Содержание лабораторной работы

1. Запустить программу EWB.

2. Из панели контрольно-измерительных приборов (Instruments) выбрать осциллограф и разместить его на рабочее поле.

3. Установить режим однократной развертки – “Pause after each screen”.

4. Подключить источник импульсов (библиотека компонентов Sources) с параметрами по умолчанию 50%,1 кГц, 5В.

4.1. Измерить амплитуду и период импульсов, вычислить скважность импульсов n = T/T_ИМП.

Осциллограф использовать в режиме однократной развертки Y/T, синхронизация Auto, вход DC.

4.2. Измерить время нарастания и спада импульсов.

Результаты пунктов 4.1. и 4.2. занести в таблицу:

Амплитуда А, В
Период Т, мс
Длительность импульса ТИМП, мкс
Скважность n
Время нарастания ТНАР., мкс
Время спада ТСПАД, мкс

5. Собрать цепь, содержащую источник прямоугольных импульсов и интегрирующее RC звено. Ко входу звена подключить зеленым проводом канал А осциллографа, к выходу – канал В красным проводом.

5.1. Определить длительность импульса, период следования, зарисовать осциллограммы, определить нарастание выходного сигнала за время импульса. Полученные результаты занести в таблицу:

Период Т, мс
Длительность импульса ТИМП, мкс
Нарастание выходного сигнала, В

6. Заменить источник прямоугольных импульсов на источник синусоидальных импульсов с параметрами 5В, 1 кГц.

6.1. Определить амплитуду входного и выходного сигналов, коэффициент передачи звена на выбранной частоте и фазовый сдвиг.

Амплитуда входного сигнала, В
Амплитуда выходного сигнала, В
Фазовый сдвиг j, мкс
Коэффициент передачи звена К

6.2. Перейти из режима синхронизации Auto в режим А, затем в режим В. Зарисовать и объяснить полученные осциллограммы.

6.3. Перейти в режим развертки осциллографа В/А. Зарисовать полученную картину и объяснить результат.

6.4. Входы осциллографа переключить в режим АС. Перейти в режим непрерывной развертки (выключить флажок «Pause after each screen»), Y/T, синхронизация Auto. Пронаблюдать за выходным сигналом в течение нескольких циклов развертки. Объяснить наблюдаемое явление. Почему осциллограмма входного сигнала не меняется, хотя оба входа осциллографа используются в одинаковом режиме АС?

6.5. Повторить пункт 6.1 - 6.4., изменив частоту генератора с 1 кГц на 2 кГц.

7. Заменить интегрирующее звено цепью простейшего выпрямителя (использовать режим однократной развертки – «Pause after each screen»):

7.1. Зарисовать осциллограммы, определить максимальное напряжение на выходе во время положительной и отрицательной полуволны входного напряжения. Почему во время отрицательной полуволны на выходе имеется некоторое напряжение, хотя диод закрыт, а во время положительной полуволны выходное напряжение всегда меньше входного?

8. Содержание отчета.

8.1. Таблицы результатов измерений п. 4.1, 4.2, 5.1, 6.1.

8.2. Осциллограммы п.6.2., 6.3., 6.4. и пояснение к ним.

8.3. Что изменилось в осциллограммах при повышении частоты входного сигнала с 1 кГц до 2 кГц?

8.4. Осциллограммы и ответ на вопросы п. 7.1.

Лабораторная работа №2 (4 часа)

Исследование полупроводниковых приборов

Цель работы – экспериментальное изучение электрических свойств диодов и транзисторов и определение их характеристик.

1. Задание: Исследовать параметры полупроводниковых диодов {модуль 1 глава 1.3}.

Порядок выполнения работы:

1.1. Запустите программу EWB 5.12.

1.2. Соберите схему для исследования параметров полупроводниковых диодов.

1.2.1. Из библиотеки компонентов источников питания Sources на поле поместите источник заданного напряженияи заземление – .

1.2.2. Из библиотеки пассивных элементов Basic на поле поместите резистор , подстроечный резистор и ключ .

