Институт Авиамашиностроения и транспорта

Институт Авиамашиностроения и транспорта

Кафедра Оборудования и автоматизации машиностроения

 

ЭЛЕКТРОНИКА

Методические указания по лабораторным работам

 

Укрупненная группа направлений и специальностей

150000 «Металлургия, машиностроение и материалооб-работка»

 

Направление подготовки:

151000 «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств»

 

Иркутск 2012 г.

 

Лабораторная работа № 1

 

Порядок выполнения работы

 1. Измерение напряжения на диоде и вычисление тока через диод:

Соберите и включите схему рис.3.

Измерьте с помощью мультиметра (М) и запишите напряжение на диоде при прямом смещении (U_пр).

Переверните диод Д1 и снова включите схему.

Измерьте и запишите напряжение на диоде Д1 при обратном смещении  (U_об).

Используя формулы 1 и 2, вычислите и запишите токи, протекающие через диод, при прямом (I_пр) и обратном (I_об) смещении.

Объясните полученный результат.

 

Рис.3 Схема измерения напряжения на диоде

 

2. Измерение тока, протекающего через диод, при прямом и обратном включении источника питания:

В схеме рис. 3 мультиметр (М) включите для измерения тока в цепи (между резистором R и диодом Д1).

Включите схему, измерьте и запишите ток диода при прямом включении источника питания (I_пр).

Переверните диод, включите схему, измерьте и запишите ток диода при обратном включении источника питания (I_об).

Сравните результаты расчета и эксперимента.

3. Измерение статического сопротивления диода:

Переключите мультиметр (М) в режим омметра.

Измерьте сопротивление диода в прямом и обратном направлении.

4. Снятие вольтамперной характеристики диода:

Соберите и включите схему, изображенную на рис. 4.

 

Рис. 4 Схема исследования ВАХ диода

 

Последовательно устанавливайте значения ЭДС источника (Е) равными 5В, 4В, 3В, 2В, 1В, 0,5В, 0В. Запишите значения напряжения U_пр и тока I_прв таблицу 1.

Таблица 1

 

Е [B]	Uпр [mB]	Iпр [mA]
5 4 3 2 1 0,5 0

 

Переверните диод Д1, включите схему и заполните таблицу 2.

Таблица 2

 

Е[B]	Uоб [mB]	Iоб[mA]
0 5 10 15

 

По данным таблиц 1 и 2 постройте графики зависимости

                            и

Проведите касательную линию к графику прямой ветви вольтамперной характеристики в точке I_пр = 4 mА.

Используя формулу (5), определите дифференциальное сопротивление диода. Выполните те же расчеты для I_пр=0,4 mА и I_пр=0,2 mА. Аналогично определите дифференциальное сопротивление диода при обратном напряжении 5В.

Используя формулу (4), определите статическое сопротивление диода при I_пр = 4 mА.

Объясните полученные результаты.

 

Содержание отчета

 

1. Название и цель лабораторной работы.

2. Наименование каждого пункта работы, схемы, результаты расчетов и измерений.

3. Выводы по результатам исследований.

 

Лабораторная работа № 2

Порядок выполнения работы

1. Снятие вольтамперной характеристики стабилитрона:

Соберите и включите схему, изображенную на рис. 2.

 

Рис. 2 Схема исследования ВАХ стабилитрона

Измерьте значение напряжения на стабилитроне (U_ст) при значениях ЭДС источника питания (Е), приведенных в таблице 1, и занесите результаты измерений в ту же таблицу.

Таблица 1

E [B]	Uст [mB]	Iст [mA]
0 4
6 10 15 20 25 30 35

Используя формулу (1), вычислите ток стабилитрона (I_ст) для каждого значения напряжения U_ст и результаты запишите в таблицу 1.

По данным таблицы 1 постройте вольтамперную характеристику стабилитрона.

Определите по вольтамперной характеристике напряжение стабилизации.

Используя формулу (2), вычислите мощность (Р_ст), рассеиваемую на стабилитроне при напряжении Е = 20 В.

Используя формулу (4), определите дифференциальное сопротивление стабилитрона.

 

Содержание отчета

 

1. Название и цель лабораторной работы.
2. Наименование каждого пункта работы, схемы, результаты расчетов и измерений.
3. Выводы по результатам исследований.

 

Лабораторная работа № 3

 

Порядок выполнения работы

Содержание отчёта

1. Название и цель лабораторной работы.

2. Наименование каждого пункта работы, схемы, результаты расчётов и измерений.

