Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Выберите тип работыЧасть дипломаДипломная работаКурсовая работаКонтрольная работаРешение задачРефератНаучно - исследовательская работаОтчет по практикеОтветы на билетыТест/экзамен onlineМонографияЭссеДокладКомпьютерный набор текстаКомпьютерный чертежРецензияПереводРепетиторБизнес-планКонспектыПроверка качестваЭкзамен на сайтеАспирантский рефератМагистерская работаНаучная статьяНаучный трудТехническая редакция текстаЧертеж от рукиДиаграммы, таблицыПрезентация к защитеТезисный планРечь к дипломуДоработка заказа клиентаОтзыв на дипломПубликация статьи в ВАКПубликация статьи в ScopusДипломная работа MBAПовышение оригинальностиКопирайтингДругое

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

 

 

Рисунок 10 – Схема соединения элементов в Micro-Cap Evaluation 9.

 

 

В результате моделирования должны получиться осциллограммы, приведенные на рисунке 11.

 

 

Рисунок 11 – вид входных и выходных сигналов схемы, приведенной на рисунке 10

 

Исследуемая схема и полученные осциллограммы должны быть зафиксированы в отчете.

 

Исследование схемы выпрямителя с добавлением конденсатора

 

 

 

Рисунок 12 – Схема соединения элементов в Micro-Cap Evaluation 9.

 

В результате моделирования должны получиться осциллограммы, приведенные на рисунке 13.

 

 

Рисунок 13 – входные и выходные сигналы схемы на рисунке 12

 

Эти схемы и осциллограммы также необходимо зафиксировать в отчете.

 

Измените величину конденсатора в схеме, приведенной на рисунке 12, повторите моделирование ее работы и сделайте выводы о влиянии параметров конденсатора на форму выходного сигнала выпрямителя.

 

Вольт-амперная характеристика полупроводникового диода.

Настройки элементов:

1. Curent Sourse:

· Model = 1mA;

1. Diode:

· Model = D1N4001 (выбираем из списка);

1. Voltage Sourse:

· Value = 10;

· DC = 10;

 

2.1 Прямая ветвь вольт-амперной характеристики (ВАХ).

Соберите в Micro-Cap Evaluation 9 схему исследования в соответствии с рисунком 14 и включите её.

 

Рисунок 14 – Прямое включение диода для получения ВАХ.

Устанавливая значение источника от 5В до 0В с шагом 0,5В, зафиксируйте в таблице значения напряжения Uпр и тока Iпр диода.

2.2 Обратная ветвь ВАХ.

 

 

Рисунок 15 – Обратное включение диода для получения ВАХ.

 

Последовательно устанавливая значение ЭДС источника равным 0В, 5В, 10В, 20В, 25В, 30 В и запишите значения Iоб, Uоб. Результаты запишите в таблицу.

По таблицам, полученным в п.п.2.1 и 2.2, постройте графики зависимости Iпр(Uпр) и Iоб(Uоб).

Содержание отчета:

1. Схема исследования и осциллограммы входных и выходных сигналов для однополупериодного выпрямителя без конденсатора
2. Схема исследования и осциллограммы входных и выходных сигналов для однополупериодного выпрямителя с конденсатором
3. Таблицы зависимостей и график вольт-амперной характеристики исследуемого полупроводникового диода
4. Выводы по результатам моделирования

 

Соберите схему (Рисунок 14) и запустите её. Осциллограф установите в режим В/А. Зарисуйте ВАХ с осциллографа.

 

Данные функционального генератора для схемы:

-частота 10кГц

-напряжение 1В.

 

Прямое включение диода – ВАХ.

 

Рисунок 15 – Вариант снятия ВАХ.

 

Рисунок 16 – Настройки для отображения графиков.

 

 

Рисунок 17 – Настройка элементов.

 

 

Рисунок 19 – Настройка графика.

 

Стабилитроны.

