Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии


Радиаторы для полупроводниковых приборов



МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

 

к лабораторным работам по дисциплине

«ЭЛЕКТРОНИКА И МИКРОСХЕМОТЕХНИКА»

Часть 1

 

(для студентов, обучающихся по направлению «Электромеханика»)

 

 

УТВЕРЖДЕНО

на заседании кафедры электромеханики.

Протокол № от 05

 

Луганск 2005

 
 

УДК 621.313 (075.8)

Методические указания к лабораторным работам по дисциплине " Электроника и микросхемотехника": Часть 1 (для студентов, обучающихся по направлению " Электромеханика" ) /Сост.: А.И. Комиссаренко, Д.В. Половинка, С.М. Голубева. – Луганск: Изд-во Восточноукр. нац. ун-та им. В. Даля, 2005. – __ с. 40

Приведены инструкции для выполнения лабораторных работ по дисциплине " Электроника и микросхемотехника". Часть 1. Содержат необходимые теоретические сведения, описания и схемы лабораторных установок, методику проведения измерений и обработки результатов.

Предназначены для студентов вузов, изучающих дисциплины «Электроника и микросхемотехника» и «Промышленная электроника». Могут быть полезны студентам высших и средних специальных учебных заведений при изучении устройств автоматики и управления электрическими машинами в курсе электроники, электропривода и др.

 

 

Составители: А. И. Комиссаренко, доц. Д. В. Половинка, асс. С.М. Голубева, асс.  
   

 

Отв. за выпуск   Рецензент А. С. Захарчук, проф.   Г.А. Бобровский, доц.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 1

Изучение элементной базы электронной техники

 

Цель работы: Ознакомиться с внешним видом, маркировкой, конструкцией и характеристиками основных типов элементов электроники, научиться работать со справочной литературой.

Основные положения

 

В качестве активных элементов в электронных устройствах применяются полупроводниковые диоды, транзисторы, тиристоры, электроваккумные приборы.

Резисторы, конденсаторы, трансформаторы и дроссели, изделия коммутации образуют большую группу пассивных элементов, основным свойством которых является выполнение простейших операций (увеличение сопротивления протекающему току, накопление заряда, концентрация электромагнитной энергии и т.п.). Пассивные элементы наряду с активными и интегральными схемами являются комплектующими изделиями производства электронной промышленности.

1. Полупроводниковыми называются приборы, действие которых основано на использовании свойств полупроводников.

Классификация полупроводниковых приборов приведена на схеме.

 

 
 

Полупроводниковые резисторы и диоды являются двухэлектродными приборами, биполярные и полевые транзисторы - трехэлектродными приборами. Тиристоры могут быть как двухэлектродными, так и трехэлектродными.

 

1.1 Полупроводниковым резистором называют полупроводниковый прибор с двумя выводами, в котором используется зависимость электрического сопротивления полупроводника от напряжения, температуры, освещенности и других управляющих параметров.

1.2. Полупроводниковым диодом называют электропреобразовательный прибор, состоящий из двух областей с разными типами электропроводности, пригодный для выпрямления переменного тока.

 
 

1.3. Биполярным транзистором называют электропреобразовательный прибор, состоящий из трех областей с чередующимися типами электропроводности, пригодный для усиления мощности. Полевым транзистором называют электропреобразовательный прибор, в котором ток канала управляется электрическим полем, возникающим с приложением напряжения между затвором и истоком, и который предназначен для усиления мощности электромагнитных колебаний.

 
 

Наиболее перспективными в настоящее время являются IGBT транзисторы. Которые сочетают в себе положительные свойства биполярных транзисторов (малое сопротивление эмитерно-коллекторного перехода) и полевых (практически нулевая мощность управления). Эти транзисторы могут коммутировать токи до тысяч ампер и напряжение до тысяч вольт при малых габаритах.

 
 

1.4. Тиристором называют полупроводниковый прибор с тремя (или более) p-n переходами, вольт-амперная характеристика которого имеет участок с отрицательным дифференциальным сопротивлением и который используется для переключения.

