3953

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

«Выпрямители и стабилизаторы»

Цель работы: изучить процессы, происходящие в схемах выпрямителей и полупроводниковых стабилизаторов.

Порядок выполнения работы:

1.Запустите программу EWB 5.0.

2.Соберите схему однополупериодного выпрямителя:

12

3. Подключите осциллограф к исследуемой схеме (к каналу А зеленым цветом – входную величину, к каналу В красным цветом – выходную величину).

3.1.Зарисуйте осциллограммы.

3.2.Меняя величину подстроечного резистора R от 100% до 0% (шаг изменения 20%) снимите и постройте внешнюю характеристику однополупериодного выпрямителя без фильтра Uн=f(Iн ).

3.3.Подключите емкостный фильтр с помощью ключа.

3.4.Зарисуйте осциллограммы.

3.5.Меняя величину подстроечного резистора R от 100% до 0% (шаг 20%) снимите и постройте внешнюю характеристику однополупериодного выпрямителя с фильтром Uн=f(Iн).

4. Результаты измерений п. 3.2. и 3.5. занесите в таблицу (точность измерения – два знака после запятой):

5. Соберите схему двухполупериодного выпрямителя:

5.1. Повторите пункт 3.

13

6. Результаты измерений занесите в таблицу (точность измерения – два знака после запятой):

7. Соберите схему двухполупериодного выпрямителя с емкостным фильтром и параметрическим стабилизатором:

7.0 Исследуйте как изменяется напряжение на входе стабилизатора и на нагрузке при изменении тока в ней при включенном и выключенном стабилитроне (конденсатор фильтра включен).Объясните происходящее. Как изменяется ток стабилитрона при изменении тока нагрузки?

7.1. Результаты измерений тока и напряжения на нагрузке при включенном конденсаторе и стабилитроне занесите в таблицу (точность измерения – два знака после запятой):

1200 (100%)

14

1000 (80%)

800 (60%)

600 (40%)

400 (20%)

200(0%)

7.2.Зарисуйте осциллограммы и постройте график внешней характеристики стабилизированного выпрямителя.

7.3.Отключите конденсатор фильтра и объясните форму напряжения на нагрузке.

8. Соберите схему двухполупериодного выпрямителя с емкостным фильтром и компенсационным стабилизатором:

8.1. Снимите нагрузочную характеристику стабилизатора при среднем положении отвода потенциометра R. Результаты измерений занесите в таблицу (точность измерения – два знака после запятой):

15

При снятии характеристики обратите внимание также на показания вольтметров, измеряющих напряжение на входе стабилизатора и на стабилитроне, объясните результаты.

8.2.Постройте график внешней характеристики стабилизированного выпрямителя.

8.3.Изменяя положение ползунка потенциометра R определите, как это влияет на выходное напряжение стабилизатора. Объясните происходящее.

9. Содержание отчета.

9.1.Таблицы результатов измерений п. 4.

9.2.Осциллограммы п. 3.1. и п. 3.4.

9.3.Графики внешних характеристик Uн=f(Iн) п.3.2 и 3.5.

9.4.Таблицы результатов измерений п. 6.

9.5.Осциллограммы и графики п. 5.1.

9.6.Таблицы результатов измерений п. 7.1.

9.7.Осциллограммы и графики п. 7.2.

9.8.Таблицы результатов измерений п. 8.1.

9.9.Графики п. 8.2.

9.10 Объяснение результатов п.7.0 , 7.3 и 8.3.

Примечание: все графики построить в одной и той же системе координат.

Лабораторная работа №4

«Усилители»

Цель работы: Изучить работу операционного усилителя в инвертирующем и неинвертирующем включении, научиться определять режимы работы элементов в сложных схемах усилителей.

1 Ознакомление с работой операционного усилителя

1.1 Соберите схему инвертирующего усилителя на ОУ с К=10.Для этого используйте модель ОУ с тремя выводами из группы ANA и резисторы в

16

диапазоне 1-100 кОм. Эта модель работает без подключения напряжения питания, что упрощает схему. Ко входу подключите генератор переменного напряжения 1 В, частотой 1000 Гц и осциллограф ко входу и выходу усилителя. Установите режим однократной развертки.

