Техніка безпеки при проведенні лабораторних робіт

Методичний посібник

до виконання лабораторних робіт

з предмету

«Комп′ютерна електроніка»

до спеціальності: 5.05010201

„Обслуговування комп’ютерних систем і мереж”

 

 

Розробила викладач

Т.І. Ковальова

 

 

 

ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА

Програмою курсу «Комп'ютерна електроніка» передбачається виконання лабораторних робіт, у ході виконання яких студенти повинні:

∙ ознайомитися з зовнішнім виглядом напівпровідникових приладів, інтегральних мікросхем і деяких вимірювальних електронних приладів;

∙ зрозуміти принцип дії основних напівпровідникових приладів та електронних і імпульсних пристроїв: діодів, транзисторів, інтегруючих та диференційних схем, обмежувачів амплітуди сигналу, релаксаційних генераторів (мультивібратор), тригерів на дискретних компонентах, транзисторних ключів, стабілізаторів напруги, LC - i RC – генераторів, підсилювачів, логічних елементів, тригерів, цифрових компараторів, інтеграторів, диференціаторів, пристроїв на ОП, ЦАП;

∙ набути навички визначення характеристик і параметрів напівпровідникових приладів та основних електронних пристроїв;

∙ одержати уявлення про можливості використання тих або інших напівпровідникових приладів, інтегральних мікросхем при рішенні визначених задач.

∙ навчитися читати схеми найбільш розповсюджених електронних пристроїв, розрізняти умовні позначення напівпровідникових приладів, інтегральних лінійних і цифрових мікросхем.

Наведені теоретичні відомості охоплюють мінімум навчального матеріалу, необхідний для підготовки і виконання відповідної лабораторної роботи.

Лабораторні роботи проводяться після вивчення теоретичного матеріалу.

До початку лабораторної роботи студенти повинні ознайомитись з порядком її виконання, внести у звіт: назву роботи, її мету, перелік обладнання, хід виконання.

Перед початком роботи викладач перевіряє у студентів їх готовність шляхом тестового, або фронтального опитування з теоретичного матеріалу і наявність звіту. У разі негативних результатів, студент не допускається до виконання лабораторної роботи.

Проведення роботи передбачається груповим методом по 4-5 осіб у групі, якщо лабораторна робота проводиться на макеті і по 12 осіб, якщо на комп'ютері. Студенти знайомляться з робочим місцем, підключають вимірювальні прилади, згідно методичних вказівок і починають вимірювання параметрів РЕА.

Після закінчення вимірювань, їх результати необхідно показати керівнику. Після узгодження отриманих даних, відключити від мережі прилади і приступити до їх обробки і остаточного оформлення звіту.

Завдання включає розрахунок параметрів і режимів роботи основних електронних пристроїв, досліджуваних у лабораторії. Результати виконання завдання заносяться в бланк звіту, що складається з титульного листа, схем дослідження електронних ланцюгів і пристроїв, таблиць для результатів вимірів. У бланку звіту повинно бути передбачене місце для графіків, експериментально отриманих залежностей і переліку використаних у роботі приладів.

На титульному листі повинні бути зазначена назва роботи, прізвище студента і його групи.

Захист лабораторної роботи проводиться шляхом усного чи письмового опитування кожного студента. Лабораторна робота вважається зарахованою при наявності повністю оформленого звіту і позитивної оцінки при захисті.

ТЕХНІКА БЕЗПЕКИ ПРИ ПРОВЕДЕННІ ЛАБОРАТОРНИХ РОБІТ

Загальні положення

На лабораторному стенді є роз'єми, клеми, електронні вимірювальні прилади й інші елементи ланцюга, що при виконанні лабораторної роботи можуть знаходиться під напругою. Тому відповідно до «Правил техніки безпеки при експлуатації електроустановок споживачем» такі стенди вважаються діючими електроустановками і для їхньої експлуатації необхідно знати і суворо додержуватися правил техніки безпеки.

 

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 1

S1

2 3

 

Рис.1

 

4 Основні теоретичні положення:

Напівпровідникові діоди – це напівпровідникові (НП) прилади, що мають один р-n -перехід та 2 виводи.

