Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Электротехника и электроника. Электроника на оборудовании Uni-Train. Лабораторный практикум

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

07.09.2026

Размер:

2 Мб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 56 / 76 7 > Следующая >>>

Сборка схемы производится согласно таблице 3.1.

Таблица 3.1

Исходная точка

соединения

Интерфейс S (ANALOG вых.)

Интерфейс ⊥(ANALOG вых.) Клемма X16/17

Интерфейс S (ANALOG вых.)

Интерфейс ⊥ (ANALOG вых.)

Клемма X25 (клемма 22) Интерфейс B+

Интерфейс ⊥(ANALOG вых.) Интерфейс B–

Перемычки В1, В4, В5, В7, В9, В10, В11, В16 В1 Клеммы X3–X4 В4 Клеммы

В5 Клеммы X18–X19 В7 Клеммы

В9 Клеммы X28–X29 В10 Клеммы

В11 Клеммы X34–X35 В16 Клеммы

Конечная точка

соединения

Клемма X8

Интерфейс A+

Интерфейс A–

X14–X15

X23–X24

X10–X32

X46–X47

Примечания

Сюда подается усиливаемый синусоидальный сигнал от генератора функций

При использовании осциллографа (при использовании вольтметра исходная точка соединения клемма Х31)

В любом случае

При использовании осциллографа (при использовании вольтметра)

В любом случае

Запустить в компьютере программу L@Bsoft.

Из меню «Приборы» достать «Генератор функций» (Приборы ⇒ Источники напряжения ⇒ Генератор функ- ций). Из меню «Приборы» достать «Вольтметр А» (Приборы ⇒ Измерительные приборы ⇒ Вольтметр А) и «Вольтметр В» (Приборы ⇒ Измерительные приборы ⇒ Вольтметр В).

Порядок проведения опыта

1 Положение рабочей точки на середине линейного участка передаточной характеристики (режим А):

• подключить «Вольтметр В» к клеммам Х22 - ⊥, уста-

новив на нем параметры: DC, RMS, диапазон 20 В;

• отрегулировать при помощи потенциометра Р1 (ри- сунок 3.5) смещение транзистора таким образом, чтобы напряжение на коллекторе составляло примерно половину напряжения электропитания (≈ 7,5 В), что зафиксирует «Вольтметр В»;

• подключить «Вольтметр А» к клеммам Х31 - ⊥, уста- новив на нем параметры: DC, RMS, диапазон 1 В, и измерить им напряжение на базе транзистора;

• измеренные данные занести в таблицу 3.2;

• подключенный к клеммам Х8–Х16 (согласно таблице

3.1) генератор функций настроить на следующие параметры: 20 %, 1:100, SINE, частота 1 кГц и включить;

• закрыть оба вольтметра, открыть вместо них осцилло- граф и установить на нем следующие регулировки: канал А 20 мВ/дел, переменный ток, красный; канал В 2 В/дел, переменный ток, синий; время 200 мкс/дел; представление X/T; канал А подключить к клеммам Х7 - ⊥; канал В подключить к клеммам Х25 - ⊥;

• снять осциллограммы входного и выходного сигналов. Выходной сигнал должен иметь вид неискаженной синусоиды. Определить сдвиг фаз между этими сигналами;

• закрыть осциллограф и открыть «Вольтметр А» и «Вольтметр В», оставив подключение каналов к тем же клеммам, что были у осциллографа. На вольтметре А выставить параметры: AC, RMS, диапазон 100 мВ. На вольтметре В выставить параметры: AC, RMS, диапазон 20 В;

• измерить этими вольтметрами соответственно вход- ное и выходное напряжения. Найти коэффициент усиления каскада, поделив выходное напряжение на входное (KU = U

вых/Uвх

). Внести эти значения в таблицу 3.3.

