Альбом для лабораторных по электротехнике

Альбом

для лабораторных работ по учебной дисциплине:

Электронная техника

Дисциплина «Электронная техника»

Отчет по лабораторной работе № 1

«Проверка исправности радиоэлементов»

Студент, группа_________________________________________________ Дата____________________

Цель работы:

1.  Проверка исправности электролитических конденсаторов;

2.  Проверка исправности диодов и тиристоров;

3.  Проверка исправности транзисторов.

Оборудование:

Блоки: №1 (служит для проверки электролитических конденсаторов), №2 (служит для проверки исправности диодов и тиристоров), №3 (служит для проверки исправности транзисторов).

Теория:

Принцип определения емкости основан на измерении пульсации выпрямленного диодом VP1 напряжения. Чем больше емкость конденсатора, тем меньше пульсации. По амплитуде пульсации судят о емкости конденсатора.

Полупроводниковые диоды, стабилитроны и тиристоры пропускают ток только в одном направлении. Управляемые диоды – тринисторы пропускают ток при подаче на У. Э. импульса «+» полярности.

Принцип исправности транзистора основан на включении транзистора в схему электрического генератора. При правильном включении генератор начинает работать, громкоговоритель воспроизводит электрические колебании.

Порядок выполнения:

1.  Проверка исправности электролитических конденсаторов

— отградуировать положение стрелки индикатора емкости с помощью ручки Уст. 0.

— испытуемый конденсатор №1 подключить к пластинам «+», «-» согласно полярности и записать емкость которую показывает индикатор.

-подобным образом измерить емкость конденсатора №2, №3. Результаты записать в таблицу.

— сделать вывод.

Вывод:

2.  Проверка исправности диодов и тиристоров (блок №2).

Проверка диодов:

— взять и подключить его к выводам «А» (анод) и «К» (катод), по свечению лампочек определить включение диодов в цепь «П» — прямое, «О» — обратное и определить исправность диода (при любом включении должна гореть только одна лампочка).

— подобную проверку выполнить с другими диодами. Результаты записать в таблицу.

— сделать вывод об исправности диодов.

Вывод:

Проверка тиристоров:

— тиристор кремниевый управляемый, диод пропускает ток при подключении управляющего электрода. При нажатии кнопки должна загореться лампа «П» — прямое включение. Если лампа не загорается или горит 2 лампы, то тиристор неисправен.

— подобную проверку выполнить с другими диодами. Результаты записать в таблицу.

— сделать вывод об исправности тиристоров.

Вывод:

Проверка транзисторов:

— используем блок №3. К выводам обозначенным 1,2,3 подключаем транзистор, переключатель диапазонов ставят в положение 1, а переключатель типа p-n-p (верхнее положение), вращают ручку генерации. Добиваются появления звука. Если не появляется, то переключатель диапазонов ставят в положение 2 и ручкой генерации снова добиваются звучания. Таким образом, проверяют генерацию на 3, 4, 5,6 диапазонах. На 1 из диапазонов должно появиться звучание, в противном случае транзистор неисправен. Маркировку выводов делают по таблице на блоке.

— подобную проверку выполнять с транзисторами 2,3. Результаты записать в таблицу.

— сделать вывод о исправности транзисторов.

Вывод:

Контрольные вопросы:

1.  Что такое транзистор? Устройство транзистора?

2.  Как изображаться биполярный транзистор на схеме?

3.  Какое распределение транзисторов по мощности?

4.  Какое распределение по частоте?

5.  Какие неисправности могут быть в транзисторе? Диоде? Конденсаторе?

Дисциплина «Электронная техника»

Отчет по лабораторной работе № 2

«Исследование полупроводникового диода»

Студент, группа_____________________________________________ Дата____________________

Цель работы:

Закрепить теоретические знания проведения эксперимента по исследованию полупроводникового диода и его характеристик.

Оборудование:

1.  Вольтметры (1-1,5 В и 10-150В);

2.  Миллиамперметр 175 млА;

3.  Микроамперметр 10-75 мкА.