В залежності від способу отримання р-n- переходу НП діоди поділяються на 2 типи: точкові та площинні.

Переваги НП діодів: малі габарити і маса, великий коефіцієнт корисної дії (більш 99%), практично необмежений термін служби, висока надійність.

Усі діоди виготовляють з монокристалів.

Діоди класифікують за матеріалом, за призначенням, за параметрами (все це є в маркуванні), за способом виготовлення р-n переходу.

Матеріал із якого виготовляють НП діоди – германій, кремній, арсенід галію.

Випрямні діоди – призначені для випрямлення змінного струму в постійний (пульсуючий).

Методи отримання – сплавлення та дифузія.

Структура p-n-переходу – площина.

Основні матеріали – Si та Ge.

Принцип дії – однобічна провідність.

І _{пр, мА}

U_зв,В U_пр,В

І_зв,мА Рис.2

Основна характеристика – ВАХ (рис.2).

 

5 Послідовність виконання роботи:

5.1 Зняття ВАХ при прямому включенні діоду (рис.1)

Для зняття ВАХ при прямому включенні діоду перемикач S1 поставити в положення 1-3. Змінюючи значення U_пр, зняти залежність І_пр = f(U_пр) (пряма гілка).

Дані вимірювань занести у таблицю 1.

 

Таблиця 1

Пряме включення
U, В
I,mA

 

5.2. Зняття ВАХ при зворотному включенні діоду (рис.1)

Для зняття ВАХ при зворотному включенні діоду перемикач S1 поставити в положення 2-3. Змінюючи значення U_зв, зняти залежність І_зв = f(U_зв) (зворотна гілка).

Дані вимірювань занести у таблицю 2.

 

Таблиця 2

Зворотне включення
U, В
I,mA

 

5.3 Побудова ВАХ

За результатами вимірювань (таблиці 1 і 2) побудувати графік ВАХ (на міліметровому папері).

5.4 Визначення основних параметрів випрямного діода

За ВАХ визначити: диференціальний опір випрямного діода r_д при прямому та при зворотному включенні (r_пр, r_зв) за формулами: r_пр = ∆ U _пр / ∆І _пр; r_зв = ∆ U _зв / ∆І _зв;

 

6 Зміст звіту:

6.1 Найменування та мета роботи.

6.2 Схема дослідження.

6.3 Перелік приладів.

6.4 Результати вимірювань (таблиці).

6.5 Графіки ВАХ (на міліметровому папері).

6.6 Розрахунки опорів r_пр , r_зв за ВАХ.

6.7 Висновки. Розшифрувати маркування дослідженого випрямляючого діоду.

 

7 Контрольні питання:

7.1 До яких приладів відносяться випрямні діоди?

7.2 Для чого призначені випрямні діоди і назвіть принцип дії випрямних діодів?

7.3 Як змінюється ширина p-n- переходу НП діоду із збільшенням зворотної напруги.

7.4 Яка основна характеристика випрямних діодів?

7.5 Який режим є нормальним для випрямного діоду?

7.6 Які схеми використовуються якщо потрібно отримати випрямлений струм більший за гранично допустимий для одного діода?

7.7 Із якого матеріалу виготовляються випрямні діоди?

 

8 Література:

8.1 Васильєва Л.Д, Медведенко Б.І., Якименко Ю.І. «Напівпровідникові прилади: Підручник. – К.: ІВЦ «Видавництво «Політехніка»», 2003. – 388 с.

8.2 Ю.П. Колонтаєвський, А.Г. Сосков, “Електроніка і мікросхемотехніка»: Підручник. 2-е вид./ за ред. А.Г. Соскова.-К.: Каравела, 2009.-416 с.

8.3 В.Ю. Лавриненко, «Справочник по полупроводниковым приборам. 10-е изд., перераб. И доп. – К.: Техника, 1984. – 424 с.

8.4 Матвійків М.Д. та ін. Елементна база електронних апаратів: Підручник / М.Д. Матвійків, В.М. Когут, О.М. Матвійків. – 2-ге вид. – Львів: Видавництво Національного університету «Львівська політехніка», 2007. – 428 с.

