МЕТОДИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ ДО ВИКОНАННЯ ЛАБОРАТОРНИХ РОБІТ Компьютерная электроника-Новая_copy

http://lib.lntu.info/book/colleges/teh_lntu/2012/12-50/page1.html

http://toe.ho.ua/post/zad_03.html

http://rgr-toe.ru/articles/1-equivalent-transformations/

1.Вивчити теоретичні відомості і дати відповіді на контрольні запитання.

2.Ознайомитись з основними параметрами та характеристиками досліджуваного польового транзистора (J2N2608 Nation2) та занести їх в протокол.

Порядок виконання роботи

1.Запустіть Electronics Workbench

3.Зберіть схему дослідження польового транзистора (рис. 5.4).

Рис. 5.4. Схема проведення експерименту

4.Отримайте сімейство характеристик передачі польового транзистора. Для цього встановіть за допомогою джерела живлення (Е2 на схемі) напругу U c в 1,5 В. Змінюючи напругу затвор-витік за допомогою джерела Е1 в діапазоні 0 ... 1,5 В, фіксуйте відповідні напруги. Отримані дані занесіть у відповідні клітинки табл. 1.

5.Встановивши за допомогою джерела живлення (Е2 на схемі) напругу Uc в 3 В, зніміть ще одну характеристику передачі польового транзистора. Виконайте ті ж самі дії для значень Uc в 6 В; 12 В. Отримані дані занесіть у відповідні

клітинки табл. 1.

Таблиця 1. Сімейство характеристик передачі польового транзистора J2N2608 Nation2

U c в 1,5 В

Іс

,мА

U

, В

41

http://lib.lntu.info/book/colleges/teh_lntu/2012/12-50/page1.html

http://toe.ho.ua/post/zad_03.html

http://rgr-toe.ru/articles/1-equivalent-transformations/

Uc в 3 В

Іс

,мА

U

, В

Uc в 6 В

Іс

,мА

U

, В

Uc в 12 В

Іс

,мА

U

,В

4.Отримайте сімейство вихідних характеристик польового транзистора. Для цього встановіть за допомогою джерела живлення Е1 напругу затвор-витік Uз в 0 В.

Змінюючи напругу сток-витік за допомогою джерела в діапазоні 0,5 ... 15 В, фіксуйте відповідні напруги Іс . Отримані дані занесіть у відповідні клітинки табл. 2.

Таблиця 2. Сімейство вихідних характеристик польового транзистора J2N2608 Nation2

Uз в 0 В

Іс

,мА

U

, В

Uз в 0,3 В

Іс

42

http://lib.lntu.info/book/colleges/teh_lntu/2012/12-50/page1.html

http://toe.ho.ua/post/zad_03.html

http://rgr-toe.ru/articles/1-equivalent-transformations/

, мА

U

, В

Uз в 0,5 В

Іс

,мА

U

, В

U з в 1 В

Іс

,мА

U

,В

6.За даними табл. 1, 2 побудуйте графіки вольт-амперних характеристик польового транзистора J2N2608 Nation2.

7.Зробіть висновки по роботі, оформіть звіт.

Вимоги до звіту з лабораторної роботи

Звіт (протокол) з лабораторної роботи повинен містити: мету роботи, основні характеристики польового транзистора J2N2608 Nation2, схему експериментальної установки, порядок виконання роботи з необхідними таблицями, графіки ВАХ польового транзистора J2N2608 Nation2, висновки по роботі.

Питання і завдання для повторення:

1.Дайте визначення польового транзистора.

2.Опишіть роботу польового транзистора.

3.Яким чином здійснюється керування струмом у польовому транзисторі?

4.Що називають польовим транзистором з ізольованим затвором?

5.Що називають польовим транзистором з керувальним p-n-переходом?

6.Як називаються електроди польового транзистора?

7.Наведіть умовне графічне позначення польового транзистора.

8.Назвіть основні характеристики польового транзистора.

9.Що називається характеристикою передачі польового транзистора?

10.Що називається вихідною характеристикою польового транзистора?

11.Намалюйте сімейства передавальних і вихідних характеристик.

12.Що таке напруга відсічки і напруга насичення?

43

http://lib.lntu.info/book/colleges/teh_lntu/2012/12-50/page1.html

http://toe.ho.ua/post/zad_03.html

http://rgr-toe.ru/articles/1-equivalent-transformations/

Список рекомендованої літератури

1.Полупроводниковые приборы: транзисторы: Справочник / Под ред. Н. Н. Горюнова. – М.: Энергоатомиздат, 1985. – 904 с.

2.Транзисторы: Справочник / О.П. Григорьев, В.Я. Замятин, Б.В. Кондратьев, С.Л. Пожидаев. – М.: Радио и связь, 1989. – 272 с.

3.Пасынков В.В., Чиркин Л.К. Полупроводниковые приборы: Учеб. для вузов. – 9-е изд.,

стер. – СПб.: Лань, 2009. – 480 с.

4.Тугов Н.М., Глебов Б.А., Чарыков Н.А. Полупроводниковые приборы. – М.: Энергоатомиздат, 1990. – 576 с.

5.Степаненко И.П. Основы теории транзисторов и транзисторных схем. – М.: Энергия,

1977. – 672 с.