 
 

1.5. Интегральная микросхема – микроэлектронное изделие, содержащее не менее пяти активных элементов (транзисторов, диодов) и пассивных элементов (резисторов, конденсаторов, дросселей), которые изготовляются в едином технологическом процессе, электрически соединены между собой, заключены в общий корпус и представляют неразделимое целое.

Пассивные элементы

Конденсаторы.

По роду работы конденсаторы разделяются на постоянные, переменные и подстроечные (полупеременные).

Конденсаторы классифицируются по нескольким признакам:

По виду используемого диэлектрика – конденсаторы с газообразным (воздушные), жидким (масляные), твердым неорганическим (слюдяные, керамические, стеклокерамические и др.), твердым органическим (бумажные, пленочные и др.), оксидным (оксидно-полупроводниковые жидкостные, сухие и твердые) диэлектриками;

По назначению – конденсаторы общего применения и специальные;

По номинальному (рабочему) напряжению – низковольтные (Uраб< 1600В) и высоковольтные (Uраб> 1600В) конденсаторы.

Конденсаторы могут применяться: П-для работы в цепях постоянного тока, У-для работы в цепях постоянного, переменного токов и в импульсном режиме; И-для работы в импульсном режиме; Ч-для работы в цепях переменного тока.

Резисторы

Резистором называется пассивный элемент РЭА, предназначенный для создания в электрической цепи требуемой величины сопротивления, обеспечивающей перераспределение и регулирование электрической энергии между элементами схемы.

В зависимости от характера изменения сопротивления резисторы разделяются на постоянные – значение сопротивления фиксированно, и переменные – с изменяющимся значением сопротивления.

В зависимости от назначения резисторы делятся на общего назначения и специальные прецизионные, сверхпрецизионные, высокочастотные, высоковольтные, высокомегаомные).

В зависимости от способа защиты от внешних факторов резисторы делятся на неизолированные, изолированные, герметизированные и вакуумные.

По способу монтажа: резисторы для навесного и печатного монтажа, для микромодулей и интегральных микросхем.

По материалу резистивного элемента резисторы делятся на проволочные, непроволочные, металлофольговые.

Дроссели и трансформаторы.

Трансформатором называется элемент РЭА, предназначенный для получения различных по амплитуде и мощности переменных напряжений.

В бытовой и радиолюбительской РЭА наибольшее распространение получили малогаборитные трансформаторы малой мощности с выходной мощностью до 4 кВА.

По функциональному назначению МТ подразделяются на трансформаторы питания (силовые), согласующие и импульсные трансформаторы.

По рабочей частоте: пониженной частоты (ниже 50 Гц); промышленной частоты (50 Гц); повышенной промышленной частоты (400Ю 1000Гц); повышенной частоты (до 10000 Гц); высокой частоты (свыше 10000 Гц).

По электрическому напряжению: низковольтные у которых напряжение любой обмотки не превышает 1000 В, и высоковольтные, у которых напряжение любой обмотки превышает 1000 В.

По количеству обмоток МТ делят на однообмоточные (автотрансформатор, гальванической развязки между входной и выходной цепью у него нет), двухообмоточные (имеет одну первичную и одну вторичную обмотки), и многообмоточные (несколько вторичных обмоток).

По виду используемого магнитного сердечника: трансформаторы с пластинчатым, ленточным и прессованным сердечником.

По конструктивному исполнению трансформаторы подразделяются на броневые. Стержневые и тороидальные (кольцевые).

Унифицированные низкочастотные дроссели используются в основном в фильтрах выпрямителей.

Конструктивно дроссель состоит из магнитопровода, катушки обоймы и устройства крепления.

Коммутационные устройства

Коммутационные устройства (КУ) представляют собой изделия РЭА, обладающие свойством замыкать (размыкать) электрические цепи за счет изменения электрического сопротивления контактов. В замкнутом состоянии контакты имеют очень малое сопротивление (близкое к нулю), в разомкнутом – очень большое (десятки- сотни МОм).

КУ можно разделить на два больших класса: с магнитным и механическим управлением.

