МИНОБРНАУКИ РОССИИ

________________________________

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет «ЛЭТИ»

________________________________

Компоненты электронной техники

Методические указания к лабораторным работам

Санкт-Петербург

Издательство СПбГЭТУ «ЛЭТИ»

2014

УДК 621.396: 658.512

Компоненты электронной техники: метод. указания к лаб. работам / сост.: А. Ю. Грязнов, Д. К. Кострин, С. А. Марцынюков, В. Б. Бессонов, К. К. Жамова, Н. Е. Староверов. СПб.: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2014. 48 с.

Рассмотрены основные свойства и характеристики пассивных элементов электронной техники. Дается описание лабораторных работ по исследованию линейных и нелинейных резисторов, конденсаторов различных типов, катушек индуктивности, светодиодов, фотодиодов и наиболее распространенных схем однофазных выпрямителей.

Предназначены для студентов, обучающихся по направлению 210100 – «Электроника и наноэлектроника».

Утверждено редакционно-издательским советом университета в качестве методических указаний

© СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2014

Введение

Лабораторные работы выполняются на унифицированном лабораторном стенде (рис. В.1), содержащем необходимые источники питания, индикаторные устройства и сборочное поле для монтажа исследуемых элементов.

На стенде исследуются свойства пассивных элементов электронных схем и различных выпрямителей. Часть схемы, относящаяся к исследованию пассивных элементов, выделена контуром I, а часть, относящаяся к исследованию выпрямителей, – контуром II.

Рис. В.1.Схема стенда

В схеме для исследования пассивных элементов (I) переменное напряжение ~220 В, снимаемое с вторичной обмотки трансформатора Т1, выпрямляется диодным мостомVD1–VD4, пульсации сглаживаются конденсаторомС3. К выпрямителю подключен потенциометрR1, с выхода которого напряжение 0…28 В подается на мощный проволочный резисторR2 трубчатой формы, выполняющий функции нагревателя пассивных элементов.

Внутри стенда имеется 2 стабилизатора напряжения DA1 (+18 В) иDA2 (+5 В). Питание на стабилизаторы подается черезRC-фильтр (R4C5). Напряжение +18 В используется в исследованиях температурных зависимостей токов утечки конденсаторов и для питания цепи затвора транзистора VT2.

Напряжением +5 В питается мультивибратор DA3 (микросхемаNE555), создающий короткие импульсы частотой около 2 кГц. Эти импульсы далее усиливаются биполярным транзисторомVT1 (ВС547) и подаются на затвор ключа на мощном полевом транзистореVT2 (IRF540). Если включить нагрузку между регулируемым источником напряжения 0…+28 В и стоком транзистораVT2 (выходMod), то ток в такой цепи будет протекать только в те моменты времени, когда транзисторVT2 открыт. Это дает возможность выделять в низкоомной нагрузке большую импульсную мощность при сохранении небольшой средней мощности. Контроль тока в данном случае ведется с помощью осциллографа, которым измеряется падение напряжения на шунте с известным сопротивлением (RS3).

В схеме для исследования выпрямителей (II) переменные напряжения Uac1 иUac2 (9…12 В), имеющие общую точкуСОМи снимаемые со вторичной обмотки трансформатораT2, подаются на разъемХР1 (выводы 4, 6, 8). В разъем могут вставляться платы, на которых смонтированы различные схемы выпрямителей. Выход выпрямленного напряжения (выводUdc) может быть подсоединен к нагрузке напрямую через амперметрА(в качестве нагрузки используется последовательное соединение ограничительного резистораRb1 и переменного резистораRн1) или с применением фильтра (соединениеL1,С1 иС2 в различных комбинациях). РезисторыRS1иRS2 выполняют функции шунтов для снятия осциллограмм.

Стенд оснащен мультиметром 1, используемым для измерения тока и сопротивления, и мультиметром 2, предназначенным, в основном, для измерения емкости конденсаторов и температуры внутри резистора R2. Для контроля температуры к мультиметру 2 подключена термопара типа К(хромель–алюмель). Стрелочный вольтметр с пределами измерений 0…50 В, служащий в основном для измерения постоянного напряжения, снимаемого с потенциометраR1. Все переключения мультиметров должны производиться только при выключенном питании стенда.