Порядок выполнения:

1.  Для исследования диода собираются схемы, приведенные на рис. 1и 2.

2.  Собирать схему, рис. 1. Снять вольтамперную характеристику диода в прямом направлении. Напряжение при этом изменять от 0 до 0,5 В, через каждые 0,1 В. Результаты измерений записать в таблицу №1. По данным таблицы построить график зависимости прямого тока от напряжений Iпр = f (U).

3.  Собрать схему, рис.2. Снять вольтамперную характеристику диода в обратном направлении. Напряжение про этом изменять от 0 до 200 В, через каждые 50 В. Результаты записать в таблицу №2. По данным таблицы построить график зависимости обратного тока от напряжений Iобр = f (U).

+ 30 В     — Рис. 1

+ 200 В     — Рис. 2

Таблица №1 Прямое включение Таблица №2 Обратное включение

0,2

0,1

400 200 0 0,5 1

Контрольные вопросы:

1.  Что называется прямым и обратным напряжением?

Дисциплина «Электронная техника»

Отчет по лабораторной работе № 3

«Снятие входных и выходных характеристик биполярного транзистора»

Студент, группа____________________________________________ Дата____________________

Цель работы:

1.  Снять статистические характеристики транзистора.

2.  Определить статистические параметры в рабочей точке.

Оборудование:

1.  Миллиамперметры

2.  Транзистор

Порядок выполнения:

1.  Собрать электрическую цепь по схеме.

—

—

Еб

+ +

2.  При напряжениях на коллекторе Uэк равных 0, -5,210 В. Снять семейство входных характеристик

Iб = f(Uбэ). Полученные данные записать в таблицу.

3.  Снять семейство выходных у характеристик для токов базы от 30 мкА до 200 мкА. Для этого при постоянном токе базы установить зависимость Iк = f(Uкэ). Результаты записать в таблицу.

4.  По результатам измерений построить входные Iб = f(Uбэ) и выходные Iк = f(Uкэ) характеристики.

5.  По выходным характеристикам определить входное сопротивление транзистора для указанной преподавателем рабочей точки.

6.  По выходным характеристикам определить выходное сопротивление транзистора Rвых и коэффициент передачи тока базы: ; Iб = const; .

Контрольные вопросы:

1.  Объяснить принцип действия транзистора.

2.  Как определяются параметры транзистора по их характеристикам.

Дисциплина «Электронная техника»

Отчет по лабораторной работе № 4

«Исследование тиристора»

Студент, группа______________________________________________ Дата____________________

Цель работы:

1.  Определить Uпр. тиристора при различных значениях Iуэ..

2.  Построить вольтамперную характеристику I = f (U).

Оборудование:

1.  Прибор для снятия вольт-амперной характеристики.

Теория:

Тиристор – полупроводниковый прибор на монокристалле с 4 – слойной структурой (С 3 электронно-дырочными переходами). Обладает свойствами управляемого электрического вентиля. Выпускаются на токи от 1 мА до 10 кА и напряжением от нескольких вольт до нескольких кВ. Применяются в силовых устройствах преобразовательной техники и в автоматике.

Особенностью тиристоров является их своеобразная вольтамперная характеристика, позволяющая говорить о том, что в них происходят лавинные процессы ударной ионизации на p-n переходах. Вследствие лавинного пробоя внутреннее сопротивление полупроводника резко уменьшается, а протекающий через него ток резко возрастает.

Переход тиристора из закрытого состояние в открытое можно осуществить двумя способами: 1 – увеличение прямого напряжения до состояния пробоя; 2- при постоянном рабочем напряжении и подаче положительного управляющего импульса на управляющий электрод.

Тиристоры принято различать по числу выводных электродов. Если имеется два вывода, то прибор называется динистром, три вывода – тринистором, четыре — бинистром.

Порядок выполнения:

1.  Подключите лабораторный блок согласно схеме. R2 вывести на ноль.

2.  Включите питание блока.

3.  Проверить работу схемы: повернуть R2 до конца вправо и наблюдать свечение нагрузочных ламп. Вернуть R2 к нолю.

