2

Федеральное агентство по образованию Российской Федерации

Филиал «Севмашвтуз» государственного образовательного учреждения

высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский

государственный морской технический университет»

в г. Северодвинске

Кафедра «Автоматика и управление в технических системах»

«Электроника»

Методические указания к выполнению лабораторных работ

Раздел I. «Элементная база электроники»

Северодвинск

2008

Методические указания предназначены для проведения лабораторных работ студентами Севмашвтуза специальности «Информатика и управление в технических системах» (220201) дневной и смешанной формы обучения по курсу «Электроника» и специальности «Системы электроэнергетики и автоматизации судов» (180201) смешанной формы обучения по курсу «Судовая электроника».

Методические указания включают шесть лабораторных работ:

- лабораторная работа № 1 «Исследование полупроводниковых диодов»;

- лабораторная работа № 2 «Исследование стабилитрона»;

- лабораторная работа № 3 «Исследование биполярного транзистора по схеме с общим эмиттером»;

- лабораторная работа № 4 «Исследование полевого транзистора»;

- лабораторная работа № 5 «Исследование тиристора»;

- лабораторная работа № 6 «Исследование оптоэлектронных приборов».

Каждое указание содержит краткие теоретические положения, схему экспериментальной установки, порядок выполнения работы, содержание отчёта и контрольные вопросы к защите.

УДК 621.38

Авторы: Черепенин Филипп Веденеевич

Сковпень Сергей Михайлович

«Электроника»

Методические указания к выполнению лабораторных работ

Раздел I. «Элементная база электроники»

Отв. редактор к.т.н., профессор, зав. кафедрой № 11 Манойленко А.Н.

Isbn 5-7723-0086-5 Севмашвтуз, 2008 введение

Лабораторный практикум – одна из важных форм учебного процесса, где наиболее полно проявляется самостоятельная работа студента. Применительно к учебному процессу он выполняет следующие функции: с одной стороны способствует закреплению пройденного лекционного материала, с другой стороны, обеспечивает познание нового материала, дополняющего лекции.

Методическое пособие составлено применительно к лаборатории «Электроника», рассчитанной на одну учебную группу. В лаборатории имеется 12 универсальных стендов, на каждом из которых выполняются определенные циклы лабораторных работ. По разделу элементной базы электроники лабораторные занятия проводятся «фронтальным методом», т.е. все студенты учебной группы выполняют одновременно одну и ту же работу.

В данной брошюре представлены методические указания к выполнению шести лабораторных работ по разделу «элементная база электроники». В каждом методическом указании приводятся теоретические сведения, охватывающие минимум учебного материала, необходимого для подготовки и выполнения соответствующей лабораторной работы. Хорошая подготовка к лабораторной работе – непременное условие её эффективности, так как проведение любого эксперимента имеет смысл только в том случае, если экспериментатор отчетливо представляет себе цель эксперимента и характер ожидаемых результатов.

Общие правила выполнения экспериментальной работы.

Перед выполнением работы в лаборатории необходимо внимательно ознакомиться с измерительными приборами, установленными на стенде, и с объектами исследования, смонтированными на съёмной испытательной панели, предназначенной для данной работы. Перед началом работы все регуляторы и делители напряжения, регулировочные резисторы и устройства должны быть поставлены в положения, обеспечивающие минимальные токи и напряжения.

Прежде чем производить запись результатов измерений, необходимо определить диапазон измеряемых величин, количество измерений и наметить значения, которые будут устанавливаться для независимой переменной. Количество этих значений зависит от характера снимаемых зависимостей. Для плавных (монотонных) зависимостей достаточно 56 значений независимой переменной, равномерно распределенных по всему диапазону её изменения. При снятии зависимостей, имеющих резкие экстремумы (как, например, у резонансных кривых), количество экспериментальных значений измеряемых величин в окрестностях особых точек должно быть больше, что позволит получить наиболее достоверную зависимость.

Поскольку в лаборатории используются универсальные стенды, на которых расположены многопредельные приборы, обеспечивающие выполнение всех лабораторных работ, перед началом выполнения каждого пункта рабочего задания необходимо выбрать нужный для данного эксперимента прибор и соответствующие пределы измерения. Результаты измерений необходимо заносить в заготовленные заранее таблицы в виде делений, отсчитанных по прибору. В таблицах должны быть предусмотрены колонки для результатов измерений, пересчитанных в единицы измеряемых величин (вольты, милливольты, миллиамперы и т.д.). Эти колонки заполняются после проведения определённой серии измерений.

При проведении большинства экспериментов одним из основных режимов работы электронного устройства является номинальный режим, поэтому измерение номинальных значений электрических величин для большинства лабораторных работ крайне необходимо. Полупроводниковые приборы и микросхемы характеризуются рядом максимально допустимых параметров, превышение которых при проведении экспериментов недопустимо.

После снятия зависимостей, относящихся к данной серии измерений, следует построить соответствующие кривые (характеристики) и показать их преподавателю. После выполнения лабораторной работы необходимо разобрать электрические цепи и отключить измерительную технику.