1.2.3. Из библиотеки индикаторных устройств Indicators поместите амперметры и вольтметры .

1.2.4. Из библиотеки Diodes на поле поместить диод .

1.2.5. Соедините все компоненты по схеме. Установите необходимые параметры компонентов:

1.3. Снимите вольтамперные характеристики диода, меняя значение подстроечного резистора от 0% до 100% через интервал 20% Увеличение можно производить нажатием клавиши «R», уменьшение – «Shift+R». Шаг увеличения/уменьшения можно задать.

1.3.1. Исследуйте прямую ветвь диода. Для переключения ключа используйте клавишу Space (Пробел).

1.3.2. Исследуйте обратную ветвь диода.

1.3.3. Полученные данные занесите в таблицу (точность измерения – два знака после запятой):

Прямая ветвь		Обратная ветвь
I, мА	U, мВ	I, мкА	U, В

1.4. Постройте график вольтамперной характеристики.

1.5. Измените температуру работы диода (для этого щелкните два раза на диоде и в появившемся окне «Diode Properties» выберите закладку «Analysis Setup» установите температуру равную 60° С) и повторите пункты 1.3. и 1.4.

2. Задание: Исследовать параметры стабилитрона {модуль 1 глава 1.4}.

2.1. Соберите схему для исследования параметров стабилитрона.

Схема аналогична схеме для исследования параметров полупроводникового диода. Из библиотеки Diodes на рабочее поле поместите стабилитрон:

2.2. Снимите вольтамперные характеристики стабилитрона, меняя значение подстроечного резистора от 0% до 100% через интервал 20%:

2.2.1. Исследуйте прямую ветвь стабилитрона. Для переключения ключа используйте клавишу Space (Пробел).

2.2.2. Исследуйте обратную ветвь стабилитрона.

2.2.3. Полученные данные занесите в таблицу (точность измерения – два знака после запятой):

Прямая ветвь		Обратная ветвь
I, мА	U, мВ	I, мА	U, В

2.3. Постройте график вольтамперной характеристики стабилитрона.

2.4. Измените температуру работы стабилитрона и повторите пункты 2.2. и 2.3.

3. Задание: Исследовать параметры транзистора {модуль 1 глава 1.5}.

3.1. Из библиотеки транзисторов Transistors поместите на поле p-n-p транзистор . Соберите схему для исследования параметров транзистора:

3.2. Снимите семейство входных и выходных характеристик биполярного транзистора, меняя значение подстроечного резистора от 0% до 100% через интервал 20%. Полученные данные занесите в таблицу (точность измерения два знака после запятой):

	Iк, мА	Iк, мА	Iк, мА	Iк, мА	Uэб,  мВ
	Uкб=12 В (R2=100%)	Uкб=7,2 В (R2=60%)	Uкб=2,4 В (R2=20%)	Uкб=0 В (R2=0%)
Iэ=19,69 мА (R1=100%)
Iэ=9,35 мА (R1=80%)
Iэ=3,24 мА (R1=40%)
Iэ=0 мА (R1=0%)

3.3. Построить графики входных и выходных характеристик транзистора:

I_Э = f(U_ЭБ) при U_КБ = const

I_К = f(U_КБ) при I_Э = const

3.4. По характеристикам транзистора определить его параметры h_11б и h_21б при U_кб = 0 В и Iэ = 3,24 мА.

3.5. Изменить температуру работы транзистора и повторите пункты 3.2 – 3.4.

4. Содержание отчета.

4.1. Таблицы результатов измерений п. 1.3. (для разных температур работы диода).

4.2. График ВАХ диода п. 1.4 (для разных температур работы диода).

4.3. Таблицы результатов измерений п. 2.2 (для разных температур работы стабилитрона).

4.4. График ВАХ стабилитрона п. 2.3 (для разных температур работы стабилитрона).

4.5. Таблицы результатов измерений п. 3.2 для разных температур работы транзистора.

4.6. Графики п. 3.3 для разных температур работы транзистора.

4.7. Решение задания п. 3.4.

Лабораторная работа №3 (4 часа)

Выпрямители и стабилизаторы