К КУ с магнитным управлением относятся электромагнитные реле и магнитоуправляемые герметические контакты (герконы).

К КУ с механическим управлением отнесены микропереключатели и коммутационные изделия с ручным управлением.

К КУ с ручным управлением относятся кнопки и переключатели.

Оформление отчета

Отчет выполняется на листах формата А4, должен иметь титульный лист и соответствовать стандартам на текстовые документы.

Отчет должен содержать:

1. Название темы и цель работы.

2. Условные графические обозначения элементов электроники. Примеры маркировки элементов электроники. Эскизы соответствующих элементов электроники.

3. Обоснование выбора соответствующих типов элементов электронных схем.

 

Контрольные вопросы

Литература

1. Лавриненко В.Ю., Справочник по полупроводниковым приборам. 9-е изд., перераб. К.: техніка, 1980. 464с. с ил.

2. Березовский М.А., Писаренко В.М., Краткий справочник радиолюбителя. К.: Техніка, 1975, 368с.

3. Григорьев О.П., Замятин В.Я., Тиристоры. Справочник. Радио и связь, 1990, 270с.

2. Горбачев Г.Н., Чаплыгин Е.Е. Промышленная электроника: Учебник для вузов / Под ред. В.А. Лабунцова. – М.: Энергоатомиздат, 1988. – 320с.

 

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 2

Таблица 1

А Q

В алгебре логики вместо таблице записывается равенство . Условное графическое обозначение логического элемента НЕ приведено на рис.1.

Логическими элементами, реализующими функции логического сложения и логического умножения, являются элементы ИЛИ и И. Таблицы истинности для этих элементов однозначно связывают значение выходной величины Q со значениями трех (или более) входных величин А1, А2, А3, …(табл.2).

Условные графические обозначения логических элементов ИЛИ и И приведены на рис.2, 3.

Объединяя элементы НЕ, И и ИЛИ, можно реализовать более сложные логические функции. На рис.4, а показано условное обозначения логического элемента, состоящего из двух элементов НЕ и одного элемента И (рис.4, б). Таюлица истинности для такого элемента легко может быть составлена по таблицам истинности отдельных простейших элементов. Составление таблицы истинности элемента, изображенного на рис.4, а, показано в табл.3.

Таблица 2

Входы элементов ИЛИ и И Выходы элементов
А1 А2 А3 ИЛИ И
Q Q

 

 

Таблица 3

Входы Промежуточ-ные результаты Вы-ход Входы Промежу-точные результаты Вы-ход
А1 А2 А3 Q А1 А2 А3 Q

 

Аналогично проводится анализ (составление таблиц истинности) и более сложных логических схем. Наиболее распространенными являются комбинированные элементы ИЛИ и НЕ, И и НЕ, которые обозначают: ИЛИ-НЕ - элемент Шефферда, И-НЕ - элемент Пирса.

Однако на практике в одной микросхеме встречаются комбинации различных логических элементов, что позволяет с меньшими затратами реализовать часто встречающиеся логические функции. На рис.5, а приведено условное графическое обозначение микросхемы К155ЛР-4, состоящей из двух элементов И (каждый с четырьмя входами), подключенных выходами к элементу ИЛИ-НЕ, и добавочных двух входов ЕХ, к которым может подключаться только специальная микросхема, так называемый четырехвходовый расширитель по ИЛИ (микросхема К155ЛД1). Микросхема в соответствии с принятой мнемоникой обозначается 4И-2ИЛИ-НЕ с возможностью расширения по ИЛИ. Обозначение расшифровывается так: два четырехвходовых элемента И, подключенных к двухвходовому элементу ИЛИ-НЕ, предоставляют возможность расширения по ИЛИ (входы ЕХ). Эквивалентная схема микросхемы К155ЛР4 с подключенным расширителем К155ЛД1 приведена на рис. 5, б. Для этой схемы мнемоника выглядит следующим образом: 4-4-3И-3ИЛИ-НЕ.

С помощью рассмотренных логических элементов могут быть реализованы сложные логические функции, требующие специальных логических устройств.

