Аппаратная составляющая стенда

АППАРАТНАЯ СОСТАВЛЯЮЩАЯ СТЕНДА

 

Общие сведения

 

Универсальный компьютерный лабораторный стренд предназначен для проведения лабораторных работ по дисциплинам «Электронные цепи и микросхемотехника», «Твердотельная электроника», «Радиофизика».

Внешний вид стенда показан на рисунке 1.1.

Рисунок 1. 1 - Внешний вид универсального лабораторного стенда

 

Стенд состоит из монтажного поля 1, на котором монтируются элементы исследуемых схем, двух мультиметров 2, которыми измеряются токи, напряжения в исследуемых элементах, сопротивления, а также коэффициенты передачи тока биполярных транзисторов, на левой панели стенда расположены сигнальный выход 3 и выход синхронизации 4 универсального генератора, а на правой панели – сигнальные входы 5 и вход синхронизации 6 двухканального осциллографа.

Кроме этого, на правой панели располагаются гнезда 7 для подключения биполярных транзисторов к мультиметру для измерения коэффициента передачи тока базы. В состав стенда входит также персональный компьютер 8, предназначенный для отображения и обработки результатов исследований – осциллограмм измеренного напряжения и информации, необходимой для работы генератора напряжения.

На нижней панели располагаются выходы регулируемых источников питания 9.

 

Монтажное поле

 

Двустороннее монтажное поле (рисунок 1.2) предназначено для монтажа навесных элементов исследуемых в лабораторных работах электронных схем. Монтажное поле состоит из закрепленных на гетинаксовой пластине однополюсных гнезд, соединенных специальным образом внутри монтажного поля.

Рисунок 1.2 - Монтажное поле универсального лабораторного стенда

 

На монтажное поле крепятся планшеты с изображенными на них схемами электрическими принципиальными исследуемых устройств, поверх которых устанавливаются соответствующие элементы. На планшеты нанесены полюса электродов полярных конденсаторов и полярность подключения источников питания.

 

Блок источников питания

 

Блок источников питания предназначени для организации питания исследуемых на лабораторном стенде устройств и состоит из следующих независимых источников (рисунок 1.3):

- источника стабилизированного постоянного напряжения ИП1 с фиксированной величиной напряжения +5В,

- источника переменного напряжения ИП2 с напряжением 15 В с возможностью выбора величины напряжения -15В и +15В+15%,

- источника постоянного тока ГТ с максимальным током до 10мА, выходной ток регулируется рукоятками ГРУБО и ТОЧНО;

- регулируемого источника постоянного напряжения ГТ1 с напряжением на выходных клеммах от +0,5В до -7В, выходное напряжение регулируется рукоятками ГРУБО и ТОЧНО;

- регулируемого стабилизированного источника постоянного напряжения ГН2 с напряжением на выходных клеммах от 0,5В до 15В, выходное напряжение регулируется рукоятками ГРУБО и ТОЧНО, выходной ток до 200 мА при выходном напряжении 15 В;

- регулируемого источника напряжение ГН3 с выходным напряжением от 0 до 100В, регулирование напряжения осуществляется рукояткой ГРУБО;

- источника двуполярного напряжения ИП3 с величиной напряжения ±12 В.

 

Рисунок 1.3 - Нижняя панель универсального лабораторного стенда

 

Блок мультиметров

 

Блок мультиметров состоит из двух мультиметров модели UNI-T UT54 (далее «мультиметр»), расположенных на левой и правой панели стенда соответственно.

Мультиметр (рисунок 1. 4) имеет дисплей, отображающий 3 ½ значащие разряды и позволяет измерять значения постоянного и переменного тока и напряжения, сопротивление, емкость, частоту и температуру.

Рисунок 1.4 - Внешний вид мультиметров модели UNI-T UT54

 

Точность измерения зависит от измеряемой величины и диапазона измерения, выбранного переключателем диапазонов, как показано в таблице 1.1.

Таблица 1.1 – Диапазоны измерения постоянного напряжения

Диапазон	Разрешающая способность	Точность
200mV	100µV	± (0.5%+1разряд)
2V	1mV
20V	10mV
200V	100mV
1000V	1V	±(0.8%+2разряда)

На всех диапазонах входное сопротивление 10Мом

Защита от перенапряжений: в диапазоне 200mV до 250 В постоянного напряжения или действующего переменного напряжения. На всех остальных диапазонах 750 В действующего напряжения или 1000 В постоянного напряжения. Диапазоноы измерения переменного напряжения приведены в таблице 1.2.

Таблица 1.2 - Переменное напряжение

Диапазон	Разрешающая способность	Точность
2V	1mV	±(0.8%+3разряда)
20V	10mV
200V	100mV
750V	1V	±(2%+3разряда)

 

Входное сопротивление по всем диапазонам 10Мом.

