Практикум по микроэлектронике (стр. 13 )

Рисунок 7.1 - Методика определения параметров ОУ по экспериментальной статической характеристике

.

Литература: 1, стр.148-156; 2, стр. 189-194; 3, стр. 85-89

Контрольные вопросы

1. Основные параметры операционного усилителя.

2. Работа основных схем на базе операционного усилителя.

3. Статические характеристики отдельных схем. 5.4. Основы расчета схем на базе операционного усилителя.

4. Методика экспериментального определения дифференциального коэффициента усиления, напряжения смещения, напряжений насыщения.

5. Приближенный расчет статических характеристик нелинейного усилителя при идеализации характеристик нелинейных элементов.

6. Из каких каскадов состоят ОУ?

7. Для чего включают обратные связи в ОУ?

8. Чем определяется полоса пропускания ОУ?

9. По каким формулам определяют коэффициент усиления инвертирующего и неинвентирующего ОУ?

Тема 8. Усилительный каскад переменного тока с общим эмиттером

Цель: Ознакомиться с работой каскада усилителя переменного тока. Приобрести навыки определения характеристик каскада и выбора режима его работы.

Расчет усилительного каскада с общим эмиттером. Согласно варианту задания рассчитать элементы усилительного каскада и его коэффициенты усиления в области средних частот. При расчете использовать формулы (2.1),…,(2.4), (2.7), (2.8), (2.20). Шкалы допустимых номиналов резисторов и емкостей приведены в табл.8.4 и табл.8.5. На принципиальной схеме каскада проставить расчетные значения постоянных напряжений на базе, эмиттере и коллекторе транзистора.

Используя пакет программ Electronics Workbench собрать схему усилительного каскада согласно рис.8.1.

Рисунок 8.1 - Каскад переменного тока с общим эмиттером и фиксированным током эмиттера в режиме покоя

При нулевом входном сигнале замерить постоянные напряжения на базе, эмиттере и коллекторе транзистора. Убедиться, что они близки к расчетным значениям.

К коллектору транзистора и нагрузке подключить осциллограф. Подавать входное напряжение с частотой fВХ = 10fН. Изменяя амплитуду входного сигнала замерять переменное напряжение на входе каскада, коллекторе транзистора и нагрузке не менее чем для четырех точек в линейной области, когда не наблюдается заметных искажений выходного напряжения, и четырех точек в нелинейной области. Занести в табл.2.1 значения входного сигнала, переменных напряжений на коллекторе транзистора и нагрузке. Зарисовать формы напряжений на коллекторе и нагрузке при работе усилителя в линейной и нелинейной областях.

Таблица 8.1 - Передача сигналов переменного тока в каскаде с общим эмиттером

, мВ
, В
, В

Построить на одном графике зависимости и .

Рассчитать зависимость коэффициента усиления по напряжению от амплитуды напряжения входного сигнала. Результаты расчета свести в табл.2.2.

Таблица 8.2 - Зависимость коэффициента усиления по напряжению от входного сигнала

, мВ
кU

Подключить согласно рис.8.2. характериограф. Снять частотную характеристику. Зафиксировать в таблице не менее чем по три точки в области низкой частоты (НЧ),средней частоты (СЧ) и высокой частоты (ВЧ), точки граничных частот fH и fB. Построить логарифмические амплитудно–частотные характеристики (ЛАЧХ) для коэффициента усиления по напряжению.

Рисунок 8.2. Схема для автоматического снятия частотных характеристик с помощью характериографа

Справочные данные

Литература: 2, стр.123-125; 3, стр.78-84

Контрольные вопросы

9.  Нарисуйте структурную схему электронного усилителя?

10.  Дайте определение электронному усилителю?

11.  Как различают усилители по характеру усилительных сигналов?

12.  Как различают усилители в зависимости от типа преобразования сигнала?

13.  Как различают усилители в зависимости от назначения?

14.  Как различают усилители в зависимости от типа усилительных элементов?

15.  Как различают усилители по количеству усилительных каскадов?

16.  Что относится основным показателям электронных усилителей?

Тема 9. Исследование схем со структурой последовательного типа

Цель: На практике отработать варианты работы логических элементов. Проанализировать функционально – полные системы переключательных функций.

1. Запишите в тетради номер практической работы, цель, приборы и материалы.

2. Ознакомитесь с теоретически материалом данной работы и ответьте на контрольные вопросы.

3. Ознакомьтесь с логическими элементами лабораторного стенда ( схемы 1 – 8 ) [Рисунок 8.2]. Опишите каждый из них: запишите в тетради номер схемы, охарактеризуйте название элемента, запишите аналитически его закон функционирования, составьте для него таблицу. Каждый из указанных элементов имеет один выход. В таблице, значение функции представьте в двух столбцах: XТ и ХО, где XТ-значения функции по теоретическим расчетам а ХО-опытные значения, которые будут получены в процессе выполнения работы.[См. таблицы 2,3,4].

 

Рисунок 8.2. Элементы лабораторного стенда.

Таблица 9.1 - Таблица истинности для элементов 1,2,4,5,7.

Номер набора

Наборы переменных

Значения функции для 1 элемента

Значения функции для 2 элемента

Значения функции для 4 элемента

Значения функции для 5 элемента

Значения функции для 7 элемента

№

А

В

Х1Т

Х1О

Х2Т

Х2О

Х4Т

Х4О

Х5Т

Х5О

Х7Т

Х7О

Таблица 9.2 - Таблица истинности для элементов 6,8.

Номер Набора	Наборы переменных	Значения функции для 6 элемента	Значения функции для 8 элемента
№	А	В	C	D	Х6Т	Х6О	Х8Т	Х8О

Таблица 9.3 - Таблица истинности для элемента 3.

№	А	Х3Т	Х3О

Рассчитайте работу каждого элемента и заполните таблицы истинности согласно расчетам (столбец ХО - не заполнять).

Литература 8, с.65-78; 11, с. 35-54

Контрольные вопросы

1.  Перечислите все операции алгебры логики и условное графическое обозначение элементов, реализующих эти операции. Покажите аналитически каждую из операций.

2.  Перечислите функционально полные системы переключательных функций. Покажите аналитически и графически базисы Шеффера и Пирса для трёх переменных.

3.  Покажите реализацию операций алгебры логики аналитически и графически в базисе Шеффера.

4.  Чем отличаются базисы ИЛИ-НЕ и ИЛИ, НЕ. Покажите графически.

5.  Постройте на основе базиса И-ИЛИ-НЕ базисы Шеффера и Пирса. Покажите аналитическую запись реализации и графическое представление.

6.  Сколько строк будет иметь таблица истинности для пяти переменных. Расскажите о правилах её составления.

Тема 10. Расчет функционального преобразователя на операционных усилителях

Цель: Изучить работу операционных усилителей (ОУ) с нелинейными обратными связями и принципы построения на их основе функциональных преобразователей. Приобрести навыки настройки функциональных преобразователей по заданным статическим характеристикам.

Теоретические расчеты