Логические элементы И, ИЛИ, НЕ позволяют реализовать синтез логического устройства на примере таблицы истинности (табл.4).

 

Таблица 4

Номер строки по порядку А1 А2 А3 Q F1 F2 F3

 

Рассмотрим реализацию выходной величины Q. Выходная величина Q принимает значения ''1'' в строках 2, 3, 4, в остальных строках она принимает значение ''0''. Так как количество логических ''1'' меньше количества логических ''0'' (3< 5), осуществляем синтез строк, в которых Q=1, т.е. синтез строк 2, 3, 5. Каждая строка реализуется одним элементом И с соответствующими элементами НЕ на входах (рис.6). Промежуточные величины F1, F2, F3 принимают значения ''1'' только в строках 2, 3, 5 соответственно. Далее устройство ИЛИ осуществляет преобразование сигналов F1, F2, F3 в выходную величину Q.

Если в синтезируемой таблице истинности выходная величина чаще принимает значение ''1'', то синтезируются строки, в которых выходная величина равна ''0'', например в табл.4. Синтез проводят точно так же, но на выходе схемы или ставят инвертор НЕ (рис.6).

Более сложным логическим устройством является сумматор, позволяющий на выходных шинах получить число, равное сумме чисел, подаваемых на входные шины первого и второго чисел. При синтезе сложных логических устройств с ограниченным набором элементов часто бывает целесообразно учесть и тождественность ряда логических схем. Некоторые из них показаны на рис. 7, а, б, их эквивалентность легко проверяется по таблицам истинности.

На логических элементах могут быть построены устройства с памятью. Простейшим из них является асинхронный RS-триггер, две разновидности которого приведены на рис.8 и 9. Триггер на элементах ИЛИ-НЕ (рис.8) имеет прямые входы R, S, триггер на элементах И-НЕ (рис. 9) – инверсные входы и два выхода: прямой Q и инверсный .

Таблица истинности для RS-триггера (табл.5) составлена для перебора строк в порядке возрастания номеров. При изменении порядка перебора строк таблица может существенно измениться.

 

Таблица 5

Номер строки по поряд-ку R S Q Режим
              Установка ''0'' Хранение информации запи-санной в предыдушем такте (''0'') Установка ''1'' Хранение ''1''

 

Как видно из таблицы, при R=1, S= ( ), триггер устанавливается в состояние ''0'' (Q=0, Q=1), при R=0, S=1 – в состояние ''1''. Поэтому вход R называется входом установки нуля, а вход S- входом установки единицы. Отсутствие входных сигналов (R=0, S=0, ) обеспечивает режим хранения информации, когда состояние триггера остается без изменения и хранится информация, записанная ранее.

Для асинхронного RS – триггера одновременная подача сигналов на двва входа (R=1, S=1 для схемі рис.8 и для схемі рис.9) запрещена и состояние триггера становится непредсказуемым.

Простейший RS – триггер легко может быть преобразован в более сложный Т триггер. Схема и условное обозначение Т – триггера показаны на рис.10. Здесь входной сигнал через дифференцирующую RC – цепь подается на вход двух элементов. И, управляющих входными сигналами R и S RS – триггера. В зависимости от текущего состояния RS – триггера сигнал поступает только на один вход: R или S. Подача входных сигналов Q и осуществлена так, что входной сигнал всякий раз осуществляет переключение RS – триггера.

Для предотвращения повторного переключения триггера при изменении его выходных сигналов Q и длительность входного сигнала ограничивается дифференцирующей RC – цепью. Логика работы Т – Триггера пояснена в таблице истинности (табл.6).

Таблица 6

Номер строки по порядку Т А R S Q

 

В табл. 6 кроме состояний ''0'' и ''1'' для входной величины Т отмечены переходы из состояния ''0'' в состояние ''1'' - (строки 2 и 6) и из состояния ''1'' в состояние ''0'' - (строка 4). Именно при переходе входной величины Т из состояния ''0'' в состояние ''1'' в течении короткого времени (3-20нс) Ф=1 и триггер изменяет свое состояние. Во всех остальных режимах А=0 и состояние триггера неизменно.

