Промислова електроніка (стр. 1 из 8)
Міністерство освіти і науки України
Індустріальний технікум Дон ДТУ
МЕТОДИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ
до виконання лабораторних робіт
з дисципліни «Промислова електроніка»
для студентів спеціальності:
5. 090609 “Монтаж і експлуатація електроустаткування підприємств та цивільних споруд”
Алчевськ
2008
Укладач Коваленко К.В. – викладач електротехнічних дисциплін
Рецензент Колесник С.В - викладач вищої категорії
Затверджено О.М. Присяжнюк – голова методичної ради на засіданні методичної ради
Розглянуто і схвалено на засіданні циклової
комісії електротехнічних дисциплін
Протокол №____
від “___”_________ 20__ р.
Голова комісії _________Л.І. Уманська
зміст
Вступ
Лабораторна робота № 1 «Дослідження напівпровідникового діоду»
Лабораторна робота № 2 «Дослідження біполярного транзистора»
Лабораторна робота № 3 «Дослідження напівпровідникового тиристора»
Лабораторна робота № 4 «Дослідження роботи фоторезистора»
Лабораторна робота № 5 «Дослідження характеристик підсилювача»
Лабораторна робота № 6 «Дослідження операційного підсилювача»
Лабораторна робота № 7 «Дослідження мультивібраторів»
Лабораторна робота № 8 «Дослідження логічних інтегральних схем»
Лабораторна робота № 9 «Дослідження малопотужних випрямлячів і згладжуючих фільтрів»
Лабораторна робота № 10 «Дослідження тиристорних керованих випрямлячів»
Література
Інструкція з охорони життєдіяльності під час проведення лабораторних робіт
Вступ
Для раціонального виконання лабораторної роботи учбову групу слід розділити на дві підгрупи по 12-15 чоловік в кожній. Підгрупа ділиться на учбові бригади з двох-трьох чоловік в кожній. Бригада виконує роботу при максимальній участі в ній всіх членів. Кожний учень повинен бути в курсі всіх питань, передбачених роботою.
За наявності в лабораторії достатньої кількості робочих місць, обладнаних необхідними приладами, апаратами і машинами, рекомендується лабораторні роботи проводити так званим фронтальним методом, коли вся учбова підгрупа виконує одну і ту ж роботу, відразу після проходження відповідної теми за програмою.
Лабораторні роботи слід проводити за затвердженим графіком відповідно до робочого плану викладача. Завдання до лабораторної роботи слід видавати за декілька днів до її проведення. Це дозволить студентам підготуватися до лабораторної роботи заздалегідь, і прийшовши в лабораторію, вони вже ясно уявлятимуть собі об’єм і зміст роботи, основні теоретичні обґрунтування, правила, закони, і т.п.
Домашня підготовка до виконання кожної лабораторної роботи включає повторення теоретичного матеріалу за даною темою, ознайомлення з порядком виконання лабораторної роботи. На стандартному бланку зі штампом студент підготовляє звіт, де записує устаткування, зміст роботи, та обробку результатів вимірювань та обчислень, викреслює принципові електричні схеми, заготовлює таблиці для внесення в них результатів вимірювань та розрахунків під час проведення роботи.
В лабораторії, приступаючи до виконання роботи, необхідно розташувати на робочому столі або панелях контрольно-вимірювальні прилади. Перед зборкою електричної схеми слід ознайомитися з технічними даними приладів, апаратів, електричних машин, що використовуються в даній роботі.
При перевірці схеми необхідно переконатися в надійності контактів в місцях приєднання до приладів, апаратів і машин і в правильному початковому положенні рукояток регулюючих приладів та вимикачів.
Перед включенням підготовленої до випробуванням електроустановки при відсутності напруги стрілки всіх контрольно-вимірювальних приладів повинні бути на нульових відмітках шкал. У разі потреби положення стрілок приладів треба установити на нульове показання.
Вмикання зібраної схеми допустиме тільки після перевірки її викладачем або лаборантом.
В процесі виконання показники контрольно-вимірювальних приладів учнів заносять в підготовлені звіт, а після закінчення роботи, до розбирання схеми дані представляються викладачу для контрольної перевірки. По вказівці викладача схема розбирається, а її елементи (прилади, апарати, провідники і ін.) забираються в місця їх зберігання.
Звіти виконаних робіт виконуються на готових бланках. Звіт повинен включати: тему і мету роботи, устаткування, зміст роботи з таблицями і схемами, обробку результатів вимірювань та обчислень і висновок за роботою.
Розрахунково-графічну роботу і оформлення звіту студенти можуть виконувати дома. Викладачу пред'являють оформлений звіт для перевірки, та після опитування студента за темою лабораторної роботи, вона зараховується.
