Главная страница
Навигация по странице:

  • ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОНИКИ

  • КРАТКИЕ ПРАВИЛА ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ.

  • ПРАВИЛА ВЫПОЛНЕНИЯ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ.

  • Особое внимание следует обратить на выбор пределов измерения приборов в соответствии с ожидаемыми величинами токов и напряжений в схеме.

  • 1 ИССЛЕДОВАНИЕ СТАТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК

  • Практикум ФОЭ 2008. Методические указания к лабораторным работам Новосибирск 2008 удк 621. 38(075. 8)


    Скачать 11.01 Mb.
    НазваниеМетодические указания к лабораторным работам Новосибирск 2008 удк 621. 38(075. 8)
    АнкорПрактикум ФОЭ 2008.doc
    Дата10.04.2018
    Размер11.01 Mb.
    Формат файлаdoc
    Имя файлаПрактикум ФОЭ 2008.doc
    ТипМетодические указания
    #26610
    страница1 из 6
      1   2   3   4   5   6

    Федеральное

    агентство связи

    Сибирский государственный университет

    телекоммуникаций и информатики

    В.Л. Савиных

    Н.Е. Фадеева

    Э.Н. Шилай

    ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОНИКИ


    Методические указания

    к лабораторным работам

    Новосибирск

    2008

    УДК 621.38(075.8)

    Ктн, доц. В.Л. Савиных, ктн, доц., Н.Е.Фадеева, ассистент Шилай Э.Н.
    В методических указаниях рассмотрены краткие правила по технике безопасности и общие правила выполнения лабораторных работ, приведены описания лабораторных работ по курсу Физические основы электроники, разделы Полупроводниковые диоды, Полевые транзисторы, Биполярные транзисторы, даны указания студентам по выполнению этих работ и по оформлению результатов исследований.

    Для студентов дневной и заочной форм обучения специальностей

    21 020 165, 21 030 265, 21 031 265, 21 040 165, 21 040 265, 21 040 465, 21 040 565, 21 040 665, 23 010 165, 23 010 565.
    Кафедра технической электроники.

    Ил. 13, табл. 26, список лит. 4 назв.

    Рецензент ктн, доцент Матвеев В.А.

    Утверждено редакционно-издательским советом СибГУТИ в качестве

    методических указаний.


    @ Сибирский государственный

    университет телекоммуникаций

    и информатики, 2008 г.



    1. КРАТКИЕ ПРАВИЛА ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ

    ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ.
    1.1.Занятия в лаборатории разрешаются только в присутствии преподавателя.

    1.2. Лица, допущенные к выполнению лабораторных работ, должны знать порядок включения стенда и место расположения ГЛАВНОГО РУБИЛЬНИКА.

    1.3. Включение источников питания осуществляется только после проверки схемы преподавателем или лаборантом.

    1.4. В ходе выполнения работы не прикасаться к открытым токонесущим деталям стенда: клеммам, наконечникам проводов и пр.

    1.5. Все изменения в схеме проводить только после снятия напряжения.

    1.6. Наличие напряжения в цепи проверять только прибором.

    1.7. При обнаружении неисправностей: напряжение на корпусе прибора, короткого замыкания, чрезмерного нагрева и т.п., нужно выключить лабораторный стенд и обратиться к преподавателю. В случае, если отключения стенда оказалось недостаточно для устранения неисправности, а также при попадании студентов под напряжение, находящийся рядом студент должен выключить ГЛАВНЫЙ РУБИЛЬНИК, снимающий напряжение сети сразу со всего оборудования лаборатории.

    1.8. Все работы, связанные с ремонтом стенда и измерительной аппаратуры, производятся только лаборантским составом.

    1.9. ЗАПРЕЩАЕТСЯ:

    - вскрывать макеты и измерительную аппаратуру;

    - переносить приборы с одного стенда на другой без разрешения преподавателя;

    - без разрешения преподавателя выполнять измерения сверх тех пунктов, которые описаны в методическом пособии к данной работе.


    1. ПРАВИЛА ВЫПОЛНЕНИЯ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ.



    1. Подготовка к работе.

    Подготовка к выполнению лабораторной работы включает:

    а) ознакомление с описанием работы;

    б) изучение вопросов курса, указанных в описании, по одному из рекомендованных литературных источников и по конспекту лекций;

    в) подготовку бланка отчета.

    Выполнив указанные пункты, студент должен знать схемы исследования, предполагаемый вид графиков, которые предстоит снять экспериментально, и уметь ответить на контрольные вопросы.

    Предварительная подготовка бланка отчета позволяет в процессе выполнения работы записывать показания приборов непосредственно в таблицы отчета и строить по ним графики.

    Бланк отчета начинается с титульного листа, который должен быть написан по следующей форме:

    CибГУТИ

    Лаборатория электронных приборов
    Отчет по работе №1

    Исследование статических характеристик и параметров полупроводниковых диодов
    Составил студент гр. Р-71 Иванов А. Б. 15. 09. 02

    Проверил доц. Савиных В.Л. 22. 09. 02
    Далее необходимо изобразить схему исследования, схему соединения электродов исследуемого электронного прибора с внешними выводами и заготовить таблицы для записи результатов измерений. Примеры выполнения таблиц даны в каждой лабораторной работе.

    Перед построением таблицы не следует полностью переписывать соответствующий пункт задания. Достаточно указать номер выполняемого пункта (по описанию работы), написать название выполняемого пункта и записать функциональную зависимость (если она имеется в задании).

    Отчет необходимо выполнять на бумаге "в клетку", так как при этом облегчается вычерчивание схем, таблиц и графиков. Записи в отчете должны быть сделаны аккуратно. Схемы, таблицы и координатные оси следует чертить по линейке.


    1. РАБОТА В ЛАБОРАТОРИИ


    Лабораторные работы проводятся фронтально, т. е. все студенты учебной группы выполняют одну и ту же работу бригадами в составе не более двух человек. Рабочим местом для выполнения лабораторных работ бригадой студентов является лабораторный стенд.

    Перед выполнением лабораторной работы каждый студент должен предъявить подготовленный бланк отчета и получить допуск по предстоящей работе.

    При выполнении лабораторной работы схема исследования может быть дана в готовом виде или она должна быть собрана студентами.

    Если схема дана в готовом виде, то перед началом исследования необходимо тщательно ознакомиться с ней, определив назначение каждого элемента схемы (измерительных приборов, источников питания, резисторов и др.). Особое внимание следует обратить на выбор пределов измерения приборов в соответствии с ожидаемыми величинами токов и напряжений в схеме.

    В большинстве лабораторных работ от студента требуется умение самостоятельно собрать схему исследования. Для этого в начале следует определить, какие именно измерительные приборы и источники питания из имеющихся на лабораторном стенде будут использованы в той или иной цепи схемы исследования. Затем производится сборка схемы на лабораторном стенде с помощью гибких проводников.

    Собранная схема перед включением должна быть обязательно проверена преподавателем.

    В процессе выполнения пунктов задания к лабораторной работе студенты обязаны контролировать совпадение полученных результатов с ожидаемыми и предъявлять их для проверки преподавателю.

    По окончании работы необходимо выключить стенд, разобрать схему исследования (если она не давалась в готовом виде) и привести в порядок рабочее место.


    1. ОТЧЕТ ПО РАБОТЕ


    Так как заполнение таблиц бланка отчета производится в процессе выполнения работы, то оформление отчета включает в себя: построение графиков и осциллограмм, расчет необходимых величин и выводы по работе. Оформление отчета производится в соответствии с разделом «Указания к составлению отчета», имеющимся в описании каждой лабораторной работы.

    При записи электрических величин (в таблицах, на осях координат и др.) кроме их обозначений необходимо написать единицы измерения, например: UKЭ, В; IK, мА; R1, Ом.

    При построении графиков следует рационально выбирать масштабы по координатным осям, так чтобы наиболее полно использовать всю площадь графика. Цифры масштаба должны быть расставлены вдоль координатных осей через равные промежутки. На график необходимо наносить реальные значения величин (четко обозначенные точки), полученные в результате эксперимента. Результирующая кривая, построенная по этим точкам, должна иметь монотонный характер и проходить через большинство точек, но необязательно через каждую точку. Общий вид кривой должен соответствовать реальной характеристике исследуемого прибора.

    При выполнении числовых расчетов надо написать формулу, сделать численную подстановку и произвести вычисления, а не писать сразу готовый результат, например:



    Оформление отчета и его защита производится индивидуально каждым студентом в часы, отведенные на выполнение данной работы. Как исключение, допускается защита лабораторных работ на консультации для отстающих студентов. До начала следующей работы должны быть защищены все выполненные ранее лабораторные работы.


    1 ИССЛЕДОВАНИЕ СТАТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК

    И ПАРАМЕТРОВ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ДИОДОВ


    1. Цель работы


    Изучить устройство полупроводникового диода, физические процессы, происходящие в нем, характеристики, параметры, а также типы и применение полупроводниковых диодов.
    2 Подготовка к работе


    1. Изучить следующие вопросы курса:

    1. Электрические свойства полупроводников. Собственные и примесные полупроводники.

    2. Электронно-дырочный переход, его характеристики и параметры. Прямое и обратное включение p-n перехода.

    3. Вольтамперные характеристики и параметры полупроводниковых диодов.

    4. Влияние температуры на характеристики и параметры диодов.

    5. Типы полупроводниковых диодов, их особенности и характеристики. Применение.




    1. Ответить на следующие контрольные вопросы:


    2.2.1. Что такое собственная и примесная проводимость полупроводника?

    1. Объяснить образование электронно-дырочного перехода.

    2. Что такое контактная разность потенциалов? Как она образуется?

    3. Чем определяется толщина p-n перехода?

    4. Нарисовать потенциальную диаграмму p-n перехода при включении его в прямом и обратном направлениях?

    5. Привести классификацию и пояснить систему обозначений полупроводниковых диодов.

    6. Рассказать об особенностях устройства выпрямительных и высокочастотных диодов.

    7. Сравнить теоретическую и реальную вольтамперную характеристики диода.

    8. Сравнить вольтамперные характеристики диодов, изготовленных из Ge, Si и Ga As.

    9. Нарисовать и объяснить характеристику стабилитрона. Показать на ней рабочий участок.

    10. Нарисовать и объяснить вольтамперные характеристики диода для двух различных значений температуры.

    11. Нарисовать и объяснить вольтамперные характеристики диода; указать участки, которые соответствуют состоянию электрического и теплового пробоя.

    12. Перечислить основные параметры полупроводниковых диодов

    ( номинальные и предельные).

    2.2.14. Дать определение дифференциальных параметров и пояснить их физический смысл.

    2.2.15. Что такое барьерная и диффузионная емкости диода? Дать определение.

    2.2.16. Объяснить принцип действия и особенности применения полупроводниковых диодов различных типов: выпрямительных, высокочастотных, импульсных, стабилитронов, варикапов.

    2.2.17. Нарисовать условные обозначения выпрямительных диодов, стабилитронов, варикапов и схемы их включения.

        1. Какими способами можно увеличить допустимую мощность, рассеиваемую диодом?


    3 Литература

    Игнатов А.Н. и др. Основы электроники: Учебное пособие /СибГУТИ.-Новосибирск, 2005. Стр.24-42.

    Электронные, квантовые приборы и микроэлектроника. /Под редакцией Федорова Н.Д. -М: Радио и связь, 1998. Стр. 11-66.

    Электронные приборы. /Под редакцией Шишкина Г.Г. -М.: Энергоатомиздат, 1989. Стр. 12-43, 54-88, 97-129.

    Батушев В.А. Электронные приборы. -М.: Высшая школа, 1980. Стр. 29-85.

    Справочники по полупроводниковым диодам.

    Конспект лекций.
    4 Схема исследования
    На рисунках 1.1 и 1.2 приведены схемы для снятия вольтамперных характеристик диода. Необходимость использования двух схем для снятия прямой и обратной ветвей вольтамперной характеристики вызвана тем, что напряжение на диоде при прямом включении значительно меньше, чем при обратном. Поэтому используются разные источники напряжения G1 и G2 для снятия прямой и обратной ветвей вольтамперной характеристики. Для ограничения резкого изменения тока последовательно с источниками включен резистор R1.



    Рис. 1.1. Схема для исследования вольт-амперных характеристик диодов при прямом включении



    Рис. 1.2. Схема для исследования вольт-амперных характеристик диодов при обратном включении
    Отличие схем состоит также в том, что в первой схеме вольтметр подключен параллельно диоду, а во второй - источнику. Подключать вольтметр непосредственно к диоду во второй схеме не следует, так как ток, протекающий через вольтметр, соизмерим с обратным током диода и микроамперметр будет показывать сумму токов диода и вольтметра, давая большую погрешность.

    Пределы измерения приборов следует выбирать с учетом максимально допустимых параметров исследуемых диодов.

    На рисунке 1.3 приведена схема исследования диода на переменном токе. Источником переменного тока является генератор G, в качестве которого используется генератор Г3-111 или подобный. Форму подводимого напряжения, напряжения на диоде и на нагрузке наблюдают с помощью осциллографа.



    Рис. 1.3. Схема для исследования однополупериодного выпрямителя

    1.   1   2   3   4   5   6
    написать администратору сайта