ПРИМЕНЕНИЕ ПАКЕТА «ELECTRONICS WORKBENCH»

Стр 1 из 3Следующая ⇒

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

УНИВЕРСИТЕТ «ТУРАН»

АКАДЕМИЯ КИНО И ТЕЛЕВИДЕНИЯ

«Программная инженерия и радиотехника, электроника, телекоммуникации»

ПРИМЕНЕНИЕ ПАКЕТА «ELECTRONICS WORKBENCH»

Методические указания к лабораторным занятиям

по дисциплине «Электроника и схемотехника аналоговых

Устройств 1»

(для студентов дневного отделения специальности

5В071900 - Радиотехника, электроника и телекоммуникации)

(бакалавриат)

Очная форма обучения

^{Алматы, 2010}

УДК.

СОСТАВИТЕЛЬ –Зильгараева А.К. Лабораторный практикум по курсу «Электроника и схемотехника аналоговых устройств 1» с применением пакета «Еlectronics workbench». Методические указания к лабораторным занятиям по курсу «Электроника и схемотехника аналоговых устройств 1» (для студентов дневного отделения специальностей 5В0719- Радиотехника, электроника и телекоммуникации)

Методические указания составлено в соответствии с требованиями квалификационной характеристики специалиста Государственных стандартов, а также в полном соответствии с программой по курсу «Электроника и схемотехника аналоговых устройств 1», для студентов специальностей приборостроение и автоматизация и управление. Она направляет студентов на самостоятельную активизацию учебного процесса.

Ил.12. Табл.12. Список лит.- 4 назв.

Рецензент

Печатается по плану издания Министерства образования и науки Республики Казахстан на 2006 г.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1

ИССЛЕДОВАНИЕ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ДИОДОВ

Цель работы: Исследование параметров полупроводникового диода и построение его вольтамперной характеристики

Приборы и элементы

Название	Графическое изображение
Функциональный генератор
Мультиметр
Осциллограф
Источник постоянного напряжения
Диод 1N4001
Резисторы
Амперметр
Вольтметр

Теоретические сведения

Измерив напряжение на диоде при подсоединении к нему через резистор источников напряжения различной величиной ЭДС, можно определить ток диода по выражению:

I_пр= (E - U_пр)/R,

где I_пр - ток диода в прямом направлении,

Е - напряжение источника питания,

U_пр- напряжение на диоде в прямом направлении.

Изменив полярность включения диода в той же схеме (рисунок 1), можно снять ВАХ диода по той же методике и в обратном направлении

I_об= (E – U_об)/R,

где I_об - ток диода в обратном направлении,

U_об - напряжение на диоде в обратном направлении

Рисунок 1

Собрав схему, изображенную на рисунке 1, можно сразу видеть ток и напряжение на табло этих приборов. Вольтамперная характеристика (ВАХ) может быть получена путем измерения напряжений на диоде при протекании различных токов за счет изменения напряжения источника питания Е.

Наиболее быстро и удобно можно исследовать ВАХ, непосредственно наблюдая ее на экране осциллографа (рисунок 2). При таком подключении координата точки по горизонтальной оси осциллографа будет пропорциональна напряжению, а по вертикальной - току через диод. Поскольку напряжение в вольтах на резисторе R2=1 Ом численно равно току через диод в амперах (I=U/R=U/1=U), по вертикальной оси можно непосредственно считывать значения тока. Если на осциллографе выбран режимВ/А, то величина, пропорциональная току через диод (канал В), будет откладываться по вертикальной оси, напряжение (канал А) - по горизонтальной. Это и позволит получить вольтамперную характеристику непосредственно на экране осциллографа.

Рисунок 2

При получении ВАХ диода с помощью осциллографа на канал А вместо точного напряжения на диоде подается сумма напряжения диода и напряжения на резисторе 1 Ом. Ошибка из-за этого будет мала, так как падение напряжения на резисторе будет значительно меньше, чем напряжение на диоде.

