29

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ, МОЛОДЕЖИ И СПОРТА

ДОНЕЦКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

КАФЕДРА РАДИОФИЗИКИ

ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ

по электронике

для студентов специальности «Физика»

Донецк

2012

СОДЕРЖАНИЕ

Общие вопросы методики выполнения лабораторных работ. 3

Указания к оформлению отчета по лабораторным работам. 4

Лаб. раб. №0. \“ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРАКТИКУМ\ 5

ЦЕПИ НА ПАССИВНЫХ ЭЛЕМЕНТАХ. 7

Лаб. раб. №1.4. \«ИССЛЕДОВАНИЕ ДИФФЕРЕНЦИРУЮЩИХ И ИНТЕГРИРУЮЩИХ ЦЕПЕЙ\» 7

Лаб. раб. №1.5. \“ИССЛЕДОВАНИЕ ВЫНУЖДЕННЫХ КОЛЕБАНИЙ В ОДИНОЧНОМ КОНТУРЕ\ 11

Лаб. раб. №1.6. \“ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЛЬТРУЮЩИХ ЦЕПЕЙ\ 14

ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ПРИБОРЫ. 16

Лаб. раб №2.1. \“ИССЛЕДОВАНИЕ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ДИОДОВ\ 17

Лаб. раб. №2.2. \“ИССЛЕДОВАНИЕ СТАТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК БИПОЛЯРНЫХ ТРАНЗИСТОРОВ\ 20

ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ 23

Лаб. раб. №3.1. \“ИССЛЕДОВАНИЕ ВЫПРЯМИТЕЛЕЙ И ФИЛЬТРОВ\ 23

УСИЛИТЕЛИ 25

Лаб. раб. №4.1. \“ИССЛЕДОВАНИЕ ОДНОКАСКАДНОГО УСИЛИТЕЛЯ НИЗКОЙ ЧАСТОТЫ\ 25

ДАННЫЕ К РАБОТАМ 29

Общие вопросы методики выполнения лабораторных работ.

Согласно графику выполнения лабораторных работ студенту необходимо заранее узнать название выполняемой работы, ознакомиться с ее объемом, изучить соответствующий теоретический материал по курсу лекций и рекомендованной литературе, уяснить последовательность операций при выполнении работы, если требует задание, выписать из справочников необходимые параметры, узнать у преподавателя номиналы элементов, произвести расчеты, начертить необходимые схемы.

Работа в лаборатории разрешается только после ознакомления с правилами техники безопасности и при условии их неукоснительного соблюдения.

Для получения допуска к выполнению работы студенту необходимо изучить теоретический материал по теме, уметь пользоваться измерительными приборами, знать цель и методику выполнения лабораторной работы, иметь записи в рабочей тетради, содержащие название и цель работы, список используемого оборудования, исследуемые схемы, необходимые расчеты и справочные данные, предполагаемый вид исследуемых в работе зависимостей (графиков) с указанием диапазонов измерения и (если необходимо) максимально допустимых значений.

Неподготовленные студенты не допускаются к выполнению лабораторной работы, а изучают в лаборатории не освоенный ими материал. Пропущенные лабораторные работы отрабатываются студентами в конце семестра в указанное преподавателем время.

После получения допуска студент самостоятельно собирает и исследует необходимые схемы. В случае, если схема не работает или работает неправильно, он обязан найти причину неисправности и устранить ее. Если это сделать не удается, необходимо обратиться к преподавателю. Если студенту не удается отладить схему или провести необходимые исследования в результате его плохой подготовки к работе, то он отстраняется от дальнейшего выполнения работы и изучает в лаборатории не освоенный им материал. Все неисправности приборов, возникшие по вине студента, устраняются им самим и за его счет.

В конце занятия все результаты работы предъявляются преподавателю, утверждаются им, схема разбирается и рабочее место приводится в порядок.

Окончательно лабораторная работа зачитывается студенту после предъявления студентом оформленного по всем правилам отчета и оценки его теоретических знаний по теме работы.

Указания к оформлению отчета по лабораторным работам.

Отчет по работе оформляется на отдельных скрепленных листах.

Результаты вычислений и экспериментальных измерений должны быть оформлены в виде таблиц и графиков. На осях графиков должны быть приведены измеряемые величины и единицы измерений. Если на одном графике изображается несколько кривых, то каждая кривая должна сопровождаться пояснительной надписью.

Обязательно приводятся все формулы, используемые при вычислениях.

Временные диаграммы составлять таким образом, чтобы они находились одна под другой, были синхронизированы и служили иллюстрацией физических процессов, протекающих в схеме.

