Elektron tizimlar bo'yicha muhokama savollariga misol
Elektron tizimlar zamonaviy hayotning turli sohalarida, aloqa va sanoatdan tortib tibbiyotgacha muhim rol o'ynaydi. Elektron tizimlarning asosiy tushunchalari va qo'llanilishini chuqur tushunish ushbu sohada tajriba orttirishni istagan talabalar va amaliyotchilar uchun juda muhimdir. Ushbu maqolada elektron tizimlarga oid bir nechta misollar va muhokamalar keltirilgan bo'lib, ular o'quv jarayoniga tushuncha beradi va yordam beradi deb umid qilamiz.
1. Misol muammo: RC past chastotali filtr sxemasi
Savol:
Sizga qarshilik (R) 1kΩ va sig'im (C) 100nF bo'lgan RC past chastotali filtr sxemasi berilgan. Filtrning kesish chastotasini hisoblang.
Munozara:
RC past chastotali filtrning kesish chastotasini (f_c) quyidagi formula yordamida hisoblash mumkin:
\[ f_c = \frac{1}{2 \pi RC} \]
NanoFaraddan Faradga sig'im qiymatini o'zgartirish orqali:
\[ C = 100nF = 100 marta 10^{-9} F \]
Endi biz R va C qiymatlarini quyidagi formulaga almashtiramiz:
\[ f_c = \frac{1}{2 \pi (1 \times 10^3)(100 \times 10^{-9})} \]
\[ f_c = \frac{1}{2 \pi \times 10^{-4}} \]
\[ f_c \approx \frac{1}{6.28 \times 10^{-4}} \]
\[ f_c \taxminan 1591.55 Hz \]
Shunday qilib, ushbu filtrning kesish chastotasi taxminan 1591.55 Gts ni tashkil qiladi.
2. Namunaviy savol: Operatsion kuchaytirgichlarning kuchaytirilishi (Op-Amp)
Savol:
R1 = 1kΩ va R2 = 10kΩ qiymatlari bilan inverting bo'lmagan operatsion kuchaytirgichdan foydalanganda, kontaktlarning zanglashini hisoblang.
Munozara:
Invertatsiya qilinmaydigan operatsion kuchaytirgich uchun daromad quyidagi formula bo'yicha hisoblanadi:
\[ Daromad(A) = 1 + \frac{R2}{R1} \]
Berilgan R1 va R2 qiymatlari bilan:
\[ A = 1 + \frac{10k\Omega}{1k\Omega} \]
\[ A = 1 + 10 \]
\[ A = 11 \]
Yuqoridagi natijalardan ko'rinib turibdiki, bu invertatsiya qilmaydigan operatsion kuchaytirgichning kuchaytirish koeffitsienti 11 marta.
3. Misol savol: Signal lotereyasi bilan raqamli tizim
Savol:
Besh oyoqli raqamli signal 01101 ikkilik kod naqshini hosil qiladi. Ikkilik kod naqshining mos keladigan o'nlik qiymatini hisoblang.
Munozara:
Ikkilik kodni o'nlik kasrga aylantirish uchun biz ikkilik darajalarga ko'paytirish usulidan foydalanishimiz mumkin. Har bir ikkilik raqam 2 ga ko'paytiriladi va 0 darajasidan boshlab o'ngdan chapga qarab o'z o'rniga mos keladigan darajaga ko'tariladi.
01101 ikkilik naqshini quyidagicha hisoblash mumkin:
\[0 \marta 2^4 + 1 \marta 2^3 + 1 \marta 2^2 + 0 \marta 2^1 + 1 \marta 2^0 \]
Bo'ling:
\[0 \marta 16 + 1 \marta 8 + 1 \marta 4 + 0 \marta 2 + 1 \marta 1 \]
\[ = 0 + 8 + 4 + 0 + 1 \]
\[ = 13 \]
Demak, 01101 ikkilik naqshining o'nlik qiymati 13 ga teng.
4. Misol savol: To'liq to'lqinli rektifikator sxemasi
Savol:
Agar diod ideal bo'lsa (kuchlanish pasayishisiz), to'liq to'lqinli rektifikatorga ulangan, kuchlanishni 240V AC dan 24V AC gacha kamaytiradigan pastga tushiruvchi transformatordan foydalanib, hosil bo'lgan doimiy tok kuchlanishini hisoblang.
Munozara:
To'liq to'lqinli rektifikator butun o'zgaruvchan tok siklini to'g'rilash orqali o'zgaruvchan tokni doimiy tokka aylantiradi. To'liq to'lqinli rektifikator tomonidan ishlab chiqarilgan doimiy tok kuchlanishini to'g'rilangan to'lqin shaklining o'rtacha kuchlanishini hisoblash orqali aniqlash mumkin.
Kirish (chiqish transformatori) dagi ideal diod va RMS kuchlanishi uchun, yo'naltirilgan to'liq to'lqinli rektifikatorning chiqish doimiy tok kuchlanishi quyidagicha:
\[ V_{DC} \approx \frac{2V_{RMS}}{\pi} \]
Bu yerda RMS kuchlanishi 24V ni tashkil qiladi.
\[ V_{DC} \approx \frac{2 \times 24}{3.14} \]
\[ V_{DC} \approx \frac{48}{3.14} \]
\[ V_{DC} \taxminan 15.29V \]
Shunday qilib, natijada hosil bo'lgan shahar kuchlanishi taxminan 15.29V ni tashkil qiladi.
5. Misol savol: LC rezonans zanjirining parallel kombinatsiyasi
Savol:
L = 10 mH induktor va C = 10 µF kondensatordan iborat LC rezonansli zanjirning rezonans chastotasini aniqlang.
Munozara:
Parallel LC zanjirining rezonans chastotasi (\( f_r \)) quyidagi formula bo'yicha hisoblanadi:
\[ f_r = \frac{1}{2 \pi \sqrt{LC}} \]
L va C qiymatlarini Genri va Farad birliklariga aylantirish orqali:
\[ L = 10mH = 10 marta 10^{-3}H \]
\[ C = 10µF = 10 marta 10^{-6}F \]
Formuladagi L va C ni almashtiring:
\[ f_r = \frac{1}{2 \pi \sqrt{(10 \times 10^{-3})(10 \times 10^{-6})}} \]
\[ f_r = \frac{1}{2 \pi \sqrt{10 \times 10^{-9}}} \]
\[ f_r = \frac{1}{2 \pi \sqrt{10^{-8}}} \]
\[ f_r = \frac{1}{2 \pi \times 10^{-4}} \]
\[ f_r = \frac{10^4}{2 \pi} }
\[ f_r \approx \frac{10^4}{6.28} \]
\[ f_r \taxminan 1591.55 Hz \]
Shunday qilib, ushbu LC sxemasining rezonans chastotasi taxminan 1591.55 Gts ni tashkil qiladi.
Xulosa
Yuqoridagi misol muammolarini muhokama qilishdan biz elektronikaning asosiy tamoyillarini qo'llash bizga sohada duch keladigan keng tarqalgan muammolarni tushunish va hal qilishga qanday yordam berishi mumkinligini ko'rdik. Kontseptsiyalarni tushunish va doimiy amaliyot elektron tizimlarni o'zlashtirish uchun juda muhimdir. Ushbu maqola o'quvchilarga komponentlarni va elektron tizimlarning asosiy xususiyatlarini qanday hisoblashni yaxshiroq tushunishga yordam beradi va shu bilan ularni o'qishlarida va ish joylarida qo'llash imkonini beradi deb umid qilamiz.