4.  Найти пробивное напряжение для тиристора при разных токах, подаваемых на управляющий электрод. Плавно поднять напряжение на тиристоре с помощью R2, фиксируя показания измерительных приборов:

a)  При отсутствии тока на управляющем электроде IУ0

b)  При малом токе на управляющем электроде IУ1

c)  При малом токе на управляющем электроде IУ2

5.  Составить таблицу:

6.  Сделать выводы о зависимости напряжения пробоя тиристора от тока, поданного на управляющий электрод.

7.  Снять вольт-амперную характеристику I = f (U) при IУ0, IУ1, IУ2.

IУ0

IУ1

IУ2

8.  Построить графики

Контрольные вопросы:

1.  Что такое тиристор? Их виды.

2.  Устройство тиристора.

3.  Какими способами можно осуществить переход тиристора из закрытого состояния в открытое?

4.  Где применяются тиристоры?

Дисциплина «Электронная техника»

Отчет по лабораторной работе № 5

«Изучение электронного осциллографа»

Студент, группа_________________________________________________ Дата____________________

Цель работы:

1.  Изучить назначение, устройство и работу осциллографа.

2.  Научиться измерять напряжение и временные промежутки.

Оборудование:

1.  Осциллографы: С1-72 и ОМЛ-2М

2.  Инструкция к осциллографам

3.  Генератор Н. Ч.

4.  Учебник и плакат

Порядок выполнения:

1.  Прочитать по учебнику общие сведения об осциллографе.

2.  Составить блок-схему осциллографа (по плакату).

3.  Изучить назначение ручек управления.

4.  Включить осциллограф С1-72 в сеть:

a)  Переключателем развертки время / дел. добиться изменения движения луча слева направо

b)  Выключить развертку, нажав кнопку «Вход Х» и подать на вход «У» сигнал постоянного или переменного напряжения; установить кнопку , ~ в соответствующее положение. Исследуемый сигнал берём с генератора Н. Ч. при различных значениях ручки «Уровень».

c)  Учитывая положение переключателя вольт/дел. определить амплитуду входного сигнала генератора в диапазоне (20-200) Гц, (200-2000) Гц и (2000-20000) Гц.

Результаты занести в таблицу.

d)  Измерение интервалов времени

Пусть Т — время/дел. определяется положением переключателя развертки. Если длительность процесса на экране составляет N – делений, то длительность процесса T = N·T. Установим частоту генератора в диапазоне частот (20-200) Гц; добьемся изображения синусоиды на экране, чтобы она имела 1-2 периода колебаний. Изменим длительность периода и вычислим частоту колебаний .

Подобные измерения выполнить в диапазоне частот (200-2000) Гц и (2000-20000) Гц.

Результаты занести в таблицу.

Контрольные вопросы:

1.  Назначение основных блоков осциллографа?

2.  Как измеряется напряжение?

3.  Как измеряются интервалы времени и частота?

Дисциплина «Электронная техника»

Отчет по лабораторной работе № 6

«Исследование однофазных выпрямителей и слаживающих фильтров»

Студент, группа______________________________________________ Дата_____________________

Цель работы:

1.  Изучить работу однополупериодного и двухполупериодного выпрямителей.

2.  Исследовать слаживающее действие различных типов фильтров.

Описание лабораторной установки:

Исследование выпрямителей производится на лабораторном макете «Выпрямители». Принципиальная схема макета приведена на рисунке на лицевой панели макета. Переменное напряжение подается на входные клеммы макета, переключатель SA1 – выбор типа выпрямителя (в верхнем положении однополупериодный, в нижнем двухполупериодный). SA2- подключение емкости фильтра Сф1. Sa3 – подключение к фильтру индуктивности Lф (в верхнем положении) или резисторе Rф (в нижнем положении). SA4 – подключение емкости Cф. Таким образом с помощью переключателей можно составлять разные схемы выпрямителей и подключать разные фильтры.

Порядок выполнения:

1.  Изучить теоретическую часть.

2.  Ознакомиться со схемой макета.

