МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

ХЕРСОНСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

ФАКУЛЬТЕТ КИБЕРНЕТИКИ

КАФЕДРА ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

Регистрационный номер ____________________________________________

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к лабораторным работ по дисциплине “Комютерна електроника”

для студентов второго курса специальности

091501 “Компьютерные системы и сети”

Составитель: Цивильский Ф.Н., кандидат технический наук, доцент кафедры информационных технологий ХНТУ.

Херсон 2010

Методические указания к лабораторным работам из дисциплины “Компьютерная электроника” для студентов четвертого курса специальности 091501 “Компьютерные системы и сети”. /Ф.Н. Цивильский – Херсон: ХНТУ, 2010.–32с.

Рецензент: Кибалко И.И., к.н.т., доцент кафедры информационных технологий ХНТУ.

Утверждено

на заседании кафедры информационных технологий ХНТУ, протокол № _____ от ___________________ г.

Заведующий кафедры информационных технологий ХНТУ, д.т.н., профессор

__________________В.Е.Ходаков

Ответственный за выпуск В.Е.Ходаков, Заслужен деятель науки и техники Украины д.т.н., профессор, заведующий кафедры информационных технологий ХНТУ.

При проведении лабораторных занятий важнейшим требованием является научить студентов выбирать то, что необходимо усвоить не только для успешного овладения вузовскими курсами, но и для последующей творческой трудовой деятельности.

Порядок выполнения и отчетность

1. Каждый студент проводит лабораторные самостоятельно, выполняя вариант, заданный преподавателем.

2. На рабочем месте одновременно может присутствовать бригада в составе не более 3-4 студентов.

3. Отчет выполняется каждым студентом самостоятельно.

4. В течение четырех часов лабораторных занятий студент обязан: выполнить исследование, оформить отчет и подготовится к сдачи лабораторной работы.

5. Все структурные, функциональные и электрические принципиальные схемы должны быть отпечатаны на принтере.

6. Студент, имеющий задолжность по двум не зачтенным работам, к прохождению третьей работы не допускается.

7. Оценка выставляется за каждую работу по четырех бальной системе.

8. При получении не удовлетворительной отметки студент обязан проделать лабораторную работу заново.

Лабораторна робота №1

Тема: основні види і виміри в ЕОМ з використанням приладів. Поняття про нормалізовані й уніфіковані елементи. Резистори конденсатори, способи їхнього з'єднання.

Ціль: Вивчити, освоїти, опанувати практичними навичками контролю і вимірів

за допомогою приладів. Ознайомитися з призначенням, областю використання, правилами з'єднання нормалізованих і уніфікованих елементах.

Теоретичні зведення:

Резистори класифікуються:

по вольт – амперної характеристики (залежності струму від прикладеної напруги) розрізняють резистори лінійні (постійного і перемінного опору) і нелінійні. У нелінійних резисторах як струмопровідний елемент застосовуються різні напівпровідникові матеріали. по конструкції резистори поділяються на плівкові, металоплівкові, металооксидні, металоелектричні, композиційні і напівпровідникові. По способі захисту резістивного елемента розрізняють резистори неізольованою, спресованою пластмасою, герметизовані (лаковані), компаундною, спресованою пластмасою, герметизировані і вакуумні.

У залежності від призначення резистори підрозділяються на резистори загального і спеціального застосування. До резисторів загального застосування не пред'являються підвищені вимоги у відношенні точності їхнього виготовлення і стабільності параметрів. До резисторів спеціального призначення можна віднести резистори підвищеної стабільності, високочастотні, высокомегаомные, а також резистори мікромодулів і мікросхем.

До основних параметрів резисторів відносяться:

1. номінальний опір резистора – значення опору, що повинний мати резистор відповідно до нормативної документації (ГОСТ або ТУ). Фактичний опір кожного екземпляра резистора може відрізнятися від номінального , але не більше ніж на припустиме відхилення. Номінальні опори резисторів постійного опору встановлюється стандартом СЭВ 1076 – 78 відповідно до рекомендацій МЭК. Конкретні значення опору одержують множенням відповідних чисел ряду на 10ⁿ, n – ціле позитивне або негативне число.

2. номінальна потужність резистора – максимальна потужність, що резистор може розсіювати тривалий час при безперервній роботі в заданих умовах (ГОСТ 21414 – 75)

3. температурний коефіцієнт опору – відношення похідній від опору по температурі до опору. практично він визначається як відносна зміна опору при зміна опору при зміні температури на 1⁰С. ТКС може змінюватися в діапазоні температур. у деяких резисторів змінюється і знак ТКС.

4. електрична міцність резистора характеризується граничною напругою, при якому резистор може працювати в плині терміну служби без електричного пробою. Гранична напруга резистора залежить від атмосферного тиску, температури і вологості повітря.

