сборник лаб к вашим услугам. Сборник лаб раб (1). Колледж связи
![]()
|
Получить допуск к работе, выполнив тест для допуска:
Выполнить измерения и построить стоковые и стоко-затворную характеристики полевого транзистора. По снятым характеристикам определить дифференциальные параметры полевого транзистора: внутренне сопротивление, крутизну и коэффициент усиления напряжения. Ответить на контрольные вопросы. 11 Порядок выполнения работы Привести схему исследования полевого транзистора с управляющим p-n–переходом (рисунок 1). ![]() Рисунок 1 Изменяя напряжения Uси и Uзи , определить ток стока и значения занести в таблицу 1 и таблицу 2. Таблица 1
Таблица 2
По результатам измерений построить стоко-затворные и стоковую характеристики полевого транзистора. Рассчитать дифференциальные параметры полевого транзистора: внутренне сопротивление, крутизну и коэффициент усиления напряжения (см. Приложение). Сделать выводы. Оформить отчёт о проделанной работе. Содержание отчёта Наименование и цель работы. Выполненное задание. Ответы на контрольные вопросы Контрольные вопросы Привести условно-графические обозначения МДП-транзисторов с встроенным и индуцированным каналом (указать тип канала). Указать достоинства полевых транзисторов по сравнению с биполярными. ПРИЛОЖЕНИЕ В отличие от биполярных транзисторов, где движутся носители зарядов обоих знаков, полевые транзисторы являются униполярными, т.е. принцип их работы основан на управлении движением носителей только одного знака (основных носителей). Основные достоинства полевых транзисторов по сравнению с биполярными: – большое входное сопротивление; – малый уровень собственных шумов, высокое качество усиления; – высокий коэффициент усиления тока. Различают несколько типов полевых транзисторов: – полевой транзистор с управляющим p-n–переходом – полевые транзисторы с изолированным затвором или МДП–транзисторы, которые в свою очередь делятся на МДП–транзисторы с встроенным каналом и МДП–транзисторы с индуцированным каналом. Рассмотрим принцип работы полевых транзисторов с управляющим p-n–переходом. В полевом транзисторе с управляющим p-n–переходом управление током стока осуществляется изменением поперечного сечения канала. На рисунке 2 приведена структура рассматриваемого полевого транзистора. ![]() Рисунок 2 Полевой транзистор представляет собой прибор с тремя выводами: исток (И), сток (С), затвор (З). Исток и сток соединены каналом – областью полупроводника, по которому протекает ток основных носителей заряда. Канал может иметь проводимость n –типа или p – типа. Исток – электрод, через который в канал втекают основные носители заряда. Сток – электрод, через который они вытекают. В центральной части канала создается p-n–переход с выводом от наружной области, который является третьим электродом и называется затвором. Сопротивление канала зависит от материала полупроводника, концентрации примесей в нем, а также от его сечения и длины. На p-n–переход подается обратное напряжение, под действием которого изменяется сечение канала. Рассмотрим принцип работы полевого транзистора с управляющим p-n–переходом. Если приложить напряжение между стоком и истоком, то по каналу протекает ток основных носителей заряда – ток стока Iс. Для n-области основными носителями являются электроны, поэтому для движения их от истока к стоку полярность напряжения должна быть: на «И»→(-), на «С»→(+). Величина Iс зависит от сопротивления канала. Если на затвор подать обратное напряжение, то под его воздействием увеличится толщина запирающего слоя p-n–перехода, сечение канала (Sкан) уменьшится и его сопротивление (R) возрастет. В результате ток стока уменьшится. Обратное напряжение, при котором канал полностью перекрывается и ток стока равен нулю, называется пороговым напряжением (отсечки) – Uзи.отс (рисунок 4). Таким образом, изменяя обратное напряжение на затворе, можно управлять величиной тока стока Iс. Работа полевого транзистора описывается семейством статических характеристик: стоковыми и стоко-затворными (рис.3, рис.4) ![]() ![]() Рисунок 3 Рисунок 4 К параметрам полевых транзисторов относятся: внутреннее дифференциальное сопротивление Ri – характеризует степень влияния на ток стока выходного напряжения на стоке при постоянном напряжении на затворе Ri=ΔUси / ΔIс при Uзи=const крутизна S – характеризует управляющее действие затвора, т.е. изменение тока стока при изменении напряжения на затворе при постоянном напряжении на стоке S= ΔIс / ΔUзи при Uси=const статический коэффициент усиления µ показывает во сколько раз изменение напряжения на затворе Uзи сильнее влияет на ток стока, чем изменение напряжения на стоке Uси. µ= ΔUси / ΔUзи при Ic= const Параметры Ri, S, µ связаны между собой соотношением: µ=S·Ri Параметры Ri и S можно определить по стоковым характеристикам. Пример графического определения Ri ![]() ![]() Пример графического определения S ![]() ![]() По формуле определяем μ: μ = Ri · S = 5,7 · 1,8 = 10,26 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №5 НАИМЕНОВАНИЕ: Исследование фотоэлектронного прибора Цель работы Снять вольт-амперную и световую характеристики фоторезистора. Определить параметры фоторезистора. Формирование ОК4,5,6; овладение знаниями и умениями, необходимыми для освоения ПК4.1-4.3 Подготовка к работе Повторить тему «Полевые транзисторы» по указанной литературе. Литература Славкина Т.А. Основы электроники и цифровой схемотехники. Учебное пособие. КС ПГУТИ, 2019. Электронная версия. Некрылова Т.Б. Электронная техника. Учебное пособие. КС ПГУТИ, 2018. Электронная версия. Перечень необходимых материалов Описание лабораторной работы. ПЭВМ. Задание Получить допуск к работе, выполнив тест для допуска:
Выполнить измерения и построить вольт-амперную и световую характеристики фоторезистора. Рассчитать темновое и световое сопротивления фототрезистора. Ответить на контрольные вопросы. Порядок выполнения работы Привести схему исследования полевого транзистора с управляющим p-n–переходом (рисунок 1). ![]() Рисунок 1 Изменяя напряжение и световой поток, определить ток, протекающий через фоторезистор и значения занести в таблицу 1 и таблицу 2. Таблица 1
Таблица 2
По результатам измерений построить вольт-амперную и световую характеристики фоторезистора. Рассчитать темновое и световое сопротивления фоторезистора (см. Приложение). Сделать выводы. Оформить отчёт о проделанной работе. Содержание отчёта Наименование и цель работы. Выполненное задание. Ответы на контрольные вопросы Контрольные вопросы Перечислить фотоприемники и фотоизлучатели. Что такое оптрон? ПРИЛОЖЕНИЕ В данной работе исследуется один из фотоэлектронных приемников с внутренним фотоэффектом – фоторезистор. Внутренний фотоэффект заключается в том, что под действием электромагнитного излучения в полупроводнике происходит генерация пар носителей заряда (электронов и дырок), в результате чего увеличивается проводимость полупроводника. Фоторезистор – полупроводниковый резистор, изменяющий свое сопротивление под действием излучения. Устройство фоторезистора приведено на рисунке 1. Е ![]() Основными характеристиками фоторезистора являются: – вольт-амперная Iф = f(U) при Ф=const (зависимость фототока от приложенного напряжения). – световая Iф = f(Ф) при U=const (зависимость фототока от светового потока). Характеристики приведены на рисунок 3 и 4. Рисунок 2 Вольт-амперная характеристика Световая характеристика фоторезистора фоторезистора ![]()
К параметрам фоторезистора относятся: Rт – темновое сопротивление (при минимальной освещенности) S – интегральная чувствительность. S = Iф / Ф (мкА/Лм) При выполнении работы необходимо рассчитать: Rт = U / Iт, где U – приложенное напряжение Iт – ток при минимальной освещенности Rсв = U / Iсв, где U – приложенное напряжение Iсв – ток при максимальной освещенности. Фоторезисторы применяются в схемах автоматики. Кроме фоторезисторов к приборам с внутренним фотоэффектом относятся: фотодиод, фототранзистор. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №6 НАИМЕНОВАНИЕ: Исследование работы ИЛЭ Цель работы Изучить работу логических элементов и сумматоров. Формирование ОК4,5,6; овладение знаниями и умениями, необходимыми для освоения ПК4.1-4.3 Подготовка к работе Повторить тему «Интегральные логические элементы» по указанной литературе. Литература Славкина Т.А. Основы электроники и цифровой схемотехники. Учебное пособие. КС ПГУТИ, 2019. Электронная версия. Перечень необходимых материалов ПЭВМ. Программа Electronics Workbench 5.12. Задание Получить допуск к работе, ответив на вопросы для допуска: Что такое логический элемент? Привести УГО основных логических элементов. Указать выполняемую функцию. Исследовать работу логических элементов: И, ИЛИ, ИЛИ-НЕ, И-НЕ, Исключающее ИЛИ, Равнозначность. Ответить на контрольные вопросы. Порядок выполнения работы Для исследования работы логических элементов собрать схему (рисунок 1). Схема собирается на рабочем столе. Сначала необходимо все элементы схемы с панелей радиоэлементов перетащить, не отпуская левой кнопки мыши, на рабочий стол, а затем соединить. Для этого надо подвести указатель мыши к внешнему выводу первого радиоэлемента и при появлении точки нажать левую кнопку мыши, а затем, не отпуская ее, подвести указатель к внешнему выводу второго радиоэлемента и при появлении точки отпустить левую кнопку мыши. Панель радиоэлементов и измерительных приборов ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() В программе Electronics Workbench условно-графические обозначения логических элементов даны в американском стандарте. Соответствие этого стандарта отечественному приведено в таблице 2. Таблица 2
Перед соединением элементов схемы переключатели необходимо перевернуть на 1800. Для этого их надо выделить (щелкнуть по ним один раз левой кнопкой мыши) и нажать два раза кнопку ![]() |