2 Положение рабочей точки смещено на передаточной

характеристике (сигнал на выходе искажается):

• оставить на экране компьютера оба вольтметра и ге- нератор функций (не подавать питание от генератора на схе-

му). Изменить положение рабочей точки, сместив ее с середины линейного участка передаточной характеристики. Для этого подключить «Вольтметр В» к клеммам Х22 - ⊥, установив на нем параметры: DC, RMS, диапазон 10 В. Потенциометром Р1 изменять смещение транзистора, пока на «Вольтметре В» не установится напряжение 2 В. Подключить «Вольтметр А» к клеммам Х31 - ⊥, установив на нем параметры: DC, RMS, диапазон 1 В, и измерить им напряжение на базе транзистора.

• измеренные данные занести в таблицу 3.2;

• снять осциллограммы входного и выходного сигналов, повторив все вышеуказанные операции данного опыта;

• сравнить осциллограммы выходных сигналов при раз- ном положении рабочей точки и сделать вывод.

3 Положение рабочей точки – на середине линейного участка передаточной характеристики (режим А), но повышается входное напряжение от генератора функций до u

, при котором сигнал на выходе каскада начинает

вх max

искажаться:

• закрыть осциллограф и открыть «Вольтметр А» и

«Вольтметр В». Отключить питание от генератора функций;

• вернуть рабочую точку на середину линейного участка

передаточной характеристики, повторив пункты 1 и 2 опыта;

• подключить генератор функций и осциллограф, ис-

пользуя пункты 5 и 6 опыта;

• поднимать напряжение на генераторе функций до тех пор, пока сигнал выхода начнет искажаться и утратит синусоидальную форму. Снять осциллограмму искаженного напряжения выхода;

• определить, при какой величине входного сигнала начинается искажение сигнала на выходе. Это напряжение взять с экрана генератора, где «Amplitude %» показывает амплитудное значение синусоиды в милливольтах. Данные занести в таблицу 3.4;

• сравнить это измеренное напряжение с рассчитанным по формуле u

вх max

≈ 7,5/KU.

Таблица 3.2

Рабочая точка находится на сере-

дине линейного участка переда-

точной характеристики

Uкп, В Uбп, В Uкп, В Uбп, В

7,5 2,0

Рабочая точка смещена с середины

линейного участка передаточной

характеристики

Опыт 2. Исследование схемы с общим эмиттером с отрицательной обратной связью

В этом опыте исследуется влияние резистивной и емкостной отрицательной обратной связи на форму выходного сигнала и на величину коэффициента усиления, а также определяются входное и выходное сопротивления каскада.

Электропитание +15 В подается к экспериментальной плате SO4203-7E от UniTrain. Сигнал поступает от аналогового выхода комплекса через гнезда 2 мм на плате (рисунок 3.5).

Сборка схемы с общим эмиттером с отрицательной обратной связью, соответствующая рисунку 3.2 теоретического введения, осуществляется с помощью соединительных проводов и перемычек, согласно таблице 3.1, за исключением перемычки В16, вместо которой в зависимости от типа обратной связи используются перемычки В15, В17 и В18.

Порядок проведения опыта

1 Подключить «Вольтметр В» к клеммам Х22 - ⊥, установив на нем параметры: DC, RMS, диапазон 20 В.

2 Отрегулировать при помощи потенциометра Р1 (рисунок 3.5) смещение транзистора таким образом, чтобы напряжение на коллекторе составляло примерно 1/2 напряжения электропитания (≈ 7,5 В), что зафиксирует «Вольтметр В».

3 Поставить перемычку В15 (клеммы Х44–Х45). Эмиттер теперь связан с землей через резистор R6. Это означает, что есть петля обратной связи между эмиттером и базой.

4 Подключенный к клеммам Х8–Х16 (согласно таблице 3.1) генератор функций настроить на следующие параметры: 20 %, 1:100, SINE, частота 1 кГц и включить.