Частота измеряемого напряжения – 40-400Гц.

Защита от перегрузок: на диапазоне 200мВ – 250В постоянного напряжения или 250 В действующего напряжения. На всех остальных диапазонах – 750В действующего напряжения и 1000 В постоянного напряжения.

Отображаемое значение: среднее значение (действующее значение синусоидального напряжения).

Диапазоны измерения постоянного тока показаны в таблице 1.3.

Таблица 1.3- Диапазоны измерения постоянного тока

Диапазон	Разрешающая способность	Точность
2mА	1µA	± (0.8%+1разряд)
20mA	10µA
200mA	100µA	± (5%+1разряд)
2A	1mA
10A	10mA	?
20A	10mA	±(2%+5)

 

Максимальный входной ток 20 А. (Время измерения для высокого тока должно быть меньше 15 секунд, а интервал времени между двумя измерениями должно быть больше 15 минут.

Диапазоны измерения переменного тока приведены в таблице 1.4.

Таблица 1.4. – Диапазоны измерения переменного тока

Диапазон	Разрешающая способность	Точность
20mA	10µA
200mA	100µA	± (8%+3)
20A	10mA	±(3%+7)

 

Максимальный входной ток 20 А. (Время измерения для высокого тока должно быть меньше 15 секунд, а интервал времени между двумя измерениями должно быть больше 15 минут.

Полный диапазон падения напряжения при измерении тока – 200мВ.

Отображается действующее значение синусоидального тока.

Диапазоны измерения сопротилвения приведены в таблице 1.5.

Таблица 1.5 – Диапазоны измерения сопротивления

Диапазон	Разрешающая способность	Точность
200Ω	0,1Ω	± (0.8%+3)
2кΩ	1Ω	± (0.8%+1)
20кΩ	10Ω
200кΩ	100Ω
2МΩ	1кΩ
20МΩ	10кΩ	± (1%+2)
200МΩ	100кΩ	± (5%(-10)+10)

 

Напряжение при разорванной цепи менее 700мВ (на диапазоне 200МΩ напряжение при разорванной цепи около 3В).

Защита от перенапряжений: на всех диапазонах 250 В постоянного напряжения или действующего значения переменного напряжения.

Диапазоны измерения емкости показаны в таблице 1.6.

Таблица 1.6 – Диапазоны измерения емкости

Диапазон	Разрешающая способность	Точность
2nF	1pF	±(4%+3)
20nF	10pF
200nF	100pF
2µF	1nF
20µF	10nF

 

Измерительный сигнал: приблизитильно 400Гц, напряжение 40мВ действующего значения.

Диапазоны измерения частоты приведены в таблице 1.7.

Таблица 1.7 – Диапазоны измерения частоты

Диапазон	Разрешающая способность	Точность
2кГц	1Гц	± (2%+5)
20кГц	10Гц	± (5%+5)

 

Входная чувствительность: 100мВ действующего значения

Защита от перегрузок: 250В действующего напряжения.

При проверке диодов на исправность необходимо пользоваться сведениями, приведенными в таблице 1.8.

Таблица 1.8 - Проверка диодов

Диапазон	Комментарий	Условия измерения
Проверка диодов	Отображает напряжение, близкое к прямому напряжению на диоде, единица измерения мВ	Прямой постоянный ток около 1 мА. Обратное прямое напряжение около 2.8 В.
Звуковой сигнал	Звуковой сигнал раздается если сопротивление короткого замыкания меньше 70 Ом. Отображается приближенное значение в омах.	Напряжение разомкнутой цепи около 2,8 В.

 

Защита от перегрузок 250 В постоянного напряжения или действующее значение переменного тока.

Измерение коэффициента передачи биполярного транзистора осуществляется в соответствии со сведениями, сгруппированными в таблице 1.9.

Таблица 1.9 – Условия измерения коэффициента передачи тока базы биполярного транзистора

Диапазон	Комментарии	Условия измерения
hFE	Измерение коэффициента передачи биполярных n-p-n и p-n-p транзисторов в диапазоне 0-1000	Ток базы около 10 мкА, напряжение коллектор-эмиттер около 2.8 В.

 

Измерение переменного тока.

Подсоедините черный измерительный провод к разъему «СОМ». Когда измеряется ток с величиной менее 200мА подсоедините красный измерительный проводник к разъему «мА». Когда измеряется ток до 20 А, подсоедините красный проверочный проводник к разъему «А».

2. Установите вращающийся переключатель в сектор «А~»

3. Соедините измерительные проводники последовательно с измеряемой цепью.

При измерении переменного тока требуется учитывать п.п.1-3 из раздела измерения постоянного тока.

Измерение сопротивления.

Подключите черный измерительный провод к разъему «СОМ» и красный измерительный провод к разъему «Ω».

