- •Инженерно-производственный центр «Учебная техника» основы аналоговой электроники Руководство по выполнению базовых экспериментов
- •Содержание
- •Ознакомление с комплектом типового лабораторного оборудования
- •Общие сведения Компоновка оборудования
- •Блок генераторов напряжений с наборным полем (код 213.5)
- •Наборы миниблоков (коды 600.15 и 600.16)
- •Блок мультиметров (код 509.2)
- •Экспериментальная часть Задание
- •Порядок выполнения эксперимента
- •Полупроводниковые приборы
- •Исследование характеристик полупроводниковых диодов на постоянном и переменном токах Общие сведения
- •Экспериментальная часть Задание
- •Порядок выполнения эксперимента
- •Контрольные вопросы
- •Определение основных характеристик стабилитрона и исследование параметрического стабилизатора напряжения Общие сведения
- •Экспериментальная часть Задание
- •Порядок выполнения эксперимента
- •Контрольные вопросы
- •Контрольные вопросы
- •Исследование диода с переменной ёмкостью (варикапа) Общие сведения
- •Экспериментальная часть Задание
- •Порядок выполнения эксперимента
- •Контрольные вопросы
- •Испытаниеpn-переходов биполярного транзистора и снятие его выходных характеристик с помощью осциллографа Общие сведения
- •Экспериментальная часть Задание
- •Порядок выполнения эксперимента
- •Контрольные вопросы
- •Снятие статических характеристик транзистора на постоянном токе Общие сведения
- •Экспериментальная часть Задание
- •Порядок выполнения экспериментов
- •Контрольные вопросы
- •Выбор рабочей точки биполярного транзистора и ознакомление с режимами усиления переменного напряжения классовA,b,aBиD Общие сведения
- •Экспериментальная часть Задание
- •Порядок выполнения экспериментов
- •Контрольные вопросы
- •Снятие статических характеристик полевого транзистора сp-nпереходом Общие сведения
- •Экспериментальная часть Задание
- •Порядок выполнения экспериментов
- •Контрольные вопросы
- •Снятие статических характеристик полевого транзистора с изолированным затвором и индуцированным каналом Общие сведения
- •Экспериментальная часть Задание
- •Порядок выполнения экспериментов
- •Экспериментальное определение основных характеристик тиристоров Общие сведения
- •Экспериментальная часть Задание
- •Порядок выполнения эксперимента
- •Экспериментальное определение основных характеристик и параметров оптопар Общие сведения
- •Экспериментальная часть Задание
- •Порядок выполнения эксперимента
- •Электронные цепи и микросхемотехника
- •Сравнительное исследование одиночных усилительных каскадов на биполярных транзисторах Общие сведения
- •Экспериментальная часть Задание
- •Порядок выполнения экспериментов
- •Контрольные вопросы
- •Контрольные вопросы
- •Исследование двухкаскадного транзисторного усилителя Общие сведения
- •Экспериментальная часть Задание
- •Порядок выполнения эксперимента
- •Исследование двухтактного усилителя мощности на биполярных транзисторах Общие сведения
- •Экспериментальная часть Задание
- •Порядок выполнения экспериментов
- •Контрольные вопросы
- •Исследование основных схем включения операционного усилителя Общие сведения
- •Экспериментальная часть Задание
- •Порядок выполнения эксперимента
- •Снятие частотных характеристик операционного усилителя Общие сведения
- •Экспериментальная часть Задание
- •Порядок выполнения эксперимента
- •Исследование схем суммирования, интегрирования и дифференцирования на операционном усилителе. Общие сведения
- •Экспериментальная часть Задание
- •Порядок выполнения экспериментов
- •Экспериментальное определение характеристикRc-фильтров на операционном усилителе. Общие сведения
- •Экспериментальная часть Задание
- •Порядок выполнения эксперимента
- •Исследование простейшего логарифмирующего преобразователя на операционном усилителе Общие сведения
- •Экспериментальная часть Задание
- •Порядок выполнения экспериментов
- •Исследование генератора синусоидальных колебаний на операционном усилителе Общие сведения
- •Задание
- •Порядок выполнения эксперимента
- •Ознакомление с принципом действия триггера Шмидта и релаксационных генераторов на операционном усилителе Общие сведения
- •Экспериментальная часть Задание
- •Порядок выполнения экспериментов
- •Ознакомление с работойRs-триггера, мультивибратора и одновибратора на транзисторах Общие сведения
- •Экспериментальная часть Задание
- •Порядок выполнения эксперимента
- •Исследование аналоговых интегральных компараторов и цепей с ними Общие сведения
- •Экспериментальная часть Задание
- •Порядок выполнения экспериментов
- •Исследование аналогового таймера на интегральной микросхеме в автоколебательном и ждущем режимах Общие сведения
- •Задание
- •Порядок выполнения эксперимента
- •Cтабилизаторы и вторичные источники питания
- •Исследование однополупериодной и мостовой схем выпрямления Общие сведения
- •Экспериментальная часть Задание
- •Порядок выполнения эксперимента
- •Исследование трёхфазной мостовой схемы выпрямления и сглаживающих фильтров Общие сведения
- •Экспериментальная часть Задание
- •Порядок выполнения эксперимента
- •Вопрос 1: Какова частота пульсаций выходного напряженияuВых трехфазного выпрямителя с нулевым выводом?
