Министерство образования РФ

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет «ЛЭТИ»

Компоненты электронной техники

Методические указания к лабораторным работам

по дисциплине “Компоненты электронной техники”

Санкт-Петербург

Издательство СПбГЭТУ «ЛЭТИ»

2014

УДК 621.396: 658.512

Компоненты электронной техники: Методические указания к лабораторным работам/ Сост.: Грязнов А.Ю. , Кострин Д.К. Марцынюков С.А, Бессонов В.Б., Жамова К.К., Староверов Н.Е., Палханов И.С.. СПб.: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2014. 60 с.

Рассмотрены основные свойства и характеристики пассивных элемен­тов электронной техники. Дается описание лабораторных работ по иссле­дованию линейных и нелинейных резисторов, конденсаторов различных типов, катушек индуктивности, светодиодов, фотодиодов и наиболее распространенных схем однофазных выпрямителей.

Предназначены для студентов, обучающихся по направлению 210100 - “Электроника и наноэлектроника”.

Утверждено

редакционно-издательским советом университета

в качестве методических указаний

 СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2014

Введение

Лабораторные работы выполняются на унифицированном лабораторном стенде, содержащем необходимые источники питания, индикаторные устройства и сборочное поле для монтажа исследуемых элементов.

На стенде исследуются свойства пассивных элементов электронных схем (линейных и нелинейных резисторов, конденсаторов, диодов, фильтров), а также различные выпрямители. Часть схемы, относящаяся к исследованию пассивных элементов, выделена контуром I, а часть, относящаяся к исследованию выпрямителей – контуром II.

8

В схеме для исследования пассивных элементов (I) переменное напряжение ~20В, снимаемое с вторичной обмотки трансформатора Т1, выпрямляется диодным мостом VD1–VD4, пульсации сглаживаются конденсатором С3. К выпрямителю подключен потенциометр R1, с выхода которого напряжение 0…28В подается на мощный проволочный резистор R2 трубчатой формы, выполняющий функции нагревателя пассивных элементов.

Внутри стенда имеется 2 стабилизатора напряжения DA1 (+18В) и DA2 (+5В). Питание на стабилизаторы подается через RC фильтр (R4C5). Напряжение +18В используется в исследованиях температурных зависимостей токов утечки конденсаторов и для питания цепи затвора транзистора VT2.

Напряжением +5В питается мультивибратор DA3 (микросхема NE555), создающий короткие импульсы частотой около 2 кГц. Эти импульсы далее усиливаются биполярным транзистором VT1(ВС547) и подаются на затвор ключа на мощном полевом транзисторе VT2 (IRF540). Если включить нагрузку между регулируемым источником напряжения 0…+28В и стоком транзистора VT2 (выход Mod), то ток в такой цепи будет протекать только в те моменты времени, когда транзистор VT2 открыт. Это дает возможность выделять в низкоомной нагрузке большую импульсную мощность при сохранении небольшой средней мощности. Контроль тока в данном случае ведется с помощью осциллографа, которым измеряется падение напряжения на шунте с известным сопротивлением (RS3).

В схеме для исследования выпрямителей (II) переменные напряжения Uac1 и Uac2 (9…12 В), имеющие общую точку СОМ и снимаемые с вторичной обмотки трансформатора T2, подаются на разъем ХР1 (выводы 4,6,8). В разъем могут вставляться платы, на которых смонтированы различные схемы выпрямителей. Выход выпрямленного напряжения (вывод Udc) может быть подсоединен к нагрузке напрямую через амперметр А (в качестве нагрузки используется последовательное соединение ограничительного резистора R_b1 и переменного резистора R_Н1) или с применением фильтра (соединение L1, С1 и С2 в различных комбинациях). Резисторы RS1и RS2 выполняют функции шунтов для снятия осциллограмм.

Стенд оснащен мультиметром М833 (далее мультиметр 1), используемым для измерения тока и сопротивления, и мультиметром М890С⁺ (далее мультиметр 2), предназначенным, в основном, для измерения емкости конденсаторов и температуры внутри резистора R2. Для контроля температуры к мультиметру 2 подключена термопара типа К (хромель-алюмель). На стенде также установлен стрелочный магнитоэлектрический вольтметр типа М2001 с пределами измерений 0…50В, служащий, в основном, для измерения постоянного напряжения, снимаемого с потенциометра R1.

Измерения на стенде должны выполняться в соответствии с заданием по лабораторной работе. Все переключения мультиметров должны производиться только при выключенном питании стенда.