Электроника

Лабораторная работа № 1

Исследование выпрямительного полупроводникового диода

1. Исследовать ВАХ полупроводникового выпрямительного диода.

Схема исследования прямой ветви ВАХ диода с помощью Electronics Workbench (ЕWB) приведена на рис.1.4.

Для этого необходимо:

1. Активировать значок системы EWB.

2. В окне, с именем Electronics Workbench, на рабочее поле переместить графические изображения батареи, переменного сопротивления, диода, земли, вольтметра, амперметра, узловых точек. Символы земли и батареи находятся на панели с именем Sources, символы переменного резистора и узловых точек — на панели с именем Basic, диода — на панели с именем Diodes, вольтметра и амперметра — на панели с именем Indicators. На панели с именем Diodes выбрать тип исследуемого диода. После двойного щелчка мыши на символе диода открывается панель с именем Diode Properties. На этой панели выбрать имя библиотеки (Library). В нашем примере выбрана библиотека с именем Philips, в правом окне — модель диода, в нашем примере BA220. Нажать кнопку ОК.

3. Включается тумблер, расположенный справа в верхней части окна.

4. С помощью переменного сопротивления, включенного по схеме делителя напряжения, устанавливается необходимое значение напряжения на диоде. Для перемещения движка сопротивления необходимо сначала настроить параметры переменного сопротивления. Двойным щелчком мыши на символе переменного сопротивления открыть панель с именем Potentiometer Properties. В этой панели можно изменять величину сопротивления. В окне Setting установить исходное положение движка в процентах. В окне с именем Key записать символ ключа R. После установки параметров потенциометра нажать кнопку ОК.

5. Для увеличения величины напряжения, снимаемого с делителя, необходимо нажать на клавишу Shift и клавишу R, а для ее уменьшения — нажать на клавишу R.

6. Координаты точек вольт-амперной характеристики снять с помощью вольтметра и амперметра.

7. Изменять прямое напряжение диода в пределах, указанных в табл. 1.1, фиксируя значения тока через каждые (0,1 … 0,05) В.

2. По полученным данным табл. 1.1 и 1.2 постройте ВАХ диода.

ВАХ диода можно получить в режиме вариации параметров напряжения или тока — DC Sweep.

Воспроизведем принципиальную электрическую схему (рис.1.5.) в компьютерной среде EWB (диод BA220 фирмы Philips), обозначим номера узлов схемы, для чего следует использовать путь (Circuit Schematic Options Show Nodes OK).

Определим прямую ветку ВАХ диода при вариации параметров источника питания: (Analysis DC Sweep). Для этого в диалоговом окне DC Sweep сделайте установки, отвечающие изменению напряжения на диоде от 0 до 0,6 В с шагом 0,01 В. Точка наблюдения (1) – потенциальная точка измерения напряжения на диоде. Далее щелчок клавиши моделирования (Simulate).

Лабораторная работа № 2

Исследование полупроводникового стабилитрона

1. Исследовать обратную ветвь ВАХ полупроводникового стабилитрона.

Схема исследования обратной ветви ВАХ стабилитрона с помощью ЕWB приведена на рис.2.4.

Воспроизвести принципиальную электрическую схему (рис. 2.4) в компьютерной среде EWB, установить тип стабилитрона BZV37. Потенциометром R1 изменять обратное напряжение на стабилитроне в пределах, указанных в табл. 2.1. При появлении явления пробоя можно увеличить число фиксируемых точек характеристики. Для каждого значения напряжения измерять ток и заносить в табл. 2.1.

Лабораторная работа № 3, 4

Исследование характеристик биполярного транзистора

1. Исследовать характеристики и параметры БТ по схеме с ОЭ

1.1. Исследовать семейство статических ВАХ БТ по схеме ОЭ.

Схема для исследования ВАХ транзистора показана на рис. 3.11.

Семейство входных ВАХ IБ = f (UБЭ) снимать при фиксированных значениях UКЭ путем изменения тока IБ и измерением UБЭ.

Семейство выходных ВАХ IК = f(UКЭ) снимать при фиксированных значениях IБ путем изменения напряжения UКЭ и измерением IК

Лабораторная работа № 5

Исследование тиристора

1. Исследовать ВАХ тиристора.

Для исследования ВАХ тиристора с помощью ЕWB необходимо:

٠ собрать схему, показанную на рис. 5.4;

٠ снять зависимость тока анода тиристора І = f(U) для трех значений тока управления, начиная с Iупр = 0.

Лабораторная работа № 6

Исследование полевого транзистора с управляющим р-n-переходом

1. Исследовать семейства стоко-затворных и стоковых характеристик ПТ с управляющим р-n-переходом в схеме с общим истоком.

Для исследования семейства ВАХ ПТ можно использовать схему на рис. 6.7.

Лабораторная работа № 7

Исследование транзисторного усилителя по схеме с общим эмиттером

Задание лабораторной работы

Виртуальная схема исследования в среде моделирования Еlectronics Workbench ( ЕWB) приведена на рис. 7.5.

Значения параметров элементов схемы следующие:

2N3904 — биполярный транзистор n-p-n типа; ЕК = 15 В; h21=155; R1 =10 кОм; R2 = 2 кОм; RK = 2 кОм; RЭ =660 Ом; RH = 2 кОм; С1 = С2 = СЭ = 50 мкФ.

1. Для заданных параметров элементов схемы рис. 5 рассчитать величину напряжения в точке – UБ, значения токов делителя – ІД, базы – ІБ, эмиттера – ІЭ, коллектора – ІК и величину напряжения – UКЭ, которые определяют режим покоя.

2. Открыть файл со схемою ( см. рис. 5 ). Нажав на кнопку “ Пуск ” включить схему. Сравнить результаты измерения напряжения и токов с расчетными значениями, сделать выводы.

3. Рассчитать основные параметры схемы усилителя – RВХ; RВЫХ; KU; KI.

4. Снять и построить амплитудную характеристику усилителя. Определить KU; RВХ; RВЫХ.

5. Снять и построить амплитудно-частотную характеристику усилителя. Определить fН.гр ; fВ.гр ; Df = fВ.гр — fН.гр .

6. Провести сравнительный анализ теоретических расчетов и результатов эксперимента, сделать выводы.