Исследование ГПН с генератором стабильного тока

⇐ ПредыдущаяСтр 11 из 16Следующая ⇒

Собрать схему ГПН с генератором стабильного тока (рис. 1). Используя формулы (1) и (2), рассчитать компоненты схемы генератора, включая сопротивления резисторного делителя R1, R2, R3, которые обеспечивают заданные параметры пилообразных импульсов. Исходные данные для проектирования схемы ГПН приведены в табл. 1.

Таблица 1

Вариант	U_min, В	U_max, В	U_m, В	T_пр, мкс	I_c, мА	С, нФ
		6.0	5.0
	0.5		6.0		1.5
	1.5	6.0			1.5
		6.0	4.0
	0.5		6.0		1.5
	1.5	6.5			2.0
		6.0	4.0
	1.0		5.4		2.7
	0.5	6.5			2.4
		6.5	5.0
	2.0		4.0		2.0
	1.0	6.0			2.5
		6.5	6.0
	1.5		5.0		2.0

Установить в свойствах компаратора (модель Comparator из магазина Analog ICs ) следующие параметры:

Input Offset Voltage (Напряжение смещения) 0 V.

Low-to-High response time (Задержка положительного фронта выходного напряжения) 1e-08 s.

High-to-Low response time (Задержка отрицательного фронта выходного напряжения) 1e-08 s.

Rise time (Длительность положительного фронта выходного напряжения) 1e-08 s.

Fall time (Длительность отрицательного фронта выходного напряжения) 1e-08 s.

Установить в свойствах RS-триггера (модель RS Flip-Flop из магазина Digital ) следующие параметры:

Propagation delay time, low-to-high level output (задержка распространения положительного фронта выходного напряжения) 1e-08 s.

Propagation delay time, high-to-low level output (задержка распространения отрицательного фронта выходного напряжения) 1e-08 s.

Установить на панели осциллографа в окне Trigger положительный фронт синхроимпульса ( Edge ↑ ) и режим внешней синхронизации ( Ext ).

Для уменьшения влияния вольтметров на точность измерения напряжений U_max и U_min установить в их свойствах внутреннее сопротивление ( Resistance ) равным 10 МОм. По умолчанию оно равно 1 МОм.

Построить с помощью осциллографа временные диаграммы напряжений на конденсаторе С и на выходе триггера. На основании этих осциллограмм проверить сооответствие результатов эксперимента заданию в табл. 1.

Для получения качественного изображения и синхронизации всех временных диаграмм войти в меню: Analysis / Analysis Options... / Instruments / Oscilloscope отключить “ Generate time steps automatically ”, установить в графе “ Minimum number of time points ” количество точек 1 000 и включить опцию Pause after each screen (режим однократной развертки).

Исследование ГПН на интеграторе напряжения

Собрать схему ГПН на основе интегрирующего усилителя (рис. 2). Используя формулы (4) и (5), рассчитать компоненты схемы генератора, которые обеспечивают заданные параметры пилообразных импульсов. Исходные данные для проектирования схемы ГПН приведены в табл. 2.

Таблица 2

Вариант	E₁, В	U_m, В	T_пр, мкс	R, кОм	С, нФ	R₂, Ом

Установить в свойствах аналогового ключа ( Voltage-Controlled Switch из магазина Basic ) порог включения turn-on voltage, равным 3 В, и порог выключения turn-off voltage 2 В. Установки свойств компаратора и триггера оставить такими же, как и в предыдущем случае. Запустить цикл работы генератора, для чего необходимо дважды нажать клавишу пробела ( Space ), которая управляет ключом Switch. Построить с помощью осциллографа временные диаграммы напряжений на выходах интегратора и триггера. На основании этих осциллограмм проверить сооответствие результатов эксперимента заданию в табл. 2.

Методические указания

При расчете сопротивлений резисторного делителя в схеме ГПН с источником стабильного тока принять ток через резисторы R1 – R3, равным 1 мА. Тогда падение напряжения на каждом резисторе численно равно его сопротивлению (в кОм).