Из-за нелинейности диода его нельзя характеризовать величиной сопротивления, как линейный резистор. Отношение напряжения на диоде к току через него U/I, называемое статическим сопротивлением, зависит от величины тока. В ряде применений на существенную постоянную составляющую тока диода накладывается небольшая переменная составляющая. В этом случае интерес представляет дифференциальное (или динамическое) сопротивление dU/dI. Величина динамического сопротивления зависит от постоянной составляющей тока диода, определяющей рабочую точку на характеристике.

Результаты экспериментов

Приборы и элементы

Название	Графическое изображение
Функциональный генератор
Мультиметр
Осциллограф
Источник постоянного напряжения
Стабилитрон 1N4733
Резисторы

2.1 Теоретические сведения

При подключении стабилитрона к источнику постоянного напряжения через резистор получается простейшая схема параметрического стабилизатора (рисунок 1). Ток стабилитрона может быть определен вычислением падения напряжения на резисторе R:

I_CT=(E-U_CT)/R.

Напряжение стабилизации U_стаб стабилитрона определяется точкой на вольтамперной характеристике, в которой ток стабилитрона резко увеличивается. Мощность рассеивания стабилитрона Р_СТ вычисляется как произведение тока на напряжение:

Р_СТ= I_CT*U_CT.

Дифференциальное сопротивление стабилитрона вычисляется так же, как для диода, по наклону вольтамперной характеристики.

Рисунок 1

Результаты экспериментов

Вопросы

1. Что такое униполярный транзистор?

2. Почему полевые транзисторы с управляющим рп-переходом не должны работать при прямом напряжении на входе U_зи?

3. Из каких соображений концентрация примеси в канале должна быть меньше чем на затворе?

4. Что такое пороговое напряжение отсечки?

5. От чего зависит ток стока полевого транзистора?

6. Как определяется внутреннее сопротивление канала полевого транзистора?

7. Что можно сказать по выходным характеристикам о зависимости тока стока от напряжения на затворе?

8. Какие участки можно выделить на входной характеристике полевого транзистора?

9. Одинаково ли значение крутизны в любой точке входной характеристики?

10. Одинаково ли значение внутреннего сопротивления канала при любом значении напряжения на затворе.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. ГусевВ.Г., Гусев Ю.М. Электроника.- М.: Высшая школа, 1991.

2. Карлащук И.А. Электронная лаборатория на IBM PC. – М.: Солон, 1999.

3. Титце У., Шенк К. Полупроводниковая схемотехника. – М.: Мир, 1983.

4. Панфилов Д.И. Электротехника и электроника в экспериментах и упражнениях. Практикум на Electronics Workbench – М.: «Додэка», 2000.

5. Ушаков В.Н., Долженко О.В. Электроника: от элементов до устройств. –М.: Радио и связь, 1993.

6. Степаненко И.П. Основы микроэлектроники. – ДМК Пресс, 2001.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение……………………………………………………………………………3

Лабораторная работа № 1………………………………………………………….4

Лабораторная работа № 2………………………………………………………….9

Лабораторная работа № 3………………………………………………………….13

Лабораторная работа № 4………………………………………………………….20

Список литературы……..…………………………………………………………..25

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ

КАЗАХСТАН

Казахский национальный технический университет имени К.И.Сатпаева

Институт автоматики и управления

Кафедра электроники, мехатроники и робототехники

СОГЛОСОВАНО УТВЕРЖДАЮ

Руководитель группы стандар- Председатель учебно-мето-

тизации и метрологии дического совета института АиУ

________Г.А.Бейсебекова ____________

«___»_________2006 г. «___»_________2006 г.

С. П. Луганская

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

УНИВЕРСИТЕТ «ТУРАН»

АКАДЕМИЯ КИНО И ТЕЛЕВИДЕНИЯ

«Программная инженерия и радиотехника, электроника, телекоммуникации»

ПРИМЕНЕНИЕ ПАКЕТА «ELECTRONICS WORKBENCH»

12 3 Следующая ⇒