Варианты заданий
 Вариант 1
1. Разработать электронное устройство для  получения электрического сигнала ΔUф, пропорционального разности яркостей двух источников света I1–I2  (используется в приборе для измерения прозрачности жидкости). Предусмотреть возможность измерения ΔUф по стрелочному прибору на основе миллиамперметра со шкалой (0…2) мА, а также возможность световой индикации ΔUф на основе светодиодов следующим образом: если яркость первого источника больше второго, то загорается зеленый светодиод, в противном случае – красный светодиод. В качестве фотодатчиков использовать фотодиоды. Причем известно, что при максимальной интенсивности свечения источника света фотодиод в фотодиодном режиме генерирует ток Iф max = 25мкА при источнике питания датчика ЕА = 6 В.
Максимальная разность яркостей датчика соответствует выходному напряжению усилителя ΔUф = +10 В.
Рассчитать и построить статическую характеристику устройства Uвых  = f(ΔI). Привести временных диаграмм сигналов на входе и выходе устройства, считая  входной сигнал изменяющимся от минимального до максимального значения.
 Вариант 2
1. Разработать электронное устройство для точного измерения температуры жидкости с помощью полупроводникового термистора. Известно, что в диапазоне измеряемых температур 56…58ºС термистор изменяет свое сопротивление от 380 до 372 Ом. Диапазон температур 56…58ºС должен соответствовать изменению напряжения Uт на выходе устройства в диапазоне 0…10 В. Предусмотреть световую индикацию красным светодиодом в случае, если температура превысит 58ºС. Кроме того, предусмотреть возможность изменения температуры по стрелочному прибору на основе миллиамперметра со шкалой 0…500 мкА.
Рассчитать и построить статическую характеристику устройства Uвых  = f(ΔT). Привести временных диаграмм сигналов на входе и выходе устройства, считая  входной сигнал изменяющимся от минимального до максимального значения.
 Вариант 3
1. Требуется разработать устройство для измерения ускорения двух объектов, движущихся со скоростями V1(t) и V2(t), а также получение значений разности их ускорений в виде электрического напряжения ΔUа. Предусмотреть возможность измерения ΔUа по стрелочному прибору на основе миллиамперметра со шкалой 0…0,5 мА, а также возможность световой индикации ΔUа на светодиодах следующим образом: если ускорение первого объекта больше второго, то загорается красный светодиод, в противном случае – зеленый. Предполагается, что на этих объектах установлены датчики скорости, имеющие выходной электрический сигнал (напряжение), пропорциональный скорости:
U1(t)=KA· V1(t) , U2(t)=KA· V2(t) ,
где KA – коэффициент преобразования датчика.
Известно, что скорости меняются по законам:
V1(t)=V0(1+sin 2πf1t);     V0 = 2 м/с,  f1 = 0,1 Гц;
V2(t)=V0cos 2πf2t);         V0 = 2 м/с,  f2 = 0,1 Гц;
Коэффициент преобразования К=80мВ/(м/с) одинаков для обоих датчиков. Максимальное значение ΔUа = +10 В должно соответствовать максимальной разности ускорений.
Рассчитать и построить статическую характеристику устройства Uвых  = f(Δa). Привести временных диаграмм сигналов на входе и выходе устройства, считая  входной сигнал изменяющимся от минимального до максимального значения.
 Вариант 4
1. Требуется разработать устройство для измерения разности освещенностей Е1 – Е2 (прибор для определения фотоэкспозиции) на основе двух фоторезисторов. Результирующий электрический сигнал ΔUф, пропорциональный разности освещенностей, регистрировать с помощью стрелочного прибора на основе миллиамперметра со шкалой 0…0,5 мА. Максимальной разности освещенности должен соответствовать ΔUф = +5 В.
Известно, что темновое сопротивление фоторезистора RT = 200 кОм. При максимальной освещенности объекта сопротивление резистора уменьшается до 190 кОм.
Предусмотреть светодиодную индикацию ΔUф таким образом, чтобы при Е1-Е2 > 0 светился зеленый светодиод, а при Е1-Е2 < 0 – красный.
Рассчитать и построить статическую характеристику устройства Uвых  = f(ΔE). Привести временных диаграмм сигналов на входе и выходе устройства, считая  входной сигнал изменяющимся от минимального до максимального значения.
 Вариант 5
Необходимо разработать устройство для определения средней температуры заготовки по результатам данных датчиков температуры в пяти точках одновременно.
Результирующий сигнал, пропорциональный средней температуре tср, регистрировать с помощью стрелочного прибора на основе миллиамперметра со шкалой 0…0,1 мА. Датчики температуры (термисторы) изменяют свое сопротивление от 3  до 1 кОм в диапазоне измеряемых температур 120…200ºС.