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №1
Тема: Дослідження напівпровідникового діоду
Мета роботи: ознайомлення з основними параметрами германієвих та кремнієвих діодів, а також зняти їх вольт-амперну характеристики
Прилади та устаткування: джерело живлення 36 В; випрямний міст; мілівольтметр М82 (0-3000 мВ, клас 0,5); міліамперметр; мікроамперметр; реостат; напівпровідникові діоди; сполучні дроти.
Теоретичні обґрунтування
Напівпровідникові діоди - це НП прилади, виготовлені на основі двошарових НП структур і які використовують властивості р-п переходу.
Широко розповсюджені випрямні діоди, дія яких базується на використанні вентильних властивостей р-п переходу.
Ці діоди призначені для випрямлення змінного струму низької частоти.
ВАХ випрямного діода показана на рисунку 1.
Рисунок 1 – ВАХ випрямного діода
Основними параметрами випрямних діодів є:
- граничний прямий струм діода Іпр– максимально допустиме середнє значення струму через діод у прямому напрямку за визначених умов охолодження, у сучасних діодів Іпр= (0,1 ÷ 2200) А;
- максимально допустимий прямий струм діода (імпульсний) Іпр max , становить (10 ÷ 50)Іпр ;
- прямий спад напруги Uпр, тобто середнє значення напруги на діоді при граничному прямому струмі Іпр, для діодів з кремнію становить (0,6 ÷ 0,8) В;
- максимально допустима зворотна напруга Uзв max, що дорівнює максимально допустимому амплітудному значенню зворотної напруги, яке не призводить до виходу з ладу приладу за визначених умов охолодження, Uзв max= (50 ÷ 3000) В.
Виготовляються випрямні діоди переважно із кремнію (у перспективі – із арсеніду галію, як більш термостійкого).
Порядок виконання роботи
1. Ознайомитися з технічними даними вимірювальних приладів та обладнання.
2. Скласти схему (рис.2) та показати її керівнику.
Рисунок 2 – Схема дослідження випрямного діоду
3. Зняти вольт-амперну характеристику діоду при прямій напрузі Іпр=f(Uпр). Для цього потрібно міняти реостатом напругу, зробити 5-6 замірів та занести результати вимірів у таблицю 1.
Таблиця 1
| № п/п | Результати замірів | |||
| Uпр, мВ | Іпр, мА | Uзв, мВ | Ізв, мкА | |
4. Зняти вольт-амперну характеристику діоду при зворотній напрузі Ізв=f(Uзв). Для цього потрібно змінити полярність на діоді VD2, повзунком реостату повільно змінювати напругу, зробити 5-6 замірів та занести результати вимірів у таблицю 1.
Обробка результатів вимірювань і обчислень
1. По отриманим даним визначити коефіцієнт випрямного діоду при однаковій напрузі:
К=Іпр/Ізв.
2. По даним таблиці 1 побудувати вольт-амперну характеристику діода.
Контрольні питання
1. Що таке випрямний діод?
2. Що таке вольт-амперна характеристика діода?
3. Охарактеризуйте будову діода.
4. Поясніть пряму та зворотну гілку ВАХ діода.
5. Які типи діодів Ви знаєте?
6. Поясніть принцип роботи випрямного діоду.
7. Де використовуються випрямні діоди?
8. Якими параметрами характеризується діод?
9. З яких матеріалів виготовляють діоди?
10. Як позначаються діоди на схемах?
Техніка безпеки
1. Уважно прочитати та вивчити інструкцію лабораторної роботи.
2. Пам’ятати, що в лабораторії існує небезпечна для людини висока напруга.
3. Зібрати схему згідно з інструкцією до лабораторної роботи, уникнути перехрещення проводів і надати викладачу для перевірки.
4. Вивчити значення кожного вимірювального приладу, шкалу відмітку, тощо.
5. Вмикати напругу на лабораторну роботу тільки після дозволу викладача і особистій його присутності.
6. Перед тим, як зробити будь-які зміни у схемі, її необхідно вимкнути з джерела електромережі.
7. Після зроблених у схемі змін, вона повинна бути перевірена керівником лабораторних занять і тільки після дозволу керівника підключити до електромережі.
8. Треба пам’ятати, якщо у ланцюзі буде малий опір , то може виникнути великий струм. Це призведе до виходу з ладу приборів та стенду.
9. Слідкувати за межами вимірювання приборів.
10. У разі нещасного випадку негайно вимкнути напругу мережі, для чого потрібно натиснути на аварійну кнопку, розміщену на передній панелі лабораторного столу, а потерпілому надати першу допомогу і викликати швидку медичну допомогу за телефоном 03.
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №2
Тема: Дослідження біполярного транзистора
Мета: дослідження вхідних та вихідних характеристик транзистора, який включили по схемі зі спільним емітером