44

http://lib.lntu.info/book/colleges/teh_lntu/2012/12-50/page1.html http://toe.ho.ua/post/zad_03.html

http://rgr-toe.ru/articles/1-equivalent-transformations/

45

http://lib.lntu.info/book/colleges/teh_lntu/2012/12-50/page1.html

http://toe.ho.ua/post/zad_03.html

http://rgr-toe.ru/articles/1-equivalent-transformations/

Додаток 1. Моделювання електричних схем за допомогою Multisim

(http://electroandi.ru/toe/modelirovanie-elektricheskikh-skhem-s-pomoshchyu-multisim.html)

У зв'язку з широким розвитком обчислювальних пристроїв завдання розрахунку і моделювання електричних схем помітно спростилося. Найбільш підходящим програмним забезпеченням для даних цілей є продукт National instruments - Multisim (Electronic Workbench).

У цій статті розглянемо найпростіші приклади моделювання електричних схем за допомогою Multisim.

Отже, у нас є Multisim 12 - це остання версія на момент написання статті. Відкриємо програму і створимо новий файл за допомогою поєднання Ctrl + N.

Після створення файлу перед нами відкривається робоча зона. По суті, робоча зона Multisim - це поле для збирання необхідної схеми з наявних елементів, а їх вибір, повірте великий.

До речі коротко про елементи. Всі групи за замовчуванням розташовані на верхній панелі. При натисканні на яку або групу, перед вами відкривається контекстневікно, в якому ви обираєте интересуючий вас елемент.

46

http://lib.lntu.info/book/colleges/teh_lntu/2012/12-50/page1.html

http://toe.ho.ua/post/zad_03.html

http://rgr-toe.ru/articles/1-equivalent-transformations/

За замовчуванням використовується база елементів - Master Database. Компоненти містяться в ній розділені на групи.

Перерахуємо коротко зміст груп.

Sources містить джерела живлення, заземлення.

Basic - резистори, конденсатори, котушки індуктивності і т.д.

Diodes - містить різні види діодів.

Transistors - містить різні види транзисторів.

Analog - містить всі види підсилювачів: операційні, диференціальні, инвертирующие і т.д.

47

http://lib.lntu.info/book/colleges/teh_lntu/2012/12-50/page1.html

http://toe.ho.ua/post/zad_03.html

http://rgr-toe.ru/articles/1-equivalent-transformations/

TTL - містить елементи транзисторних-транзисторна логіки

CMOS - містить елементи КМОП-логіки.

MCU Module - керуючий модуль багатопунктовий зв'язку.

Advanced_Peripherals - підключаються зовнішні пристрої.

Misc Digital - різні цифрові пристрої.

Mixed - комбіновані компоненти.

Indicators - містить вимірювальні прилади та ін.

З панеллю моделювання теж нічого складного, як на будь-якому відтворюючому пристрої зображені кнопки пуску, паузи, зупину. Інші кнопки потрібні для моделювання в покроковому режимі.

На панелі приладів розташовані різні вимірювальні прилади (зверху вниз) - мультиметр, функціональний генератор, ватметр, осцилограф, плоттер Боде, частотомір, генератор слів, логічний конвертер, логічний аналізатор, аналізатор спотворень, настільний мультиметр.

Отже, швидко оглянувши функціонал програми, перейдемо до практики.

Приклад 1

Для початку зберемо простеньку схему, для цього нам знадобитися джерело постійного струму (dc-power) і пара резисторів (resistor).

Припустимо нам необхідно визначити струм в нерозгалужене частини, напруга на першому резисторі і потужність на другому резисторі. Для цих цілей нам знадобляться два мультиметра і ватметр. Перший мультиметр перемкнемо в режим амперметра, другий - вольтметра, обидва на постійну напругу. Струмовий обмотку ваттметра підключимо в другу гілку послідовно, обмотку напруги паралельно другий резистору.

Є одна особливість моделювання в Multisim - на схемі обов'язково має бути присутнім заземлення, тому один полюс джерела ми заземлені.

Після того як схема зібрана натискаємо на пуск моделювання і дивимося показання приладів.

48

http://lib.lntu.info/book/colleges/teh_lntu/2012/12-50/page1.html

http://toe.ho.ua/post/zad_03.html

http://rgr-toe.ru/articles/1-equivalent-transformations/

Перевіримо правильність показань (про всяк випадок =)) за законом Ома

Показання приладів виявилися вірними, переходимо до наступного прикладу.

Приклад 2

Зберемо підсилювач на біполярному транзисторі за схемою з загальним емітером. В якості джерела вхідного сигналу використовуємо функціональний генератор (function generator). У налаштуваннях ФГ виберемо синусоїдальний сигнал амплітудою 0,1 В, частотою 18,2 кГц.

За допомогою осцилографа (oscilloscope) знімемо осцилограми вхідного і вихідного сигналів, для цього нам знадобиться задіяти обидва канали. Щоб перевірити правильність показань осцилографа поставимо на вхід і на вихід по мультиметру, переключивши їх попередньо в режим вольтметра.

Запускаємо схему і відкриваємо подвійним кліком кожен прилад.

49

http://lib.lntu.info/book/colleges/teh_lntu/2012/12-50/page1.html

http://toe.ho.ua/post/zad_03.html

http://rgr-toe.ru/articles/1-equivalent-transformations/

Показання вольтметрів збігаються зі свідченнями осцилографа, якщо знати що вольтметр показує діюче значення напруги, для отримання якого необхідно розділити амплітудне значення на корінь з двох.

Приклад

3а допомогою логічних елементів 2 І-НЕ зберемо мультивибратор, що створює прямокутні імпульси необхідної частоти. Щоб виміряти частоту імпульсів скористаємося частотоміром (frequency counter), а перевіримо його свідчення за допомогою осцилографа.

50