И инструкция

Методические указания

к выполнению лабораторных работ

на стенде 87Л – 01

по курсу

«Микросхемотехника»

Новочеркасск 2002

УДК 621.38 (076.5)

Рецензент канд. техн. наук Н.С. Савёлов

Составитель: Проус В.Р.

Методические указания и инструкция к выполнению лабораторных работ на стенде 87Л-01 / Юж.-Рос. гос. техн. ун-т – Новочеркасск: ЮРГТУ, 2002. – 27 с.

Методические указания и инструкция предназначены для студентов специальностей 200100, 200200, 200400 всех форм обучения.

© Южно-Российский государственный университет, 2002

© Проус В.Р., 2002

Литература

1. Лачин В.И., Савёлов Н.С. Электроника: Учеб. пособие. – Ростов н/Д: Изд-во «Феникс», 2000. – 448 с.

2. Гусев В.Г., Гусев Ю.М. Электроника: Учеб. пособие. – М.: Высш. шк. 1991. – 622 с.

3. Герасимов В.Г., Князьков О.М., Краснопольский А.Е., Сухоруков В.В. Основы промышленной электроники / Под ред. В.Г. Герасимова: Учеб. – 2-е изд. перераб. и доп. – М.: Высш. шк. 1978. – 336 с.

4. Павлов В.Н., Ногин В.Н. Схемотехника аналоговых электронных устройств: Учеб. для вузов – 2-е изд., исправ. – М.: Горячая линия – Телеком, 2001. – 320 с.

________________________

Методические указания и инструкция

к выполнения лабораторных работ на стенде 87Л-01

по курсу «Микросхемотехника»

Составитель: Владимир Романович Проус

_____________________________________________________________________________

Редактор Ж.В. Паршина

Подписано в печать 03.06.2002. Формат 60х84 1/16.

Печ. л.1,63. Уч. изд. л. 1,5. Тираж 100.

__________________________________________________________

Южно-Российский государственный технический университет

Редакционно-издательский отдел ЮРГТУ

Адрес ун-та:

346428, Новочеркасск, ул. Просвещения, 132.

4. Напряжение питания схемы блокинг-генератора Е_к = 12 В подается с соблюдением полярности с зажимов источника ГН2 стенда.

5. Генератор напряжения ГН1 подключают зажимом «+» к клемме 2, а зажимом «–» – к клемме «земля». В интервал регулирования выходного напряжения ГН1 стенда входит и нулевое значение. При повороте ручек «Грубо» и «Точно» по часовой и против часовой стрелки до упоров выходное напряжение ГН1 достигает соответственно 0,5 и 7 В. При этом полярность напряжения соответствует в первом случае указанной на лицевой панели блока питания стенда.

6. При исследовании блокинг-генератора в автоколебательном режиме на выходе ГН1 устанавливают напряжение 7 В, которое изменяют ИВ стенда при переключении его переключателя в положение «ГН1 – 10 В».

7. Для перевода блокинг-генератора в ждущий режим достаточно повернуть по часовой стрелке до упора ручки «Грубо» и «Точно» ГН1. При этом напряжение на клемме 2 окажется положительным относительно «земли» и транзистор VT1 будет закрыт.

8. Для реализации режима синхронизации устанавливают

R1 = 82 кОм, С2 = 100 пФ. Устанавливают переключатели ГЗЧ и ГПИ «Диапазон» соответственно в положения «10 кГц» и «100 кГц» и поворачивают ручку ГПИ «Амплитуда» до упора по часовой стрелке, что соответствует максимальной амплитуде выходных импульсов. Добиваются синхронизации колебательного процесса в блокинг-генераторе, фиксируя, что частота выходных импульсов определяется частотой синхроимпульсов.

Описание лабораторного стенда

Лабораторный стенд 87Л-01 (рис. 1) содержит блок монтажных полей, на котором устанавливаются сменные панели с нанесёнными на них изображениями исследуемых электрических схем. Для сборки исследуемых схем имеется набор съёмных элементов (резисторов, конденсаторов, транзисторов, и др.) и соединительные провода со специальными наконечниками. Съёмные элементы устанавливают на монтажное поле через отверстия в сменной панели, имеющиеся на условных графических изображениях элементов. Монтажное поле выполнено так, что после установки всех необходимых элементов исследуемая схема оказывается собранной. К ней подключают соединительными проводами имеющиеся в стенде источники питания, измерительные приборы, генераторы различных сигналов, электронно-лучевой осциллограф и др. Возможна замена любого элемента схемы, измерение напряжения в любой точке или тока в любом соединительном проводнике.

Рис. 1. Вид лицевой панели стенда 87Л-01:

1 - сменная панель; 2 - лицевая панель БП; 3 - генераторы сигналов;

4 - осциллограф; 5 - съёмные элементы: 6 - измерительные приборы

Блок питания БП стенда вырабатывает необходимые напряжения после включения тумблера «Сеть», о чём свидетельствует световой индикатор. Для подачи напряжения на исследуемые схемы БП имеет пять источников: ИП, ГТ, ГН1 – ГН3, выходные зажимы которых выведены на лицевую панель.

Источник переменного напряжения ИП обеспечивает на зажимах «~ 15 В» одинаковые и противофазные относительно зажима «Общ.» напряжения. Переключением тумблера ИП можно получить два значения этих напряжений: 15 и 17,25 В. Для измерения выходных напряжений имеется измеритель выхода ИВ. При использовании ИП следует установить переключатель ИВ в положение «25В ИП».

