- •Методичний посібник
- •«Комп′ютерна електроніка»
- •Пояснювальна записка
- •Техніка безпеки при проведенні лабораторних робіт
- •1 Загальні положення
- •2 Вимоги безпеки перед початком роботи
- •3 Вимоги безпеки під час роботи
- •4 Вимоги безпеки по закінченню роботи
- •5 Вимоги безпеки при аварійній ситуації
- •Лабораторна робота № 1
- •5 Послідовність виконання роботи:
- •Лабораторна робота № 2
- •4 Основні теоретичні положення:
- •5 Послідовність виконання роботи:
- •Лабораторна робота № 3
- •4 Основні теоретичні положення:
- •5 Послідовність виконання роботи:
- •Лабораторна робота № 4
- •4 Основні теоретичні положення:
- •5 Послідовність виконання роботи:
- •Лабораторна робота № 5 Тема: Дослідження безтрансформаторних підсилювачів потужності
- •4 Основні теоретичні положення:
- •5 Послідовність виконання роботи:
- •8 Література:
- •Лабораторна робота № 6
- •4 Основні теоретичні положення:
- •5 Послідовність виконання роботи:
- •8 Література:
- •Лабораторна робота № 7
- •3 Схема дослідження
- •4 Основні теоретичні положення:
- •5 Послідовність виконання роботи:
- •8 Література:
- •Лабораторна робота № 8
- •4 Основні теоретичні положення:
- •5 Послідовність виконання роботи:
- •Лабораторна робота № 9
- •5 Послідовність виконання роботи:
- •8 Література:
- •Лабораторна робота № 10
- •4 Основні теоретичні положення:
- •5 Послідовність виконання роботи:
- •Лабораторна робота № 11
- •4 Основні теоретичні положення:
- •5 Послідовність виконання роботи:
- •7 Контрольні питання:
- •8 Література:
- •Лабораторна робота №12
- •4 Основні теоретичні положення:
- •5 Послідовність виконання роботи:
- •8 Література:
Лабораторна робота № 2
Тема: Дослідження стабілітрона
1 Мета роботи: Вивчення особливостей роботи стабілітрону, побудова ВАХ та визначення його параметрів.
2 Апаратура та прилади: ПЕОМ, програма Electronics Worbench.
3 Схема дослідження:
1 S1
2 3
Рис.1
4 Основні теоретичні положення:
Стабілітрон – це напівпровідниковий діод, напруга на якому в області електричного пробою майже не залежить від сили струму.
Принцип дії стабілітрону – електричний пробій p-n переходу.
Основна характеристика – вольт-амперна характеристика (ВАХ) (рис.2).
Робоча ділянка (АБ ) - пряма майже паралельна осі струмів.
Рис.2
Робочий режим – при зворотному включенні (режим електричного пробою).
Стабілітрони виготовляють з кремнію, який має порівняно з германієм більшу ширину забороненої зони, а значить значно менший зворотний струм. Це приводить до того, що тепловий пробій настає при значно більших зворотних напругах, ніж в германієвих приладах.
Застосовуються стабілітрони для стабілізації напруги, як обмежувач постійної та імпульсної напруги, як поділювач напруги, як джерело еталонної напруги.
Основні параметри:
- напруга стабілізації Uст – падіння напруги на стабілітроні в області стабілізації при номінальному значенні струму;
- мінімальний струм стабілізації Іmin – найменше значення струму крізь стабілітрон, при якому виникає стійкий електричний пробій (точка А на ВАХ);
- максимальний струм стабілізації Іmax – найбільший струм крізь стабілітрон, при якому потужність, що розсіюється на стабілітроні, не перевищує допустимого значення (точка Б на ВАХ);
- диференційний опір rст – характеризує зміну величини напруги на приладі зі змінами струму крізь нього, тобто, характеризує ступінь стабільності напруги стабілізації при зміні струму пробою
rст = ∆Uст /∆Іст;
де ∆Uст = Uст. max - Uст. min - змінення напруги в режимі стабілізації;
∆Іст = Іст. max - Іст. min - крайні значення струму стабілізації.
- температурний коефіцієнт напруги стабілізації α,
α = ∆Uст /Uст ∙ ∆T (1/град);
- максимальна потужність розсіювання Рmax – найбільша потужність, яка виділяється в p-n переході, при якій ще не виникає теплового пробою.
5 Послідовність виконання роботи:
5.1. Зняття ВАХ при прямому включенні стабілітрону (рис.1)
Для зняття ВАХ при прямому включенні діоду перемикач S1 поставити в положення 1-3. Змінюючи значення Uпр, зняти залежність Іпр = f(Uпр) (пряма гілка). Дані вимірювань занести у таблицю 1.
Таблиця 1
Пряме включення |
|||||||
U, В |
|
|
|
|
|
|
|
I,mA |
|
|
|
|
|
|
|
5.2. Зняття ВАХ при зворотному включенні стабілітрону (рис.1)
Для зняття ВАХ при зворотному включенні діоду перемикач S1 поставити в положення 2-3. Змінюючи значення Uзв, зняти залежність Ізв = f(Uзв) (зворотна гілка). Особливо ретельно слід знімати характеристику на ділянці стабілізації, так як тут у широкому інтервалі змінення струму діоду напруга Uст змінюється незначно. Дані вимірювань занести у таблицю 2.
Таблиця 2
Зворотне включення |
|||||||
U, В |
|
|
|
|
|
|
|
I,mA |
|
|
|
|
|
|
|
5.3. Побудова ВАХ
За результатами вимірювань (таблиці 1 і 2) побудувати графік ВАХ (на міліметровому папері).
5.4 Визначення основних параметрів стабілітрону
За ВАХ визначити: Uст; Іст; Іmin; Іmax; rст.
6 Зміст звіту:
- найменування та мета роботи;
- схема дослідження;
- перелік приладів;
- результати вимірювань (таблиці 1 і 2);
- графік ВАХ (на міліметровому папері);
- розрахунок та визначення основних параметрів стабілітрону;
- висновки. Розшифрувати маркування дослідженого стабілітрону.
7 Контрольні питання:
7.1 Принцип дії стабілітрону.
7.2 Чому основним матеріалом для стабілітрону є кремній?
7.3 Умовне графічне зображення стабілітрону.
7.4 Як стабілітрон вмикається у схемі відносно навантаження?
7.5 Приведіть схему включення стабілітрону, якщо потрібно збільшити напругу стабілізації на навантаженні.
7.6 Основні параметри стабілітрону.
7.7 Як визначається диференційний опір стабілітрону в режимі стабілізації?
7.8 Що таке стабістор?
8 Література:
8.1 Васильєва Л.Д, Медведенко Б.І., Якименко Ю.І. «Напівпровідникові прилади: Підручник. – К.: ІВЦ «Видавництво «Політехніка»», 2003. – 388 с.
8.2 Ю.П. Колонтаєвський, А.Г. Сосков, “Електроніка і мікросхемотехніка»: Підручник. 2-е вид./ за ред. А.Г. Соскова.-К.: Каравела, 2009.-416 с.
8.3 В.Ю. Лавриненко, «Справочник по полупроводниковым приборам. 10-е изд., перераб. И доп. – К.: Техника, 1984. – 424 с.
8.4 Конспект лекцій.