Ω= k Ω = /= kω Slka 5c Na slc 5c prkazana je kompletna šema kola ogrančaača napona čja je karakterstka na slc Na slc je prkazan tz reco spoj ode maju prag proođenja = 7 dok je = kω a) Odredt nacrtat zasnost = b) Ako je = m sn ( π ft) m 9 remensk oblk napona na potrošaču () t = f = 5 Hz nacrtat Slka ešenje: a) retpostamo da u slučaju kada je > struju potrošača proode dode 3 slka 6a Oe dode mogu proodt kada je 3 4 > > = 3 = ošto je tada = = < = = < 4 3 obe preostale dode su zakočene što znač da je početna Slka 6a Slka 6b pretpostaka opradana Napon na potrošaču je = 3 = > Kada je < zbog smetrje kola proodne Slka 6c ~ ~ > < su dode 4 dok je napon na potrošaču slka 6b = 4 = < Kada je njedna doda ne od pa je = Na slc 6c prkazana je zasnost = b) Na osnou karakterstke prenosa z tačke a) lako se dolaz do remenskog oblka napona na potrošaču slka 6d Trenutak t određuje se z usloa kada počnju da proode dode 3

15 m m m Slka 6d Slka 7 t oda 5 = msn( ωt ) t = arcsn = 497µs ω m Kolo predstalja punotalasn spraljač bog pada napona na dodama ulazn napon nje preczno spraljen a neprecznost je manje zražena što je odnos ampltude ulaznog napona napona na dod eć Kada je m napon na potrošaču raan je nul što znač da kolo tada ne obalja soju funkcju 7 U kolu sa slke 7 upotrebljene su dode sa = 7 dok je: = sn ( π ft) f = 5 Hz = = kω = 68kΩ Odredt nacrtat karakterstku prenosa = ( ) ešenje: a) Kada je > prood doda retpostamo da je doda zakočena slka 7a rema ooj slc je = ( ) 75 ( ) Na osnou ooga dobja se da je napon na dod = ( ) = < što znač da je početna pretpostaka opradana Kada je < prood doda dok je doda zakočena Na slc 7b prkazan je aktn deo kola u oom > < slučaju Na osnou njega je = ( ) ( ) Kada je njedna doda ne ~ 75 ~ 75 prood pa je tada = Na slc 7c prkazana je zasnost = Slka 7c 8 U kolu sa slke 8 upotrebljene su dode sa = 7 dok je: = sn ( π ft) f = 5 Hz = = kω = 68kΩ Odredt nacrtat karakterstku prenosa = ( ) T / t Slka 7a Slka 7b T t t

16 6 brka zadataka z osnoa elektronke ešenje: Kada je > prood doda doda je zakočena dok je struja pobudnog generatora > Na slc 8a prkazana je šema aktnog dela kola kada je > Na osnou oe slke je Slka 8 = ( ) = 43 ( ) U oom nteralu struja dode jednaka je struj potrošača a njeno proođenje potrebno je da bude = = = > > < > Slka 8a Slka 8b Kada je < prood doda doda zakočena dok je < Na slc 8b prkazan je aktn deo kola u oom slučaju Na osnou oe slke je ( ) = = 43 ( ) Sada doda prood struju potrošača a 486 b doda proodla potrebno je da bude = > < ~ 43 ~ 43 Kada je njedna doda ne prood struja pobudnog generatora protče kroz otpornost dok je napon na potrošaču = Na slc 8c prkazana je zasnost Slka 8c = C 3 9 U kolu sa slke 9 upotrebljene su dode sa = 6 a poznato je: = = kω 3 = kω = 5 Ako je = m sn ( π ft) m = 5 f = khz odredt nacrtat remenske oblke napona na zlazu struja doda ešenje: U mrnoj radnoj tačk = doda prood struju Slka 9 = = = 44 ma kroz kondenzator ne protče struja a zbog redne otpornost 3 doda je na granc proođenja = = = / = 3 3

