Лабораторна робота № 3 Дослідження диференціального підсилювального каскаду

Мета роботи: Вивчення принципу дії диференціального підсилювального каскаду.

Питання для самопідготовки:

1. Що таке підсилювачі з гальванічним зв'язками (ПГЗ)? Яке їх призначення?

2. Які елементи можуть використовуватися для створення гальванічних зв'язків?

3. Чому ПГЗ зручно виготовляти за інтегральною технології?

4. Назвіть особливості схем ПГЗ.

5. Що таке підсилювачі з безпосередніми зв'язками? Намалюйте схему такого усі- літеля.

6. Що таке підсилювачі з потенціометричним зв'язками?

7. Що таке дрейф нуля?

8. Чому зменшення наведеного дрейфу нуля супроводжується зростанням чутливості ПГЗ?

9. Назвіть причини і основні способи зменшення дрейфу нуля.

10. Назвіть достоїнства диференціального підсилювального каскаду.

 

Порядок виконання роботи:

1. Зібрати схему диференціального підсилювального каскаду, зображену на малюнку 25.

Рисунок 25 - Схема для дослідження диференціального підсилювального каскаду.

2. Встановити вольтметри PV1 - PV3 в режим вимірювання змінної напруги.

3. Встановити параметри джерел вхідних сигналів (G2 і G3) у відповідності зі схемою.

4. Включити схему.

5. Спостерігати відсутність вихідного сигналу (вольтметр PV3) при надходженні синфазних сигналів однакової амплітуди і частоти.

6. Зберегти схему натисненням на кнопку Save.

7. Змінити амплітуду одного з сигналів.

8. Записати вихідна напруга і розрахувати коефіцієнт підсилення.

9. У меню Файл вибрати команду Повернутися до збереженого (Revert To Saved...). Натиснути клавішу [Введення]. Схема повернеться в стан, що відповідає пункту 6.

10. Змінити фазу одного з сигналів. Для цього в діалоговому вікні AC Voltage Source Properties (Властивості джерела змінної напруги) встановіть фазу (Phase) сигналу 180^о (Малюнок 26).

 

Малюнок 26 - Властивості джерела змінної напруги.

11. Увімкніть схему.

12. Записати вихідну напругу і розрахувати коефіцієнт підсилення.

13. Змінюючи інші параметри на свій розсуд стежити за роботою схеми. Звернути увагу на показання амперметрів.

14. Зробити висновок.

 

Лабораторна робота № 4 Дослідження напівпровідникових діодів

 

Мета роботи: Зняття і аналіз вольтамперних характеристик германиевого і кремнієвого діодів. Визначення їх параметрів за характеристиками.

Питання для самопідготовки:

1. Що таке напівпровідниковий діод?

2. З яких матеріалів виготовляються діоди?

3. Скільки pn- переходів містить діод?

4. Чим відрізняються діоди, виготовлені з різних матеріалів?

5. Намалюйте умовне графічне позначення (УГП) діода. Як називаються його висновки. Запишіть назву висновків на малюнку.

6. Які прилади необхідні для зняття ВАХ діодів?

7. Намалюйте вольтамперних характеристику (ВАХ) діода. Розкажіть про процеси, відповідних характерних ділянках ВАХ.

8. Перерахуйте основні параметри діодів. Охарактеризуйте кожен з них.

9. Як визначити режим роботи діода по навантажувальної прямої?

10. Назвіть різновиди напівпровідникових діодів. Поясніть їх особливості та сферу застосування.

Порядок виконання роботи

1. Зібрати схему дослідження діодів, зображену на малюнку 27.

 

Малюнок 27 - Схема дослідження діодів, включених в прямому напрямку.

 

2. Подвійним клацанням лівої кнопки миші на генераторі струму відкрити його властивості і встановіть струм 1 мкА (1 μА).

3. Відкрити властивості першого діода і на вкладці Models вибрати діод SB040 (general2), а на вкладці Label в рядок Label вписати позначення VD1. Натиснути OK.

4. Повторити операцію для другого діода, позначивши його VD2 і вибравши діод 1N4153 (national).

5. Включити схему перемикачем, розташованим у верхньому правому куті екрану або натисканням клавіш [CTRL] + [ G] (для відключення служить комбінація [CTRL ] + [T]). При зміні параметрів схеми можливо буде потрібно повторне включення.

6. Змінюючи струм генератора відповідно до таблиці 1, записати свідчення вольтметра.

Таблиця 1 - Дані для побудови прямої гілки ВАХ діода

Прямий струм, Іпр мА	0,021	0,05	0,1	1,0	5,0	10,0	20,0	50,0	100,0
Напруга на діоді VD1, Uпр2, мВ
Напруга на діоді VD2, Uпр2, мВ

 

7. Підключити діод VD2 до генератора струму, натиснувши клавішу [Пробіл] (для управління перемикачем можна використовувати іншу клавішу; для цього її потрібно задати у властивостях компонента).

8. Повторити вимірювання для другого діода.

9. Зібрати схему, зображену на малюнку 28.

Малюнок 28 - Схема дослідження діодів, включених у зворотному напрямку

 

10. Зняти зворотні характеристики діодів, змінюючи напругу згідно з таблицею 2.

Таблиця 2 - Дані для побудови зворотного гілки ВАХ діода

 

Зворотна напруга на діод Uобр, В	0,1	1,0	10,0	60,0	120,0	120,1	120,2	120,3	120,4
Струм через діод VD1, Iобр1, мкА
Струм через діод VD2, Iобр2, мкА

 

11. Побудувати ВАХ діодів в координатних осях.

12. Визначити режим роботи діода в схемі (Малюнок 29), при Е = 2В, R1 = 39 Ом, використовуючи ВАХ діода. Знайти опір постійному струму та диференціальний опір діода.

Малюнок 29 - Схема для завдання пункту 12

13. Зробити висновок. Висновок повинен містити опис теоретичних положень, підтверджених експериментально в процесі виконання роботи.