 

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 2

S1

2 3

Рис.1

4 Основні теоретичні положення:

Стабілітрон – це напівпровідниковий діод, напруга на якому в області електричного пробою майже не залежить від сили струму.

Принцип дії стабілітрону – електричний пробій p-n переходу.

Основна характеристика – вольт-амперна характеристика (ВАХ) (рис.2).

Робоча ділянка (АБ) -пряма майже паралельна осі струмів.

Рис.2

Робочий режим – при зворотному включенні (режим електричного пробою).

Стабілітрони виготовляють з кремнію, який має порівняно з германієм більшу ширину забороненої зони, а значить значно менший зворотний струм. Це приводить до того, що тепловий пробій настає при значно більших зворотних напругах, ніж в германієвих приладах.

Застосовуються стабілітрони для стабілізації напруги, як обмежувач постійної та імпульсної напруги, як поділювач напруги, як джерело еталонної напруги.

Основні параметри:

- напруга стабілізації U_ст – падіння напруги на стабілітроні в області стабілізації при номінальному значенні струму;

- мінімальний струм стабілізації І_min – найменше значення струму крізь стабілітрон, при якому виникає стійкий електричний пробій (точка А на ВАХ);

- максимальний струм стабілізації І_max – найбільший струм крізь стабілітрон, при якому потужність, що розсіюється на стабілітроні, не перевищує допустимого значення (точка Б на ВАХ);

- диференційний опір r_ст – характеризує зміну величини напруги на приладі зі змінами струму крізь нього, тобто, характеризує ступінь стабільності напруги стабілізації при зміні струму пробою

r_ст = ∆U_ст /∆І_ст;

де ∆U_ст = U_{ст. max} - U_{ст. min} - змінення напруги в режимі стабілізації;

∆І_ст = І_{ст. max} - І_{ст. min} - крайні значення струму стабілізації.

- температурний коефіцієнт напруги стабілізації α,

α = ∆U_ст /U_ст ∙ ∆T (1/град);

- максимальна потужність розсіювання Р_max – найбільша потужність, яка виділяється в p-n переході, при якій ще не виникає теплового пробою.

 

5 Послідовність виконання роботи:

5.1. Зняття ВАХ при прямому включенні стабілітрону (рис.1)

Для зняття ВАХ при прямому включенні діоду перемикач S1 поставити в положення 1-3. Змінюючи значення U_пр, зняти залежність І_пр = f(U_пр) (пряма гілка). Дані вимірювань занести у таблицю 1.

Таблиця 1

Пряме включення
U, В
I,mA

5.2. Зняття ВАХ при зворотному включенні стабілітрону (рис.1)

Для зняття ВАХ при зворотному включенні діоду перемикач S1 поставити в положення 2-3. Змінюючи значення U_зв, зняти залежність І_зв = f(U_зв) (зворотна гілка). Особливо ретельно слід знімати характеристику на ділянці стабілізації, так як тут у широкому інтервалі змінення струму діоду напруга U_ст змінюється незначно. Дані вимірювань занести у таблицю 2.

Таблиця 2

Зворотне включення
U, В
I,mA

5.3. Побудова ВАХ

За результатами вимірювань (таблиці 1 і 2) побудувати графік ВАХ (на міліметровому папері).

5.4 Визначення основних параметрів стабілітрону

За ВАХ визначити: U_ст; І_ст; І_min; І_max; r_ст.

 

6 Зміст звіту:

- найменування та мета роботи;

- схема дослідження;

- перелік приладів;

- результати вимірювань (таблиці 1 і 2);

- графік ВАХ (на міліметровому папері);

- розрахунок та визначення основних параметрів стабілітрону;

- висновки. Розшифрувати маркування дослідженого стабілітрону.

 

7 Контрольні питання:

7.1 Принцип дії стабілітрону.

7.2 Чому основним матеріалом для стабілітрону є кремній?

7.3 Умовне графічне зображення стабілітрону.