2. Установите вращающийся переключатель в положение соответствующее сектору «Ω».

3. Присоедините измерительные провода к измеряемому элементу.

 

Внимание!

1) Если на индикаторе отображается символ «1», переключите вращающийся переключатель на диапазон с большими значениями. Если значение сопротивления более 1 МОм, то конечное значение появится на индикаторе через некоторый промежуток времени, что является нормальным условием для данного диапазона.

2) Символ «1» появляется также при разорванной цепи и неприсоединенной нагрузке.

3) Перед замерами убедитесь, что все присоединяемые цепи и элементы не находятся под напряжением.

Измерение емкости.

При измерении емкости необходимо помнить, что требуется некоторое время для обнуления при переключении диапазонов.

Для исключения повреждения мультиметра или проверяемого оборудования, необходимо отсоединить питающие цепи и разрядить конденсаторы перед проведением измерений емкости.

2. Подсоедините конденсатор к гнездам для измерения емкости.

3. Установка конечного значения измеренной емкости требует некоторого времени при измерении больших емкостей.

Измерение частоты

Соедините красный измерительный провод к разъему, обозначенному «Hz», а черный провод к разъему «СОМ».

2. Установите вращающийся переключатель в положение «kHz».

3. Соедините измерительные провода к источнику колебаний. На индикаторе отобразиться измеренная частота колебаний.

Проверка диодов и сигнализация короткого замыкания.

Подсоедините черный измерительный провод к разъему «СОМ», а красный провод к разъему «V».

2. Установите вращающийся переключатель в положение .

3. Соедините измерительные проводники к объекту измерений. На индикаторе отобразиться измеренное значение.

4. Звуковой сигнал будет звучать, если сопротивление измеряемого объекта между измерительными проводами будет менее 70 Ом.

Функция автовыключения

Данный мультиметр оснащен функцией автовыключения, выключающей мультиметр в случае длительного неиспользования (потребляемый ток менее 7 мкА в течение 15 минут). Чтобы включить мультиметр после перехода в спящий режим надо дважды нажать на кнопку «On/Off».

 

Осциллограф

 

Осциллограф, входящий в состав стенда представляет собой осциллографическую приставку, подключающуюся к параллельному порту персонального компьютера.

На правую лицевую панель лабораторного стенда (рисунок 1.5) выведены выключатель осциллографа зеленого цвета, светящийся во включенном состоянии, измерительные входы двух каналов осциллографа (Канал1 и Канал2) и вход синхронизации осциллографа. Технические характеристики осциллографической приставки показаны в таблице 1.10

Таблица 1.10 - Технические характеристики осциллографической приставки:

Полоса пропускания, МГц:
Количество каналов:
Тип осциллографа:	цифровой
Чувствительность, В/дел.:	0.005-15
Частота выборки, Мвыб./с:
Источник сигнала	канал 1, канал 2, триггер или свободный запуск
Частота дискретизации, Гвыб./с
Временная развертка	20 нс - 100 мс/дел
Входная чувствительность	5 мВ - 15 В/дел
Частота стробирования при повторяющемся режиме	25 кГц - 50 МГц 1 ГГц
Интерполяция:	линейная или сглаженная
Маркеры	для напряжения и частоты
Длина записи	4096 выборок/канал

 

 

Рисунок 1.5 - Правая лицевая панель универсального лабораторного стенда

 

Ниже приведены основные параметры приставки при прочих режимах работы.

Фурье-анализатор:

Частотный диапазон: 0..1-2 кГц до 25 МГц

Принцип действия: БПФ (быстрое преобразование Фурье)

БПФ разрешение: 2048 строк

БПФ входные каналы: канал 1 или канал 2

Дополнительные функции: функция масштабирования,

Самописец:

Временной масштаб: 20 мс/дел. - 2000 с/дел.

Максимальное время записи: 9.4 ч/экран

Минимальная, максимальная частота выборки: 1 выб./20 с, 100 выб./с

Запись данных: автоматически в течении 1 года и более

Входной импеданс: 1 МОм/30 пФ

Максимальное входное напряжение: 100 В (пост. перем.)

Частотная характер. ±3 дБ: 0 Гц - 50 МГц

Напряжение питания: 9-10 В/1000 мА.

Осциллограф имеет оптическую гальваническую развязку от компьютера и имеет следующие особенности:

- внешний триггер с запуском по нарастанию и спаду сигнала;

- возможность отбражения суммы и разности сигналов на входах и инвертированного сигнала;

- возможность отображения периодических сигналов с частотой стробирования до 1 ГГц;

- функцию анализатора спектра сигналов с полосой частот до 25 МГц.

Для входов вертикального отклонения имеются следующие возможности:

- АС – фильтрация постоянной составляющей сигнала и работа с сигналами переменного тока;

- DC – непосредственное подключение источника сигнала к измерительным цепям приставки с передачей постоянной составляющей;

- Ground – заземление входа.

