Описание лабораторной работы

Измерительная схема для исследования автогенератора на туннельном диоде показана на рис.1.

Рис.1. Измерительная схема для исследования автогенератора на туннельном диоде

Электрическая схема автогенератора на туннельном диоде показана на рис.2.

Рис.2. Электрическая схема автогенератора на туннельном диоде

Выполнение работы

Задание 1. Исследование работы автогенератора на туннельном диоде с включенным резистивным делителем (рис.2).

Переключить ключ SA1 в положение 1. Наблюдая осциллограмму, резистором-регулятором R1 установить рабочую точку автогенератора соответствующую максимальной амплитуде выходного сигнала, определить форму сигнала. Вращая резистор-регулятор R1 убедиться, что автогенератор очень чувствителен к изменению напряжения питания (выбор рабочей точки). По осциллограмме определите частоту и амплитуду выходного сигнала.

Задание 2. Исследование работы автогенератора на туннельном диоде с диодным делителем (рис.2).

Установить переключатель SA1 в положение 2 и зарисовать осциллограмму выходного напряжения. Вращая резистор-регулятор R1, сделайте выводы по удобству выбора напряжения рабочей точки. Объясните, почему такой вариант схемы целесообразнее использовать, чем вариант с резистивным делителем.

По результатам лабораторной работы сделайте выводы.

Лабораторная работа №8

Исследование работы логических элементов

Вопросы для подготовки

1. Электронный ключ.

2. Схема транзисторного ключа.

3. Режимы работы ключевого транзистора.

4. Переключательная переменная и переключательная функция.

5. Таблицы истинности инвертора и основных двухразрядных функций.

6. Логические схемы на биполярных и полевых транзисторах.

7. Логические схемы на комплементарных транзисторах.

Приборы и оборудование

Лабораторный стенд, источник питания.

Описание лабораторной работы

Измерительная схема для исследования логических элементов показана на рис.1.

Рис.1. Измерительная схема для исследования работы логических элементов

Электрические схемы логических элементов 1, 2 и 3 приведены на рис.2.

Рис.2. Электрические схемы логических элементов: 1, 2, 3

Выполнение работы

Задание 1. Составить таблицы истинности логических элементов и определить их логические функции.

Для определения логической функции элемента 1 на его вход могут быть поданы напряжения высокого уровня при закорачивании ключа SA1 (соответствует подаче на вход логической единицы) и низкого уровеня, когда цепь будет разомкнута (соответствует подаче логического нуля). Свечение светодиода VD1 показывает, что на коллекторе VT1 присутствует высокий уровень напряжения (логическая 1), а если светодиод не светиться, то на коллекторе низкий уровень (логический 0).

Учитывая вышеизложенное, подавая на вход логический «0» или «1», составьте таблицу истинности логического элемента 1 и определите его функцию. Аналогично, подавая на входы элементов логические нули или единицы, составьте таблицы истинности для логических элементов 2 и 3 (рис.2), определите логические функции этих элементов.

По результатам работы сделайте выводы.

Лабораторная работа №9

Исследование работы RS-триггера

Вопросы для подготовки

1. Электронный ключ.

2. Схема транзисторного ключа.

3. Схема RS-триггера с независимым смещением.

4. Физические процессы работы RS-триггера.

5. RS-триггеры на логических элементах.

6. Анализ работы RS-триггера на логических элементах.

7. Синхронный RS-триггер.

Приборы и оборудование

Лабораторный стенд, источник питания.

Описание лабораторной работы

Измерительная схема для исследования RS-триггера приведена на рис.1.

Рис.1. Измерительная схема для исследования работы RS-триггера

Электрическая схема исследуемого RS-триггера приведена на рис.2.

Рис.2. Электрическая схема RS-триггера

Выполнение работы

Задание 1. Исследование устойчивых состояний RS-триггера.

При выполнении работы необходимо учесть, что когда транзистор заперт, на коллекторе имеется высокий уровень напряжения (соответствующий логической единице) и светодиод светится. Когда транзистор открыт, на его коллекторе напряжение близко к нулевому (соответствует логическому нулю) и свечение отсутствует. Поочередно нажимая SA1 или SA2, имитируя подачу в базу переключающего импульса, убедитесь, что схема из одного устойчивого состояния переходит в другое (один транзистор открывается, другой – закрывается и наоборот). Убедитесь, что состояния триггера стабильно и устойчиво, т.е. при отпускании кнопки состояние удерживается.

Задание 2. Исследование запрещенного состояния триггера.

Одновременно зажмите SA1 и SA2. После размыкания кнопок фиксируйте, какой из светодиодов работает. Данный эксперимент повторить не менее десяти раз. Убедитесь в неопределенности работы триггера и объясните полученный результат.

По результатам работы сделайте выводы.

Лабораторная работа №10

Исследование усилительных каскадов на биполярных транзисторах

Вопросы для подготовки

1. Принцип работы биполярного транзистора.

2. Режимы работы транзистора.

3. Схемы включения транзистора.

4. Транзистор как усилительный элемент, коэффициент усиления и АЧХ усилительного каскада.

5. Схемы выбора рабочих точек транзистора.

Приборы и оборудование

Лабораторный стенд, двухлучевой осциллограф, звуковой генератор, источник питания.

Описание лабораторной работы

Измерительная схема для исследования усилительных каскадов показана на рис. 1.

Рис. 1. Измерительная схема для исследования усилительных каскадов

Электрические схемы исследуемых усилительных каскадов на биполярных транзисторах приведены на рис.2 и 3.

Рис. 2. Усилительный каскад с фиксированным напряжением смещения на базе

Рис. 3. Усилительный каскад с фиксированным током базы

Выполнение работы

Задание 1. Установка рабочей точки транзистора.

Подать на вход усилительного каскада синусоидальный сигнал со звукового генератора. Поочередно подключая в измерительную схему усилительные каскады, убедиться в отсутствии искажений выходного напряжения (рис. 4), что свидетельствует о правильном выборе рабочей точки транзистора.

Рис. 4. Формы искаженного выходного сигнала усилителя

Вращением переменного резистора Rб1 добейтесь, чтобы формы U_вх и U_вых отличались (рис. 5) только по амплитуде.

Рис. 5. Формы входного и выходного сигналов усилительного каскада

Задание 2. Измерение коэффициента усиления по напряжению.

При помощи осциллографа измерить амплитуды входного и выходного напряжений. По формуле определите коэффициент усиления для двух схем (рис. 2 и 3).

Задание 3. Измерение АЧХ усилительного каскада.

Не изменяя уровень U_вх, поочередно подавать на вход усилителя сигналы с разной частотой: от 100Гц до 1МГц. Значения выходного сигнала для разных частот занести в таблицу.

Fс(Гц)	102	103	104	105	3×105	5×105	106
Uвых (В)

Постройте график, который является АЧХ усилителя.

Задание 4. Определение фазового сдвига между входным и выходным напряжением.

На экране двухлучевого осциллографа получить диаграммы входного и выходного сигналов (рис. 6).

Рис. 6. Диаграммы входного и выходного сигналов

Измерить разность фаз между сигналами (∆φ).

По результатам лабораторной работы сделайте выводы.