2А. Измерение нагрузочной характеристики параметрического стабилизатора.

 Соберите схему(Рисунок 11). Значение сопротивления резистора RL, включённого параллельно стабилитрону, устанавливайте равным 50 Ом, 100 Ом, 200 Ом, 500 Ом, 700 Ом. Значение ЭДС установите равным 30В. Рассчитайте ток IL, протекающий через резистор RL, а также напряжение Uст на стабилитроне и ток Iст для каждого значения RL. Этот эксперимент проведите при условии короткого замыкания. Результаты запишите в Таблицу 2А.

RL, Ом	Uст, В	IL, мА	Iст, мА
50
100
200
500
700
к.з.

Таблица 2А.

 

Рисунок 20 – Эксперимент 2А.

Настройки элементов:

1. Battery:

· Value = 10V;

1. Zener Diode:

· Model = 1N4733 (выбираем из списка);

Рисунок 21 – Параметры настройки элементов.

 

Рисунок 22 – Настройки для вывода графика.

Лабораторная работа №2

Исследование схем на полупроводниковых диодах

 

 

Цель работы:

Целью работы является изучение конструкции, принципов действия, классификации полупроводниковых диодов, а также освоение методов моделирования основных типов схем, использующих полупроводниковые диоды, в среде Micro-Cap Evaluation 9.

Содержание работы:

Исследование схем выпрямителей на полупроводниковых дидах.

Инструменты:

• Источник переменного напряжения (Component→ Analog Primitives→ Waveform→ Sine Sourse).
• Диодный мост (Component→Analog Primitives→Passive Components→D45)
• Резисторы (Component→Analog Primitives→Passive Components→Resistor).
• Трансформаторы (Component→Analog Primitives→Passive Components→Transformer).

 

Выпрямители напряжения, построенные с использованием полупроводниковых диодов, можно разделить на однополупериодные, двухполупериодные со средней точкой и двухполупериодные мостовые.

Однополупериодный:

Основные расчётные формулы:

Uср=Uвх* ; Uвх=2,22*Uср; Iср=Uср/Rн; ε = π/2=1,57;

Uобр max= *Uвх= π*Uср; Iд ср=Iср;

Iд max= *Uвх/Rн= π*Iср;

fвых=fвх.

 

 

Рисунок 2 – СхЭ (схема электрическая принципиальная)

однополупериодного выпрямителя.

 

Двухполупериодный со средней точкой:

Рисунок 3 – СхЭ двухполупериодного выпрямителя со средней точкой.

Основные расчётные формулы:

Uср=U2* =0,9*U2,

где U2 – действующее значение каждой половины вторичной обмотки трансформатора.

U2=1,11*Uср; Iср=Uср/Rн; ε =0,67;

Uобр max= *U2= π*Uср;

Iд ср=1/2*Iср;

Iд max= *U2/Rн=Iср*π/2; fвых=2*fвх.

 

Самой применяемой схемой является схема мостового двухполупериодного выпрямителя:

 Рисунок 4 – СхЭ мостового

двухполупериодного выпрямителя.

Основные расчётные формулы:

Uср=Uвх*2 =0,9*Uвх;

Uвх=1,11*Uср; Iср=Uср/Rн; ε =0,67;

Uобр max= *Uвх= π*Uср/2;

Iд ср=1/2*Iср; fвых=2*fвх.

Iд max= *Uвх/Rн=Iср*π/2;

где:

Uср и Iср – среднее значение напряжения и тока выпрямителя;

Uобр – максимальное значение обратного напряжения на диоде(при воздействии отрицательной полуволны);

ε – коэффициент пульсации выходного напряжения;

Iд ср – среднее значение тока диода;

Iд max – максимальное значение тока диода;

f вх – входная частота;

f вых- выходная частота.

