- •Исследование электронных устройств
- •191028, Г. Санкт-Петербург, ул. Моховая, 26 Лабораторная работа № 1
- •1.1. Цель работы
- •1.2. Краткие теоретические сведения
- •1.3. Описание лабораторной установки
- •1.4. Порядок выполнения работы
- •1.5. Содержание отчета о работе
- •1.6. Контрольные вопросы
- •2.3. Описание лабораторной установки
- •2.4. Порядок выполнения работы
- •2.5. Содержание отчета о работе
- •3.3. Описание лабораторной установки
- •3.4. Порядок выполнения работы
- •3.5. Содержание отчета о работе
- •4.3. Описание лабораторной установки
- •4.4. Порядок выполнения работы
- •4.5. Содержание отчета о работе
- •Лабораторная работа № 5 транзисторный усилительный каскад
- •5.1. Цель работы
- •5.2. Краткие теоретические сведения
- •5.3. Описание лабораторной установки
- •5.4. Порядок выполнения работы
- •5.5. Содержание отчета о работе
- •6.3. Описание лабораторной установки
- •6.4. Порядок выполнения работы
- •6.5. Содержание отчета о работе
- •5.6. Контрольные вопросы
- •5.7. Библиографический список
Министерство образования и науки Российской Федерации
Санкт-Петербургский государственный университет
технологии и дизайна
Кафедра автоматизации производственных процессов
Исследование электронных устройств
Методические указания к лабораторным работам
по курсу “Электроника”
для студентов направлений 220700 «Автоматизация технологических процессов и производств» и 151000 «Технологические машины и оборудование»
Составители
А. С. Гренишин
В. Е. Зайцев
Санкт- Петербург
2013
Рекомендовано
на заседании кафедры
протокол №
Рецензент
А. В. Марковец
Подписано в печать
Формат 60х84х1/16. Усл.печ. л. 2.9 Заказ Тираж 100
Печать трафаретная.
Отпечатано в типографии СПГУТД
191028, Г. Санкт-Петербург, ул. Моховая, 26 Лабораторная работа № 1
RC- ЦЕПИ
1.1. Цель работы
Ознакомиться с использованием RC-цепей на основе пассивных элементов электронных устройств. Работа состоит из двух частей. В первой части изучаются электрические фильтры гармонических сигналов, во второй части -интегрирующая и дифференцирующая цепи.
1.2. Краткие теоретические сведения
Среди многообразия применений пассивных элементов особое место занимают различного рода делители напряжения. Простейший делитель, состоящий из двух резисторов (рис.1.1), используется в том случае, когда возникает необходимость получить из большего значения постоянного напряжения меньшее, например, в цепях смещения транзисторных усилителей (см. лаб. работу № 5) .
Рис.1.1. Схема резистивного делителя напряжения
Связь между входным и выходным напряжениями выражается очевидным соотношением
. (1.1)
Если в этом делителе один из резисторов заменить конденсатором, то учитывая, что его импеданс , можно строить частотно-зависимые делители напряжения. Такие делители получили название RC-фильтров.
3
Рис. 1.2. Схемы RC-фильтров: а - низких частот ; б - высоких частот
На рис.1.2,а представлен простейший фильтр низких частот (ФНЧ). Такой фильтр хорошо пропускает низкие частоты и “плохо” высокие. Связь между амплитудами входного и выходного напряжений выражается следующим образом:
, (1.2)
где f- частота входного гармонического сигнала.
Рис. 1.3. ЛАЧХ фильтров: а - низких частот; б - высоких частот
Логарифмическая амплитудно-частотная характеристика (ЛАЧХ) ФНЧ представлена на рис.1.3, а. Частота, соответствующая уровню 0.707 (3 дБ) от максимального значения, определяет границу полосы пропускания фильтра и называется “частотой среза”.
4
Если поменять местами резистор и конденсатор в схеме ФНЧ, то получится фильтр высоких частот (ФВЧ) (см. рис.1.2, б). Для этого фильтра справедливо следующее соотношение:
, (1.3)
ЛАЧХ данного фильтра представлена на рис.1.3,б. Частота среза в обоих случаях
. (1.4)
Рассмотренные выше RC- цепи в импульсной технике используются в качестве интегрирующих и дифференцирующих устройств. С их помощью кроме выполнения указанных математических операций можно осуществлять преобразование формы сигналов.
Если на вход RC-цепи, представленной на рис.1.2,а, подать импульсный сигнал Uвх (t), то он будет проинтегрирован и сигнал на выходе цепи Uвых (t)
, (1.5)
где = RC - постоянная времени цепи.
Точность выполнения интегрирования зависит от соотношения длительности импульса t ии постоянной времени. Необходимо, чтобы tиRC. Интегрирующие цепи можно, например, использовать для преобразования импульсов прямоугольной формы в импульсы треугольной формы, а также для существенного увеличения длительности импульсов.
Цепь, представленная на рис. 1.2,б, способна дифференцировать входной сигнал
, (1.6)
при этом необходимо выполнение условия t и RC. В импульсной технике дифференцирующие цепи очень часто используются для уменьшения длительности импульсов и выделения их фронтов.
5