1.1.1Пронаблюдайте с помощью осциллографа инверсию выходного сигнала и определите реальный коэффициент усиления усилителя.

1.1.2Постоянно увеличивая входное напряжение, определите при каком значении Uвых начинается ограничение выходного сигнала.

1.2. Соберите схему неинвертирующего усилителя с К=10 и повторите п.п.

1.1.1, 1.1.2

2. Исследование схемы многокаскадного двухканального усилителя.

2.1. Выберите схему усилителя STEREOAMP из библиотеки программы

EWB. Для программы EWB 5.0 путь: File-Open-Samples-STEREOAMP, для EWB 5.12:File - Open - Circuit - Stereoamp. В EWB 5.0 при открытии файла появляется меню Models Clash, в нем выберите Use circuits model.

2.1.1.С помощью мультиметра измерьте напряжения Uбэ и Uкэ для каждого транзистора. По результатам измерений определите, в какой области находятся рабочие точки транзисторов.

2.1.2.Определите коэффициенты усиления каналов стереоусилителя. Почему они разные? Какая причина возникновения нелинейных искажений в верхнем канале усилителя (канал А осциллографа)? В каком каскаде возникают искажения?

2 1.3. Уменьшите входное напряжение так, чтобы обе осциллограммы визуально казались неискаженными. После этого выровняйте усиление обоих каналов усилителя и измерьте коэффициент усиления.

Поскольку оба каскада теперь идентичны, то в дальнейшем исследуется только один из каскадов.

2.1.4.Получите АЧХ усилителя с помощью измерителя АЧХ-ФЧХ (BodePlotter). Определите нижнюю граничную частоту,на которой спад АЧХ составляет 6дБ. Что вызывает спад АЧХ в области нижних частот?

2.1.5.Переключите канал В осциллографа на вход усилителя. По осциллограммам сигналов определите приблизительно сдвиг фаз в градусах между выходным и входным напряжениями. Для нормальной работы осциллографа при выполнении этого пункта необходимо отключить клемму OUT измерителя АЧХ

17

2.1.6.Уточните величину сдвига фаз на частоте генератора входного сигнала с помощью измерителя ФЧХ.

2.1.7.Исследуйте влияние нагрузки, подключаемой к коллектору выходного транзистора, на величину выходного напряжения усилителя. Определите величину нагрузочного резистора, при которой выходное напряжение снижается на 20%.

Содержание отчета: Результаты измерений п.п 2.1.1-2.1.7 и ответы на все поставленные вопросы.

Лабораторная работа №5

«Исследование комбинационных логических схем»

Цель работы: научиться реализовывать любые логические функции с помощью элементарных логических схем. Ознакомиться с построением генераторов импульсов, построением формирователей импульсов на основе логических интегральных схем.

1. Реализация простых логических функций. Задание:

18

1.2. Нарисуйте принципиальные схемы для реализации функций

, , , , на логических элементах типа И-НЕ.

Для функции соберите нарисованную схему и проверьте, что она выполняет логическую операцию ИЛИ для трех переменных А, В, С.

2. Минимизация сложных логических функций и их реализация.

2.1. Пример. Реализуем логическую функцию, представленную в табл. 1.2.

Остальным комбинациям А, В, С, не указанным в таблице, соответствует значение F=0. Табл. 1.2. соответствует логическое

выражение .

По правилам алгебры логики проведем минимизацию функции F. Выносим

общий множитель за скобки

Используя очевидное соотношение , можем в скобках еще раз

повторить любой из членов. Добавим член . Тогда

,

но , поэтому (1).

Для реализации выражения (1) с помощью элементов И-НЕ необходимо исключить операцию дизъюнкции, выразив ее по формуле Де

Моргана: .

Поэтому (2)

Выражение (2) реализуется в схеме (рис.1.2.).

19