7.4 Як стабілітрон вмикається у схемі відносно навантаження?

7.5 Приведіть схему включення стабілітрону, якщо потрібно збільшити напругу стабілізації на навантаженні.

7.6 Основні параметри стабілітрону.

7.7 Як визначається диференційний опір стабілітрону в режимі стабілізації?

7.8 Що таке стабістор?

 

8 Література:

8.1 Васильєва Л.Д, Медведенко Б.І., Якименко Ю.І. «Напівпровідникові прилади: Підручник. – К.: ІВЦ «Видавництво «Політехніка»», 2003. – 388 с.

8.2 Ю.П. Колонтаєвський, А.Г. Сосков, “Електроніка і мікросхемотехніка»: Підручник. 2-е вид./ за ред. А.Г. Соскова.-К.: Каравела, 2009.-416 с.

8.3 В.Ю. Лавриненко, «Справочник по полупроводниковым приборам. 10-е изд., перераб. И доп. – К.: Техника, 1984. – 424 с.

8.4 Конспект лекцій.

 

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 3

Тема:Дослідження біполярного транзистора

1 Мета роботи: Вивчення особливостей роботи біполярного транзистора, увімкнутого за схемою зі спільним емітером; побудова статичних ВАХ та визначення його основних параметрів (коефіцієнтів підсилення за струмом, за напругою та потужністю, вхідного та вихідного опорів).

 

2 Апаратура та прилади: ПЕОМ, програма Electronics Workbench.

 

3 Схема дослідження: 1 кОм

 

1 кОм

 

 

1 кОм

 

1В 1кОм 10В

 

Рис.1

 

4 Основні теоретичні положення:

Транзистором (від TRANSFER RESISTOR – такий, що перетворює опір) називається НП прилад, який має один або декілька p-n переходів, три або більше виводів і здатний підсилювати потужність електричного сигналу.

Біполярний транзистор – це НП прилад, призначений для підсилення потужності сигналу, який має 2 p-n переходи, використовує носії зарядів двох різних типів: електронів та дірок і керується струмом.

Як елемент електричного кола, транзистор зазвичай використовується так, що один з його електродів є вхідним, другий вихідним, а третій – спільний відносно входу та виходу. У коло вхідного електроду вмикається джерело вхідного змінного сигналу, який треба підсилити за потужністю, у коло вихідного – навантаження, на якому виділяється підсилена потужність.

Розрізняють три схеми вмикання транзисторів:

- з спільною базою - з СБ;

- з спільним емітером - з СЕ;

- з спільним колектором - з СК.

Схема зі спільним емітером (рис.1) найбільш розповсюджена.

Основні параметри біполярного транзистора для схеми з спільним емітером визначаються за формулами:

R_вх =ΔU_БЕ / ΔІ_Б , при ΔU_КЕ = const (сотні Ом – одиниці кОм);

R_вих =ΔU_КЕ / ΔІ_К , при ΔІ_Б = const (одиниці – десятки кОм);

К_І = ΔІ_К / ΔІ_Б , ΔU_КЕ = const (десятки – сотні);

К_U = ΔU_вих / ΔU_вх , ΔI_вх = const (сотні – тисячі);

К_Р = К_І ∙ К_U (тисячі – десятки тисяч);

Для визначення статичних параметрів транзисторів використовують два види статичних характеристик:

- вхідні І_Б = f(U_БЕ) при U_КЕ = const (рис.2);

- вихідні І_К = f(U_КЕ) при І_Б = const (рис.3).

5 Послідовність виконання роботи:

5.1 Зняття вхідних статичних характеристик транзистора І_Б = f(U_БЕ) при U_КЕ = const

Перед зняттям характеристик заготовляють таблицю спостережень (табл.1 і табл.2).

 

 

Таблиця 1

UКЕ = 0, В	UКЕ = 5, В
UБЕ , В	ІБ , мА	UБЕ , В	ІБ , мА

 

Вхідні статичні характеристики транзистора знімають для двох значень напруги U_КЕ . Напругу між базою та емітером змінюють потенціометром R₁.

