О Рис. 2 бробка результатів експериментів

1. Побудувати (привести) амплітудні характеристики підсилювача з інвертуючим включенням U_вих=f(U_вх) без і зі зворотнім зв’язком.

2. Побудувати (привести) часові діаграми вхідного і вихідного сигналів.

2. Побудувати (привести) амплітудно–частотну і фазочастотну характеристики підсилювача з визначеними параметрами відповідно до п.3.

Контрольні запитання та завдання

1. У чому полягає відмінність операційних підсилювачів від звичайних?

2. Які основні параметри операційного підсилювача?

3. Як впливає від’ємний зворотній зв’язок на амплітудну характеристику підсилювача?

4. На вхід інвертуючого підсилювача на базі ОП подано вхідну напругу u_вх= 100 mB. Обчислити опір резистора в ланці зворотного зв’язку ОП, якщо u_вих= 9.2 В, а опір резистора на інверсному вході 15 кОм. Переконатись в результатах розрахунку моделюванням в середовищі EWB.

5. На вхід неінвертуючого підсилювача на базі ОП подано вхідну напругу u_вх= 120 mB. Обчислити напругу на виході підсилювача, якщо резистор в ланці зворотного зв’язку ОП 1.0 МОм, а опір резистора на інверсному вході ОП 20 кОм. Результати підтвердити моделюванням в середовищі EWB.

Амплітудні характеристики підсилювача без і зі зворотнім зв’язком

Часові діаграми вхідного та вихідного сигналів

Частотні характеристики підсилювача зі зворотнім зв’язком

Лабораторна робота №6

Імпульсні пристрої

Мета роботи: дослідження ключового режиму роботи біполярного транзистора та роботи мультивібратора з колекторно–базовими зв’язками.

Робоче завдання

1. Побудувати експериментальну модель електронного ключа на базі біполярного транзистора з вимірювальними приладами, рис. 1.

2. Розрахувати значення елементів схеми електронного ключа відповідно до сімейств вхідних і вихідних статичних характеристик транзистора (лабораторна робота №3) та діючих стандартів: визначити значення напруги джерела живлення V1, опору в колі колектора R1 та резистора в колі бази R2 для забезпечення стану насичення транзистора.

3

Рис.1

. Виконати експериментальне дослідження стану насичення транзистора. Параметри схеми електронного ключа та значення напруг і струмів транзистора в стані насичення занести в таблицю 1.

4. Виконати дослідження стану відсікання транзистора. Для цього від’єднати резистор R2 від джерела живлення V1 і з’єднати його з спільною точкою експериментальної моделі ключа. Результати дослідження занести в таблицю 1.

Таблиця 1.

Тип транзистора	R1	R2	V1	IБ	IК	UБЕ	UКЕ
	кОм		В	А	A	B	B
Стан насичення
Стан відсікання

5

Рис.2

. Дослідити схему електронного ключа в динамічному режимі роботи, рис. 2. Для цього долучити до схеми електронного ключа джерело однополярних прямокутних імпульсів, установити їх амплітуду рівною напрузі джерела живлення V1, частоту повторювання відповідно до варіанту завдання (додаток, таблиця 4) та одержати осцилограми вхідних і вихідних імпульсів.

6. За визначеними параметрами схеми електронного ключа побудувати експериментальну модель симетричного мультивібратора з колекторно–базовими зв’язками, рис. 3.

7

Рис. 3

. Визначити значення ємностей конденсаторів С1 і С2 за умови Т≈1.4 RC (Т – період повторюваності імпульсних сигналів відповідно до заданої частоти імпульсів (додаток, таблиця 4), R=R2=R4, C=C1=C2). Задані і визначені параметри мультивібратора занести в таблицю 2.

8. Дослідити роботу мультивібратора:

– одержати за допомогою осцилографа часові діаграми напруг на колекторі і базі транзистора Q2 відповідно до загальної точки;

– визначити за допомогою розширеної моделі осцилографа період імпульсних сигналів Т_м і його значення записати в таблицю 2;

Тип транзистора	V1	R1=R3	R2=R4	f	С1=С2	Т	Тм
	B	кОм		кГц	μФ	сек

– порівняти значення визначеного Т_м і заданого Т періоду імпульсних сигналів мультивібратора.

Таблиця 2.

Обробка результатів експериментів

1. Побудувати (подати) часові діаграми імпульсних сигналів електронного ключа. Зробити аналіз часових діаграм відповідно до результатів дослідження станів насичення і відсікання транзистора.

2. Побудувати (подати) часові діаграми імпульсних сигналів на колекторі і базі транзистора Q2 схеми мультивібратора і пояснити їх характер.

Контрольні запитання і завдання

1. Які умови забезпечення стану насичення біполярного транзистора?

2. Які умови забезпечення закритого стану транзистора?

3. Назвіть напівпровідникові прилади, які можуть використовуватись для побудови електронних ключів.

4. Поясніть принцип роботи мультивібратора в автоколивальному режимі.

5. Назвіть області використання мультивібраторів.

Часові діаграми імпульсних сигналів

Лабораторна робота №7

Однофазні випрямлячі

Мета роботи: Дослідження одно і двонапівперіодних однофазних випрямлячів та впливу на випрямлену напругу згладжувальних фільтрів.

Робоче завдання

1

Рис. 1

. Побудувати експериментальну модель однонапівперіодного випрямляча з однофазним трансформатором (використати модель ідеального трансформатора) та вимірювальними приладами: осцилографом для спостереження напруг на вторинній обмотці трансформатора u₂ і на навантаженні u_d, вольтметрами для вимірювання діючого значення напруги на вторинній обмотці трансформатора U₂ і постійної складової напруги на навантаженні U_d та амперметром для вимірювання постійної складової струму навантаження I_d, рис. 1.

2. Виконати дослідження однопівперіодного випрямляча без згладжувального фільтра:

– визначити і установити коефіцієнт трансформації трансформатора, приєднаного до мережі промислової частоти напруги U=220 B за умови забезпечення постійної складової напруги на опору навантаження U_d (значення напруги U_d відповідно до варіанту завдання – додаток, таблиця 5);

– одержати осцилограми напруг на вторинній обмотці трансформатора u₂ і на навантаженні u_d;

– записати діюче значення напруги на вторинній обмотці трансформатора U₂ та постійних складових напруги (середнього значення) на навантаженні U_d і струму I_d в табл. 1;

– одержати дискретний спектр ряду Фур’є напруги на навантаженні і за його допомогою визначити коефіцієнт пульсацій (меню Analysis → Fourier) та записати його значення в табл. 1;

– не змінюючи напругу на вторинній обмотці трансформатора і опору навантаження виконати аналогічні дослідження випрямляча з L і C фільтрами.

Таблиця 1

Схема випрямляча	Тип згладжувального фільтра	Напруга, В			Струм, А	Коефіцієнт пульсацій	Коефіцієнт згладжування
		U2	Ud	Um1	Id
Однонапівперіодний випрямляч	Без фільтра
	L–фільт
	C–фільт
Двонапівперіодний випрямляч	Без фільтра
	L–фільт
	C–фільт

3. Зняти зовнішні характеристики однонапівперіодного випрямляча U_d=f(I_d) при U₂ = const без фільтра і з CLC–фільтром. Змінюючи опір навантаження, одержати 6 вимірів, включаючи режим холостого ходу (режим холостого ходу випрямляча забезпечити установленням значного опору навантаження, наприклад 1 МОм). Показання приладів записати в табл. 2.

Схема випрямляча		Вимірювальна величина	Номер вимірювання
			1	2	3	4	5	6
Однонапівперіодний випрямляч	Без фільтра	Ud, B
		Id, A
	з CLC–фільтром	Ud, B
		Id, A
Двонапівперіодний випрямляч	Без фільтра	Ud, B
		Id, A
	з CLC–фільтром	Ud, B
		Id, A

Таблиця 2

4

Рис. 2

. Побудувати експериментальну модель двонапівперіодного випрямляча в якій використати модель ідеального трансформатора з середньою точкою, рис. 2.

5. Одержати осцилограми напруг на вторинних обмотках трансформатора відносно середньої точки та виконати дослідження відповідно до п. 2 і 3. Результати досліджень записати в табл. 1 і 2.