 

На мостовом двухполупериодном выпрямителе частота выходного сигнала в два раза больше частоты входного сигнала. Кроме того, максимальное обратное напряжение в два раза меньше, чем у однополупериодного и двухполупериодного со средней точкой. Это позволяет диодам работать в более “щадящем” режиме. Поэтому мостовая схема выпрямителя самая распространённая.

По мощности выпрямительные диоды классифицируют на:

Маломощные (Iпр ср max <=0,3А);

Средней мощности (0,3A < Iпр ср max <= 10A);

Большой мощности (I пр ср max >10А).

По частоте выпрямительные диоды классифицируют на:

Низкочастотные (fmax < 1000Гц);

Высокочастотные (fmax > 1000Гц).

 

 

Порядок проведения работы:

В процессе выполнения работы необходимо выполнить следующие эксперименты:

 

1. Исследование двухполупериодного выпрямителя.

Соберите схему (Рисунок 23). Зарисуйте диаграммы входного и выходного напряжений. По диаграмме выходного напряжения определите период. Вычислите значение максимального обратного напряжения Umax на диоде и среднее значение выходного напряжения <Ud>.

Рисунок 23 – Эксперимент со схемой двухполупериодного выпрямителя.

 

Настройки элементов:

1. Transformer:

· Value = 0.01,0.0005,1;

1. Diode:

· Model = D1N4001 (выбираем из списка);

 

Рисунок 24 – Параметры настройки элементов.

 

Рисунок 25 – Настройки для вывода графика.

 

Путем добавления фильтра добейтесь наилучшего сглаживания.

Рисунок 26 – Двухполупериодный выпрямитель  с фильтром.

 

  2. Исследование мостового выпрямителя.

Соберите схему (Рисунок 22). Выполните пункт 3А, только для мостового выпрямителя. Дополнительно вычислите коэффициент трансформации (отношение амплитуд напряжений на первичной и вторичной обмотке трансформатора в режиме, близком к холостому ходу).

 

Рисунок 27 – Исследование мостового выпрямителя

111
Лабораторная работа №3.

Исследование схем на биполярных транзисторах

Цель работы:

Целью работы является изучение конструкции, принципов действия и классификации широко используемых в электронике биполярных транзисторов, а также освоение методов моделирования основных типов схем, использующих полупроводниковые транзисторы, в среде Micro-Cap Evaluation 9.

Содержание работы:

1. Исследование параметров и характеристик транзистора, включённого по схеме с общим эмиттером (с ОЭ).

2. Снятие входных и выходных ВАХ транзистора, включённого по схеме с общим эмиттером (с ОЭ).

3. Снятие входных и выходных сигналов транзисторного каскада, включённого по схеме с общей базой (с ОБ).

Инструменты:

Для проведения работы требуются следующие компоненты:

· Биполярные транзисторы 2N1132 (панель Component→Analog Primitives→Active Components).

· Функциональный генератор (Analog Primitives→Waveform→Voltage Sourse).

· Источники постоянного (переменного) напряжения (Component→ Analog Primitives→ Waveform→ Sine Sourse).

· Резисторы (Component→Analog Primitives→Passive Components→Resistor).

· Конденсаторы (Component→Analog Primitives→Passive Components→Capacitor).

Порядок проведения работы:

В процессе выполнения работы необходимо выполнить следующие эксперименты:

1А. Расчёт характеристик биполярного транзистора.

В схеме(Рисунок 11) провести измерения тока коллектора Iк для каждого значения Eк и Еб и заполнить Таблицу 1А. По данным таблицы построить график зависимости Iк от Eк. Построить нагрузочную прямую оп постоянному току на выходной характеристике транзистора. По графику определить рабочую точку и записать её значение.

                                                                                                                           

		Ек, В
Еб, В	Iб, мкА	0.1	0.5	1	5	10
1.5
2.5
3.5
4.5
5.7

Таблица 1А.

 

Рисунок 11 – Эксперимент 1А.