В обозначении триггера на рис. 10 учтено, что он реагирует на положительный перепад входной величины. Такой вход носит название динамического или импульсного. Импульсные входы, реагирующие на положительный перепад входной величины, показаны на рис.11, а, а входы, реагирующие на отрицательный перепад входной величины, - на рис.11, б. Они легко могут быть осуществлены с помощью элементов И-НЕ.

На практике в Т – триггере обычно присутствуют и входы R, S для его установки в состояния ''0'' и ''1'', т.е. получается RST – триггер.

Рассмотренные тригеры являются асинхронными, т.е. входные сигналы могут подаваться в произвольные моменты времени. Широко распространены так называемые синхронные триггеры, которые имеют специальный синхронизирующий вход С. Такой синхронный триггре реагирует на входные сигналы только при С=1. Вход С может бвть как потенциальным, так и импульсным. Наиболее распространенным синхронным триггером является JK – триггер, у которого К – вход установки ''0'' и J – вход установки ''1''.

Объединяя логические устройства без памяти и запоминающие информацию (триггеры), можно получить разнообразные устройства для обработки информации: регистры; счетчики, дешифраторы и др., которые рассматриваются в лабораторной работе 3.

Описание лабораторной панели

На лабораторной панели, схема которой показана на рис.12, расположены семь логических микросхем серии 155. Параметры микросхем приведены в табл.7.

Таблица 7

Наименование микросхем Набор элементов микросхем Потребляе-мый ток, мА U0, В, не более U1, В, не менее Время задержки, нс
К155ЛН1 К155ЛА4 К155ЛИ1 К155ЛА3   К155ЛЕ1 Шесть элементов 1НЕ Три элемента 3И-НЕ Четыре элемента 2И Четыре элемента 2И-НЕ Четыре элемента 2ИЛИ-НЕ   0, 4 0, 4 0, 4 0, 4   0, 4 2, 4 2, 4 2, 4 2, 4   2, 4  

 

Монтаж логических устройств в соответствии с заданием ведется гибкими проводами со штекерами. Напряжение питания Uп.м. =5В 5%.

Задание

1. Изобразить логические устройства, выполняющие логические функции 2-2И-ИЛИ-НЕ, 2-2ИЛИ-2И-НЕ, 2-3И-2И-НЕ, 2-2-2ИЛИ-3И.

2. Записать таблицы истинности для логических элементов 1-2ИЛИ-2И-НЕ, 2-1И-2ИЛИ-НЕ, 2-2ИЛИ-2И, 2ИЛИ-НЕ.

3. Начертить схему реализующую логическую функцию в соответствии с табл.8.

4. Осуществить синтез логической схемы в соответствии с табл.8 и экспериментально определить ее таблицу истинности.

5. Собрать схему RS- триггера на двух элементах 2ИЛИ-НЕ, проверить его работоспособность.

6. Собрать схему RS – триггера с инверсными входами на двух элементах 2И-НЕ, проверить его работоспособность.

7. С помощью двух инверторов перевести инверсный RS – триггер в Т – триггер с прямыми входами.

 

Таблица 8

Номер строки по порядку А1 А2 А3 Значение логических функций Q для бригад
1, 6 2, 7 3, 8 4, 9 5, 10

 

Контрольные вопросы

1. Какие логические элементы являются универсальными?

2. Можно ли построить RS – триггер на элементах И, ИЛИ, ИЛИ-НЕ?

3. Какие величины нельзя подавать на RS – триггер с прямыми входами?

4. Какие величины нельзя подавать на RS – триггер с инверсными входами?

5. Покажите условное графическое обозначение устройства

6. Что такое возможность расширения по ИЛИ?

7. Какое логическое устройство можно создать из трех элементов 2И-НЕ?

8. Можно ли соединять между собой два (или более) выхода логических элементов?

9. Как работает Т – триггер?

10. Что такое импульсный вход?