 

5.2 Зняття вихідних статичних характеристик транзистора І_К = f(U_КЕ) при І_Б = const

Таблиця 2

ІБ = 500, мкА	ІБ = 1000, мкА	ІБ = 2000, мкА
UКЕ , В	ІК , мА	UКЕ , В	ІК , мА	UКЕ , В	ІК , мА

Вихідні статичні характеристики знімають для трьох значень струму бази, котрі встановлюють потенціометром R1 та підтримують у процессі спостережень незмінними. Напругу U_КЕ змінюють, потенціометром R2.

5.3 Побудова статичних характеристик транзистора.

За результатами вимірювань (табл.1 і табл.2) побудувати сімейства вхідних та вихідних статичних характеристик транзистора на міліметровому папері. Зразковий приклад цих характеристик приведено на рис.2, 3.

Рис. 3 Рис.2

5.4 Визначення вхідного та вихідного опорів, коефіцієнтів підсилення транзистора.

За вихідними статичними характеристиками (рис.3) можна знайти вихідний опір транзистора R_вих для заданої точки Т. По прирощенням ∆U_КЕ і ∆І_К між точками В і С при постійному струмі І_Б = 40 мкА

R_вих=∆U_КЕ / ∆І_К =(15В - 1В) / (1,4-0,9)10^-3 А = 28000 Ом = 28 кОм.

Вхідний опір транзистора R_вх визначаємо за вхідними статичними характеристиками (рис.2). Точка Т відповідає тому ж режиму, що й на вихідних характеристиках (І_Б = 40 мкА).

По прирощенням ∆І_Б та ∆U_БЕ між точками А і Б при постійній напрузі U_КЕ= 8 В, знаходимо

R_вх = ∆U_БЕ / ∆І_Б = (185 мВ-140 мВ) / (50-30)10^-3 мА = 2250 Ом = 2,25 кОм.

Коефіцієнт підсилення струму К_І визначаємо за вихідними характеристиками транзистора (рис.3). Нехай транзистор працює при напрузі між колектором і емітером U _КЕ = 8 В, а струм бази дорівнює І _Б = 40 мкА. Цьому режиму на сімействі вихідних характеристик транзистора відповідає точка Т.

По прирощенням ∆І _К та ∆І _Б між точками А і Б при постійній напрузі U _КЕ знаходимо

К_І = ∆І _К / ∆І _Б = (1,6 - 0,6)мА / (60 - 20)10^-3 мА = 25, при U _КЕ = 8 В = const.

Коефіцієнт підсилення напруги К_U визначаємо за вхідними характеристиками транзистора (рис.2).

Нехай І _Б = const = 30 мкА (т. КА).

Для точки К U _БЕ = 110 мВ, U _КЕ = 0 В

Для точки А U _БЕ = 140 мВ, U _КЕ = 8 В.

К_І = ∆ U _КЕ / ∆ U _БЕ = (8 - 0)В / (140-110)10^-3 В = 270.

Коефіцієнт підсилення потужності К_Р визначаємо за формулою:

К_Р = К_І К_U = 25∙270 = 6750.

 

6 Зміст звіту:

6.1 Найменування та мета роботи.

6.2 Схема дослідження.

6.3 Перелік приладів.

6.4 Результати вимірювань (таблиці).

6.5 Вхідні статичні характеристики транзистора І_Б = f(U_БЕ), при U_БЕ = const (на міліметровому папері).

6.6 Вихідні статичні характеристики транзистора І_К = f(U_КЕ), при І_Б = const (на міліметровому папері).

6.7 Розрахунок основних параметрів транзистора: вхідного і вихідного опорів, коефіцієнтів підсилення струму, напруги, потужності.

6.8 Висновки.

 

7 Контрольні питання:

7.1 Чому БТ називається біполярним.

7.2 Які режими роботи має БТ?

7.3 Що називається динамічним режимом роботи БТ.

7.4 Яка схема включення найбільш використовується і чому?

7.5 Назвіть h-параметри БТ і їх фізичні властивості?

7.6 Які електроди має БТ і вимоги до них?