3.  Исследовать однополупериодный выпрямитель без фильтра. Для этого перевести все переключатели SA1-SA4 в верхнее положение, подключить входные клеммы макета к источнику переменного напряжения 10 В, подключить вольтметр к клеммам (+) и (Uвых.1), снять показания прибора, с помощью осциллографа замерить частоту пульсаций.

Результаты измерений занести в таблицу.

4.  Исследовать двухполупериодный выпрямитель без фильтра. Для чего перевести переключатель SA1 в нижнее положение, так же снять показания и занести в таблицу 1.

5.  Исследовать однополупериодный выпрямитель с емкостным фильтром, для этого перевести переключатель SA1 в верхнее положение, SA2 в нижнее, повторить все замеры, результаты занести в таблицу 1.

6.  Исследовать двухполупериодный выпрямитель с емкостным фильтром. Перевести SA1 в верхнее положение, снять показания и занести в таблицу 1.

7.  Исследовать однополупериодную схему с П-образным LC-фильтром. Перевести SA1 в верхнее положение, SA2 и SA4 в нижнее, сделать замеры, результаты занести в таблицу 1.

8.  Исследовать двухполупериодную схему с П-образным LC-фильтром. Перевести SA1 в нижнее положение, сделать замеры, результаты занести в таблицу 1.

Таблица 1.

Контрольные вопросы:

1.  Чем отличаются схемы однополупериодного и двухполупериодного выпрямителей?

2.  Для чего применяются сглаживающие фильтры в выпрямителях?

3.  От чего зависит коэффициент пульсаций?

Дисциплина «Электронная техника»

Отчет по лабораторной работе № 7

«Исследование работы компенсационного стабилизатора напряжения»

Студент, группа_________________________________________________ Дата____________________

Цель работы:

1.  Изучить работу компенсационного стабилизатора напряжения.

2.  Научиться строить график входного напряжения.

Порядок выполнения:

1.  Изучить по принципиальной схеме устройство и работу стабилизатора.

Теория:

Описание работы схемы стабилизатора компенсационного типа.

Рассматривая работу стабилизатора, предположим, что в результате повышения напряжения на выходе (Uвыx) так же станет возрастать. Тогда напряжение на эмиттерном переходе транзистора начнется уменьшаться, а транзистор начнется закрываться. Падение напряжения на участке эмиттер-коллектор (Uк. э.) при этом возрастает настолько, что выходное напряжение уменьшится до прежнего значения. Аналогично можно проследить за работой стабилизатора при уменьшении входного напряжения. Таким образом. Рассматриваемый стабилизатор можно представить в виде входного напряжения, состоящего из транзистора и нагрузки. Транзистор (его называют регулирующим) выполняет роль сопротивления, величина которого при изменении входного напряжения и тока нагрузки изменяется входным напряжением (U э. б.) таким образом, что входное напряжение стабилизатора остается практически постоянным. Иными словами изменение напряжения на регулирующем транзисторе компенсирует изменение входного напряжения стабилизатора его тока нагрузки. Вот почему подобные стабилизаторы называют компенсационными.

2.  Найти на стенде блок стабилизатора и подключить к нему источник регулируемого постоянного напряжения pV1 – на вход, pV2 – на выход.

3.  Снять характеристику Uвых = f (Uвх)

4.  По данным таблиц составить график Uвых = f (Uвх) напряжения.

5.  По характеристике определить участок стабилизации и номинальное сходное напряжение. Для этого .

6.  Вывод.

Контрольные вопросы:

1.  Устройство компенсационного стабилизатора.

2.  Работа стабилизатора.

3.  Применение.

Дисциплина «Электронная техника»

Отчет по лабораторной работе № 8

«Исследование транзисторного усилителя»

Студент, группа_________________________________________________ Дата____________________

Цель работы:

1.  Изучить принцип действия, устройство и режим работы транзисторного усилителя на примере схемы с ОЭ (общим эмиттером).

2.  Исследовать и сравнить особенности разных вариантов схемы усилителя.

Порядок выполнения:

1.  Подготовить лабораторный макет для исследования схемы усилителя.

