ванны оптом спб
Физика примеры решения задач Электротехника Задачи и лабораторные работы Математика примеры решения задач Вычислить интеграл Информатика Компьютерные сети Компьютерная математика
Исследование полевых транзисторов Исследование биполярных транзисторов Полупроводниковые выпрямители Электронный усилитель на транзисторах Лабораторная работа Исследование стабилитронов Исследование варикапов

Методические указания лабораторные работы по электронике

Схемы исследования

Схемы исследования прямой и обратной ветви вольт – амперной характеристики выпрямительного диода представлены на рис. 1.5. Каждая из этих схем собирается поочередно в левом верхнем квадранте монтажного шасси с использованием комплекта соединительных проводов.

а) Генераторы импульсных сигналов Формирующие цепи При генерации импульсных сигналов различной формы необходимо формирование временных интервалов, задающих длительность импульсов и пауз, частоту повторения импульсов и т.п. Эта задача решается с помощью формирующих цепей содержащих реактивные элементы. Наиболее простыми и надежными являются RC-цепи. Как правило, они применяются в качестве разделительных, дифференцирующих или интегрирующих цепей.

б)

  Рис. 1.5. Схемы исследования вольт – амперной характеристики выпрямительного диода: а – прямой ветви ВАХ, б – обратной ветви ВАХ.

Напряжение питания подается с гнезд источника стабилизированного напряжения Е-1, снабженного собственной цифровой индикацией и плавной регулировкой R9 выходного напряжения.

Измерения напряжения, приложенного к выпрямительному диоду, и постоянного тока, протекающего во внешней цепи диода, осуществляются с помощью цифровых тестеров серии MY6x. При этом тестер, используемый для измерения тока, всегда включается последовательно с исследуемым объектом; а тестер, используемый для измерения напряжения, всегда включается параллельно с исследуемым объектом.

Для измерения постоянного напряжения красный щуп выбранного тестера (ММ-х) необходимо подключить к гнезду (V/Ω/Hz), а переключатель «род работы и пределы» (РРП) должен быть установлен в сектор “V=“ на соответствующий предел измерения, указанный в схеме исследования.

Для измерения постоянного тока красный щуп выбранного тестера (ММ-х) необходимо подключить к гнезду (A), если измеряемый ток больше 200mA, либо к гнезду (mA), если измеряемый ток меньше 200mA. Переключатель РРП должен быть установлен в сектор “A=“ на соответствующий предел измерения, указанный в схеме исследования.

Порядок выполнения работы

3.1. На тестере ММ-1 переключатель РРП установить в положение (0С). Включить тестер ММ-1 нажатием красной кнопки (on/off). Определить температуру окружающей среды Токр.ср., считав показания тестера, и полученный результат занести в таблицы 1.1 и 1.2. Выключить тестер ММ-1 нажатием красной кнопки (on/off).

3.2. Собрать схему, изображенную на рис. 1.5,а, используя тестеры ММ-2 и ММ-3, а в качестве исследуемого объекта германиевый выпрямительный диод Д305. Установить регулировку напряжения R9 источника питания Е-1 в крайнее левое положение, вращая ее против часовой стрелки. Переключатель РРП тестера ММ-2 установить в секторе “V=” на предел измерения 2В. Переключатель РРП тестера ММ-3 установить в секторе “A=” на предел измерения 10А, при этом, красный щуп тестера ММ-3 установить в красное гнездо «А». Убедиться, что расположенные на монтажном шасси переключатель П1 находится в положение «Выкл.», а переключатель П2 – в положение «Пр. ветвь ВАХ ГД, КД, КС». Предъявить собранную схему преподавателю для проверки. После проверки схемы преподавателем включить тестеры ММ-2 и ММ-3 нажатием красных кнопок (on/off) и включить источник питания Е-1 нажатием кнопки “POWER”.

Исследовать прямую ветвь ВАХ германиевого выпрямительного диода Д305 при комнатной температуре, т.е. исследовать зависимость Iпр = ƒ(Uпр), где Iпр – прямой ток, протекающий во внешней цепи диода, а Uпр – прямое напряжение, приложенное к диоду.

Вращая R9 источника питания Е-1 по часовой стрелке устанавливать на цифровом табло тестера ММ-3 значения Iпр от 0 до 0,04A с шагом 0,01A, а от 0,04 до 0,28A с шагом 0,04A. При каждом значении Iпр с помощью тестера ММ-2 фиксировать значения Uпр и полученные результаты занести в таблицу 1.1.

Установить R9 источника питания Е-1 в крайнее левое положение. Заменить германиевый выпрямительный диод Д305 на кремниевый выпрямительный диод КД202А и аналогичным образом исследовать прямую ветвь его ВАХ при комнатной температуре. Результаты измерений занести в таблицу 1.1.

 

 Таблица 1.1

Токр. ср (0С)

Тип диода

Iпр, A

0

0,01

………

0,28

Д305

Uпр, В

0

КД202А

Uпр, В

0

Закончив измерения, установить R9 в крайнее левое положение, выключить источник питания Е-1 и тестеры ММ-2 и ММ-3.