17 C Slka 9a m m m max max 3 T / ( ) T / T / oda 7 Napon na kondenzatoru je C = a zbog C napon na njemu se ne menja sa promenom ulaznog napona Na osnou ooga na slc 9a prkazano je ekalentno kolo pr promenljom ulaznom naponu Kada je > proodće doda a njena struja je C = = = ( ) µa 3 3 Maksmalna rednost oe struje je m max = = 5µA 3 Napon na zlazu tada je = C = = > dok je struja dode ( ) T t = = T T t t je ( ) = 4 4 ma > Maksmalna rednost oe dodne struje je max = ( m 44) ma = 94 ma g g = g g g = 3 g < = = 3 g < Kada je < zakočena je doda Struja dode = Sa smanjenjem napona pobudnog generatora smanjuje se struja dode se dok se ne zakoč U grančnom slučaju je = = = = = 44 t Trenutak kada se dešaa zakočenuje dode određuje se T / t t T z usloa t Slka 9b = arcsn = 67µs π f m a m doda je zakočena Na slc 9b prkazan su releantn remensk djagram Trenutak t kada doda ponoo počnje da od slka 9b smetrčan je u odnosu na 3 T /4 pa je t = ( 3 T / 4) (( 3 T / 4) t) = 888 µs C U kolu sa slke može se smatrat da je doda dealna Ako je ( t) = m sn ( π ft) f = khz odredt nacrtat Slka

18 8 brka zadataka z osnoa elektronke remenske djagrame struje dode napona Smatrat da je u početnom trenutku posmatranja m ( ) = /4 5/4 t/ T ešenje: m Kada je ( t ) > < t < t doda prood struju d C() t d() t () t = C() t = C C dt = dt dm t/ T tako da je d () t /4 ( t) = ( t) () t = C = Cmω cos( ωt) dt m < t < t t/ T oda će se zakočt kada postane () t = što se dešaa kada je ωt = π / t = T /4 /4 5/4 t/ T Napon na kondenzatoru je tada C( t = T /4) = ( t = T /4) = msn ( π /) = m m Kada je t T /4 doda je zakočena a napon na kondenzatoru se ne menja C( t T /4) = m m Napon na dod je Slka a t t () t = m ( sn ( ωt) ) t t Na slc a prkazan su releantn remensk djagram Kolo obalja funkcju detektora ršne rednost (pka) ulaznog napona U U kolu sa slke a naponsk zor U = 4 sn ( π ft) f = 5 Hz pun akumulatorsku baterju B = a na slc b prkazana je strujno-naponska karakterstka dode gde je = 85 = 5mΩ Slka a Slka b a) Odredt ugao protcanja struje kroz dodu α Ugao protcanja je ugao α za koj je struja dode > b) Odredt otpornost tako da srednja struja punjenja baterje bude = A od usloom z prethodne tačke odredt: c) maksmalnu rednost dodne struje max d) snagu koja se dspra na otpornku e) srednju snagu koja se dspra na dod ešenje: B ~/ eff =

19 m B m max U θ π θ oda 9 a) oda će proest kada je napon pobudnog generatora slka c U = msnθ = B arcsn B θ = = 565rad ( 34 ) m a prestaće da od kada je θ = π θ = 576 rad 476 Ugao proođenja struje dode je θ = θ θ = π θ 5 b) Srednja rednost struje dode je π = ( θ ) dθ π πθ msnθ ( B ) dθ θ π = θ θ π Slka c cosθ ( B θ = ) π π cosθ θ = ( B ) 3Ω π π c) Maksmalna struja kroz dodu protče pr maksmalnom ulaznom naponu m ( B ) max = = 477 A d) Efektna rednost struje dode je π deff = ( θ ) dθ π π πθ deff sn m B π π ( ) θ = θ dθ = θ dθ πθ deff = sn m θ m B B π ( ) θ dθ = prethodn ntegral postaje dθ ošto je sn θ cos( θ ) πθ m deff = ( cos( θ )) m ( B ) ( B ) π ( ) θ π π π π msnθ θ m θ deff = m ( B ) cosθ ( B ) ( ) 4 4 deff 3 79 A = Snaga koja se dspra na otpornost je reff deff = = 87 W e) Srednja snaga koja se dspra na dod je π θ