Для этого необходимо подключить генератор и милливольтметр на вход усилителя. Включить осциллограф и настроить на выходе генератора (на входе усилителя) напряжение Uвх = 10..20 mV и частоту f = 1 кГц. При этом тумблер SA1 должен быть переведен в нижнее положение, SA2 в положение – 1 (схема №1 без термостабилизации и без обратной связи).

2.  Установить на выходе выпрямителя напряжение питания Uпит = 10 В и подать на усилитель.

3.  Измерить напряжение на выходе усилителя Uвых . Снять выходную осциллограмму. Результаты занести в таблицу.

4.  Подключить к схеме термостабилизацию (перевести SA2 в положение 2). Измерить Uвых, снять осциллограмму, результаты занести в таблицу.

5.  Подключить цепь ООС (отрицательной обратной связи) включив тумблер S1, и также снять выходные параметры. Результаты занести в таблицу. Вычислить коэффициенты усиления по формуле:

6.  Сравнить результаты измерений работы усилителя и сделать выводы.

Контрольные вопросы:

1.  Для чего нужна термостабилизация?

2.  Что изменяется при введении ООС?

3.  От чего зависит коэффициент усиления усилителя?

4.  Для чего нужная входная емкость?

5.  Почему форма выходного сигнала может отличаться от формы входного сигнала?

6.  Почему в усилителях чаще всего используется схема с общим эмиттером?

Дисциплина «Электронная техника»

Отчет по лабораторной работе № 9

«Исследование LC — генератора»

Студент, группа____________________________________________ Дата____________________

Цель работы:

1.  Изучить устройство LC — генератора и условия возникновения генерации.

2.  Выяснить влияние параметров контура на частоту электрических колебаний.

Теория:

Электронным генератором называется устройство, преобразующее энергию источника постоянного тока в периодические электрические колебания требуемой мощности, частоты и формы.

Принцип работы генератора: случайные незначительные изменения напряжения на выходе усилителя после усиления через цепь положительной обратной связи подаются снова на вход усилителя. Эти колебания превращаются в незатухающие при выполнении двух условий самовозбуждения генератора: баланса фаз и баланса амплитуд. Баланс фаз заключается в том, что напряжение обратной связи должно быть в фазе с первоначальным изменением напряжения на входе. Баланс амплитуд состоит в том, что амплитуда напряжения обратной связи должна быть больше некоторой величины, называемой критической, т. е. за период «Т» потери энергии в контуре должны быть полностью компенсированы энергией источника тока.

где К – коэффициент усиления усилителя;

β – коэффициент передачи цепи обратной связи.

В качестве усилителя используется резонансный усилитель. Частота колебаний генератора определяется параметрами колебательного контура.

Порядок выполнения:

1.  Ознакомиться со схемой лабораторно блока.

2.  Подключить блок к источнику питания U=9÷12 В и осциллографу.

3.  Подать питание на лабораторный блок.

4.  Исследовать влияние полярности обратной связи на условия генерации.

5.  Поставить «С» в максимальное значение. Переключая число витков катушки наблюдать за изменениями электрического сигнала на осциллографе.

6.  Сделать выводы о влиянии числа витков на частоту выходного сигнала.

7.  Поставить «L» в III положение. Изменяя емкости наблюдать за изменениями электрического сигнала на осциллографе.

8.  Сделать выводы о влиянии емкости на частоту выходного сигнала.

9.  Составить таблицу. Определить период «Т» по шкале переключателя развертки. Вычислить частоту «f» и индуктивность катушки «L» по формуле Томсона в каждом из трех положений.

; ;

Контрольные вопросы:

1.  Что такое генератор? Их виды.

2.  Устройство генератора «LC» типа.

3.  Условия самовозбуждения: а) баланс фаз;

б) баланс амплитуд.

4.  От чего зависит частота электрических колебаний генератора?

5.  Какую форму колебаний дает генератор «LC» типа?

6.  Какое влияние на работу генератора окажет сердечник, помещенный внутри катушки?

7.  Где применяются электронные генераторы?