МИНОБРНАУКИ РОССИИ
Санкт-Петербургский государственный
электротехнический университет
«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)
Кафедра САПР
отчет
по лабораторной работе №3
по дисциплине «Схемотехника»
Тема: Функциональные узлы на базе транзисторов
Студенты гр. 8391 |
|
Маликов А.А. |
|
|
Шушков Д.А. |
|
|
Гоглев А. А. |
Преподаватель |
|
Андреев В.С. |
Санкт-Петербург
2020
Цель работы.
Ознакомиться с принципами работы биполярных транзисторов в ключевом режиме на примере схемы симметричного мультивибратора. Исследовать свойства симметричного мультивибратора.
Задачи.
1) Построить компьютерную модель симметричного мультивибратора в среде NI Multisim;
2) Исследовать влияние параметров схемы симметричного мультивибратора на выходной сигнал при помощи виртуального осциллографа;
3) Собрать схему симметричного мультивибратора из реальных компонентов на макетной плате учебной станции NI ELVIS;
4) Повторить пункт 2, используя учебную станцию NI ELVIS;
5) Сравнить полученные результаты исследований компьютерной модели и макета, сделать выводы по проделанной работе.
Основные теоретические положения
Транзистор – это полупроводниковый прибор, предназначенный для усиления, генерирования и преобразования электрических сигналов в широком диапазоне частот (от постоянного тока до десятков гигагерц) и мощности (от десятков миливатт до сотен ватт).
Биполярный транзистор – полупроводниковый прибор с двумя взаимодействующими выпрямляющими p-n-переходами и тремя выводами, усилительные свойства которого обусловлены явлениями инжекции и экстракции неосновных носителей заряда. В биполярном транзисторе используются одновременно два типа носителей заряда – электроны и дырки (отсюда и название – биполярный). Переходы транзистора образованы тремя областями с чередующимися типами проводимости.
Одной из очень известных и часто применяющихся в электронике схем, является симметричный мультивибратор, который представляет собой электронное устройство вырабатывающее (генерирующее) колебания по форме, приближающиеся к прямоугольной.
Мультивибратор - (от лат. multum – много и vibro – колебать), двухкаскадный релаксационный генератор разрывного типа, содержащий два усилителя, охваченных взаимной междукаскадной положит. обратной связью.
1. Построить компьютерную модель симметричного мультивибратора в среде NI Multisim;
Р
ис.1.
Схема симметричного мультивибратора.
Частоту следования импульсов такого мультивибратора можно вычислить по формуле:
где f - частота в герцах (Гц), С = C1 = C2 - ёмкость в фарадах (Ф) R = R1 = R3 - сопротивление в омах (Ом).
Подставляя значения в формулу, получаем следующую частоту:
2. Исследовать влияние параметров схемы симметричного мультивибратора на выходной сигнал при помощи виртуального осциллографа;
Рис. 2. Осциллограмма смоделированного выходного сигнала.
В симметричном мультивибраторе номиналы элементов каждого из двух плеч абсолютно одинаковы: R1=R4=5 Ом (резисторы коллектора), R2=R3=200 Ом (резисторы базы), C1=C2=1мкФ.
Если посмотреть на осциллограмму выходного сигнала симметричного мультивибратора, то легко заметить, что прямоугольные импульсы и паузы между ними одинаковы по времени.
Резисторы в коллекторных цепях транзисторов не влияют на параметры импульсов, и их номинал подбирается в зависимости от типа применяемого транзистора.
Вывод
В ходе проведения данной лабораторной работы были рассмотрены примеры и принцип работы выпрямителей тока (однополупериодных и двухполупериодных), исследован принцип работы симметричного мультивибратора.