5 Подключить «Вольтметр А» к клеммам Х7 - ⊥, установив на нем параметры: AC, RMS, диапазон 100 мВ.

6 Подключить «Вольтметр В» к клеммам Х25 - ⊥, установив на нем параметры: AC, RMS, диапазон 20 В.

7 Измерить вольтметрами входное и выходное напряжения и подсчитать коэффициент усиления. Данные внести в таблицу 3.3.

8 Добавить перемычки В17 (клеммы Х48–Х49) и В18 (клеммы Х50–Х51) и повторить пункт 7 этого опыта.

9 Закрыть вольтметры и открыть осциллограф, установив на нем следующие регулировки: канал А 20 мВ/дел, переменный ток, красный; канал В 2 В/дел, переменный ток, синий; время 200 мкс/дел; представление X/T. Снять осциллограммы входного и выходного напряжений при наличии только перемычки В15. Добавить перемычки В17 и В18 и снять осциллограммы.

10 Поднимать напряжение на генераторе функций, пока сигнал на выходе не начнет искажаться, что зафиксирует канал В осциллографа.

11 Определить, при какой величине входного сигнала начинается искажение сигнала на выходе при наличии только перемычки В16, а затем при добавлении перемычек В17 и В18. Это напряжение взять с экрана генератора, где «Ampli- tude %» показывает амплитудное значение синусоиды. Данные занести в таблицу 3.4.

12 Определить входное сопротивление каскада с R–C отрицательной обратной связью. Для этого с генератора функций подавать на вход сопротивления R3 напряжение 1:10, 18– 20 % Amplitude (uвх). Сам генератор подключить к клеммам Х12–Х17. Поставить перемычку В3 (клеммы Х7–Х11) и измерить виртуальным вольтметром А (предел измерения 500 мВ, АС, RMS) напряжение между клеммами Х13–Х17 (Uвх) и между клеммами Х7–Х17 (U1). Тогда

= -

вх 3

вх 1

13 Принять R

≈ R4, где R4 - коллекторное сопротивле-

вых

ние каскада усиления, равное 7,87 кОм.

14 Заполнить таблицу 3.5.

Таблица 3.3

Без обратной связи

Uвх, В U

, В KUUвх, В U

вых

Обратная связь

с R = 750 Ом

, В KUUвх, В U

вых

Таблица 3.4

Тип обратной связи U

Без обратной связи

Обратная связь с R = 750 Ом

Обратная R–C-связь

Таблица 3.5

Uвх, мВ U1, мВ Rвх, Ом U

Схема с общим эмиттером

, мВ U2, мВ R

вых

– – ≈ 7870

Обратная R–C-связь

, В K

вых

, В

вх max

, Ом

вых

Схема с общим коллектором

Опыт 3. Исследование схемы биполярного

транзистора с общим коллектором

В этом опыте исследуются особенности каскада с общим коллектором. Осциллограммы входного и выходного напряжения находятся в одной фазе. Коэффициент усиления по напряжению примерно равен единице. Входное сопротивление каскада теперь больше выходного сопротивления.

Электропитание +15 В подается к экспериментальной плате SO4203-7E от UniTrain между клеммами Х1–Х16 (рисунок 3.5).

Для сборки схемы с общим коллектором из схемы опыта 2 убрать перемычки В3 (клеммы Х7–Х11), В5 (клеммы Х18–Х19), В7 (Х23–Х24), В15 (клеммы Х44–Х45), В17 (клеммы Х48–Х49), В18 (клеммы Х50–Х51), добавить В2 (клеммы Х5–Х6), В6 (Х20–Х21), В12 (Х37–Х38), В14 (клеммы Х42– Х43).

Из меню «Приборы» достать «Генератор функций» (Приборы ⇒ Источники напряжения ⇒ Генератор функций). Из меню «Приборы» достать «Вольтметр А» (Приборы ⇒ Измерительные приборы ⇒ Вольтметр А) и «Вольтметр В» (Приборы ⇒ Измерительные приборы ⇒ Вольтметр В).