20 brka zadataka z osnoa elektronke = p = = = 7 W a kolo sa slke poznato je: = EE = = = = kω Strujno-naponska karakterstka doda prkazana je na stoj slc gde je = 7 Odredt nacrtat karakterstku prenosa = ( ) EE ešenje: 3 4 Kada je = EE doda 3 je zakočena dok je proodna retpostamo da preostale de dode proode struju Tada je = = = EE što znač da dode 4 nemogu proodt retpostamo zatm EE da su proodne dode 4 Struja dode je Slka EE ( = EE) = = > što znač da je pretpostaka o njenom proođenju sprana Struja dode 4 je 4 EE EE 4 4 ( = EE) = = > što potrđuje kompletnu pretpostaku Na osnou ooga dobja se da je napon na potrošaču slka a ( EE 4) EE = = 465 Sa poećaanjem ulaznog napona rastu napon na anodama doda 3 ošto su EE EE napon na njhom katodama konstantn s porastom ulaznog napona oe dode se se še drektno polaršu Kada postane = = 4 = = Slka a Slka b proešće doda 3 ošto je 3 = 4 storemeno će proest doda ošto se četr dode proode struju napon na potrošaču je = = Sa poećanjem napona raste napon na potrošaču dodna struja raste dok se smanjuje oda će se zakočt kada sa struja z otpornost protče kroz dodu storemeno će se zakočt doda 4 slka b tako da je = = = = = ( ) = = 465

21 EE Slka c C C 5 6 Slka 3 3 EE A B 4 EE ~ oda = = = 3 EE 3 = = Sa daljm poećanjem napona napon na potrošaču se ne menja = = 465 = = 465 = Na slc c prkazana je zasnost *3 a kolo sa slke 3 poznato je: = EE = 5 = = = kω = 7 Ako je t = sn π ft f = khz odredt zasnost = ( ) u da slučaja: a) = = 5 C a) C = = b) Na osnou rezultata z prethodne tačke objasnt funkcju kola c) Ako C ma rednost > < odredt mnmalnu rednost napona opseg rednost napona za koju će kolo obaljat funkcju z tačke b) Smatrat da je nerzn napon na dodama pr kojem dolaz do eneroog proboja = 6 N ešenje: a) Kada je C = 5 zakočene su dode 5 6 preostale četr dode 3 4 proode dok je t = t = sn π ft a) Kada je C = proode dode 5 6 Kada je = razlka potencjala zmeđu tačaka A B A B = C ( C ) = C = 6 je nedooljna da b preostale četr dode 3 4 proodle Stoga je = Kada ulazn napon poraste znad = = C 6 3 = C = doda 3 će proodt dok će se tada zakočt doda 6 zlazn napon će dalje bt na nul pošto su dode 4 neproodne Kada je m = proodne su dode 5 3 dok je zlazn napon jednak nul Sa smanjenjem ulaznog napona pr = = C 5 = C = doć će do proođenja dode zakočenja dode 5 zlazn napon će dalje bt nula pošto su neproodne dode 3 4 a m = proodne su samo dode 6 dok je zlazn napon jednak nul Na osnou prethodnog zaključujemo da je u oom slučaju uek t = b) ošto se na potrošaču pojaljuje napon pobudnog generatora l nult napon u zasnost od

