I. Электронные приборы и устройства

1. Лабораторные работы по электронике на стендах

Общий порядок при подготовке, выполнении и защите лабораторных работ

Лабораторные занятия являются одним из важнейших элементов учебного процесса, так как только при их выполнении приобретаются навыки исследова­тельского характера. Лабораторные работы – это самостоятельные эксперименты студентов, которые служат эффективным закреплением теоретических положе­ний лекционного материала. Поэтому подготовке и выполнению работ, а также анализу и обработке полученных результатов необходимо уделять самое серьез­ное внимание.

Лабораторные занятия состоят из трех основных этапов:

1) предварительная подготовка и получение допуска к работе;

2) сборка электрической цепи и проведение экспериментальных исследова­ний;

3) составление отчета по результатам исследований и защита лабораторной работы.

Предварительная подготовка и получение допуска к работе

Предварительная подготовка включает в себя следующее:

– повторение соответствующего теме раздела лекционного курса по учеб­нику или конспекту лекций;

– четкое уяснение целевого назначения работы и ее программы выпол­- не­ния;

– подготовку протокола испытаний, в котором должны быть приведены схемы испытаний, таблицы, краткие пояснения и другие сведения (по усмотре­нию студента).

Как правило, предварительная подготовка выполняется дома.

После такой подготовки студент получает допуск к работе, состоящий из процедуры ознакомления с правилами внутреннего распорядка и инструктажа по технике безопасности, проводимыми преподавателем на первом лабораторном занятии.

Ознакомление с указанными правилами должно быть подтверждено соответствующей подписью студента в журнале.

На последующих занятиях студенты должны неукоснительно выполнять рекомендации и указания преподавателя по всем техническим и организационным вопросам, включая вопросы электробезопасности.

Сборка электрической цепи и проведение экспериментальных исследований

К этому этапу студент допускается только после представления преподава­телю отчета по предыдущей лабораторной работе, а также упомянутого выше протокола очередной работы. Кроме того, студенты должны записать в отчет пас­портные данные и технические параметры аппаратов, измерительных приборов и элементов исследуемой электрической цепи.

Перед тем, как приступить к сборке электрической цепи, необходимо убедиться в том, что все питающие напряжения в стенде отключены. Следует помнить, что все лабораторные стенды являются действующими электроус-тановками и в некоторых случаях могут стать источниками поражения электрическим током, так как вторичные источники питания стендов запитываются от первичной сети переменного тока напряжением 220 вольт с частотой 50 Гц.

При сборке электрической схемы рекомендуется сначала собрать токо-вую (замкнутую) цепь, затем к ее узлам подключаются измерительные приборы, после чего собранная цепь обязательно показывается преподавателю для проверки правильности сборки и затем с его разрешения включается в сеть.

Выполнение лабораторной работы производится в строгом соответствии с пунктами лабораторного практикума. По полученным данным эксперимента вы­полняются необходимые расчеты, строятся графики, диаграммы, которые зано­сятся в черновой вариант протокола (один на бригаду). Затем протокол предъяв­ляется преподавателю, и после его подписи работа считается принятой. По окон­чании работы источники питания отключаются, электрическая цепь разбирается, соединительные провода склады­ваются на установленные места, а рабочее место приводится в порядок.

Составление отчета по результатам исследований и защита лабораторной работы

Отчет по выполненной работе каждый студент составляет дома во внеучебное время (с тщательным оформлением схем, расчетов, графиков и диаграмм) и представляет преподавателю в начале следующего лабораторного занятия (пред­почтительно компьютерное оформление отчета). В нем обязательно указывается название кафедры, фамилия и инициалы студента, номер академической группы, наименование и цель работы. Графическое изображение результатов опыта вы­полняется так, чтобы кривые плавно проходили через большинство эксперимен­тально полученных точек. Если в одних координатных осях строятся несколько графиков функций одной переменной, то нужно проводить дополнительные оси параллельно основной и каждую со своей масштабной шкалой. В отчете также необходимо привести перечень использованных в работе электроизмерительных приборов с указанием их технических характеристик. Отчет подписывается ис­полнителем, указывается дата его оформления.

В заключение отчета формулируются выводы, а также ответы на контроль­ные вопросы. При защите лабораторной работы студент должен иметь ясные представления обо всех деталях проведенных исследований, уметь теоретически обосновать полученные результаты.

Студенты, у которых все отчеты приняты, а преподаватель удовлетворен ответами на контрольные вопросы, получают зачет по лабораторному практику­му.

Лабораторная работа № 1

ИССЛЕДОВАНИЕ ИНТЕГРИРУЮЩИХ И ДИФФЕРЕНЦИРУЮЩИХ ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНИКОВ

Цель работы: исследование электрических процессов при прохождении импульсных сигналов через дифференцирующие и интегрирующие цепи.

1. Теоретические сведения

Интегрирующие и дифференцирующие четырехполюсники относятся к простейшим формирующим цепям импульсной техники, на основе которых строятся более сложные формирователи импульсов различной формы и временной длительности (одновибраторы, триггеры, мультивибраторы, генераторы пилообразных импульсов, блокинг – генераторы и т.д.).

1.1. Интегрирующие цепи

Интегрирующей цепью (ИЦ) называется четырехполюсник, выходной сигнал которого пропорционален интегралу от входного сигнала. Простейшие ИЦ показаны на рис. 1.

Рис. 1. Интегрирующие цепи: а – емкостная; б – индуктивная; в – резистивно-емкостная; г – индуктивно-резистивная

В емкостной ИЦ входная величина – ток, а выходная – напряжение, в индуктивной ИЦ входная величина – напряжение, а выходная – ток, в резистивно-емкостной и индуктивно-резистивной входная и выходная величины – напряжение. Наибольшее применение в инженерной практике находит резистивно-емкостная ИЦ (рис. 1, в).

Операцию интегрирования, выполняемую этой цепью, можно в общем виде записать в виде соотношения

(1)

где k – коэффициент пропорциональности.