Электронная техника. Многоканальные телекоммуникационные системы. Практикум для СПО

СРЕДНЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

__________________________________________________________________

Д.В. Горденко, В.И. Никулин, Д.Н. Резеньков

ЭЛЕКТРОННАЯ ТЕХНИКА. МНОГОКАНАЛЬНЫЕ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ

ПРАКТИКУМ ДЛЯ СПО

2-е издание

Рекомендовано Учебно-методическим отделом СПО в качестве практикума для использования в учебном процессе образовательными учреждениями среднего профессионального образования по укрупненным группам профессий и специальностей «Электроника, радиотехника и системы связи»

и «Фотоника, приборостроение, оптические и биотехнические системы и технологии»

УДК 621.3 ББК 32.85

Г68

Авторы:

Горденко Д.В. — канд. техн. наук, доц., преподаватель кафедры тактико-специальной и огневой подготовки Ставропольского филиала Краснодарского университета МВД России;

Никулин В.И. — канд. техн. наук, доц., зав. кафедрой инфокоммуникаций Северо-Кавказского федерального университета;

Резеньков Д.Н. — канд. техн. наук, доц., преподаватель кафедры тактико-специальной и огневой подготовки Ставропольского филиала Краснодарского университета МВД России

Рецензент:

Калмыков И.А. — д-р техн. наук, проф., проф. кафедры информационной безопасности автоматизированных систем Северо-Кавказского федерального университета

Горденко, Дмитрий Владимирович.

Г68 Электронная техника. Многоканальные телекоммуникационные системы : практикум для СПО / Д.В. Горденко, В.И. Никулин, Д.И. Резеньков. — 2-е изд. — Москва : Ай Пи Ар Медиа ; Саратов : Профобразование, 2025. — 62 с. — (Среднее профессиональное образование). — Текст : электронный.

ISBN 978-5-4497-3718-2 (Ай Пи Ар Медиа)

ISBN 978-5-4488-2276-6 (Профобразование)

Практикум содержит последовательное изложение лабораторных работ по отдельным темам дисциплины «Электронная техника». Издание включает схемы замещения, параметры и характеристики полупроводниковых приборов. Излагаются базовые сведения по принципам работы, построения и применения аналоговых и импульсных электронных устройств. Практикум позволяет реализовать систему подготовки специалистов, которые на основе теоретических положений и знаний базовых устройств усилительной и импульсной техники, способов описания их параметров, характеристик и общих закономерностей, описывающих физические процессы в них, могут осваивать и эксплуатировать электротехнические и электронные устройства современных и перспективных автоматизированных систем обработки информации и управления, средств связи и вычислительной техники.

Подготовлен с учетом требований Федерального государственного образовательного стандарта среднего профессионального образования.

Предназначен для студентов, обучающихся по укрупненным группам профессий и специальностей «Электроника, радиотехника и системы связи» и «Фотоника, приборостроение, оптические и биотехнические системы и технологии».

Учебное пособие

Горденко Дмитрий Владимирович Никулин Владимир Иванович Резеньков Денис Николаевич

Редактор Ю.Ю. Желтова

Технический редактор, компьютерная верстка Г.И. Иванова

Обложка Я.А. Кирсанов, С.С. Сизиумова

Подписано к использованию 20.09.2024. Объем данных 6 Мб.

ООО «Профобразование» 8-800-511-14-70 (бесплатный звонок по России)

E-mail: office@profspo.ru, sale@profobr.pro

4

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1. ИССЛЕДОВАНИЕ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ДИОДОВ

1.Цель работы — экспериментальное исследование параметров и характеристик полупроводниковых диодов.

2.Задание на исследование:

1)исследовать вольтамперную характеристику (ВАХ) и рассчитать параметры полупроводникового выпрямительного диода;

2)исследовать ВАХ и рассчитать параметры полупроводникового стабилитрона.

3. Краткие сведения из теории.

Полупроводниковыми диодами называют электропреобразовательные полупроводниковые приборы с одним электрическим переходом, имеющие два вывода.

Вольтамперная характеристика полупроводникового диода представляет собой зависимость тока, протекающего через диод, от величины и полярности приложенного к нему напряжения.

Вольтамперная характеристика диода имеет две ветви.

Ветвь, расположенная в первом квадранте, соответствует прямому (пропускному) включению диода, а расположенная в третьем квадранте — обратному.

Рис. 1.1. ВАХ выпрямительного диода: 1 — при повышенной температуре; 2 — при нормальной температуре; 3 — при пониженной температуре

Основными параметрами диодов являются:

1) дифференциальное сопротивление (сопротивление диода переменному току:

5

3)активизировать схему;

4)снять показания измерительных приборов (амперметра, вольтметра), занести их в табл. 1.1.