Чувствительность входов и режимы их работы изменяются программным путем. Имеется возможность применения щупа-делителя с коэффициентом делителя 1:10. При этом щупы имеют дополнительную емкость 50-100 пФ.

В режиме оссциллографа частота дискретизации входного сигнала (рисунок 1.6) задается режимом работы осциллографа. В режиме реального времени частота дискретизации задается автоматически, а для соединения точек осциллограмм используется линейная интерполяция или интерполяция со сглаживанием. Имеется также возможность однократного запуска. Управление осциллографом осуществляется группами вирутальных кнопок - двух каналов вертикального отклонения под окном осциллограммы и групп кнопок горизонтальной развертки справа от окна осциллограммы. Расположение и функции кнопок управления аналогичны расположению и функциям соответствующих органов управления у обычных осциллографов.

У осциллографического модуля имеется режим просмотра осциллограмм периодических сигналов. Дискретизация создается генератором случайных чисел и в эквиваленте соответствует частотам до 1 ГГц. При этом время обработки осциллограмм увеличивается до нескольких секунд.

 

Рисунок 1. 6 - Главное окно при работе в режиме осциллографа

Любую осциллограмму, которая видна на виртуальном экране, можно записать в виде файла – графического с расширением.bmp и текстового с расширением.txt. Текстовый файл записывается в формате ASCII. Причем каждая точка представлена своим номером по порядку во временной развертке в диапазоне 0…4095 и абсолютным значением от 0 до 255. Значению напряжения в 0В соответствует численное значение в файле равное 128. Это позволяет использовать полученные данные для обработки внешними программами, например математическими системами Mathcad, MATLAB или электронными таблицами Exel и т.п.

Подсоединение осциллографической приставки к исследуемым цепям и алгоритм проведения измерений идентичен работе с обычным осциллографом. При измерении одного сигнала к одному из каналов подключаются измерительный кабель без делителя или в случае необходимости с делителем.

Информационный щуп кабеля красного цвета подключаются к точке, напряжение в которой требуется измерить, а общий провод черного цвета – к общей точке схемы. Использование двух каналов одновременно аналогично, однако следует помнить, что у обоих каналов «общие» проводники соединены электрически и нельзя допускать соединения щупов «общего» провода к различным точкам на схеме.

 

Общие положения

 

Программа PC Lab 2000 предназначена для работы с осциллографическими и генераторными приставками фирмы Velleman к персональному компьютеру. После запуска программы на экран выводится окно, представленноена рисунке 2.1.

 

Рисунок 2.1 - Окно начальных настроек оборудования программы PC-Lab2000

 

В этом окне требуется проконтролировать выбор осциллографа PCS500, генератора PCG10, адрес LPT порта персонального компьютера равный 378, а также установку в поле None в разделе Recorder/Logger. После этого необходимо нажать кнопку ОК, после чего программа перейдет к своему главному окну, показанному на рисунке 2.2.

Рисунок 2.2 - Главное окно программы PC-Lab2000, режим оссциллографа

 

В заголовке окна показывается режим, в котором работает программа (на рисунке – Oscilloscope), ниже располагается область меню программы (File, Edit, Options, View, Math, Help). Кнопки, расположенные под строкой меню, позволяют выбрать режим работы программы:

- Oscilloscope – режим осциллографа,

- SpectrumAnalizer – режим анализатора спектра,

- TransientRecorder – режим регистратора переходных процессов,

- FunctionGenerator – режим функционального генератора,

- CircuitAnalizer – анализатор электрических цепей.

Под кнопками выбора режима работы раполагается поле для отображения графиков, соответствующих кривым напряжения наблюдаемым в режиме осциллографирования, аплитудно-частотным характеристикам в режиме анализатора спектра, и записанным зависимостям напряжения от времени в режиме регистратора переходных процессов.

Ниже поля отображения графиков находятся кнопки для выбора масштаба по напряжению (амплитуде) для каждого канала в соответствующих режимах работы, а справа – кнопки выбора масштаба по времени. Выбор масшатаба по времени осуществляется одновременно для обоих каналов, также как и в реальных осциллографах.

Кроме этого в режимах осциллографа и анализатора спектра присутствует поле Trigger, позволяющее управлять работой триггеров для запуска синхронизации по выбранному каналу, устанавливать уровень синхроимрульса, по фронту или срезу происходит синхронизация, а также выбирать синхронизацию от внешнего источника синхроимпульсов.

Работа с органами управления программой осуществляется с помощью мыши Для нажатия на программную кнопку требуется уставноить на нее курсор и щелкнуть левой клавишей мыши. Для перемещения программного курсора, движка или линейки прокрутки необходимо установить на них курсор мыши, нажать левую клавишу мыши и, удерживая эту клавишу, перемещать мышь в требуемом направлении. Перемещение завершается отпусканием клавиши мыши.

