1. Общие методические указания по выполнению стендовых лабораторных работ и требования техники безопасности

1.1. Общие методические указания

В ходе выполнения лабораторных работ студенты должны:

• научиться читать схемы наиболее распространенных электронных устройств, различать условные обозначения полупроводниковых приборов, интегральных линейных и цифровых микросхем ;

• ознакомиться с устройством и внешним видом полупроводниковых, интегральных микросхем и некоторых измерительных электронных приборов; понять принцип действия основных электронных устройств: выпрямителей, сглаживающих фильтров, стабилизаторов;

• приобрести навыки определения характеристик и параметров основных электронных устройств электропитания;

• получить представление о возможностях использования тех или иных полупроводниковых приборов, интегральных микро­схем при решении определенных практических задач.

Учебное пособие составлено применительно к лаборатории электротехники ВИ ЮРГТУ, рассчитанной на одну учебную группу. В ее состав входят 3 универсальных стенда, на каждом из которых могут выполняться все лабораторные работы.

Количество и перечень лабораторных работ, которые выполняются студентами в зависимости от их специализации, зафиксированы в графиках проведения лабораторных занятий.

Приведенные теоретические сведения охватывают минимум учебного материала, необходимый для подготовки и выполнения соответствующей лабораторной работы.

Подготовка к лабораторной работе предусматривает изучение теоретического материала, а также выполнение расчетной части задания. Задание включает расчет параметров и режимов работы электронных устройств, исследуемых в лаборатории. Результаты выполнения задания заносятся в бланк отчета, состоящий из титульного листа, схем электронных цепей и устройств, исследуемых в работе, таблиц для результатов изме-рений. В бланке отчета должно быть предусмотрено место для графиков экспериментально полученных зависимостей и перечня использованных в работе приборов.

На титульном листе должны быть указаны наименование кафедры, название работы, фамилия студента и его группа, этапы выполнения работы: «Коллоквиум сдан», «Работа выполне­на», «Работа защищена». После выполнения каждого этапа око­ло соответствующих слов ставится подпись преподавателя.

1.2. Техника безопасности

Перед выполнением работы в лаборатории необходимо вниматель­но ознакомиться с измерительными приборами, установленными на стенде, и с объектами исследования, смонтированными на схемной испытательной панели, предназначенной для данной работы. Перед началом работы все ре-гуляторы и делители напряжения, регулировочные резисторы и устройства должны быть поставлены в положения, обеспечивающие минимальные токи и напряжения.

При сборке электронных цепей рекомендуется вначале включать элементы цепи с последовательным соединением, а затем осуществлять подключение параллельных ветвей. Соединительные провода к вольтметру и осциллографу включаются в последнюю очередь. При этом провод, соединенный с корпусом измерительного прибора, должен обязательно включаться в одно из гнезд, имеющих потенциал корпуса стенда (обозначено значком  ).

Прежде чем производить запись результатов измерений, необходимо определить диапазон измеряемых величин, количество измерений и наметить значения, которые будут устанавливаться для независимой переменной. Количество этих значений зависит от характера снимаемых зависимостей. Для плавных монотонных зависимостей достаточно иметь 5 - 6 значений независимой переменной, равномерно распределенных по всему диапазону ее изменения. При снятии зависимостей, имеющих резкие экстремумы (как, например, у резонансных кривых), количество экспериментальных значений измеряемых величин в окрестностях особых точек должно быть больше, что позволит получить наиболее достоверную зависимость.

Поскольку в лаборатории используются универсальные стенды, на ко-торых расположены многопредельные приборы, обеспечивающие выполне-ние всех лабораторных работ, перед началом выполнения каждого пункта рабочего задания необходимо выбрать нужный для данного эксперимента прибор и соответствующие пределы измерения. Результаты измерений необходимо заносить в заготовленные дома таблицы в виде делений, отсчитанных по прибору. В таблицах должны быть предусмотрены колонки для результатов измерений, пересчитанных в единицы измеряемых величин (вольты, милливольты, миллиамперы и т. д.). Эти колонки заполняются после проведения определенной серии измерений. Все измерения, относящиеся к одному режиму работы электронного устройства, должны проводиться без перерыва, за короткий промежуток времени во избежание погрешностей в измерениях, обусловленных различными факторами, например нагревом электронного устройства. При проведении большинства экспериментов одним из основных режимов работы электронного устройства является номинальный режим, поэтому измерение номинальных значений электрических вели­чин для большинства лабораторных работ крайне необходимо. Полупроводниковые приборы и микросхемы характеризуются рядом максимально допустимых параметров, превышение которых при проведении эксперимента недопустимо.

При построении некоторых характеристик, например амплитудно-частотной, пользуются логарифмической шкалой для частот, откладываемых по оси абсцисс. При этом измерения, проводимые в широком диапазоне частот, следует осуществлять на частотах, кратных 1, 2 и 5, т.е. при f = 20, 50; 100; 200; 500; 1000 Гц и т.д.

После снятия зависимостей, относящихся к данной серии измерений (выполнение определенного пункта задания), следует построить соответствующие кривые (характеристики) и показать их преподавателю. После выполнения лабораторной работы титульный лист отчета около слов «Работа выполнена» нужно подписать у преподавателя. После этого можно разобрать электрические цепи и отключить измерительные приборы.