11. Как работает RST – триггер?

Список используемой литературы

1. Горбачев Г.Н., Чаплыгин Е.Е. Промышленная электроника: Учебник для вузов/Под ред. В.А. Лабунцова. – М.: Энергоатомиздат, 1988. – 320 с.

2. Забродин Ю.С. Промышленная электроника: Учебник для вузов. – М.: Высшая школа, 1982.


ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 3

 

Триггеры.

Триггер – это элемент электронных схем, который может длительно находится в одном из двух устойчивых состояний, а также многократно переходить из одного состояния в другое под действием входным управляющих сигналов.

Важнейшей функцией триггера является функция запоминания двоичной информации, под которой понимают его способность сохранять «единичное», либо «нулевое» состояние после прекращения действия входных сигналов, инициирующих переключение триггера в указанное состояние. Т.о., триггер является одноразрядным элементом памяти, способным принимать и хранить один бит двоичной информации.

Входы триггера и соответствующие этим входам сигналы делят на информационные, тактирующие и разрешающие. На информационные входы триггера подают сигналы, которые определяют информацию, подлежащую записи в триггер. Тактирующие сигналы задают момент приема информации с информационных входов триггера и синхронизируют работу триггера с работой других устройств функционального блока. Сигналы, поступающие на разрешающие входы, могут в заданный момент времени заблокировать функционирование триггера и сохранить его состояние на определенное время неизменным.

Наиболее популярные триггеры: RS, JK, D, DV и Т–триггеры.

D – триггер, единственный из триггеров, который находи применение только в синхронном варианте исполнения. Синхронный D – триггер называют триггером задержки. Он осуществляет задержку сигнала (данных) на один период следования синхросигнала.

 

Дешифраторы.

Дешифратором называют цифровое логическое устройство, имеющее в общем случае n входов и 2n выходов, где каждому значению двоичного кода на входе соответствует сигнал на одном вполне определенном выходе. На остальных выходах сигналы отсутствуют.

Дешифраторы используют, как правило, для преобразования двоичного кода числа в сигнал управления на соответствующей шине теми или иными устройствами (арифметическими, логическими и т. д.). Функционирование дешифратора, например на три входа и восемь выходов, описывается следующей системой логических уравнений:

 

 

где X1 – старший, а X3 – младший разряды двоичного числа.

 

 

Такой дешифратор может быть построен с помощью восьми трехвходовых логических элементов И (рис. 1, а), либо восьми трехвходовых элементов И—НЕ (рис. 1, б).

Используя логические элементы, можно реализовать и обратную функцию, когда при подаче сигнала на определенный вход устройства можно получить на его выходе соответствующую кодовую комбинацию двоичного числа. Такие устройства называют шифраторами.

Семисегментные дешифраторы выполняют преобразование двоично-десятичного (двоичного) кода в код отображения семисегментных цифробуквенных индикаторов. Выпускаемые промышленностью ТТЛ и КМОП семисегментные дешифраторы применяют при снятии информации со счетчиков, регистров, аналого-цифровых преобразователей, запоминающих и других устройств.

 

 


Рис.1. Принципиальные схемы дешифраторов на три входа.

 

Счетчики.

Счетчик – это последовательная схема, предназначенная для выполнения микроопераций счета и хранения слов, которая реализуется на основе группы триггеров, соединенных вместе для подсчета в возрастающем или убывающем порядке входных импульсов (синхроимпульсов).

Двоичный счетчик – это счетчик, на выходах которого результаты счета представляются в виде позиционного двоичного кода. При этом младший разряд кода формируется на выходе Q0 первого триггера счетчика, а старший разряд – на выходе Qn – его последнего триггера. В двоичном счетчике число двоичных разрядов равно числу его триггеров.

Реверсивный счетчик – это счетчик, который может выполнять как операцию суммирования, так и операцию вычитания входных импульсов.

Промышленность выпускает две основные разновидности реверсивных двоичных счетчиков.

