Лабораторная работа №12

Казахстанский Институт Информационных Технологий и Управления

Практическая работа № 1

По дисциплине: "Электроника и микросхемы"

Факультет: Информационных технологии

Курс-2

Группа: 621

Выполнил: Жумагалиев Т.К.

Проверила: _____ Горина Ю.А.

Уральск-2006г.

Вариант III

Тема: Движение электронов в электрическом поле

Задание № 1

Вычислить неизвестные параметры, опираясь на данные.

Дано:

d=0.06 м

e= 1.6*10^-19

U= 6000 B

F- ? H

Решение:

Сила, действующая на электрон в однородном электрическом поле, определяется по формуле:

F=e*E

Напряженность электрического поля:

E=U/d =>

=> F=e*U/d=1.6*10^-19*6000/0.06=96*10^-17/0.06=1600*10^-17=16*10^-15

Ответ: F=16*10^-15 H.

Тема: Электронная эмиссия и свойства катода.

Задание № 2

Вычислить неизвестные параметры, опираясь на данные.

Дано:

U_нак=6,3 В

Р_нак=3,78 Вт

I_нак- ? А

Решение:

Сила тока накала катода:

I_нак= Р_нак/ U_нак=3,78/6,3=0,6

Ответ: I_нак=0, 6 А.

Задание № 3

По данным, приведенным ниже в таблице, построить график зависимости электронной эмиссии лампы от температуры катода.

Tº (град)	2000	2100	2200	2300	2400	2500	2600
Iэ (мА)	0,73	2,8	9,4	28,7	79,3	200	477

Используя построенный график определить предельную температуру катода при показателях накала, если коэффициент использования катода постоянен для всех случаев.

Дано:

Н=0,8 мА/Вт

P_нак=16 Вт

Т_пр - ? град

Решение:

Коэффициент использования катода:

Н=I_э/ P_нак =>

=> I_э=Н* P_нак=0,8*16=12,8

Найдем на оси ОУ полученное значение и проведем параллельную оси ОХ. В точке пересечения с кривой, опустим перпендикуляр на ось ОХ. И получим предельную температуру катода, равная 2217,34.

Ответ: Т_пр=2217,34 град.

Задание № 4

Определить внутреннее сопротивление диода переменному току, если приращение анодного тока составляет 32 мА, при изменении анодного напряжения на 8 В.

Дано:

ΔI_a=32 мА=32*10^-3 А

ΔU_a=8 B

R_i - ? Ом

Решение:

Внутреннее сопротивление диода переменному току:

R_i=ΔUa/ΔI_a=8/32*10^-3=0.25*10³=250

Ответ: R_i=250 Ом.

Задание № 5

Пользуясь характеристикой диода определить внутреннее сопротивление лампы.

Дано:

U_a2=25 В

I_a2=10 мA=10^-2 А

R_i - ? Ом

Решение:

Внутреннее сопротивление диода:

R_i =ΔU_a/ΔI_a

ΔU_a= U_a2- U_a1 ; ΔI_a= I_a2- I_a1=>

=> R_i= (U_a2- U_a1)/ (I_a2- I_a1)

При U_a1=15 В, I_a1=6 мА

R_i= (25-15)/ (10-6)*10^-3=10/4*10^-3=2, 5*10³

Ответ: R_i=2, 5 КОм.

Задание № 6

Используя семейство статических анодно-сеточных характеристик триода выполнить ряд действий.

1. Построить анодно-сеточную характеристик в соответствии с напряжением на аноде.

2. Определить мощность, рассеваемую на аноде лампы.

3. При указанном постоянном напряжением на сетке выбрать рабочую точку и по семейству характеристик лампы 6Н17Б определить внутреннее сопротивление триода, проницаемость, крутизну характеристики и коэффициент усиления.

Дано:

U_a=320 B

U_c= -3 B

Р_а, R_i, D, S, µ -?