Осциллограммы сигналов должны содержать всю необходимую информацию об этих сигналах (частота, амплитуда, длительность и т. д.).

Отчет должен содержать:

1. Название работы.

2. Цель.

3. Перечень используемого оборудования.

4. Результаты домашнего задания.

5. Блок-схемы исследования, принципиальные исследуемые схемы.

6. Таблицы экспериментальных данных.

7. Графики, построенные по данным эксперимента.

8. Осциллограммы, на которых приведены оси координат и указаны масштабы.

9. Сводную таблицу сравнения расчетных и экспериментальных данных.

10. Выводы о проделанной работе содержащие анализ полученных результатов.

Лабораторная работа №0.

“ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРАКТИКУМ”

Цель работы: ознакомится с приборами, используемыми при выполнении работ в лаборатории, получить навыки работы с ними.

Оборудование: макет, осциллограф, генератор синусоидальных и прямоугольных колебаний, вольтметр переменного напряжения, вольтметр переменного и постоянного напряжения.

Подготовка к работе.

Изучить назначение, принцип действия, схемы включения, основные характеристики и параметры, особенности и области применения используемых приборов.

Проведение исследований.

1. Подать с выхода генератора синусоидальный сигнал на вход осциллографа. Зарисовать полученные осциллограммы. Измерить амплитуду и период сигнала, рассчитать его частоту. Измерить напряжение того же сигнала с помощью электронных вольтметров. Сравнить полученные данные. Все измерения провести для трех разных частот (1кГц, 40кГц, 200кГц).

2. Подать с выхода генератора прямоугольные импульсы частотой 1кГц на вход осциллографа. Зарисовать полученные осциллограммы. Измерить амплитуду, период следования, длительность, скважность и частоту импульсов.

3. Используя часть макета «схема 1» собрать схему, изображенную на рисунке.

В качестве амперметра использовать блок макета АВМ1, ИП – блок ИП 15В. Включить макет. С помощью встроенного вольтметра блока ИП выставить на выходе ИП напряжение 5В. Измерить ток в отсутствии внешнего вольтметра и с подключенным к схеме вольтметром. В качестве вольтметра последовательно использовать осциллограф, электронный вольтметр, АВМ2. Полученные данные занести в таблицу и провести анализ результатов.

	Осциллограф	Эл. вольтметр	АВМ2
I, А
U, В

4. Сделать выводы из проделанной работы.

Контрольные вопросы.

1. Типы генераторов и области их применения.

2. Функциональная схема и принцип работы измерительного генератора.

3. Назначение ручек управления генератора.

4. Назначение ручек управления осциллографа.

5. Проведение измерений при помощи осциллографа.

6. Выбор режима работы осциллографа.

7. Функциональная схема и принцип работы осциллографа.

8. Функциональная схема и принцип работы электронного вольтметра.

9. Проведение измерений при помощи вольтметра.

10. Проведение измерений при помощи амперметра.

11. Классификация электронных вольтметров.

12. Внутреннее сопротивление измерительных приборов.

13. Как осуществляется калибровка осциллографа?

14. Для чего применяется внешняя синхронизация развертки осциллографа?

1. ЦЕПИ НА ПАССИВНЫХ ЭЛЕМЕНТАХ.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1.4.

«ИССЛЕДОВАНИЕ ДИФФЕРЕНЦИРУЮЩИХ И ИНТЕГРИРУЮЩИХ ЦЕПЕЙ»

Цель: изучить принцип действия дифференцирующих и интегрирующих цепей.

Оборудование: макет (номиналы элементов указываются преподавателем), осциллограф, генератор синусоидальных и прямоугольных сигналов, вольтметр переменного напряжения.

Внешний вид макета приведен на рисунке:

Подготовка к работе.

1. Изучить схемы, принцип действия, назначение исследуемых цепей.

2. Рассчитать _ц=RC для RC-цепи и _ц=L/R для RL-цепи для положения переключателя S6 «3» (сопротивление R1).

3. Рассчитать для дифференцирующей и интегрирующей цепей зависимость коэффициента передачи от частоты, полученные значения занести в таблицу и построить по ним графики.

RC-цепь:

f,кГц	0	0,5	1	1,5	2	2,5	3	3,5	4	4,5	5	5,5	6	6,5	7	7,5	8	8,5	9	9,5	10
Kд	0
Kи	1

RL-цепь:

f,кГц	0	0,5	1	1,5	2	2,5	3	3,5	4	4,5	5	5,5	6	6,5	7	7,5	8	8,5	9	9,5	10
Kд	0
Kи	1

Расчеты проводить по формулам для дифференцирующей и для интегрирующей цепей в диапазоне частот от 0 до 10кГц через 0,5кГц.