Первая из указанных разновидностей счетчиков содержит раздельные тактовые динамические входы счета на уменьшение и на увеличение. Направление счета определяется тем, на какой из тактовых входов подается положительный перепад (фронт) импульсного сигнала. При этом на второй тактовый вход должен быть подан высокий («единичный») уровень напряжения.

Вторая из указанных разновидностей реверсивных двоичных счетчиков содержит вход выбора направления счета, вход разрешения счета, вход тактирования и вход стробирования предварительной записи.

 

Литература

1. Горбачев Г.Н., Чаплыгин Е.Е. Промышленная электроника: Учебник для вузов/Под ред. В.А. Лабунцова. – М.: Энергоатомиздат, 1988. 320 с.

2. Забродин Ю.С. Промышленная электроника: Учебник для вузов. – М.: Высшая школа, 1982.

3. Микросхемы для бытовой радиоаппаратуры. Справочник / И.В. Новаченко, В.М. Петухов, И.П. Блудов, А.В. Юровский. – М.: КУбК-а, 1995 – 384 с.


Учебное издание

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к лабораторным работам

по дисциплине «Электроника и микросхемотехника»,

Часть 1

(для студентов, обучающихся по направлению «Электромеханика»)

 

 

Составители:

 

Александр Иванович КОМИССАРЕНКО

Дмитрий Васильевич ПОЛОВИНКА

Светлана Михайловна ГОЛУБЕВА

 

 

Редактор Л.В. Бугакова

Техн. редактор Т. Н. Дроговоз

Оригинал-макет Г.Е. Федорова

 


Подписано в печать 06.07.05

Формат Бумага типограф. Гарнитура Times.

Печать офсетная. Усл. печ.1, 86 Уч.-изд. л 2, 2

Тираж экз. Изд. №_________ Заказ №.________Цена договорная

Издательство Восточноукраинского национального

университета имени Владимира Даля

Свидетельство о регистрации

Серия ДК № 1620 от 18.12.2003

Адрес издательства: 91034, г. Луганск, кв. Молодежный, 20а

Телефон: 8 (0642) 41-34-12, факс. 8 (0642) 41-31-60

E-mail uni@snu.edu.ua

 
 

http: www.snu.edu.ua

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

 

к лабораторным работам по дисциплине

«ЭЛЕКТРОНИКА И МИКРОСХЕМОТЕХНИКА»

Часть 1

 

(для студентов, обучающихся по направлению «Электромеханика»)

 

 

УТВЕРЖДЕНО

на заседании кафедры электромеханики.

Протокол № от 05

 

Луганск 2005

 
 

УДК 621.313 (075.8)

Методические указания к лабораторным работам по дисциплине " Электроника и микросхемотехника": Часть 1 (для студентов, обучающихся по направлению " Электромеханика" ) /Сост.: А.И. Комиссаренко, Д.В. Половинка, С.М. Голубева. – Луганск: Изд-во Восточноукр. нац. ун-та им. В. Даля, 2005. – __ с. 40

Приведены инструкции для выполнения лабораторных работ по дисциплине " Электроника и микросхемотехника". Часть 1. Содержат необходимые теоретические сведения, описания и схемы лабораторных установок, методику проведения измерений и обработки результатов.

Предназначены для студентов вузов, изучающих дисциплины «Электроника и микросхемотехника» и «Промышленная электроника». Могут быть полезны студентам высших и средних специальных учебных заведений при изучении устройств автоматики и управления электрическими машинами в курсе электроники, электропривода и др.

 

 

Составители: А. И. Комиссаренко, доц. Д. В. Половинка, асс. С.М. Голубева, асс.  
   

 

Отв. за выпуск   Рецензент А. С. Захарчук, проф.   Г.А. Бобровский, доц.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 1

Изучение элементной базы электронной техники

 

Цель работы: Ознакомиться с внешним видом, маркировкой, конструкцией и характеристиками основных типов элементов электроники, научиться работать со справочной литературой.

Основные положения

 

В качестве активных элементов в электронных устройствах применяются полупроводниковые диоды, транзисторы, тиристоры, электроваккумные приборы.