Предусмотреть светодиодную индикацию так, чтобы при превышении температуры 200ºС загорался красный светодиод, а в противном случае – зеленый.
Рассчитать и построить статическую характеристику устройства Uвых  = f(tср). Привести временных диаграмм сигналов на входе и выходе устройства, считая  входной сигнал изменяющимся от минимального до максимального значения.          
 Вариант 6
1. Разработать электронный эквивалент медицинского термометра со стрелочной  индикацией  на  основе  миллиамперметра  со  шкалой  0…0,15 мА.
В качестве датчика использовать термистор, изменяющий свое сопротивление от 130 до 100 Ом в диапазоне температур 30 …45ºС.
Предусмотреть измерение стрелочным прибором со шкалой 0…2мА.
Рассчитать и построить статическую характеристику устройства Uвых  = f(t). Привести временных диаграмм сигналов на входе и выходе устройства, считая  входной сигнал изменяющимся от минимального до максимального значения.
 Вариант 7
Разработать электронное устройство релейного типа для автоматического регулирования температуры, чтобы при понижении температуры ниже 50ºС включалось  реле, контакты  которого  подключали  бы нагревательный элемент к источнику напряжения, а при достижении температуры 50ºС нагреватель  отключался.
В качестве датчика температуры использовать термистор со следующими параметрами: при t = 40ºС,  Rt = 3,2 кОм; при t = 60ºС,  Rt = 2 кОм.  Считать, что в диапазоне заданных температур изменение сопротивления термистора происходит по линейному закону.
Рассчитать и построить статическую характеристику устройства Uвых  = f(t). Привести временных диаграмм сигналов на входе и выходе устройства, считая  входной сигнал изменяющимся от минимального до максимального значения.
 Вариант 8
Разработать устройство, сигнализирующее о пожарной опасности при превышении в помещении температуры 55ºС. Сигнализация должна быть световой (на пульте) по следующему правилу: при температуре свыше 55ºС – красный свет индикатора; ниже 55ºС – зеленый.
В качестве датчика использовать термистор с приведенными параметрами.
Рассчитать и построить статическую характеристику устройства Uвых  = f(t). Привести временных диаграмм сигналов на входе и выходе устройства, считая  входной сигнал изменяющимся от минимального до максимального значения.
  Задание 9
Разработать электронное устройство сигнализации о пожарной опасности в помещении при превышении температуры 60ºС. Сигнализация должна быть световой. Причем при t ≥ 60ºС должен быть красный свет индикатора, ниже 60ºС – зеленый. В качестве датчика использовать термистор со следующими параметрами: чувствительность в диапазоне 20…70ºС α =-15 0м/град; начальное сопротивление RT при t=20ºС – 1 кОм. Закон изменения термистора в пределах этого диапазона считать линейным.
Рассчитать и построить статическую характеристику устройства Uвых  = f(t). Привести временных диаграмм сигналов на входе и выходе устройства, считая  входной сигнал изменяющимся от минимального до максимального значения.
 Вариант 10
В целях более надежной сигнализации о пожарной опасности в помещении разработать устройство сигнализации, срабатывающее на среднее значение температуры tср=(t1+t2+t3)/3 по измерениям трех датчиков; если tср≥50ºC – красный свет индикатора, если tср<50ºC – зеленый.
Данные о параметрах термистора приведены в задании 7.
Рассчитать и построить статическую характеристику устройства Uвых  = f(tср). Привести временных диаграмм сигналов на входе и выходе устройства, считая  входной сигнал изменяющимся от минимального до максимального значения.
 Вариант 11
Разработать электронное устройство, автоматически включающее и отключающее искусственное освещение (вечером и утром) в целях экономии электроэнергии. В качестве датчика использовать фоторезистор с параметрами, полученными из предварительного эксперимента: сопротивление RФ = 25 кОм соответствует уровню освещенности Е, при котором естественная освещенность достаточна по нормам (500 лк). Чувствительность фоторезистора S=-300 м/лк. Для простоты закон изменения сопротивления фоторезистора (в окрестности RФ = 25 кОм) принять линейным.
Рассчитать и построить статическую характеристику устройства Uвых=f(E) в диапазоне 500…100 лк. Привести временных диаграмм сигналов на входе и выходе устройства, считая  входной сигнал изменяющимся от минимального до максимального значения.
 Вариант 12
Разработать устройство, сигнализирующее о наличии дыма в помещении. Устройство сигнализации должно быть построено на принципе уменьшения освещенности фоторезистора при прохождении света через слой дыма от источника постоянной силы. Известно, что сопротивление фоторезистора меняется в диапазоне 40…60 кОм. Критическим считается задымленность помещения, когда Rф ≥ 50 кОм.