- •Экспериментальная часть Задание
- •Порядок выполнения эксперимента
- •Исследование компенсационных стабилизаторов напряжения и тока Общие сведения
- •Экспериментальная часть Задание
- •Порядок выполнения экспериментов
- •Испытание основных схем включения линейного интегрального стабилизатора напряжения. Общие сведения
- •Экспериментальная часть Задание
- •Порядок выполнения эксперимента
- •Ознакомление с принципом действия широтно-импульсного преобразователя постоянного напряжения Общие сведения
- •Экспериментальная часть Задание
- •Порядок выполнения экспериментов
- •Исследование интегрального импульсного преобразователя-стабилизатора напряжения с частотно-импульсной модуляцией Общие сведения
- •Экспериментальная часть Задание
- •Порядок выполнения эксперимента
- •Контрольные вопросы
- •Продолжение таблицы используемых миниблоков
- •Продолжение таблицы используемых миниблоков
- •Литература
Контрольные вопросы
В чём заключаются преимущества двухтактного усилительного каскада?
Как действует обратная связь в цепи эмиттера?
В каком классе усиления работают транзисторы в схеме на рис. 3.4.2? а на рис. 3.4.1?
Что такое комплементарные транзисторы?
Какие есть ещё двухтактные схемы?
Исследование основных схем включения операционного усилителя Общие сведения
Операционный усилитель (ОУ) представляет собой усилитель постоянного тока с высокоомным дифференциальным входом, высоким коэффициентом усиления и малым значением напряжения смещения нуля. Два часто употребляемых условных обозначения ОУ приведены на рис. 3.5.1.
Рис. 3.5.1
При подаче сигнала на инвертирующий вход приращение выходного сигнала противоположно по знаку (фазе) с приращениями входного сигнала (инвертирующее включение ОУ). Если же сигнал подан на неинвертирующий вход, то приращение выходного сигнала совпадает по знаку (фазе) с входным сигналом (неинвертирующее включение). При подаче сигналов на оба входа (дифференциальное включение) приращение сигнала на выходе пропорционально разности входных сигналов. Эти три схемы представлены на рис. 3.5.2.
Рис. 3.5.2
Преобразование сигналов в цепях с операционными усилителями почти исключительно определяется свойствами цепей внешних обратных связей.
Так в схемах а, б и в, коэффициенты усиления входного напряжения выражаются через внешние сопротивления следующим образом:
На операционных усилителях возможно построение множества различных устройств, преобразующих величину и форму сигналов или генерирующих сигналы различной формы.
Экспериментальная часть Задание
Для инвертирующего, неинвертирующего и дифференциального усилителей построить кривые зависимости выходного напряжения от входного напряжения при различных сопротивлениях отрицательной обратной связи. Изучить ослабление синфазного сигнала в дифференциальном усилителе.
Порядок выполнения эксперимента
Соберите цепь инвертирующего усилителя, как показано на принципиальной схеме (рис. 3.5.3) и монтажной схеме (рис. 3.5.4). С помощью мультиметра измерьте величины выходного напряжения UВЫХ при различных сопротивлениях отрицательной обратной связи RОС и входных напряженияхUВХ согласно табл. 3.5.1. Занесите эти значения в верхние строки табл.3.5.1, а нижние оставьте для неинвертирующего усилителя.
На графике (рис. 3.5.7) постройте кривые зависимостей UВЫХ(UВХ) при различных сопротивлениях отрицательной обратной связиRОС.
Таблица 3.5.1
UВХ, В |
-10 |
-8 |
-6 |
-4 |
-2 |
0 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
UВЫХ , В приRОС= 10 кОм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
UВЫХ, В приRОС= 22 кОм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
UВЫХ , В приRОС= 47 кОм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Соберите цепь неинвертирующего усилителя (рис. 3.5.5 и 3.5.6), и снова измерьте выходное напряжение UВЫХпри тех же значениях сопротивления отрицательной обратной связиRОС и входного напряженияUВХсогласно таблице 3.5.1. Постройте графики на том же рис.3.5.7.
Соберите цепь дифференциального усилителя (рис. 3.5.8 и 3.5.9). Подайте сначала на оба входа одно и тоже напряжение, например, от регулируемого источника постоянного напряжения -13…+13 В. Потенциометр при этом не используется.
Регулируя синфазное входное напряжение согласно табл. 3.5.2, измерьте значения и постройте график выходного напряжения в функции от входного (рис.3.5.10).
Замените в схеме два сопротивления 100 кОм сопротивлениями 10 кОм и подайте на один вход напряжение с потенциометра, а на другой – от регулируемого источника, как показано на рис. 3.5.8 и 3.5.9.
Измерьте значения выходного напряжения UВЫХпри различных входных напряженияхUВХ1 иUВХ2, указанных в табл. 3.5.3. На рис. 3.5.11 постройте графикиUВЫХ(UВХ1) при разных значенияхUВХ2.
Рис. 3.5.3
Рис. 3.5.4
Рис. 3.5.5
Рис. 3.5.6
Рис. 3.5.7
Таблица 3.5.2
UВХ1=UВХ2, В |
-13 |
-10 |
-7 |
-4 |
-2 |
0 |
2 |
4 |
7 |
10 |
13 |
UВЫХ, В |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 3.5.3
UВХ1, В |
-6 |
-4 |
-2 |
0 |
+2 |
+4 |
+6 |
UВЫХ, В приUВХ2= -4 В |
|
|
|
|
|
|
|
UВЫХ, В приUВХ2= 0 В |
|
|
|
|
|
|
|
UВЫХ, В приUВХ2= 4 В |
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 3.5.8
Рис.3.5.9
Рис. 3.5.10.
Рис.3.5.11