Решение:

Uc, B	Ia, мА
-5	0
-4,5	0,4
-4	0,8
-3,5	1,4
-3	2,5

Т.к. U_c=-3, то I_a=2.5 , отсюда находим мощность, рассеваемую на аноде лампы по формуле:

P_a=I_a*U_a=320*2.5*10^-3=800 мВт

Для определения S, µ, R_i, нужно выбрать рабочую точку на U_c и относительно её построить треугольники с соседними сеточными характеристиками. Катеты этих треугольников являются приращениями анодных токов и напряжений ΔI_a1, ΔI_a2, ΔU_a1, ΔU_a2. По величине этих катетов определяют искомые данные и устанавливают их средние значения. ΔI_a2=2.5 мА

ΔI_a1=1.25 мА

ΔU_a2=320 Вт

ΔU_a1=280 Вт

Внутреннее сопротивление диода переменному току:

R_i = ΔU_а/ΔI_a = (ΔU_a2 - ΔU_a1)/ (ΔI_a2 - ΔI_a1) = (320-280)/(2,5-1,25)*10^-3 = 40/1,25*10^-3=32 КОм

Крутизна характеристики:

S = 1/ R_i = 1/32*10³=31.3*10^-6

Коэффициент усиления триода:

µ= ΔU_а /ΔU_с

если ΔI_a1=1.25 мА, то ΔU_с1=-3,75

если ΔI_a2=2.5 мА, то ΔU_с2=-3

µ= (ΔU_a2 - ΔU_a1)/ (ΔU_с2 – ΔU_с1)=40/-3-(-3,75)=40/0,75=53,3

Проницаемость триода:

D=1/µ=1/53, 3=18, 8*10³

Ответ: P_a=800 мВт, R_i =32 КОм, D=18, 8*10³, S = 31.3*10^-6, µ=53, 3.

Тема: Многосеточные лампы.

Задание № 7

Используя семейство статических анодно-сеточных лучевого пентода 6П23П определить сопротивление постоянному току. Построить график зависимости R₀=ƒ(U_c2).

Дано:

U_c1=-20 B

U_c2=150 B, I_a1=10 мА=10^-2 А

U_c2=200 B, I_a2=28 мА=28*10^-3 А

U_c2=250 B, I_a3=57 мА=57*10^-3 А

U_a=150 B

R₀ - ?

Решение:

Внутреннее сопротивление к постоянному току:

R₀₁=U_a/I_a1=150/10^-2=15 КОм

R₀₂=U_a/I_a2=150/28*10^-3=5, 3 КОм

R₀₃=U_a/I_a3=150/57*10^-3=2, 6 КОм

Uc2, В	R0, мА
150	15
200	5,3
250	2,6

Ответ: R₀₁=15 КОм, R₀₂=5, 3 КОм, R₀₃=2, 6 КОм

Тема: Ионные приборы.

Задание № 8

Для питания установки требуется стабилизационное напряжение, установленное для каждого варианта. В схеме используется стабилитрон на U_cт =200 В. Какой ток можно ожидать на нагрузке, если величины ограничительных сопротивлений также указаны.

Дано:

U_cт = 200 В

U= 130 В

R_огр = 5 КОм =5*10³ Ом

I_н - ?

Решение:

Сила тока на нагрузке:

I_н = ( U_cт- U)/ R_огр = (200-130)/5*10³=70/5*10³=14 мА

Ответ: I_н =14 мА.

Задание № 9

Для питания аппаратуры, сопротивление которой является нагрузкой, необходимо стабильное напряжение, на которое выбирают соответствующие стабилитроны.

Напряжение питающей сети меняется от 200 до 240 В, а ток используемых стабилитронов колеблется от 10 до 30 мА.

Необходимо определить ограничительное сопротивление.

Дано:

R_н=16 КОм

U_ст=180 В

U_min = 200 В

U_max = 240 В

I_min = 30 мА = 30*10^-3 А

I_max = 10 мА = 10^-2 А

R_огр - ? КОм

Решение:

Ограничительное сопротивление:

R_огр = ( U_ср- U_ст)/ ( I_ср+I_н)

U_ср = ( U_min+ U_max)/ 2= (200+240)/ 2= 220

I_ср= ( I_min + I_max)/ 2= (30+10)*10^-3/ 2= 20*10^-3

I_н = U_ст/ R_н = 180/16*10³= 11, 25*10^-3

R_огр = (220-180)/ (20+11, 25)*10^-3= 40/31, 25*10^-3=1, 28 КОм

Ответ: R_огр = 1, 28 КОм.