Резисторы, конденсаторы, трансформаторы и дроссели, изделия коммутации образуют большую группу пассивных элементов, основным свойством которых является выполнение простейших операций (увеличение сопротивления протекающему току, накопление заряда, концентрация электромагнитной энергии и т.п.). Пассивные элементы наряду с активными и интегральными схемами являются комплектующими изделиями производства электронной промышленности.

1. Полупроводниковыми называются приборы, действие которых основано на использовании свойств полупроводников.

Классификация полупроводниковых приборов приведена на схеме.

 

 
 

Полупроводниковые резисторы и диоды являются двухэлектродными приборами, биполярные и полевые транзисторы - трехэлектродными приборами. Тиристоры могут быть как двухэлектродными, так и трехэлектродными.

 

1.1 Полупроводниковым резистором называют полупроводниковый прибор с двумя выводами, в котором используется зависимость электрического сопротивления полупроводника от напряжения, температуры, освещенности и других управляющих параметров.

1.2. Полупроводниковым диодом называют электропреобразовательный прибор, состоящий из двух областей с разными типами электропроводности, пригодный для выпрямления переменного тока.

 
 

1.3. Биполярным транзистором называют электропреобразовательный прибор, состоящий из трех областей с чередующимися типами электропроводности, пригодный для усиления мощности. Полевым транзистором называют электропреобразовательный прибор, в котором ток канала управляется электрическим полем, возникающим с приложением напряжения между затвором и истоком, и который предназначен для усиления мощности электромагнитных колебаний.

 
 

Наиболее перспективными в настоящее время являются IGBT транзисторы. Которые сочетают в себе положительные свойства биполярных транзисторов (малое сопротивление эмитерно-коллекторного перехода) и полевых (практически нулевая мощность управления). Эти транзисторы могут коммутировать токи до тысяч ампер и напряжение до тысяч вольт при малых габаритах.

 
 

1.4. Тиристором называют полупроводниковый прибор с тремя (или более) p-n переходами, вольт-амперная характеристика которого имеет участок с отрицательным дифференциальным сопротивлением и который используется для переключения.

 
 

1.5. Интегральная микросхема – микроэлектронное изделие, содержащее не менее пяти активных элементов (транзисторов, диодов) и пассивных элементов (резисторов, конденсаторов, дросселей), которые изготовляются в едином технологическом процессе, электрически соединены между собой, заключены в общий корпус и представляют неразделимое целое.

Пассивные элементы

Конденсаторы.

По роду работы конденсаторы разделяются на постоянные, переменные и подстроечные (полупеременные).

Конденсаторы классифицируются по нескольким признакам:


Поделиться:



Популярное:

  1. C.Для предоставления возможности сравнивать рыночные стоимости акций компаний одной отрасли
  2. II этап. Обоснование системы показателей для комплексной оценки, их классификация.
  3. II. ТЕМЫ ДЛЯ КОНТРОЛЬНЫХ РАБОТ
  4. III. Источники для изучения Греческой церкви XVII в.
  5. IV. Источники для изучения той же истории XVIII в.
  6. IX. ЗНАЧЕНИЕ «УНИВЕРСАЛИЙ» КОСМОС, ВРЕМЯ, ПРОСТРАНСТВО И РЕАЛЬНОСТЬ ДЛЯ ПСИХОДРАМЫ
  7. IX. Магическое заклинание для Дальнего путешествия
  8. Teсm для проверки реальности соединения с высшим Я
  9. V. Источники для изучения Греческой церкви XIX в.
  10. VIII. Сигналы, применяемые для обозначения поездов, локомотивов и другого железнодорожного подвижного состава
  11. XII. Большинство приемлемых для организма способов поведения совместимы с представлениями человека о самом себе.
  12. XVI. Любой опыт, несовместимый с организацией или структурой самости, может восприниматься как угроза, и чем больше таких восприятий, тем жестче организация структуры самости для самозащиты.


Последнее изменение этой страницы: 2016-05-03; Просмотров: 704; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2024 год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! (0.172 с.)
Главная | Случайная страница | Обратная связь