7.7 У якій області знаходиться транзистор p-n-p- структури, якщо U_БЕ = - 0,2 В В; U_КЕ = 6В?

 

8 Література:

8.1 Васильєва Л.Д., Медеведенко Б.І., Якименко Ю.І. «Напівпровідникові прилади»: Підручник. – К.: ІВЦ «Видавництво «Політехніка»», 2003. – 388 с.

8.2 Ю.П. Колонтаєвський, А.Г. Сосков, “Промислова електроніка та

мікросхемотехніка: теорія і практикум.».- К.: «Каравела», 2004. – 368 с.

8.3 В.Ю. Лавриненко, «Справочник по полупроводниковым приборам. 10-е изд., перераб. И доп. – К.: Техника, 1984. – 424 с.

8.4 Мілих В.І., Шавьолкін О.О. Електротехніка, електроніка та мікропроцесорна техніка: Підручник. За ред.. В.І. Мілих. – К.: Каравела, 2007. – 688 с.

8.5 Конспект лекцій.

 

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 4

Тема: Дослідження польового транзистора

1 Мета роботи: Вивчення особливостей роботи польового транзистора з керуючим p-n переходом, побудова статичних ВАХ та визначення його основних параметрів.

 

2 Апаратура та прилади: ПЕОМ, програма Electronics Workbench.

3 Схема дослідження:

1 Ом

 

 

5В 10В

 

1кОм

1 кОм

 

 

Рис.1

4 Основні теоретичні положення:

Польовим транзистором - називається трьохелектродний напівпровідниковий прилад, в якому струм створюють основні носії заряду під дією подовжнього електричного поля, а керування величиною струму здійснюється поперечним електричним полем, що утворюється напругою, прикладеною до керуючого електроду. Тобто польові транзистори керуються електричним полем.

Елементи польових транзисторів:

Виток (В) – електрод, від якого починається рух носіїв заряду.

Стік (С) – електрод, до якого рухаються носії заряду.

Затвор (З) – керуючий електрод.

Канал – ділянка напівпровідника між стоком та витоком, де тече електричний струм.

Принцип дії польових транзисторів базується на зміні поперечного перерізу каналу: І_C = f(S_K)

В польових транзисторах з керуючим p-n переходом (унітронах) площа поперечного перерізу каналу змінюється за рахунок зміни зворотної напруги на p-n- переході затвор – канал.

 

 

Рис.2

Для визначення параметрів польових транзисторів використовують дві сім′ї статичних характеристик:

- стокові (вихідні) І_С = f(U_СВ), при U_ЗВ = const (рис.3);

- стокозатворні (характеристики керування) І_С = f(U_ЗВ), при U_СВ = const (рис.4).

5 Послідовність виконання роботи:

5.1 Опробування схеми.

Для опробування схеми (рис.1) потенціометром R1 встановіть напругу на дільниці «затвор – джерело» приблизно 0,6 В, а потенціометром R2 змініть напругу між стоком та витоком від 0 до + 10 В. Спостерігаючи, як змінюється струм стоку, впевніться у можливості зняття стокової характеристики.

Можливість зняття стокозатворної характеристики перевірте падаючи на стік напругу від 0 до – 10 В. Підтримуючи цю напругу постійною змінюйте напругу між затвором та витоком від 0 до значення напруги, рівної напрузі відсічки, та спостерігайте, як змінюється струм стоку.

 

5.2 Зняття стокових характеристик польового транзистора І_С = f(U_СВ), при U_ЗВ = const.

Перед зняттям характеристик заготуйте таблицю спостережень (табл.1).

Стокові характеристики польового транзистора знімають для 4 – 5 значень напруги U_ЗВ. Величини напруг затвор – виток залежать від типу транзистора та знаходяться у межах від 0 до +10 В. Напругу стоку змінюють у процесі зняття характеристики через (1 – 2) В потенціометром R2.

Таблиця 1

UЗВ 1 = В	UЗВ 2 = В	UЗВ 3 = В	UЗВ 4 = В
UСВ, В	ІСВ, мА	UСВ, В	ІСВ, мА	UСВ, В	ІСВ, мА	UСВ, В	ІСВ, м А

5.3 Зняття стокозатворної характеристики польового транзистора І_С = f(U_ЗВ), при U_СВ = const.

