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