3. Выводы по результатам исследований.

 

Лабораторная работа № 4

 

Мостовой выпрямитель

 

Цель работы: закрепить теоретические знания о процессах, происходящих в мостовом выпрямителе, изучить схему и принцип его работы, провести экспериментальные исследования характеристик выпрямителя.

Используемое оборудование и средства: персональный компьютер, программа Electronics Workbench.

Методические указания: работа выполняется студентами за два часа аудиторных занятий

Содержание отчёта

1. Название и цель лабораторной работы.

2. Наименование каждого пункта работы, схемы, результаты расчётов и измерений.

3. Выводы по результатам исследований.

 

Лабораторная работа № 5

 

Порядок выполнения работы

Таблица 1

 

		ЕК [B]
ЕБ [B]	IБ [мкА]	0,1	0,5	1	5	10	20
1,66 2,68 3,68 4,68 5,7

 

По данным таблицы 1 постройте график функции .

Объясните график.

 

Таблица 2

 

ЕБ [B]	IБ [мкА]	UБЭ [мВ]	IК [мА]
1,66 2,68 3,68 4,68 5,7

 

По данным таблицы 2 постройте график зависимости тока базы от напряжения база-эмиттер. Объясните график.

 

Содержание отчета

1. Название и цель лабораторной работы.

2. Наименование каждого пункта работы, схемы, результаты расчетов и измерений.

3. Выводы по результатам исследований.

 

Лабораторная работа № 6

Порядок выполнения работы

Измерение входных токов ОУ.

Соберите схему, изображенную на рис. 6;

включите схему, измерьте входные токи и заполните таблицу 1:

Рис. 6. Схема для измерения входных токов ОУ.

 

                                                                            Таблица 1.

 

Ток неинвертирующего входа	I1изм =
Ток инвертирующего входа	I2изм =
Средний входной ток	Iвх.ср. =
Разность входных токов	DIвх. =

 

Исследование интегратора.

соберите схему рис. 5,а и установите следующие номинальные значения элементов:

R₁=10 кΩ, R_ос=100 кΩ, C=0,01 μF, ОУ типа LM741;

к входу схемы подключите функциональный генератор и установите следующие параметры прямоугольных импульсов: ƒ=2 кГц, коэффициент заполнения 50%, амплитуду 5B;

осциллограф подключите к входу и выходу схемы и заземлите его;

включите схему и зарисуйте осциллограммы входного и выходного напряжения, запишите их амплитудное значение;

используя выражение (11) определите скорость изменения выходного напряжения;

установите амплитуду сигнала на выходе генератора 2В. Повторите исследования и сравните результаты.

 

Содержание отчёта

 

1. Название и цель лабораторной работы.

2. Наименование каждого пункта работы, схемы и результаты измерений и расчётов.

3. Выводы по результатам исследований.

 

Лабораторная работа № 7

Порядок выполнения работы

Содержание отчета

1. Название и цель лабораторной работы.

2. Схемы проводимых исследований.

3. Наименование каждого пункта исследования и полученные результаты по каждому пункту исследования.

4. Выводы по результатам исследований.

 

Список литературы:

 

1. Немцов М. В. Электротехника и электроника: учеб. для вузов по направлениям подгот. и специальностям в обл. техники и технологии / М.В. Немцов. - М.: Высш. шк., 2007. - 559 с.

2. Логические элементы, триггерные и комбинационные устройства, обрабатывающая часть микропроцессоров: лаб. практикум / Е. В. Чудогашев [и др.]. - Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2006. - 39 с.

3. Чудогашев Е. В. Основы электрических и электронных элементов систем управления: учеб. пособие для вузов по специальности "Электропривод и автоматика пром. установок и технол. комплексов" направления подгот. дипломир. специалистов "Электротехника, электромеханика и электротехнологии" / Е.В. Чудогашев, М.В. Корняков. - Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2004. - 139 с.

4. Рекус Г. Г. Основы электротехники и промышленной электроники в примерах и задачах с решениями: учеб. пособие для вузов по неэлектротехн. специальностям направлений подгот. дипломир. специалистов в обл. техники и технологии / Г. Г. Рекус. - М.: Высш. шк., 2008. - 342 с.

5. Серебряков А. С. Электротехника и электроника. Лабораторный практикум на Electronics Workbench и Multisim: учеб. пособие для вузов по специальностям "Механизация сел. хоз-ва"... / А. С. Серебряков. - М.: Высш. шк., 2009. - 334 с.

 

 

Институт Авиамашиностроения и транспорта