Перед зняттям характеристик заготуйте таблицю спостережень (табл.2).

 

Таблиця 2

UЗВ , В
ІС , мА

 

Стокозатворну характеристику знімають для одного значення напруги стоку, наприклад U_СВ = - 5 В. При цьому змінюють напругу затвору від 0 (при максимальному значенні струму стоку) до напруги відсічки (при якому струм стоку дорівнює 0) через 0,5 В.

5.3 Побудова стокових, стокозатворних характеристик польового транзистора.

За результатами вимірювань (табл.1 і табл.2) побудуйте сімейство стокових (вихідних) характеристик, та стік – затворну (вхідну) характеристику польового транзистора на міліметровому папері. Зразковий приклад цих характеристик приведено на рис.3, 4.

Рис.3 Рис. 4

5.4 Визначення параметрів польового транзистора

5.4.1За стокозатворними характеристиками (рис.4) визначають:

- напругу відсічки U_{ЗB 0};

- крутизну стокозатворної характеристики S = ΔI_С /ΔU_ЗВ = fe/de [mA/В],

при U_СВ =const ;

- вхідний опір R_вх = ΔU_ЗВ / ΔI_З [Ом]; R_вх = de/fe.

5.4.2Для визначення внутрішнього (вихідного) диференційного опору на одній із стокових характеристик (рис. 3) будують характеристичний трикутник Δaвс з якого знаходять

R_і =ΔU_СВ /ΔI_С [Ом], при ΔU_ЗВ =const; R_вих = aс/вс.

5.4.3 За внутрішнім рівнянням польового транзистора визначають коефіцієнт підсилення μ = S·R_i.

Зверніть увагу на узгодження одиниць вимірювання S та R_i.

 

6 Зміст звіту:

6.1 Найменування та мета роботи.

6.2 Схема дослідження.

6.3 Перелік приладів.

6.4 Результати вимірювань (таблиці).

6.5 Стоково - затворна характеристика польового транзистора І_С = f(U_ЗВ), при U_СВ = const (на міліметровому папері).

6.6 Стокові характеристики польового транзистора І_С=f(U_СВ), при U_ЗВ=const (на міліметровому папері).

6.7 Розрахунок основних параметрів польового транзистора: вхідного і вихідного опорів, крутизну характеристики, напругу відсічки, коефіцієнта підсилення.

6.8 Висновки.

7 Контрольні питання:

7.1 Чим керується польовий транзистор?

7.2 Який у ПТ вхідний опір?

7.3 Як поділяються ПТ з ізольованим затвором?

7.4 При якій полярності напруги на затворі МДН – транзистор з каналом р - типу працює в режимі збіднення?

7.5 Яким чином можна змінювати переріз каналу S_К?

 

8 Література:

 

8.1 Васильєва Л.Д., Медеведенко Б.І., Якименко Ю.І. «Напівпровідникові прилади»: Підручник. – К.: ІВЦ «Видавництво «Політехніка»», 2003. – 388 с.

8.2 Ю.П. Колонтаєвський, А.Г. Сосков, “Промислова електроніка та

мікросхемотехніка: теорія і практикум.».- К.: «Каравела», 2004. – 368 с.

8.3 В.Ю. Лавриненко, «Справочник по полупроводниковым приборам. 10-е изд., перераб. И доп. – К.: Техника, 1984. – 424 с.

8.4 Мілих В.І., Шавьолкін О.О. Електротехніка, електроніка та мікропроцесорна техніка: Підручник. За ред.. В.І. Мілих. – К.: Каравела, 2007. – 688 с.

8.5 Конспект лекцій.

 

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 5

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 6

Таблиця 1

	Схема з симетричним входом і виходом	Схема з несиметричним входом і симетричним виходом
Синфазний сигнал	Протифазний сигнал	Відключений дільник	Оптимальний дільник	Максимальний режим
UВХ, мВ
UВИХ, мВ
КUД

 

6 Зміст звіту:

 

6.1 Найменування та мета роботи.

