3. Методика выполнения работы
3.1. Режим постоянного тока
3.1.1. Соберите схему, показанную на рис. 1,a, без вольтметра и амперметра. Установите сопротивление R2=100 Ом. Программа EWB позволяет исследовать схемы без использования измерительных приборов. Для этого выведите на экран монитора номера узлов, присвоенные программой.
3.1.2. Включите режим моделирования DC Operating Point. Запишите в отчёт данные карты потенциалов узлов и тока, отдаваемого источником. Ранее подобные измерения были проведены вольтметром и амперметром.
3.1.3. Исследуйте зависимость падения напряжения на сопротивлении R2=100 Ом от величины напряжения источника G1, изменяя его напряжение от 0 до 10 В. Воспользуйтесь для этого режимом Analysis>DC Sweep. Постройте график в отчёте и объясните полученные результаты.
3.2. Режим переменного тока
3.2.1. Соберите схему рис. 2,b без измерителя частотных характеристик и конденсатора С2.
3.2.2. Включив режим моделирования Analysis>AC Frequency, исследуйте и зарисуйте в отчёт частотные характеристики напряжения на выходе генератора и падение напряжения на сопротивлении R2 в линейном и логарифмическом масштабах.
На какой частоте сдвиг фаз между входным и выходным напряжением равен плюс 450? Измерьте с помощью визирной линии эту частоту, называемую нижней граничной частотой fН полосы пропускания фильтра верхних частот (см. пособия [3, раздел 2] и [6]).
3.2.3. Подключите конденсатор С2 и повторите эксперимент, измерив дополнительно верхнюю граничную частоту fВ полосы пропускания, на которой сдвиг фаз равен минус 450. Вы получили частотные характеристики полосового фильтра со средней частотой полосы пропускания fСР =0,5(fВ+fН). Измерьте коэффициент передачи цепи по напряжению на средней частоте и граничных частотах полосы пропускания фильтра.
Зарисуйте амплитудно-частотную и фазочастотную характеристики в отчёт.
3.2.4. Переключите функциональный генератор в режим формирования прямоугольных импульсов с частотой fСР. Установите на генераторе амплитуду напряжения 1 В и постоянную составляющую напряжения 1В. Исследуйте с помощью режима Analysis>Trancient временные диаграммы напряжений на выходе генератора и сопротивлении R2.
Зарисуйте временные диаграммы в отчёт.
Измерьте с помощью визирных линий длительность фронта (переднего фронта) и длительность среза (заднего фронта) импульсов выходного напряжения при 10%-ом уровне отсчёта (пояснения см. в пособии [3, раздел 1, пример 1.1]).
4. Содержание отчёта
4.1. Схемы и результаты исследований, выполненных в лаборатории.
4.2. Расчёт постоянной времени, граничных частот, и длительности переходных процессов [2], [3, разделы 1 и 2], [4, разделы 3 и 4], [6].
4.3. Объяснение полученных результатов.
ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ДИОДЫ. МОДЕЛИРОВАНИЕ ВАХ
1. Цель лабораторной работы
Моделирование статических вольт-амперных характеристик и измерение основных параметров полупроводниковых диодов, сравнительный анализ справочных параметров реальных диодов и параметров моделей диодов из библиотеки компонентов виртуальной электронной лаборатории.
2. Содержание работы
В работе исследуются статические вольт-амперные характеристики кремниевых и германиевых диодов, рассчитываются их дифференциальные параметры и оценивается степень соответствия параметров реальных диодов и их моделей из библиотеки компонентов виртуальной электронной лаборатории.
3. Методика выполнения работы
3.1. Соберите показанную на рис. 3 схему исследования статических вольт-амперных характеристик диодов с помощью режима моделирования Analysis>DC Sweep. Включите в схему диод КС156.
Рис. 3. Схема исследования статических ВАХ диодов
3.2. Установите пределы изменения напряжения внешнего источника GU1от минус 6 В до плюс 1 В с шагом 0,1 В. и исследуйте зависимость потенциала узла 2 от входного напряжения внешнего источника. Зарисуйте в отчёт ВАХ диода. Измерьте с помощью визирных линий напряжение практического отпирания U0 диода при токе примерно 100 мкА. Измерьте падение напряжения U*D на диоде при токе 10 мА. Измерьте дифференциальное прямое сопротивление rПР и дифференциальное сопротивление в режиме пробоя rСТ (дифференциальное сопротивление стабилитрона) при токах 10 мА. Покажите на графике ВАХ треугольники приращений, при которых получены численные значения дифференциальных сопротивлений.
3.3. Повторите эксперимент с кремниевым диодом КД103А и германиевым диодом 1Д107А, совместив в отчёте их вольт-амперные характеристики с характеристиками диода КС156, как это показано на рис 7.1 пособия [4].