3.3. Собрать схему, изображенную на рис. 1.5,б, используя в качестве исследуемого объекта германиевый выпрямительный диод Д305. Для коммутации полярности подключенного источника питания Е-1 на противоположную установить переключатель П2, расположенный на монтажном шасси, в положение «Обр. ветвь ВАХ ГД, КС». Установить переключатель РРП тестера ММ-2 в секторе “V=” на предел измерения 20В, а тестера ММ-3 - в секторе “A=” на предел измерения 2mА, при этом, красный щуп тестера ММ-3 установить в красное гнездо «mА». Предъявить собранную схему преподавателю для проверки.

После проверки схемы преподавателем включить тестеры ММ-2 и ММ-3 нажатием красных кнопок (on/off) и включить источник питания Е-1 нажатием кнопки “POWER”.

Исследовать обратную ветвь ВАХ германиевого выпрямительного диода Д305 при комнатной температуре, т.е. исследовать зависимость Iобр = ƒ(Uобр), где Iобр – обратный ток, протекающий во внешней цепи диода, а Uобр – обратное напряжение, приложенное к диоду.

Вращая R9 источника питания Е-1 по часовой стрелке устанавливать на цифровом табло тестера ММ-2 значения Uобр от 0 до -10В с шагом -1В. При каждом значении Uобр с помощью тестера ММ-3 фиксировать значения Iобр и полученные результаты занести в таблицу 1.2. Отметить Iобр при Uобр = -0,2В.

  Таблица 1.2

Токр. ср (0С)

Тип диода

Uобр, В

0

- 0,2

-1

………

-10

Д305

Iобр, mA

0

Закончив измерения, установить R9 в крайнее левое положение, выключить источник питания Е-1 и тестеры ММ-2 и ММ-3.

Лабораторный стенд

Лабораторный стенд предназначен для монтажа, наладки и исследования схем выполняемых работ.

Для наглядности и удобства в работе передняя панель стенда разделена на блоки (прямоугольники), а в настоящем описании каждому блоку присвоена римская цифра (рис. 1.8).

I. ВКЛЮЧЕНИЕ СЕТИ. Блок содержит световой индикатор включения и тумблер «вкл».

II. формирователь прямоугольных импульсов преобразует гармонический сигнал низкой частоты в сигнал прямоугольной формы.

Гармонический сигнал подается от генератора низкочастотных сигналов на клеммы «вход ~» формирователя, а сигнал прямоугольной формы снимается с клемм «выход Π ». Частота следования прямоугольных импульсов определяется частотой сигнала низкочастотного генератора, длительность импульса изменяется величиной напряжения генератора. Величина напряжения, подаваемого от генератора низкочастотных сигналов на формирователь, лежит в пределах 0,3÷10 В.

Напряжение питания на формирователь подается через тумблер «вкл». Включение формирователя контролируется световым индикатором, расположенным справа от тумблера «вкл».

III. разъем служит для установки специальных схем на стенд и для подачи на них питания.

Такие схемы применяются в работах по определению параметров радиоэлементов и вольтамперных характеристик диодов, в которых и дается соответствующее описание.

IV. источники питания. Блок содержит два регулируемых источника постоянного напряжения 0 ÷12 в. Источники независимы, т. е. между ними отсутствует гальваническая связь. Постоянное напряжение снимается с выходных клемм +, –. Величина напряжения регулируется потенциометрами R, расположенными под клеммами.

Между клеммами каждого источника находится световой индикатор, указывающий наличие напряжения на соответствующих клеммах. Источники питания включаются тумблером «вкл», расположенным в блоке I.

V. низкочастотные Трансформаторы. В блоке находятся два низкочастотных трансформатора с выводами обмоток на соответствующие клеммы 5.1 ÷5.10.

Лабораторная работа №3

Исследование варикапов

Цель работы - ознакомление с основными параметрами и характеристиками варикапов.

Общие сведения

Варикап — обратносмещенный полупроводниковый диод, предназначенный для применения в качестве элемента с электрически управляемой емкостью. У варикапов нормируют (и обеспечивают при производстве) емкость р-n-перехода при определенном напряжении смещения на нем и добротность. При увеличении обратного напряжения емкость варикапа уменьшается по закону

  

где Св — емкость диода; С0 — емкость диода при нулевом обратном напряжении; φк — контактная разность потенциалов; n — коэффициент, зависящий от типа варикапа (n= 1/2 - 1/З); Uв – обратное напряжения на варикапе.

  Варикап, предназначенный для умножения частоты сигнала, называют варактором.

К основным параметрам варикапа относят:

 Общая емкость варикапа Св – емкость, измеренная при определенном обратном напряжении (измеряется при U = 5В и составляет десятки – сотни рФ);

Коэффициент перекрытия по емкости Кп = Св max/Св min — отношение емкостей варикапа при двух крайних значениях обратного напряжения (Кп=5-8 раз);

Добротность варикапа Q=Хс/rп где Xc – реактивное сопротивление варикапа; rп  – сопротивление активных потерь;

Обратный ток Iобр — постоянный ток, протекающий через варикап в обратном направлении при заданном обратном напряжении.

Задание

Расчетная часть

1. Рассчитать вольт-фарадную характеристику (ВФХ) варикапа Св=f(Uв)

 ,

 где  - напряжение на варикапе,

  * - начальная емкость при ,

  - контактная разность потенциалов.

2. Определить коэффициент перекрытия по емкости и диапазон изменения резонансной частоты контура

 .

Исходные данные к расчету

Варикап КВ103А, , , мГн.

Экспериментальная часть

 

 

  Рис. 10


Методические указания к выполнению лабораторных работ по электронике