6.2 Перелік приладів.

6.3 Схема дослідження.

6.4 Вимірювання та розрахунок основних параметрів диференційного підсилювача.

6.5 Результати вимірювань і розрахунків.

6.6 Часові діаграми роботи ДП (на міліметровому папері).

6.7 Висновки.

6.8 Відповіді на контрольні питання.

 

7 Контрольні питання:

7.1 Де застосовуються підсилювачі постійного струму (ППС)?

7.2 Що є основним недоліком ППС?

7.3 Чому не можна підсилювати повільно змінний сигнал за допомогою підсилювачів змінного струму?

7.4 Які каскади з безпосереднім зв'язком зменшують дрейф?

7.5 Яку смугу частот підсилюють підсилювачі постійного струму?

7.6 Якого виду міжкаскадний зв'язок використовується в ППС?

 

8 Література:

 

8.1 В.І. Бойко, А.М. Гуржій, В.Я. Жуйков та ін, «Схемотехніка електронних систем: У 3 кн. Кн.1. Аналогова схемотехніка та імпульсні пристрої: Підручник – К.: Вища шк., 2004. – 366 с.

8.2 Ю.П. Колонтаєвський, А.Г. Сосков, “Промислова електроніка та мікросхемотехніка: теорія і практикум.».- К.: «Каравела», 2003. – 368 с.

8.3 В.И. Лачин, Н.С. Савелов, „Электроника: Учеб.пособие. 4-е изд. – Ростов н/Д: изд-во «Феникс», 2004. – 576 с.

8.4 Мілих В.І., Шавьолкін О.о. Електротехніка, електроніка та мікропроцесорна техніка: Підручник. За ред. В.І. Мілих. – К.: Каравела, 2007. – 688 с.

 

 

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 7

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 8

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 9

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 10

Тема: Дослідження роботи симетричного тригера на транзисторах

1 Мета роботи: Наближений розрахунок та вивчення особливостей роботи тригерів, виконаних на дискретних елементах.

 

2 Апаратура та прилади: ПЕОМ, програма Electronics Worbench.

 

3 Схема дослідження:

 

E_К = 9ВR_К1 = 1КОмR_К2 = 1КОм

 

R1 = 12 КОм R2 = 12 КОм

С1 = 360пФ С2 = 360пФ

VT1VT2

C = 120 пФ VD2

R_{Б 1}=8,2кОмR_Б2 =8,2кОм

E_ЗМ=3В

C = 120 пФ VD1

Рис. 1

 

За принципом дії даний тригер (рис.1) є Т – тригером, який

називається лічильним. В даній схемі тригера додатній зворотній зв'язок

реалізується ланками R₁C₁ та R₂C₂, які з'єднують колектор кожного

транзистора з базою іншого, ізабезпечує лавиноподібне перекидання

тригера.

Напруга Е_зм призначена для надійного утримання в закритому стані Рис.2 закритому стані одного з транзисторів схеми. Після підключення джерела живлення тригер знаходиться в одному з двох сталих станів скільки завгодно часу при відсутності сигналів керування та наявності живлення – тобто тригер має енергозалежну пам'ять.

Коло з діодами VD₁ та VD₂ є колом запуску тригера при подачі напруги запуску U_зап. Запуск відбувається запираючими позитивними імпульсами для зменшення потужності джерела запускаючих імпульсів і зменшення тривалості встановлення стану.

4 Основні теоретичні положення:

Основою послідовнісних пристроїв (пристроїв з пам'яттю) є тригери. Тригер забезпечує запам'ятовування елементарного об'єму інформації – 1 біт.

Тригери – це послідовнісний пристрій, призначений для запису і зберігання значення одно розрядної двійкової інформації.

Тригери будують на напівпровідникових приладах, які мають ділянку з негативною крутизною характеристики (на тиристорах), на основі двокаскадних підсилювачів з додатнім зворотним зв'язком. Тригери в інтегральному виконанні будують на логічних цифрових елементах.

Стан тригера визначають з