5. рівень власних шумів – відхилення електричної напруги перешкод резистора, що виникають при проходженні по ньому постійного струму, до прикладеної напруги (ГОСТ 21414 –75). Деякі спеціальні резистори мають більш низький рівень власних шумів, а резистори перемінного опору більш високий рівень за рахунок шумів перехідного контакту.

Призначаються резистори для обмеження струмів у ланцюгах перемінної, постійної або пульсуючої напруги, використовуючи закон Кирхгофа – сума вхідних у точу струму рівна сумі вихідних.

У найпростішому випадку резистори можуть бути з'єднані послідовно або паралельно (див. Рис1 )

Р ис1

при цьому в першому випадку загальний опір буде обчислюватися як:

R_общ=R1+R2+...+Rn

в другому випадку:

1/R_общ=1/R1+1/R2+...+1/Rn

Конденсатори

Електричний конденсатор являє собою систему з двох електродів (обкладок), розділених діелектриком, і має здатність накопичувати електричну енергію.

Конденсатори застосовувані в пристроях комп'ютерної електроніки підрозділяють на конденсатори постійної ємності, підрядкові і перемінної ємності.

Конденсатори класифікуються по декількох ознаках: по виду використовуваного діелектрика --конденсатори з газоподібним (повітряні), рідким (масляні), твердим неорганічним (слюдяні, керамічні, стеклокерамічні й ін.), твердим органічним (паперові, плівкові й ін.), оксидним (оксидно – напівпровідниковими рідинними, сухими і тверді) діелектриками; по призначенню – конденсатори загального застосування і спеціальні; по номінальному (робітникові) напрузі – низьковольтні (U_раб < 1600В) і високовольтні (U_раб > 1600В).

Основними параметрами конденсаторів є:

1. ємність конденсаторів – електрична ємність між електродами конденсатора (ГОСТ 1980 –74), обумовлена відношенням електричного заряду, що накопичується в ньому, до прикладеної напруги. Ємність конденсатора залежить від матеріалу діелектрика, форми і взаємного розташування електродів.

2. питома ємність – відношення ємності до маси (або обсягові) конденсатора.

3. номінальна ємність конденсатора – ємність, що повинна мати конденсатор у відповідності а нормованій документації (ГОСТ або ТУ). Фактична ємність кожного екземпляра конденсатора обмежується від номінальної ємності всіх типів конденсаторів постійної ємності встановлені стандартом СЭВ 1076 –78 відповідно до рекомендацій МЭК.

4. припустимі відхилення ємності від номінальної (допуск) – характеризує точність значення ємності. Значення цих відхилень установлені ГОСТ 9661 –73 у відсотках для конденсаторів ємністю 10 пф і більш і в пикофарадах для конденсаторів з меншою ємністю.

5. номінальна робоча напруга – максимальна напруга, при якому конденсатор може працювати в плині мінімального наробітку в умовах. зазначених у технічній документації (ГОСТ 21415 –75). Значення номінальних напруга конденсаторів постійної ємності встановлені ГОСТ9665 –77.

6. електричний опір ізоляції – опір конденсатора постійному струмові, обумовлений співвідношенням R_из=U/I_ут, де U -напруга, прикладена до конденсатора, I_ут – струм витоку, або провідності. Опір ізоляції конденсаторів усіх видів, крім електролітичних і напівпровідникових, досить велико і виражається в мегаомах, гигаомах і навіть у тераомах.

7. припустима амплітуда перемінної напруги на конденсаторі – амплітуда перемінної напруги, при якій втрати енергії в конденсаторі не перевищують припустимих.

8. температурний коефіцієнт ємності – характеризує оборотні зміни ємності конденсатора зі зміною температури. Він являє собою відношення похідної від ємності по температурі до ємності конденсатора. Практично ТКЕ визначають як відносна зміна ємності конденсатора при зміні температури на 1⁰С.

Скорочені позначення, що дозволяють визначити, до якого типу відноситься конкретний конденсатор, містить три елементи. Перший Елемент (одна або дві букви) позначає групу конденсаторів: К - конденсатор постійної ємності; КТ – будівельний; КП – перемінний. Другий елемент – число, що позначає різновид конденсаторів: 1 -вакуумний; 2- повітряний; 10 – керамічні на номінальну напругу до 1600В; 15 – керамічні на номінальну напругу 1600В и болі; 31 – слюдяні малої потужності; 32 – слюдяні великий потужності; 50 – електролітичні фольгові алюмінієві; 53 – напівпровідникові оксидні; і ін..

У найпростішому випадку конденсатори можуть бути з'єднані послідовно або паралельно(див. Рис 2).

Рис.2

при цьому в першому випадку загальна ємність буде обчислюватися як:

1/С_общ=1/З1+1/З2+...+1/Сn

в другому випадку:

С_общ=З1+З2+...+Сn