При вычислениях по формулам (1), (2), (4), (5) использовать единицы измерений:

1) Вольты – для напряжений;

2) мА – для тока;

3) мкс – для интервалов времени;

4) нФ – для емкости;

5) кОм – для сопротивлений.

5. Контрольные вопросы

1. Какой процесс используется в ГПН для получения линейно изменяющегося напряжения?

2. От чего зависит скорость изменения напряжения на конденсаторе?

3. Какое условие необходимо для получения линейного изменения напряжения на конденсаторе?

4. Каким образом задается в исследуемых генераторах требуемая амплитуда пилообразного напряжения?

Содержание отчёта

Отчёт должен содержать:

12) титульный лист;

13) наименование работы и цель исследований;

14) схемы исследуемых генераторов пилообразного напряжения;

15) результаты расчета элементов ГПН, осциллограммы напряжений и результаты измерения параметров генераторов.

Основные учебники и учебные пособия

22. Электротехника и электроника: учебное пособие: в 2 кн. Кн. 1: Электротехника / М.В. Бобырь, В.И. Иванов и др. - Курск: КурскГТУ, 2009. – 153 с.

23. Электротехника и электроника: учебное пособие: в 2 кн. Кн. 2: Электроника / М.В. Бобырь, В.И. Иванов и др. - Курск: КурскГТУ, 2009. – 240 с.

24. Курсовое проектирование по дисциплинам «Общая электротехника и электроника», «Электротехника и электроника» и «Электроника» /В.И. Иванов, В.В. Губанов / Курск.– Изд.-во Курск. гос. с.-х. ак., 2012. – 35 с.

Учебная литература электронно-библиотечной системы «ЛАНЬ»

(доступ из ЭБС «ЛАНЬ»)

22. Белов Н. В. Электротехника и основы электроники [электронный ресурс]: учебник / Белов Н. В., Волков Ю. С. Издательство " Лань" : 1-е изд.-2012.- 432 с. ISBN 978-5-8114-1225-9:

23. Ермуратский П.В. Электротехника и электроника[электронный ресурс]: учебник / Ермуратский П.В. Лычкина Г.П. Минкин Ю.Б. Издательство" ДМК Пресс" : 2011: 417 стр. ISBN 978-5-94074-688-1

24. Иванов И. И. Электротехника и основы электроники[электронный ресурс]: учебник / Иванов И. И. Соловьев Г. И. Фролов В. Я. Издательство" Лань" 7-е изд., перераб. и доп.: 2012: -736 стр. ISBN 978-5-8114-1363-8

Дополнительная литература

22. Гусев В.Г. Электроника и микропроцессорная техника: Учебник для вузов/В.Г. Гусев, Ю.М. Гусев. – 3-е изд. – М.: Высш. шк., 2004. – 790 с.

23. Опадчий Ю.Ф. и др. Аналоговая и цифровая электроника (Полный курс): Учебник для вузов / Ю.Ф. Опадчий, О.П. Глудкин, А.И. Гуров; Под ред. О.П. Глудкина. – М.: Горячая Линия – Телеком, 2003. – 768 с.

24. Карлащук В.И. Электронная лаборатория на IBM PC. Программа Electronics Workbench и ее применение. М.: Солон–Р, 2001. – 726 с.

Методические указания к лабораторным работам

71. Генераторы линейно изменяющегося напряжения: методические указания по выполнению лабораторной работы / Юго-Зап. гос. ун-т; сост.: В. И. Иванов. Курск, 2011. 12 с.: Ил. 5, табл. 2. Библиогр.: с.12.

72. Генераторы прямоугольных импульсов: методические указания по выполнению лабораторной работы / Юго-Зап. гос. ун-т; сост.: В. И. Иванов, В. С. Панищев. Курск, 2011. 12 с.: Ил. 2, табл. 1. Библиогр.: с.12.

73. Импульсный стабилизатор напряжения: методические указания по выполнению лабораторной работы / Юго-Зап. гос. ун-т; сост. В. И. Иванов. Курск, 2011. 15 с.: Ил. 8, табл. 2. Библиогр.: с.15.