Таблица 1.1

Показания измерительных приборов

Uпр, мВ

Iпр, мА

4.1.2. Снятие обратной ветви ВАХ полупроводникового диода:

1)собрать схему (рис. 1.3). Схема содержит: источник ЭДС; резистор R =

=1 кОм; амперметр; полупроводниковый диод; вольтметр;

Рис. 1.3. Схема снятия обратной ветви ВАХ полупроводникового диода

2)последовательно установить значения ЭДС источника равными: 0 В;

10 В; 80 В; 98 В; 100 В; 101 В; 102 В;

3)активизировать схему;

4)снять показания измерительных приборов (амперметра, вольтметра), занести их в табл. 1.2.

Таблица 1.2

Показания приборов

Uпр, мВ

Iпр, мА

4.1.3. Анализ ВАХ и расчет параметров полупроводникового выпрямительного диода.

По полученным данным табл. 1.1, 1.2 постройте графики функций: I пр = f (U пр ) ; I обр = f (U обр ) , подобные кривой 1, рис. 1.1.

7

Руководствуясь выражениями (1.1), (1.2), (1.3), (1.4) и ВАХ рассчитайте:

1)дифференциальное сопротивление (изгиб прямой ветви ВАХ);

2)статическое сопротивление (прямое, обратное при U = ±0,75 B);

3)коэффициент выпрямления (при U = ±0,75 B);

4)обратное максимально допустимое напряжение.

Данные для расчетов показать на ВАХ. Результаты вычислений занести в табл. 1.3. Сделать выводы.

Таблица 1.3

Параметры полупроводникового выпрямительного диода

4.2. Исследование ВАХ и расчет параметров полупроводникового ста билитрона.

4.2.1. Снятие прямой ветви ВАХ полупроводникового стабилитрона:

1)собрать схему (рис. 1.4). Схема содержит: источник ЭДС.; резистор R =

=300 Ом; амперметр; полупроводниковый стабилитрон; вольтметр.

Рис. 1.4. Схема снятия прямой ветви ВАХ полупроводникового стабилитрона

2)последовательно установить значения ЭДС источника равными: 10 В;

6 В; 5 В; 4 В; 3 В; 2,5 В; 2 В; 1 В; 0,5 В; 0 В;

3)активизировать схему;

4)снять показания измерительных приборов (амперметра, вольтметра), занести их в табл. 1.4.

Таблица 1.4

Показания измерительных приборов

Uпр, мВ

Iпр, мА

8

4.2.2. Снятие обратной ветви ВАХ стабилитрона:

1)собрать схему (рис. 1.5). Схема содержит: источник ЭДС; резистор R =

=300 Ом; амперметр; полупроводниковый стабилитрон; вольтметр.

Рис. 1.5. Схема снятия обратной ветви ВАХ стабилитрона

2) последовательно установить значения ЭДС источника равными: 0 В;

4 В; 4,5 В; 5 В; 5,5 В; 6 В; 7 В; 15 В; 20 В;

3)активизировать схему;

4)снять показания измерительных приборов (амперметра, вольтметра), занести их в табл. 1.5.

Таблица 1.5

Показания измерительных приборов

Uпр, мВ

Iпр, мА

4.2.3. Анализ ВАХ и расчет параметров полупроводникового стабилитрона. По полученным данным табл. 1.4, 1.5 постройте графики функций:

I пр = f (U пр ) ; I обр = f (U обр ) , подобные кривой 1, рис. 1.1.

На основе анализа полученной ВАХ определите значения: Iст.min; Iст.max;

Uст.min; Uст.max.

Руководствуясь выражением (1.1), рассчитайте дифференциальное сопротивление стабилитрона в режиме стабилизации.

Данные для расчетов показать на ВАХ. Результаты вычислений занести в табл. 1.6. Сделать выводы.

Таблица 1.6

Параметры полупроводникового стабилитрона

9

Контрольные вопросы

1.ВАХ выпрямительного полупроводникового диода.

2.ВАХ полупроводникового стабилитрона.

3.Параметры выпрямительных диодов:

–дифференциальное сопротивление;

–статическое сопротивление;

–коэффициент выпрямления;

–обратное максимально допустимое напряжение. 4. Параметры полупроводникового стабилитрона:

–минимальный ток стабилизации;

–максимальный ток стабилизации;

–минимальное напряжение стабилизации;

–максимальное напряжение стабилизации;

–дифференциальное сопротивление в режиме стабилизации. 5. Система обозначений полупроводниковых диодов.

Литература

1.Кузовкин, В.А. Электротехника и электроника : учебник для СПО / В.А. Кузовкин, В.В. Филатов. — Люберцы : Юрайт, 2016. — 431 c.

2.Миленина, С.А. Электротехника, электроника и схемотехника : учебник

ипрактикум для СПО / С.А. Миленина, Н.К. Миленин. — Люберцы : Юрайт,

2016. — 399 c.

3.Синдеев, Ю.Г. Электротехника с основами электроники : учебное пособие для профессиональных училищ, лицеев и колледжей / Ю.Г. Синдеев. — Ро- стов-на-Дону : Феникс, 2013. — 407 c.

4. Программный пакет по лабораторным работам по электротехнике и электронике «Work bench» (интернет-ресурс — бесплатная версия).

10