Сигнализация должна быть световой на пульте оператора: при повышенной задымленности – красный свет, в пределах нормы – зеленый.
Рассчитать и построить статическую характеристику устройства Uвых  = f(х). Привести временных диаграмм сигналов на входе и выходе устройства, считая  входной сигнал изменяющимся от минимального до максимального значения.
 Вариант 13
Разработать электронный блок считывания с перфоленты. Чтобы исключить случайное срабатывание блока от фоновой освещенности постороннего света, падающего на фотодатчик, необходимо предусмотреть высокий порог срабатывания блока: Еп = 1200 лк. В качестве фотодатчика применить фотодиод, включенный в фотодиодном режиме. Из предварительного эксперимента известно, что при напряжении питания фотодиода Uл = 8 В  чувствительность αф = 0,1 мкА/лк.
Зависимость фототока от освещенности Iф = f(Е) считать линейной.
Построить статическую характеристику блока Uвых = f(E) в диапазоне 1200…500 лк. Привести временных диаграмм сигналов на входе и выходе устройства, считая  входной сигнал изменяющимся от минимального до максимального значения.
 Вариант 14
Световое  перо (световой карандаш) – инструмент  оператора  для работы с дисплеем представляет собой электронное устройство, срабатывающее со светящихся символов на экране дисплея. В качестве фотодатчика в них используется фотодиод, вмонтированный в кончик светового пера. Порог срабатывания карандаша оценивается: Еп = 50 лк. Разработать электронную схему светового карандаша по данным параметров фотодиода задания 13.
Рассчитать и построить статическую характеристику устройства Uвых  = f(t). Привести временных диаграмм сигналов на входе и выходе устройства, считая  входной сигнал изменяющимся от минимального до максимального значения.
 Вариант 15
Разработать  систему  защиты  блока  питания  от  случайного  короткого замыкания, а также превышения допустимой нагрузки. Известно, что максимально допустимый ток блока питания не должен превышать 12А. При превышении тока устройство защиты должно включить реле, которое своими контактами отключает нагрузку от выхода блока питания. Предусмотреть светодиодную индикацию срабатывания устройства защиты Uвых = fв диапазоне Iн=12…2 А.
Рассчитать и построить статическую характеристику устройства Uвых  = f(Iн). Привести временных диаграмм сигналов на входе и выходе устройства, считая  входной сигнал изменяющимся от минимального до максимального значения.
 Вариант 16
Разработать систему защиты при обрыве кабеля, подающего электроэнергию постоянного тока потребителю. При обрыве устройство защиты должно отключить кабель от источника энергии размыканием контактов реле. Известно, что номинальное значение тока, протекающего через кабель, свыше 2 А. Предусмотреть светодиодную индикацию (красный свет) обрыва кабеля.
Рассчитать и построить статическую характеристику устройства Uвых  = f(Iн). Привести временных диаграмм сигналов на входе и выходе устройства, считая  входной сигнал изменяющимся от минимального до максимального значения.
 Вариант 17
Разработать   электронное  устройство защиты аппаратуры от перегрева. В качестве датчика использовать термистор. Максимально допустимая температура в аппаратуре tдоп= 120ºС. При t > tдоп .устройство защиты должно включить реле, которое своими контактами отключает аппаратуру от источника электроэнергии. Параметры термистора: Rт = 33 кОм при t = 20ºС и Rт = 12 кОм при t = 130ºС. В пределах этого диапазона температур полагать изменение сопротивления термистора по линейному закону.
Построить  статическую  характеристику  устройства  защиты  Uвых = f(t)  в диапазоне 40…120ºС. Привести временных диаграмм сигналов на входе и выходе устройства, считая  входной сигнал изменяющимся от минимального до максимального значения.
 Вариант 18
Разработать устройство защиты блока питания от превышения допустимой нагрузки и случайного короткого замыкания. Известно, что максимально допустимый ток блока питания не должен превышать 5 А (Iн доп = 5 А). При превышении тока Iн доп = 5 А устройство защиты должно включить реле, которое своими контактами отключает нагрузку от выхода блока питания.
Предусмотреть светодиодную индикацию срабатывания устройства защиты.
Рассчитать и построить статическую характеристику устройства Uвых  = f(Iн). Привести временных диаграмм сигналов на входе и выходе устройства, считая  входной сигнал изменяющимся от минимального до максимального значения.
 Вариант 19
Разработать устройство для измерения разности температур Δtº = t1º- t2º двух жидкостей, каждая из которых независимо изменяется в диапазоне 56…58ºС. Максимальные разности температур должны соответствовать выходному напряжению ΔUт = ±10 В. Предусмотреть световую индикацию на светодиодах так,  чтобы при t1 > t2 загорался зеленый светодиод, а при t2 > t1 – красный. Предусмотреть также возможность измерения Δt стрелочным прибором. Все остальные данные взять из варианта2.
