Основы аналоговой электроники

Руководство по выполнению базовых экспериментов

ОАЭ.002 РБЭ (941)

Беглецов Н.Н. Основы аналоговой электроники. Руководство по выполнению базовых экспериментов. ОАЭ.002 РБЭ (941) - Челябинск: ИПЦ «Учебная техника», 2009. - 173 с.

Описаны отдельные компоненты комплектов типового лабораторного оборудования «Основы аналоговой электроники», необходимые при проведении описанных в руководстве базовых экспериментов. Приведены электрические схемы соединений и порядок выполнения каждого эксперимента.

Руководство предназначено для использования при подготовке к проведению лабораторных работ в профессиональных высших и средних образовательных учреждениях.

 

ã ИПЦ «Учебная техника», 2009

 

Содержание

Введение. 5

1. Ознакомление с комплектом типового лабораторного оборудования. 6

1.1. Общие сведения. 6

1.2. Экспериментальная часть. 16

2. Полупроводниковые приборы.. 17

2.1. Исследование характеристик полупроводниковых диодов на постоянном и переменном токах 17

2.2. Определение основных характеристик стабилитрона и исследование параметрического стабилизатора напряжения. 23

2.3. Экспериментальное снятие вольтамперной характеристики светодиода. 27

2.4. Исследование диода с переменной ёмкостью (варикапа) 29

2.5. Испытание pn-переходов биполярного транзистора и снятие его выходных характеристик с помощью осциллографа. 34

2.6. Снятие статических характеристик транзистора на постоянном токе. 37

2.7. Выбор рабочей точки биполярного транзистора и ознакомление с режимами усиления переменного напряжения классов A, B, AB и D.. 41

2.8. Снятие статических характеристик полевого транзистора с p-n переходом.. 45

2.9. Снятие статических характеристик полевого транзистора с изолированным затвором и индуцированным каналом.. 49

2.10. Экспериментальное определение основных характеристик тиристоров. 52

2.11. Экспериментальное определение основных характеристик и параметров оптопар 56

3. Электронные цепи и микросхемотехника. 60

3.1. Сравнительное исследование одиночных усилительных каскадов
на биполярных транзисторах. 60

3.2. Исследование усилительных каскадов на полевых транзисторах. 65

3.3. Исследование двухкаскадного транзисторного усилителя. 69

3.4. Исследование двухтактного усилителя мощности
на биполярных транзисторах. 75

3.5. Исследование основных схем включения операционного усилителя. 78

3.6. Снятие частотных характеристик операционного усилителя. 85

3.7. Исследование схем суммирования, интегрирования и дифференцирования
на операционном усилителе. 90

3.8. Экспериментальное определение характеристик RC-фильтров
на операционном усилителе. 97

3.9. Исследование простейшего логарифмирующего преобразователя
на операционном усилителе. 103

 

3.10. Исследование генератора синусоидальных колебаний
на операционном усилителе. 106

3.11. Ознакомление с принципом действия триггера Шмидта и релаксационных генераторов на операционном усилителе. 109

3.12. Ознакомление с работой RS-триггера, мультивибратора и одновибратора
на транзисторах. 115

3.13. Исследование аналоговых интегральных компараторов и цепей с ними. 120

3.14. Исследование аналогового таймера на интегральной микросхеме в автоколебательном и ждущем режимах. 126

3.15. Исследование генератора напряжений специальной формы
(функционального генератора) на интегральной микросхеме. 131

4. Стабилизаторы и вторичные источники питания. 138

4.1. Исследование однополупериодной и мостовой схем выпрямления. 138

4.2. Исследование трёхфазной мостовой схемы выпрямления и сглаживающих фильтров 142

4.3. Ознакомление с принципом построения управляемых выпрямителей и тиристорных регуляторов с фазовым управлением.. 146

4.4. Исследование компенсационных стабилизаторов напряжения и тока. 151

4.5. Испытание основных схем включения линейного интегрального
стабилизатора напряжения. 155

4.6. Ознакомление с принципом действия широтно-импульсного преобразователя постоянного напряжения. 159

4.7. Исследование интегрального импульсного преобразователя-стабилизатора напряжения с частотно-импульсной модуляцией. 162

Таблица используемых миниблоков. 170

Литература. 173

 

 

Введение

 

Комплект типового лабораторного оборудования «Основы аналоговой электроники» предназначен для проведения лабораторного практикума по одноимённым разделам курсов «Промышленная электроника», «Электроника и микроэлектроника», «Электронная техника», и др. в профессиональных образовательных учреждениях.

Основными компонентами являются:

- блок генераторов напряжений с наборным полем;

- два набора миниблоков;

- блок мультиметров;

- двухканальный осциллограф, имеющий режим X – Y;

- соединительные провода и перемычки, питающие кабели;

- настольная рама для установки оборудования с выдвижным ящиком для хранения аксессуаров;

- руководство по выполнению базовых экспериментов;

- сборник руководств по эксплуатации компонентов аппаратной части комплекта.

В первой главе данного руководства описано устройство составных частей комплекта «Основы аналоговой электроники», даны рекомендации по их использованию и приведены некоторые технические характеристики. В последующих главах описаны базовые эксперименты.

Описание каждого эксперимента содержит:

- общие сведения,

- экспериментальную часть.

Раздел «Общие сведения» содержит краткое введение в теорию соответствующего эксперимента. Для более глубокого изучения теоретического материала учащемуся следует обратиться к учебникам и компьютерным программам тестирования для проверки усвоения теории и оценки готовности к лабораторно - практическим занятиям.

В разделе «Экспериментальная часть» сформулированы конкретные задачи эксперимента, представлены схемы электрических цепей, таблицы и графики для регистрации и представления экспериментальных данных. В ряде случаев поставлены вопросы для более полного осмысления результатов эксперимента.

Настоящее руководство предназначено для быстрого освоения комплекса преподавателями кафедр и разработки ими необходимых материалов для проведения лабораторного практикума в соответствии с рабочими планами и традициями кафедр. На первом этапе внедрения рассматриваемых комплектов типового лабораторного оборудования в учебный процесс данное руководство или его отдельные фрагменты могут непосредственно использоваться студентами при выполнении лабораторных работ.