Кіріспе
Зертханалық машықтануға арналған берілген әдістемелік нұсқау «Аналогты құрылғылардың сұлбатехникасы мен элементтері» курсын оқитын студенттерге арналған. Зертханалық жұмыстар «DEGEM systems» фирмасының стендтарында орындалады. Берілген циклдегі зертханалық жұмыстардың негізгі мақсаттары:
- кітаптармен дәрістік материалдарды оқығанда алған теориялық білімдерін нықтау;
- дискретті орындаудағы сұлбалардың активті компоненттерінің көрсеткіштерін анықтауға дағдылану және олардың базасында электрондық сұлбалар жасай білу, электрондық сұлбаларды талдау жүргізу, сонымен қатар машиналық бағдарламалардың көмегімен ЕЕМда, талдаудың көмегімен және эксперименталдық зерттеулер арқылы сұлбаларды, компоненттердің көрсеткіштерін варьирлеу жолымен және қайта есептеуді, оптимизациялау.
Зертханалық машықтануға дайындалу барысында әр студент міндетті: дәрістер конспектісінің және ұсынылған әдебиеттердің сәйкес тарауларын оқып шығуға, қажет болса, берілген мәліметтер бойынша сұлбаның компоненттерін есептеуге.
Есеп беру келесі бөлімдерден тұруы қажет:
- жұмыстың мақсаты және тапсырмасы;
- зерттелетін аспаптардың анықтамалық көрсеткіштері;
- жасалған жұмыстың нәтижелері (эксперименталды көрсеткіштері, есептеулері, сызбалары ж.т.б.);
- жұмыс бойынша қорытынды;
- қолданылған әдебиеттер тізімі.
Есеп беру ФС РК 10352 – 1910 - У - е - 001 – 2002 – оқу жұмыстары бойынша әрленеді. Тұрғызуға, әрлеуге және мазмұнына қойылатын жалпы талаптар осы стандартқа сәйкес болу қажет.
1 Зертханалық жұмыс. Түзеткіш диодпен стабилитронның сипаттамаларын зерттеу
Жұмыстың мақсаты:
- жартылай өткізгіш диодтың тура және кері қосылудағы вольтамперлік сипаттамасын (ВАС) түсіру және талдау;
- база аймағындағы теңсіз (неравновесных) заряд тасымалдаушылардың жинақталу құбылысын зерттеу және талдау;
- стабилитронның вольтамперлік сипаттамасын түсіру және талдау;
- қарапайым параметрлік кернеу тұрақтандырғышының сұлбасын зерттеу.
1.1 Жұмыс тапсырмалары
1.1.1 Жартылай өткізгіш диодтың тура қосылуындағы сипаттаманы түсіру үшін 1.1 суретте көрсетілген сұлбаны жинаңыз.
1.1.2 R1 кедергісінің шамасын өлшеңіз.
1.1.3 Диодтың тура қосылуындағы ВАС түсіру және тұрғызу қажет.
1.1.4 Жартылай өткізгіш диодтың кері қосылуындағы сипаттаманы түсіру үшін 1. 2 суретте көрсетілген сұлбаны жинаңыз.
1.1.5 Диодтың кері қосылуындағы ВАС түсіру және тұрғызу қажет.
1.1.6 Біржарты периодты түзеткіштің сұлбасын зерттеу және база аймағындағы теңсіз (неравновесных) заряд тасымалдаушылардың жинақталу құбылысын талдаңыз.
1.1.7 Жүктеме қосылмаған кездегі, стабилитронның ВАС түсіру және тұрғызу қажет.
1.1.8 Параметрлік кернеу тұрақтандырғышының сұлбасын зерттеу және әртүрлі жүктеме кедергілері үшін ВАС тұрғызыңыз.
1.1.9 Әртүрлі жүктеме кедергілері үшін тұрақтандыру коэффициентін есептеңіз.
1.2 Жұмысты орындауға әдістемелік нұсқаулар
1.2.1 ЕВ – 111 платасын DEGEM system фирмасының PU 2000 стендына орнатыңыз.
1.2.2 Омметрмен R1 резисторының кедергісін өлшеңіз.
1.2.3 1.1 суретте көрсетілген, сұлбаны жинаңыз.
1.2.4 PS-1 қоректендіру көзінің кернеуін нөлден максимал мәнге дейін көтере отырып, Iд.тура тоғының мәндерін 5 мА интервалымен жазып отырыңыз. Берілгендерді 1.1 кестесіне енгізіңіз.
Кесте 1.1
| Iд.тур, мА | ||||||||||
| Uд.тура., В |
1.2.5 1.2 суретте көрсетілген сұлбаны жинаңыз.