Порядок проведения опыта

1 Подключить «Вольтметр В» к клеммам Х33 - ⊥, установив на нем параметры: DC, RMS, диапазон 20 В.

2 Отрегулировать при помощи потенциометра Р1 (рисунок 3.5) смещение транзистора таким образом, чтобы напряжение на эмиттере составляло примерно 1/2 напряжения электропитания (≈ 7,5 В), что зафиксирует «Вольтметр В».

3 Подключенный к клеммам Х8–Х16 (согласно таблице 3.1) генератор функций настроить на следующие параметры: 20 %, 1:100, SINE, частота 1 кГц и включить.

4 Подключить «Вольтметр А» к клеммам Х7 - ⊥, установив на нем параметры: AC, RMS, диапазон 100 мВ.

5 Подключить «Вольтметр В» к клеммам Х39 – ⊥, установив на нем параметры: AC, RMS, диапазон 100 мВ.

6 Измерить вольтметрами входное и выходное напряжения и подсчитать коэффициент усиления KU = U

вых/Uвх

7 Закрыть вольтметры и открыть осциллограф, уста-

= -

вых 8

новив на нем следующие регулировки: канал А 200 мВ/дел, переменный ток, красный; канал В 200 мВ/дел, переменный ток, синий; время 100 мкс/дел; представление X/T. Снять осциллограммы входного и выходного напряжений.

8 Определить входное и выходное сопротивления каскада с общим коллектором. Для определения Rвх повторить пункт 12 опыта 2.

9 Для определения R

R3, повторив пункты 3, 4, 5, и измерить U

убрать на входе сопротивление

вых

. Добавить пере-

вых

мычку В13 (клеммы Х40–Х41) и измерить виртуальным вольтметром В напряжение U2 на сопротивлении R8 (клеммы Х39– Х17). Тогда

10 Результаты занести в таблицу 3.5.

Обработка результатов

1 Поместить в отчет лабораторной работы осциллограммы опыта 1 и прокомментировать их с точки зрения теории, учитывая изменение положения рабочей точки и величины подаваемого входного напряжения.

2 Поместить в отчет осциллограммы опыта 2, проанализировав их с точки зрения влияния различных обратных связей.

3 Сделать выводы по результатам таблицы 3.3. Как повлияли различные типы обратных связей на коэффициент усиления каскада?

4 Сравнить основные параметры (KU, Rвх, R

) каска-

вых

дов усиления с общим эмиттером с обратными R–C-связями и общим коллектором. Сделать выводы о назначении этих каскадов.

Контрольные вопросы

1 Каково назначение элементов схемы каскадов усиления на биполярных транзисторах?

2 Как выбирается рабочая точка каскада? Как влияет ее положение на вид выходного сигнала?

3 Как влияет величина входного сигнала на вид сигнала на выходе? Как определить u

вх max

4 В чем заключаются назначение отрицательной обратной связи в каскаде усиления на биполярном транзисторе, влияние обратной связи на коэффициент усиления?

5 Сравните основные параметры каскадов с общим эмиттером и общим коллектором.

6 Каково назначение каскадов с общим эмиттером и общим коллектором?

Библиографический список

1 Беневоленский С.Б., Марченко А.Л. Основы электротехники: Учеб. пособие для втузов. – М.: Изд-во физ.-мат. лит., 2007. – 568 c.

2 Волынский Б.А., Зейн Е.Н., Шатерников В.Е. Электротехника. – М.: Энергоатомиздат, 1987. – 528 с.

3 Евдокимов Ф.Е. Теоретические основы электротехники: Учеб. для студ. образоват. учреждений сред. проф. образования. – М.: Издательский центр «Академия», 2004. – 560 с.

4 http://www.lucas-nuelle.ru/

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 56 / 76 7 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]