Рассмотрим подробнее работу программы PC-Lab2000 в каждом из перечисленных режимов.

 

Справочные данные диодов

Электрические параметры

Постоянное прямое напряжение при I_пр = 10 А, не более:

при 298 К 2Д213А, 2Д213В, КД213А, КД213В 1В

2Д213Б, 2Д213Г, КД213Б, КД213Г......... 1,2 В

при I_пр = 5 А для 2Д213Б, 2Д213Г 1,0 В

при 213 К

2Д213А, 2Д213В...................................... 1,5В

2Д213Б, 2Д213Г....................................... 1,7 B

При 398 К (I_пр = 3 А для 2Д213А, 2Д213В и _пр = 1 А для 2Д213Б, 2Д213Г) 1В

Постоянный обратный ток при U_обр = U_{обр.макс}, более:

от 213 до 298 К....................................... 0,2 мА

при 398 К

2Д213А, 2Д213В..................................... 10 мА

2Д213Б, 2Д213Г....................................... 25.мА

Время восстановления обратного сопротивления при I_пр.и = 1 А, U_обр = 20 В, не более:

2Д213А, 2Д213В, КД213А, КД213В...... 300 нc

2Д213Б, 2Д213Г, КД213Б, КД213Г........ 170 нc

Емкость диода, не более:

при U_o6p = 100 В..................................... 550 пФ

при U_обр = 5В.......................................... 1600.пФ

Д311, Д311А, Д311Б

Диоды германиевые мезадиффузионные.

Выпускаются в металлостеклянном корпусе с гибкими выводами. Тип диода и схема соединения электродов с выводами приводятся на корпусе.

Масса диода не более 0,6 г.

Электрические параметры

Постоянное прямое напряжение при I_пр = 10 мА, не более

Д311, Д311А при 298 и 343 К.............. 0,4В

Д311Б при 298 К.................................... 0,5 В

Д311, Д311А при 213 К........................ 0,7В

Импульсное прямое напряжение при I_пр.и = 50 мА, не более:

Д311................................................. 1,25 В

Д311............................................................. 1,0 В

Д311............................................................. 1,5 В

Постоянный обратный ток при U_06р = 30 В, не более:

Д311, Д311А при 213 и 298 К и Д311Б при 298 К 100 мкА

Д311, Д311А при 343 К......................... 1000 мкА

Общая емкость диода при U = 5 В, не более:

Д311 1,5 пФ

Д311А 3,0 пФ

Д311Б........................................................... 2,0 пФ

Время восстановления обратного сопротивления при I_пр.и = 50 мА,

U_обр.и = 10 В, I_отсч = 1 мА, не более. 0,05 мкс

Зависимость прямого тока от напряжения

Д814А, Д814Б, Д814В, Д814Г, Д814Д

Стабилитроны кремниевые сплавные.

Выпускаются в металлостеклянном корпусе с гибкими выводами. Тип прибора и схема соединения электродов с выводами при­водятся на корпусе.

Масса стабилитрона не более 1г.

 

Электрические параметры

Напряжение стабилизации номинальное при 298 К, Iст = 5 мА:

Д814А............................................. 8,0 В

Д814Б...................................................... 9,0В

Д814В............................................. 10,0 В

Д814Г...................................................... 11,0 В

Д814Д...................................................... 13,0 В

Разброс напряжения стабилизации I_ст = 5 мА: при 298 К

Д814А............................................... От 7,0 до 8,5 В

Д814Б............................................. От 8,0 до 9,5 В

Д814В.......................................... От 9,0 до 10,5 В

Д814Г............................................. От 10,0 до 12,0 В

Д814Д............................................... От 11,5 до 14,0 В

при 213 К

Д814А............................................. От 6,0 до 8,5 В

Д814Б.............................................. От 7,0 до 9,5*В-

Д814В............................................. От 8,0 до 10,5 В

Д814Г............................................. От 9,0 до 12,0 В

Д814Д............................................. От 10,0 до 14,0 В

при 398 К

Д814А.............................................. От 7,0 до 9,5 В

Д814Б............................................. От 8,0 до 10,5 В

Д814В............................................. От 9,0 до 11,5 В

Д814Г.............................................. От 10,0 до 13,5 В

Д814Д.............................................. От 11,5 до 15,5 В

Средний температурный коэффициент напряжения стабилизации при температуре от 303 до 398 К, не более:

Д814А.............................................. 0,07 %/К

Д814Б.................................................... 0,08 %/К

Д814В......................................... 0,09 %/К

Д814Г, Д814Д.................................. 0,095 %/К

Временная нестабильность напряжения стабилизации ±1%

Постоянное прямое напряжение при 298 К, I_пр = 50 мА, не более 1В

Постоянный обратный ток при 298 К, U_обр = 1 В, не более 0,1 мкА

Дифференциальное сопротивление, не более: при 298 К, I_ст = 5 мА

Д814А..................................................... 6 Ом

Д814Б...................................................... 10 Ом

Д814В...................................................... 12 Ом

Д814Г....................................................... 15 Ом

Д814Д..................................................... 18 Ом

при 213 и 398 К, I_ст = 5 мА

Д814А.............................................. 15 Ом

Д814Б...................................................... 18 ом

Д814В...................................................... 25 Ом

Д814Г....................................................... 30 Ом

Д814Д...................................................... 35 Ом

при 298 К, I_ст = 1 мА

Д814А..................................................... 12 Ом

Д814Б.............................................. 18 Ом

Д814В.............................................. 25 Ом

Д814Г....................................................... 30 Ом

Д814Д............. 35 Ом

 

Зависимость дифференциально­го сопротивления от тока

 

Электрические параметры

Граничное напряжение при I_э = 5 мА не менее:

КТЗ15А, КТ315Б, КТ315Ж......................... 15 В

КТЗ15В, КТ315Д, КТ315И.......................... 30 В

КТ315Г, КТ315Е......................................... 25 В

Напряжение насыщения коллектор - эмиттер при I_к = 20 мА, I_б = 2 мА не более:

КТ315А, КТ315Б, КТЗ 15В, КТ315Г.......... 0,4 В

КТ315Д, КТ315Е......................................... 1В

КТ315Ж....................................................... 0,5 В

Напряжение насыщения база - эмиттер при Iк = 20 мА, I_Б - 2 мА не более:

КТ315А, КТ315Б, КТ315В, КТ315Г 1,1 В

КТ315Д, КТ315Е......................................... 1,5 В

КТ315Ж....................................................... 0,9 В

Статический коэффициент передачи тока в схеме с общим эмиттером при U_кэ = 10 В, I_к = 1 мА:

КТ315А, КТ315В, КТ315Д.......................... 20 - 90

КТ315Б, КТ315Г, КТ315Е...................................... 50 - 350

КТ315Ж............................................ 30 - 250

КТ315И не менее................................................... 30

Постоянная времени цепи обратной связи на высокой частоте при U_кб = 10 В, I_э = 5 мА не более:

КТ315А................................................................... 300 нс

КТ315Б, КТ315В, КТ315Г...................................... 500 нс

КТ315Д, КТ315Е, КТ315Ж.................................... 1000 нс

Модуль коэффициента передачи тока при U_кэ =10 В, I_к = 1 мА, f= 100 МГц не менее:

КТ315А, КТ315Б, КТ315В, КТ315Г, КТ315Д, КТ315Е, КТ315И 2,5

КТ315Ж.................................................................. 1,5

Емкость коллекторного перехода при U_кб = 10 В, f= 10 МГц не более:

КТ315А, КТ315Б, КТ315В, КТ315Г, КТ315Д, КТ315Е, КТ315И 7 пФ

КТ315Ж.................................................................. 10 пФ

Входное сопротивление при U_кэ = 10 В, I_к = 1 мА, не менее 40 Ом

Выходная проводимость при U_кэ = 10 В, I_к = 1 мА 0,3 мкСм

Обратный ток коллектора при U_кб = 10 В не более 1 мкА

 

Электрические параметры

Статический коэффициент передачи тока в схеме с общим эмиттером при U_кб =10 В, I_э = 1 мА:

при Т =298 К:

КТ361А, КТ361Д.................................... 20 - 90

КТ361Б, КТ361Г, КТ361Е..................... 50 - 350

КТ361В................................................... 40 - 160

при Т =373 К:

КТ361А, КТ361Д.................................... 20 - 250

КТ361Б, КТ361Г, КТ361Е...................... 50 - 500

КТ361В....................................................... 20 - 300

при Т=213 К:

КТ361А, КТ361Д................................................ 10 - 90

КТ361Б, КТ361Г, KT361E................... 15-350

КТ361B................................................. 10-160

Модуль коэффициента передачи тока при f=100 МГц, U_кб = 10 В, I_э = 5 мА,

не менее 2,5

Постоянная времени цепи обратной связи при f= 5 МГц, U_кб = 10 В, I_э = 5 мА не более:

КТ361А, КТ361Б, КТ361Г,................. 500 пс

КТ361В, KT361E.................................. 1000 пс

КТ361Д................................................. 250 пс

Емкость коллекторного перехода при U_КБ = 10 В, f = МГц не более:

КТ36IA, КТ361Б................................... 9 пФ

КТ361В, КТ361Г, КТ361Д, КТ361Е.... 7 пФ

Обратный ток коллектора при U_кб =10 В не более

при Т=298 К и Т=213 К................................... 1 мкА

при Т = 373 К................................................... 25 мкА

Обратный ток коллектор-эмиттер при R_бэ = 10 кОм, U_кэ = U_{кэ.макс}, не более 1 мкА