1.2.6 PS-2 қоректендіру көзінің кернеуін нөлден максимал мәнге дейін көтере отырып, 1 Винтервалымен, Iд.кері тоғының мәндерін жазып отырыңыз. Берілгендерді 1.2 кестесіне енгізіңіз. Алынған мәндер бойынша жартылай өткізгіш диодтың кері қосылуындағы сипаттамасын тұрғызыңыз.
| 1.1 Сурет – Диодтың тура қосылуындағы ВАС түсіруге арналған схема | 1.2 Сурет – Диодтың кері қосылуындағы ВАС түсіруге арналған схема |
Кесте 1.2
| Uд.кері, В | ||||||||||||
| Iд.кері, мкА |
1.2.7 1.3 суретте көрсетілген сұлбаны жинаңыз.
1.3 Сурет – Біржарты периодты түзеткіштің және база аймағындағы тепе теңдік емес күйдегі заряд тасымалдаушылардың жинақталу құбылысын зерттеуге арналған сұлба
1.2.8 R3 резисторының кедергісін өлшеңіз.
1.2.9 PU – 2000 стендында орналасқан функционалдық генератордан немесе жекеше генератордан Vin кірісіне синусоидалық кернеу беріңіз. Кіріс кернеудің оң жарты периодында, диод арқылы ток ағады, ал R3 резисторындағы кернеу, диодпен резистор арқылы ағып өткен тоққа пропорционал болады. Кіріс кернеу мен шығыс кернеуді (R3 резисторындағы), 2 каналды осциллографтың көмегімен, өлшеп, сызбаның суретін салып алыңыз. Зерттеулерді 1 кГц, 10 кГц және 100 кГц жиіліктерінде жүргізіңіз.
1.2.10 Vin кірісіне тік бұрышты (меандр) кернеу беріңіз, дәл сол жиіліктерде 1 кГц, 10 кГц және 100 кГц, тек 6В амплитудасымен. 100кГц жиілігінде tжұт. жұтылу және tқұлау құлау уақыттарын өлшеңіз (1.4 суретті қар.) және Ом заңы бойынша тура және кері тоқ амплитудаларын есептеңіз.
1.4 Сурет – Диодтың тура және кері тоқтарының уақыттық диаграммасы
1.2.11 Кіріс кернеудің амплитудасын 1В дейін азайтыңыз және сол мәндерді өлшеңіз.
1.2.12 1.5 суретте көрсетілген сұлбаны жинаңыз.
1.5 сурет – Стабилитроның ВАС түсіруге арналған сұлба
1.2.13 R6 резисторының кедергісін өлшеңіз.
1.2.14 PS-1 қоректендіру көзінің кернеуін нөлден максимал мәнге дейін көтере отырып, Iст стабилитронның тоғының мәні мен Uст стабилитрондағы кернеуді жазып алыңыз, сонымен бірге сұлбаның кіріс кернеуінде (PS-1 көзінің кернеуін) өлшеңіз. Алынған мәндерді 1.3 кестесіне енгізіңіз және алынған мәндер бойынша стабилитронның ВАС, сонымен бірге R6 кедергісі үшін жүктеме сызығын тұрғызыңыз. Графиктерде R6 кедергісіндегі кернеумен стабилитрондағы кернеудің мәндерін көрсетіңіз.
1.2.15 (R7 + RV2) жүктеме кедергісінің максимал мәнін орнатып, өлшеңіз.
1.2.16 1.6 суретте көрсетілген сұлбаны жинаңыз.
Кесте 1.3
| Iст., мА | |||||||||||
| Uст., В | |||||||||||
| Uқ.көзі., В |
1.6 Сурет – Параметрлік кернеу тұрақтандырғышын зерттеу сұлбасы
1.2.17 PS-1 қоректендіру көзінің кернеуін 1В тан максимал мәнге дейін 1В интервалмен жоғарлата отырып, PS-1 көзінің тоғын Iқ.көзі және жүктемедегі кернеуді Uтұр. өлшеңіз, сонымен қатар сұлбаның кірісіндегі кернеуді де Uкір. (PS-1 көзінің кернеуі) өлшеңіз. Өлшенген мәндерді 1.4 кестесіне енгізіңіз.
Кесте 1.4
| Uкір., В | … | … | … | … | |||||
| Uтұр., В – RЖ = max | |||||||||
| Uтұр., В – RЖ = 600 Ом | |||||||||
| Uтұр., В – RЖ =200 Ом | |||||||||
| Kтұр., % |
1.2.18 Сол өлшемдерді жүктеме кедергінің келесі мәндері, Rж = 600 Ом және 200 Ом, үшінде өлшеп шығыңыз.
1.2.19 Алынған мәндер бойынша жүктеме қосылған стабилитронның ВАС тұрғызыңыз.