22 brka zadataka z osnoa elektronke rednost napona C zaključujemo da kolo obalja funkcj analognog prekdača c) Mnmalna rednost napona C = = mn treba da bude dooljno elka da drž dode 5 6 u zakočenju mn = max γ = max = m = ode 4 bće u zakočenju kada je A B = 5 6 max = r nerznoj polarzacj dode 3 4 ne smeju mat napon eć od napona pr kome dolaz do proboja Oaj napon za dodu znos max = max ( mn 5) = m mn < N = 6 odakle se zaključuje da je mn = m ( N ) = 47 pa je opseg napona 47 < Slka 4a Slka 4b 4 U kolu sa slke 4a upotrebljena je ener doda čja je strujno-naponska karakterstka prkazana na slc 4b dok je: = kω = 6 = 6 a) Odredt nacrtat zasnost = ( ) b) Ako je ( t) sn ( π ft) = f = khz odredt nacrtat remensk oblk napona ešenje: a) Kada je > ener doda rad u oblast proboja slka 4c = > = = 6 Kada je < ener doda je Slka 4c Slka 4d drektno polarsana slka 4d = < = = 6 Na osnou ooga na slc 4e prkazana je zasnost = dok je na slc 4f ~ prkazan remensk oblk / napona () t t/ T Slka 4e Slka 4f 5 U kolu sa slke 5a upotrebljene su ener dode čja je strujno-naponska karakterstka prkazana na slc 5b dok je: = kω = 6 = 6 a) Odredt nacrtat zasnost = ( )

23 oda 3 b) Ako je ( t) sn ( π ft) = f = khz odredt nacrtat remensk oblk napona ešenje: a) Kada je > ener doda rad u oblast proboja dok je doda drektno Slka 5a Slka 5b polarsana Na slc 5c prkazana je ekalentna šema kola u oom slučaju ošto je ( ) = > = Kada je < ( ) ener doda rad u oblast proboja dok je doda drektno polarsana Na slc 5d prkazana je ekalentna šema kola za oaj slučaj ošto je ( ) = > Slka 5c Slka 5d = ( ) obe dode su sključene z kola = = pa je Kada je = Na osnou ooga na slc 5e prkazana je karakterstka prenosa b) Na osnou karakterstke z prethodne tačke lako se dolaz do remenskog oblka napona slka 5f Kolo obalja funkcju dostranog ogrančaača napona t ( ) ~ / t/ T ( ) ( ) Slka 5e Slka 5f 6 U kolu sa slke 6a upotrebljene su ener dode čja je strujno-naponska karakterstka prkazana na slc 6b dok je: = kω = 6 = 6 Odredt nacrtat zasnost = ( ) Slka 6a Slka 6b ešenje: S obzrom na paralelnu ezu doda pošto je < njedna doda neće radt u oblast

24 4 brka zadataka z osnoa elektronke proboja Kada je > slka 6c doda je drektno polarsana doda je zakočena dok je napon na zlazu = Kada je < slka 6d doda je drektno polarsana doda je zakočena a Slka 6c Slka 6d = Kada je obe dode su zakočene dok je = Na osnou ooga na slc 6e nacrtana je ~ karakterstka prenosa Slka 6e 7 U kolu sa slke 7a upotrebljena je ener doda čja je karakterstka prkazana na slc 7b gde je = 6 = 6 oda ma = 6 dok je kω = = Odredt nacrtat zasnost Slka 7a Slka 7b ešenje: a) a > ener doda rad u oblast proboja slka 7c pa je = ( ) = ( ) a < ener doda je drektno polarsana dok je doda zakočena slka 7d Slka 7c Slka 7d Slka 7e Tada je 3 ~/ Slka 7f ~/ = ( ) = ( ) rethodna zasnost až se dok se ne uključ doda Kada se oo des tada je = = = 3 Kada je < obe dode su drektno polarsane slka 7e dok je =