Рассчитать и построить статическую характеристику устройства Uвых  = f(t). Привести временных диаграмм сигналов на входе и выходе устройства, считая  входной сигнал изменяющимся от минимального до максимального значения. , считая  входной сигнал изменяющимся от минимального до максимального значения.
Вариант 20
Разработать устройство для измерения суммарной освещенности помещения (прибор для определения норм освещенности в рабочих помещениях) методом одновременного измерения освещенностей Е1, Е2, Е3, Е4  в четырех точках. Данные брать из условий варианта 4.
Рассчитать и построить статическую характеристику устройства Uвых  = f(Еср). Привести временных диаграмм сигналов на входе и выходе устройства, считая  входной сигнал изменяющимся от минимального до максимального значения. , считая  входной сигнал изменяющимся от минимального до максимального значения.
Вариант 21
1. Разработать электронное устройство для  получения электрического сигнала ΔUф, пропорционального разности яркостей двух источников света I1–I2  (используется в приборе для измерения прозрачности жидкости). Предусмотреть возможность измерения ΔUф по стрелочному прибору на основе миллиамперметра со шкалой (0…2) мА, а также возможность световой индикации ΔUф на основе светодиодов следующим образом: если яркость первого источника больше второго, то загорается зеленый светодиод, в противном случае – красный светодиод. В качестве фотодатчиков использовать фотодиоды в  фотогенераторном  режиме. Известно, что при максимальной интенсивности света фотодиод генерирует фотоэдс еф=60мВ..
Максимальная разность яркостей датчика соответствует выходному напряжению усилителя ΔUф = +10 В.
Рассчитать и построить статическую характеристику устройства Uвых  = f(ΔI). Привести временных диаграмм сигналов на входе и выходе устройства, считая  входной сигнал изменяющимся от минимального до максимального значения.
 Вариант 22
1. Необходимо разработать устройство для регистрации разности температур в двух точках по результатам данных датчиков температуры.
Результирующий сигнал, пропорциональный разности температур tр, регистрировать с помощью стрелочного прибора на основе миллиамперметра со шкалой 0…0,1 мА. Датчики температуры (термисторы) изменяют свое сопротивление от 3  до 1 кОм в диапазоне измеряемых температур 120…200ºС.
Предусмотреть светодиодную индикацию так, чтобы при превышении температуры 10ºС загорался красный светодиод, а в противном случае – зеленый.
Рассчитать и построить статическую характеристику устройства Uвых  = f(Δt). Привести временных диаграмм сигналов на входе и выходе устройства, считая  входной сигнал изменяющимся от минимального до максимального значения..
Вариант 23
Разработать устройство для определения средней температуры нагретой заготовки по данным шести датчиков температуры. Использовать термисторы, у которых в диапазоне измеряемых температур 0…100ºС сопротивление меняется от 15 до 1,5 кОм.
Предусмотреть измерение стрелочным прибором со шкалой 0…2мА.
Рассчитать и построить статическую характеристику устройства Uвых  = f(tср). Привести временных диаграмм сигналов на входе и выходе устройства, считая  входной сигнал изменяющимся от минимального до максимального значения..
 Вариант 24
Спроектировать автоколебательный мультивибратор с частотой следования импульсов 40кГц. Предусмотреть возможность плавной регулировки частоты импульсов. Нарисовать временные диаграммы напряжений в основных точках схемы. Напряжение питания ±15 В.
 Вариант 25
Спроектировать генератор треугольного напряжения со следующими параметрами: Т = 100 мс, Um = Х 10 В. Напряжение источника питания +15 В.
Построить временные диаграммы сигналов в основных точках схемы.
 Вариант 26
Спроектировать ждущий мультивибратор, вырабатывающий положительный импульс длительностью 200 мс при подаче на выход короткого положительного запускающего импульса. Представить временные диаграммы сигналов в основных точках схемы. Что изменится, если поменять направление включения диодов VD1, VD2 в схеме на противоположное? Представить соответствующие временные диаграммы сигналов на входе и выходе ждущего мультивибратора.
 Вариант 27
Спроектировать параметрический стабилизатор на напряжение –5,6 В, обеспечивающий ток нагрузки 12+5мА. Нестабильное входное напряжение равно –12 В. Определить изменение выходного напряжения  стабилизатора при изменении тока нагрузки от максимального до минимального значения. Какова максимальная мощность на стабилитроне?                                                   Дополнительные данные: стабилитрон КС156А, rA = 8 Ом, Iст min = 1,5 мА.
 Скачать свой вариант РГР 4