Генератор тока ГТ является источником постоянного тока с плавной регулировкой, выходной ток которого устанавливают по ИВ в положениях «1мА» и «10мА» при закороченных зажимах ГТ.

Генератор напряжения ГН1 является источником постоянного напряжения, его выходное напряжение плавно регулируется от + 0,5 В до -7 В ручками «Грубо» и «Точно». Полярность выходного напряжения ГН1, указанная на лицевой панели БП, соответствует интервалу его регулирования от + 0,5 В до 0. При регулировании выходного напряжения ГН1 от 0 до -7 В его полярность противоположна указанной. Выходное напряжение ГН1 измеряется ИВ в двух положениях его переключателя «1В» и «-10В», соответствующих изменению выходного напряжения ГН1 в диапазонах + 0,5В ÷ 0 и

0 ÷ -7В.

Генератор напряжения ГН2 является стабилизированным источником питания, выходное напряжение которого плавно регулируется в в диапазоне 0,5 ÷ 15 В ручками «Грубо» и «Точно». Выходное напряжение ГН2 измеряется ИВ при переводе его переключателя в положение «25В ГН2».

Выходное постоянное напряжение источника ГН3 плавно регулируется в диапазоне 0 ÷ 100 В при помощи одной ручки и измеряется ИВ в положении «100В ГН3».

При выполнении лабораторных работ могут быть использованы не штатные по отношению к стенду 87Л-01 измерительные приборы, генераторы сигналов, осциллографы и другая аппаратура.

накопленной в сердечнике Т за время формирования вершины выходного импульса. Прекращение коллекторного тока сопровождается появлением э.д.с самоиндукции в коллекторной обмотке L1. Полярность э.д.с самоиндукции такова, что выброс напряжения в коллекторе складывается с напряжением Е_к. Без демпфирующего диода VD возможен пробой коллекторного перехода транзистора напряжением, возникающем на индуктивности L1. Если пробоя и не произойдёт, то в схеме возникнут паразитные колебания, которые, трансформируясь в базовую цепь, вызывают отпирание транзистора VT1, что приводит к выходу блокинг-генератора из режима.

 После окончания этих процессов VT1 оказывается запертым напряжением на конденсаторе U_m. После этого все процессы периодически повторяются. Так как сопротивление база-эмиттер открытого транзистора, через которое транзистор заряжается, значительно меньше, чем сопротивление R1, через которое С2 разряжается, то время, в течение которого транзистор закрыт, значительно больше времени, в течение которого он открыт. Период повторения импульсов определяется временем разряда С2 через резистор R1 при запертом транзисторе VT1. Временные диаграммы работы блокинг-генератора (первого каскада схемы рис. 13) приведены на рис. 14.

2. Работа выполняется с использованием сменной панели 87Л-01/29. При выполнении работы используют:

VT1, VT2 – транзисторы МП 40 – 42; R1 = 51, 82, 100 кОм, R2 = 330 Ом; R3 = 15 кОм; R4 = 12 кОм; R5 = 2 кОм; R6 = 1,6 кОм; конденсаторы: С1 = 510 пФ; С2 = 510 и 1000 пФ; С3 = С4 = 0,01 мкФ; С5 = С6 = 0,022 мкФ; VD - диод КД103А, Т - импульсный трансформатор.

3. Каскад на транзисторе VT2 представляет собой фазоинвертор, который позволяет получать импульсы отрицательной полярности на коллекторе и почти равные ему по амплитуде импульсы положительной полярности на эмиттере.

Время разряда определяет паузу между выходными импульсами. В момент отпирания VТ1 появляется коллекторный ток I_к вследствие того, что транзистор работает в усилительном режиме осуществляя через трансформатор Т положительную обратную связь. При этом в базовой обмотке L₂наводится э.д.с. отрицательной полярности относительно эмиттера VТ1. Так как заряд С2 мгновенно измениться не может, то эта э.д.с передаётся на базу, вызывая рост I_к и снижение U_к. Рост отрицательного U_бэ приводит к возрастанию I_б и соответственно I_к. Процесс протекает лавинообразно. В ходе этого процесса формируется передний фронт выходного импульса, а напряжение на конденсаторе С2 и энергия магнитного поля трансформатора практически не успевают измениться. Заканчивается лавинообразный процесс полным отпиранием VT1 и переходом его в режим насыщения. При этом утрачиваются усилительные свойства VT1, что нарушает ПОС и даёт начало времени формирования вершины выходного импульса. На этом этапе рассасываются неосновные носители, накопленные в базе VT1, что обуславливает процесс заряда конденсатора С2 базовым током. По мере заряда конденсатора С2 ток базы I_б уменьшается, что способствует выходу транзистора из режима насыщения. Когда U_бэ достигнет такой величины, что VT1 выйдет из насыщения, коэффициент усиления станет достаточно большим, а токи I_б и I_к начнут быстро спадать. Снижение I_к вызывает появление в базовой обмотке L2 э.д.с положительной полярности, что приводит к ещё большему снижению токов I_б и I_к и т.д. Процесс также носит лавинообразный характер и продолжается до тех пор, пока I_к не достигнет нуля, а U_к величины напряжения Е_к, т.е. пока VT1 полностью не закроется. При этом заканчивается процесс формирования заднего фронта выходного импульса.

 За это время напряжение на С2 и магнитная энергия Т не успевают измениться. После запирания VT1 отрицательное напряжение на коллекторе продолжает расти. Создаётся

выброс напряжения, вызванный рассеиванием энергии, 

Лабораторная работа № 1

Дата добавления: 2015-05-06