25 Na osnou ooga na slc 7f prkazana je zasnost ( ) oda 5 = 8 U kolu sa slke 8 ener doda rad u oblast proboja sa naponom = = pr mn = ma Ulazn napon se menja u U opsegu 6 U dok je struja potrošača mn ma a) Odredt maksmalnu otpornost max pr kojoj ener doda uek rad u oblast proboja a = max odredt: b) maksmalnu snagu koja se dspra na otpornost c) maksmalnu snagu koja se dspra na dod ešenje: a) Struja koja protče kroz otpornost je = U = a b ener doda radla u oblast proboja a potrošač dobjao potrebnu struju oa struja treba da bude eća od rednost mn = mn max ošto se ulazn napon menja prethodn uslo mora bt zadooljen za čta opseg oe promene Umn U Umax Ako se zabere tako da je pr mnmalnom ulaznom naponu Umn ( Umn ) = mn = mn max onda će pr naponma ećm od U mn struja koja protče kroz ener dodu bt eća od mn Na osnou prethodnog se zaključuje da mora bt Umn Umn max = = = 8Ω mn mn max b) ener doda uek rad u oblast proboja što znač da je napon na otpornost = U maksmalna snaga dspacje na njemu je ( U ) max ( Umax ) max = = = 35 mw c) Maksmalna snaga dspacje na ener dod nastaje pr maksmalnom ulaznom naponu mnmalnoj struj potrošnje Umax max = = max max = = 57 mw B Slka 9 9 a kolo sa slke 9 poznato je: = 5Ω = 47 a) Ako je = kω odredt nacrtat zasnost napona na potrošaču od napona baterje za napajanje B = ( B) B Ako je = < odredt B = B

26 6 brka zadataka z osnoa elektronke B B nacrtat zasnost: b) napona na potrošaču u funkcj otpornost potrošača = ( ) c) snage koja se dspra na dod u funkcj otpornost potrošača = ( ) = Slka 9a Slka 9b ešenje: a) Se dok ener doda ne uđe u oblast proboja slka 9a napon na potrošaču je = B = B 3 Napon pr kome dolaz do proboja ener dode je Slka 9c ~/3 3 / = = B /3 B = 3 /= 75 a B > B ener doda rad u oblast proboja slka 9b B pa je = Na slc 9c prkazana je zasnost = ( B) b) Se dok je B = B = 443 4Ω ener doda je zakočena Napon na potrošaču tada je B = B = / Kada je > ener doda prood u oblast proboja = = 47 rema prethodnom na slc 9d prkazana je zasnost = ( ) c) Se dok doda ne rad u oblast proboja struja joj je nula pa je zato ( d ) = = = Kada je > snaga koja se dspra na dod je max = = B = = Smenom se dobja B ( B ) = = ( e) Slka 9 = ( 5 / ) W Maksmalna rednost dspacje na dod ma se kada a znos: ( ) max 5W Na slc e prkazana je zasnost = ( ) = 3 Karakterstka ener dode upotrebljene u kolu sa slke 3a prkazana je na slc 3b a) Ako je = 68 pr = 5mA = Ω = 5Ω = = = odredt B B

27 B oda 7 od usloom z tačke a) odredt: b) promenu napona ako se B promen za B = ±% od soje nomnalne rednost; c) promenu napona ako se struja promen od = do = 3mA ; Slka 3a Slka 3b d) maksmalnu rednost otpornost max tako da zener doda rad u oblast proboja za ma e) Kolka je maksmalna snaga koja se dspra na ener dod z tačke d)? f) Ako je: = = 68 B = B = = max odredt nacrtat zasnost = ( ) ma ešenje: a) rema slc 3b je = ( 5mA) ( 5mA) = = = = = = 5mA = 68 Ω 5mA=67 rmenjujuć model dode koja rad u oblast proboja slka 3c B dobja se ( = ) = = B = = 635mA Slka 3c Smenom brojnh rednost dobja se napon na potrošaču B = = 683 b) Ekalentna šema kola za slučaj = promenljog napona baterje B konstantne potrošnje ode = prkazana je na slc 3d romena B napona na potrošaču je = B 3846m = ± Slka 3d Slka 3e elatno zražena oa promena je =± 56% c) r konstantnom naponu baterje promenljoj potrošnj ekalentna šema kola prkazana je na slc 3e romena napona na potrošaču u oom slučaju je =( ) = 5769m = 85% d) a b ener doda radla u oblast proboja potrebno je da njena struja bude > mn = ošto je B B ( = ) = = B = mn = max = max ~/ max max

28 8 brka zadataka z osnoa elektronke B max = = 33Ω max e) Maksmalna snaga na ener dod dspra se u odsustu potrošnje max = = max max B max = 9 43mA max Smenom brojnh rednost dobja se max max max max = 65mW = f) Se dok je B B B < = 97mA ener doda rad u oblast proboja slka 3f pa je Slka 3f Slka 3g = = 68 Kada je < ener doda je zakočena slka 3g pa je = B = ( 33 ) Napon na potrošaču se smanjuje se dok ne dostgne rednost = Tada je = = B/ = 33mA osle toga ener doda postaje drektno ~ 33 polarsana dok je napon na potrošaču = Ako je strujn zor blateralan onda će se sa promenom smera struje drektno polarsat ener doda ealno je potrošač otpornost tako da napon na njemu može da de samo do nule a Slka 3h Na slc 3h prkazana je zasnost struja do kada je potrošač dealn strujn zor AAC A EŽBANJE γ Slka 3a Slka 3b ~ / 3 U kolu sa slke 3a upotrebljene su dode čja je strujno-naponska karakterstka prkazana na slc 3b oznato je: 5 = sn π ft f = khz = = kω = Ω γ = 6 a) Odredt nacrtat karakterstku prenosa = b) Nacrtat remensk oblk napona ( t ) c) Odredt maksmalnu snagu koja se dspra na dodama 3 U kolu sa slke 3a upotrebljene su dode čja su karakterstka prkazane na slc 3b 3c oznato je: = 5 γ = 6 = Ω = 5Ω = kω

29 oda 9 a) Odredt nacrtat karakterstku prenosa = b) onot prethodnu tačku ako je zener doda sključena z kola 4 3 ~/ γ ~/ Slka 3 Slka 3b Slka 3c U 5 7 ~ [ ma] 5 7 ~ U [ ] U C C 33 Korsteć ener dode dode sa = 6 potrebne otpornost projektoat kolo koje ma karakterstku prenosa = kao na slc 33 U U U 34 U kolu sa slke 34 ener Slka 33 Slka 34 doda ma = 6 pr doda ma prag proođenja γ = = 6 dok je C = nf U = m sn π ft m = f = khz Odredt nacrtat u toku pre de perode ulaznog napona remensk oblk struje dode napona C Smatrat da u početnom trenutku posmatranja u kolu nje blo energje 35 U kolu sa slke 35a dode maju = 6 dok je: = = kω 3 = 5kΩ Ako je () t = m sn ( π ft) m = f = khz dok je C ( t ) poorka mpulsa prkazana na slc 35b = 5 T = / f odredt nacrtat remensk oblk napona C C C / t/ T Slka 35a Slka 35b

30 3 brka zadataka z osnoa elektronke LTEATUA S Marjanoć Elektronka lnearnh kola sstema laa 6 Akademska msao Beograd S LJ Tešć M asljeć Osno elektronke laa 3 rađenska knjga Beograd J Mllman and C C Halkas Electronc eces and Crcuts Chapter 6 Mcraw Hll nc Sngapore A S Sedra and K C Smth Mcroelectronc crcuts Fourth Edton Chapter 3 Oxford Unersty ress New York 998 L Schllng and C Beloe Electronc Crcuts Thrd Edton Chapter Mcraw-Hll Book Company 989 A Neamen Electronc Crcut Analyss and esgn Second Edton Chapter Mcraw-Hll Book Company A Malno Electronc rncples Sxth Edton Chapter 4 lencoe/mcraw-hll New York 999