 

 

Настройки элементов:

1. NPN Transistor:

· Model = 2N1132 (выбираем из списка);

1. Voltage Source:

· Value = 10;

1. Curent Source:

· Value = 1mA;

Параметры используемых элементов:

 

Параметры настройки графиков:

1Б. Определение коэффициента усиления транзистора, включённого по схеме с ОЭ.

Соберите схему( Рисунок 12). Зарисуйте полученную осциллограмму и по ней определите коэффициент усиления каскада по напряжению.

Данные функционального генератора для схемы на Рисунке 12:

- частота 25кГц

- напряжение 10мВ.

Рисунок 12 – Эксперимент 1Б.

 

Настройки элементов:

1. NPN Transistor:

· Model = 2N1132 (выбираем из списка);

1. Sine Source:

· Model = 50Hz (выбираем из списка);

1. Battery:

· Value = 4;

Параметры используемых элементов:

 

Параметры настройки графиков:

1В. Определение коэффициента усиления транзистора, включенного по схеме с ОБ.

Соберите схему (Рисунок 13). Зарисуйте осциллограмму и определите по ней коэффициент усиления каскада.

Данные функционального генератора для схемы на Рисунке 13:

- частота 10кГц

- напряжение 10мВ. ()

 

Рисунок 13 – Эксперимент 1В.

Настройки элементов:

1. NPN Transistor:

· Model = 2N910 (выбираем из списка);

Параметры используемых элементов:

 

Параметры настройки графиков:

Лабораторная работа №4

Исследование схем на полевых транзисторах.

Цель работы:

Целью работы является изучение конструкции, принципов действия и классификации широко используемых в электронике полевых транзисторов, а также освоение методов моделирования основных типов схем, использующих полупроводниковые транзисторы, в среде Micro-Cap Evaluation 9.

Содержание работы:

1. Расчет усилительного каскада на полевом транзисторе, включенного по схеме с общим истоком (с ОИ).

2. Снятие входных и выходных ВАХ транзистора, включённого по схеме с общим истоком (с ОИ).

Инструменты:

Для проведения работы требуются следующие компоненты:

· Полевой транзистор 2N3972(Component→Analog Primitives→Active Components).

· Функциональный генератор (Analog Primitives→Waveform→Voltage Sourse).

· Источники постоянного (переменного) напряжения (Component→ Analog Primitives→ Waveform→ Sine Sourse).

· Резисторы (Component→Analog Primitives→Passive Components→Resistor).

· Конденсаторы (Component→Analog Primitives→Passive Components→Capacitor).

Определение коэффициента усиления транзистора, включенного по схеме с общим истоком.

Соберите схему (Рисунок 14). Зарисуйте осциллограмму и определите по ней коэффициент усиления каскада.

Данные функционального генератора для схемы на Рисунке 14:

- частота 1кГц

- напряжение 20мВ.

Рисунок 14 – Эксперимент 2А.

 

Настройки элементов:

1. NJFET:

· Model = 2N3972 (выбираем из списка);

Параметры используемых элементов:

 

Параметры настройки графиков:

Лабораторная работа №5

«Исследование базовых логических схем ТТЛ и ЭСЛ логики.»

Цель работы:

Целью работы является освоение студентами методов моделирования основных типов базовых логических схем ТТЛ логики и МОП-, КМОП-транзисторах, в среде Micro-Cap Evaluation 9, а также расчетов этих схем.

Содержание работы:

1. Расчет и исследование основных параметров базовых логических элементов ТТЛ и ЭСЛ логики.

2. Исследование схемы ТТЛ логики.

3. Исследование схем на МОП-, КМОП-транзисторах.

Инструменты:

Для исследования логических схем понадобятся следующие элементы и приборы:

· Вольтметры;

· Амперметры;

· Источники постоянной ЭДС;

· Биполярные транзисторы ВС107ВР;

· Резисторы;

· Диоды 1N4001.

Теоретические сведения: