Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ» (НИЯУ МИФИ)

Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ» (НИЯУ МИФИ)
Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники (БГУИР)
Международная студенческая олимпиада “Ядерная физика и ядерные технологии”
Секция “Электроника и микроэлектроника”
№_____________________
_____________________
(регистрационный номер)
(не заполнять)
ФИО участника________________________________________________________________
Вуз ______________________________ Курс_______________ Группа_________________
Направление /специальность/программа подготовки_________________________________
_____________________________________________________________________________
(бакалавриат, специалитет, магистратура)
_______________________________Личная подпись
Задание № 1
При каком условии Zвх не зависит от частоты?
Рис. 1.1
1
Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ» (НИЯУ МИФИ)
Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники (БГУИР)
Международная студенческая олимпиада “Ядерная физика и ядерные технологии”
Секция “Электроника и микроэлектроника”
Задание №2
Полевой транзистор со структурой металлдиэлектрик-полупроводник (МДПТ) является
активным элементом современных интегральных
микросхем. МДПТ имеет 4 вывода: исток (И), сток
(С), затвор (З), подложка (П) и может включаться
в электрические схемы, как показано на рис. 2.1.
Через управляющий вывод (затвор) электрический
ток не протекает. Если напряжение на затворе UЗ
превышает пороговое значение U0, то между
стоком и истоком протекает ток IС, значение
которого при U = UЗ – U0, определяется как:

0, при U  0,

U 
 
I C  b U  С  U С ,
2 
 
b
2
 U  ,
2
U С  U СН ,
U СН 
2I С
b
U С  U СН ,
UС – напряжение между стоком и истоком. Параметры транзистора: U0 = 2,5 В и b = 2
мА/В2. Параметры схемы: Е=5 В, R=1кОм, R1=12кОм, R2= 8 кОм.
1) Определить значение статической потребляемой мощности схемы.
2) В каких пределах изменяется потребляемая мощность данной схемы, если на вход
подаётся сигнал ΔUвх = 0,5·Sin(100π·t) В?
3) В каких пределах изменяется выходное напряжение данной схемы Uвых, если на вход
подаётся сигнал ΔUвх = 0,5·Sin(100π·t) В?
4) Определить среднее значение коэффициента усиления схемы К = ΔUвых /ΔUвх.
Задание №3
Реализовать в базисе логических элементов «НЕ», «ИЛИ-НЕ» с использованием JKтриггеров автоматическую систему управления светофорами автомобильного перекрестка
(рис. 3.1.). Имеются два потока движения автомобилей П1 и П2, направление которых
заданы стрелками (рис. 3.1). Пока П1 стоит, П2 движется и наоборот. Сигналы светофора
2
Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ» (НИЯУ МИФИ)
Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники (БГУИР)
Международная студенческая олимпиада “Ядерная физика и ядерные технологии”
Секция “Электроника и микроэлектроника”
циклически меняются, регулируя состояние потоков. Сигнал светофора – это лампочка
соответствующего цвета.
Рис. 3.1 Схема перекрестка
В качестве генератора тактовых импульсов использовать классический
мультивибратор, принимая во внимание, что значение задержек переключения его
внутренних элементов можно задать такими, какие необходимы для получения нужного
периода тактового сигнала.
Задание №4
Структуры полупроводник-диэлектрик-полупроводник (SIS) имеют ВАХ, представленный
на рис. 4.1. На принципиальной схеме, приведенной на рис. 4.2 эти переходы обозначены
как J1, J2 и J3. Покажите и докажите возможные применения данной схемы на основе SIS
структур.
Рис. 4.1
Рис. 4.2
3
Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ» (НИЯУ МИФИ)
Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники (БГУИР)
Международная студенческая олимпиада “Ядерная физика и ядерные технологии”
Секция “Электроника и микроэлектроника”
Задание №5
В схеме рис. 5.1 используется идеальный операционный усилитель (ОУ) на входе
которого действует напряжение треугольной формы с параметрами UM =10B, T=2мсек.
(рис. 5.2). Значение резистора R=10кОм, индуктивности L=0,2 Гн. Построить график
выходного напряжения и рассчитать его параметры - Uвых.
Рис. 5.1
Рис. 5.2
4