Электрические параметры

 

Коэффициент шума на частоте 100 МГц при U_си = 10 В, U_зи = 0, R_г = 1,0 кОм

2ПЗОЗД, 2ПЗОЗЕ, 2ПЗОЗИ, КПЗОЗД, КПЗОЗЕ не более 4 дБ

Электродвижущая сила шума при U_си = 10 В, U_зи = 0 не более:

на f = 20 Гц: 2ПЗОЗА, КПЗОЗА...... 30 нВ/

на f= 1,0 кГц: 2ПЗОЗБ, 2ПЗОЗВ, КПЗОЗБ, КПЗОЗВ 20 нВ/

КПЗОЗЖ, КПЗОЗИ........................... 100 нВ/

Среднеквадратичный шумовой заряд при U_си = 10 В, U_зи = 0, С_г = 10 пФ, _ф=1 мкс

2ПЗОЗГ, КПЗОЗГ не более 0,6 10^-16 Кл

Крутизна характеристики при U_си ⁼ 10 В, U_зи = 0, f = 50 … 1500 Гц:

при Т=298 К:

2ПЗОЗА, 2ПЗОЗБ, КПЗОЗА, КПЗОЗБ, КПЗОЗЖ 1-4мА/В

2ПЗОЗВ, КПЗОЗВ..,....................... 2-5 мА/В

2ПЗОЗГ, КПЗОЗГ............................. 3-7 мА/В

2ПЗОЗД, КПЗОЗД не менее....................... 2,6 мА/В

2ПЗОЗЕ, КПЗОЗЕ не менее........... 4,0 мА/В

2ПЗОЗИ, КПЗОЗИ........................... 2-6 мА/В

при Т=213 К не менее:

2ПЗОЗА, 2ПЗОЗБ........................................ 1,0 мА/В

2ПЗОЗВ, 2ПЗОЗИ............................ 2,0 мА/В

2ПЗОЗГ.......................................... 3,0 мА/В

2ПЗОЗД............................................. 2,6 мА/В

2ПЗОЗЕ............................................. 4,0 мА/В

при Т=233 К не менее:

КПЗОЗА, КПЗОЗБ, КПЗОЗЖ........ 1,0 мА/В

КПЗОЗВ, КПЗОЗИ........................ 2,0 мА/В

КПЗОЗГ............................................. 3,0 мА/В

КПЗОЗД............................................ 2,6 мА/В

КПЗОЗЕ............................................ 4,0 мА/В

при Т =398 К не менее:

2ПЗОЗА, 2ПЗОЗБ............................ 0,5 мА/В

2ПЗОЗВ, 2ПЗОЗИ............................ 1,0.мА/В

2ПЗОЗГ............................................. 1,5 мА/В

2ПЗОЗД............................................. 1,3 мА/В

2ПЗОЗЕ............................................. 2,0 мА/В

при Т =358 К не менее:

КПЗОЗА, КПЗОЗБ, КПЗОЗЖ..................... 0,5 мА/В

КПЗОЗВ, КПЗОЗИ........................... 1,0 мА/В

КПЗОЗГ......................................................... 1,5 мА/В

КПЗОЗД........................................................ 1,3 мА/В

КПЗОЗЕ....................................................... 2,0 мА/В

Начальный ток стока при U_си = 10 В, U_зи = 0

2ПЗОЗА, 2ПЗОЗБ, КПЗОЗА, КПЗОЗБ 0,5-2,5 мА

2ПЗОЗВ, КПЗОЗВ........................................ 1,5-5,0 мА

2ПЗОЗГ, КПЗОЗГ............................. 3,0-12мА

2ПЗОЗД, КПЗОЗД............................ 3,0-9,0 мА

2ПЗОЗЕ, КПЗОЗЕ............................ 5,0-20 мА

КПЗОЗЖ............................................ 0,3-3,0 мА

2ПЗОЗИ, КПЗОЗИ............................ 1,5-5,0 мА

Напряжение отсечки при U_си =10 В, I_с = 0,01 мА:

2ПЗОЗА, 2ПЗОЗБ, КПЗОЗА, КПЗОЗБ 0,5-3,0 В

2ПЗОЗВ, КПЗОЗВ............................ 1,0-4,0 В

2ПЗОЗГ, 2ПЗОЗД, 2ПЗОЗЕ, КПЗОЗГ, КПЗОЗД, КПЗОЗЕ не более 8,0 В

КПЗОЗЖ....................................................... 0,3-3,0 В

2ПЗОЗИ........................................................ 1,0-3,0 В

КПЗОЗИ........................................................ 0,5-2,0 В

Ток утечки затвора при U_зи =10 В не более:

при Т =298 К:

2ПЗОЗА, 2ПЗОЗБ, 2ПЗОЗВ, 2ПЗОЗД, 2ПЗОЗЕ,

2ПЗОЗИ, КПЗОЗА, КПЗОЗБ, КПЗОЗВ, КПЗОЗД, КПЗОЗЕ 1,0 нА

2ПЗОЗГ, КПЗОЗГ 0,1 нА

КПЗОЗЖ, КПЗОЗИ.......................... 5 нА

при Т = 398 К 2ПЗОЗА, 2ПЗОЗБ, 2ПЗОЗВ, 2ПЗОЗГ,

2ПЗОЗД, 2ПЗОЗЕ, 2ПЗОЗИ 1,0 мкА

при Т =358 К КПЗОЗА, КПЗОЗБ, КПЗОЗВ,

КПЗОЗГ, КПЗОЗД, КПЗОЗЕ, КПЗОЗЖ, КПЗОЗИ 1,0 мкА

Ток утечки затвора при U_зи = 30 В не более 10 мкА

Емкость входная при U_си = Ю В, U_зи = 0, f= 10 МГц не более 6,0 пФ

Емкость проходная при U_си = 10В, U_зи = 0, f= 10 МГц, не более 2,0 пФ

Сопротивление изоляции канал-корпус не менее 20 МОм

 

АППАРАТНАЯ СОСТАВЛЯЮЩАЯ СТЕНДА

 

Общие сведения

 

Универсальный компьютерный лабораторный стренд предназначен для проведения лабораторных работ по дисциплинам «Электронные цепи и микросхемотехника», «Твердотельная электроника», «Радиофизика».

Внешний вид стенда показан на рисунке 1.1.

Рисунок 1. 1 - Внешний вид универсального лабораторного стенда

 

Стенд состоит из монтажного поля 1, на котором монтируются элементы исследуемых схем, двух мультиметров 2, которыми измеряются токи, напряжения в исследуемых элементах, сопротивления, а также коэффициенты передачи тока биполярных транзисторов, на левой панели стенда расположены сигнальный выход 3 и выход синхронизации 4 универсального генератора, а на правой панели – сигнальные входы 5 и вход синхронизации 6 двухканального осциллографа.

Кроме этого, на правой панели располагаются гнезда 7 для подключения биполярных транзисторов к мультиметру для измерения коэффициента передачи тока базы. В состав стенда входит также персональный компьютер 8, предназначенный для отображения и обработки результатов исследований – осциллограмм измеренного напряжения и информации, необходимой для работы генератора напряжения.

На нижней панели располагаются выходы регулируемых источников питания 9.

 

Монтажное поле

 

Двустороннее монтажное поле (рисунок 1.2) предназначено для монтажа навесных элементов исследуемых в лабораторных работах электронных схем. Монтажное поле состоит из закрепленных на гетинаксовой пластине однополюсных гнезд, соединенных специальным образом внутри монтажного поля.

Рисунок 1.2 - Монтажное поле универсального лабораторного стенда

 

На монтажное поле крепятся планшеты с изображенными на них схемами электрическими принципиальными исследуемых устройств, поверх которых устанавливаются соответствующие элементы. На планшеты нанесены полюса электродов полярных конденсаторов и полярность подключения источников питания.

 

Блок источников питания

 

Блок источников питания предназначени для организации питания исследуемых на лабораторном стенде устройств и состоит из следующих независимых источников (рисунок 1.3):

- источника стабилизированного постоянного напряжения ИП1 с фиксированной величиной напряжения +5В,

- источника переменного напряжения ИП2 с напряжением 15 В с возможностью выбора величины напряжения -15В и +15В+15%,

- источника постоянного тока ГТ с максимальным током до 10мА, выходной ток регулируется рукоятками ГРУБО и ТОЧНО;

- регулируемого источника постоянного напряжения ГТ1 с напряжением на выходных клеммах от +0,5В до -7В, выходное напряжение регулируется рукоятками ГРУБО и ТОЧНО;

- регулируемого стабилизированного источника постоянного напряжения ГН2 с напряжением на выходных клеммах от 0,5В до 15В, выходное напряжение регулируется рукоятками ГРУБО и ТОЧНО, выходной ток до 200 мА при выходном напряжении 15 В;

- регулируемого источника напряжение ГН3 с выходным напряжением от 0 до 100В, регулирование напряжения осуществляется рукояткой ГРУБО;

- источника двуполярного напряжения ИП3 с величиной напряжения ±12 В.

 

Рисунок 1.3 - Нижняя панель универсального лабораторного стенда

 

Блок мультиметров

 

Блок мультиметров состоит из двух мультиметров модели UNI-T UT54 (далее «мультиметр»), расположенных на левой и правой панели стенда соответственно.