74. Линейный стабилизатор напряжения: методические указания по выполнению лабораторной работы / Юго-Зап. гос. ун-т; сост. В. И. Иванов. Курск, 2011. 10 с.: Ил. 2, табл. 1. Библиогр.: с.10.

75. Однокаскадный усилитель на биполярном транзисторе: методические указания по выполнению лабораторной работы / Юго-Зап. гос. ун-т; сост.: В. И. Иванов, В.С. Панищев. Курск, 2011. 14 с.: Ил. 4, табл. 1. Библиогр.: с.13.

76. Полупроводниковые диоды и выпрямители / Курск. гос. техн. ун-т; Сост. В.И.Иванов., М.В. Бобырь, Курск, 2005. - 14 с.

77. Параметрический стабилизатор напряжения на стабилитроне / Курск. гос. техн. ун-т; Сост. В.И.Иванов., М.В. Бобырь, Курск, 2005. - 14 с.

78. Статические характеристики и параметры биполярного транзистора / Курск. гос. техн. ун-т; Сост. В.И.Иванов., Курск, 2005. - 14 с.

79. Статические характеристики и параметры полевого транзистора / Курск. гос. техн. ун-т; Сост. В.И.Иванов. Курск, 2005. - 14 с.

80. Операционные усилители / Курск. гос. техн. ун-т; Сост. В.И.Иванов. Курск, 2005. - 14 с.

Интернет-ресурсы

112 Бабичев Ю.Е. Электротехника и электроника /Метод. указания к самостоятельной работе студентов спец. 230400. //Babichev/et_e_s230400.doc (локальная сеть каф. ЭИС: 728; 731)

113 Бабичев Ю.Е. Электротехника и электроника /Метод. материалы для студентов спец. 230400. //Babichev/et_e_mat230400.doc (локальная сеть каф. ЭИС: 728; 731)

114 Бабичев Ю.Е. Электротехника и электроника /Лабораторные работы для студентов спец. 230400. //Babichev/et_e_lab230400.doc (локальная сеть каф. ЭИС: 728; 731)

115 http: //www.toe.fvms.mirea.ru/ (Учебные материалы кафедры «Теоретические основы электротехники», МИРЭА);

116 http: //fn.bmstu.ru/electro/ (сайт кафедры Общей электротехники МГТУ им. Н. Э. Баумана);

117 http: //toe.stf.mrsu.ru/demo_versia/ (Общая электротехника и электроника: электронный учебник, Мордовский государственный университет);

118 http: //window.edu.ru/window/library? p_rid=45110 (Тесты и контрольные вопросы по электротехнике и электронике, ДВГТУ);

119 http: //window.edu.ru/window/library? p_rid=19575 (Методические указания к выполнению расчётно-графического задания по электротехнике, ОГУ);

120 http: //window.edu.ru/window/library? p_rid=58854 (Электроника: сборник лабораторных работ, УлГТУ);

121 http: //window.edu.ru/window/library? p_rid=40470 (Электротехника и электроника: учебное пособие);

122 http: //www.kodges.ru/ (тексты книг по электротехническим дисциплинам, в основном, в формате.pdf для бесплатного перекачивания)

123 http: //www.electrolibrary.info (электронная электротехническая библиотека).г) программное обеспечение и материалы для интерактивных форм обучения

124 Электронное пособие по выполнению расчетно-графических заданий № 2 и 3. //Babichev/et_e_dz1dz2_230400.doc (локальная сеть каф. ЭИС: 728; 731)

125 Компьютерная программа схемотехнического моделирования TINA for Windows (The Complete Electronics Lab) ver. 7.0.20 SF-DS (свободно-распространяемая)

126 Компьютерная программа схемотехнического моделирования Electronics Workbench ver. 5.12.

127 Бабичев Ю.Е. Основы электроники/ Лабораторно-практические работы в среде схемотехнического моделирования Electronics Workbench (методическое пособие). – М.: МГГУ, 2003. -64 с.

Лабораторная работа 9

⇐ Предыдущая 6 7 8 9 101112 13 14 15 Следующая ⇒