Введение.
Данный цикл лабораторных работ служит для закрепления материала по курсу лекций «Микроэлектроника» и получения практических навыков в компьютерном моделировании электронных схем.
Моделирование осуществляется с помощью программы «Multisim 7» (educationalversion). Данная программа позволяет, с одной стороны, сделать наглядным процесс изучения и моделирования схем, а с другой стороны, подготовить студента к работе в реальной лаборатории. В программе для анализа схем может быть применен ряд измерительных приборов, характеристики которых близки к реально существующим: вольтметр, осциллограф, генератор, анализатор спектра и т.д. Не каждое научное или учебное подразделение обладает таким разнообразием и количеством приборов для измерений и исследований.
Следует отметить, что аппарат исследования электронных схем в программе «Multisim 7» весьма обширен и включает все современные методы.
Данный цикл лабораторных работ является логическим продолжением лабораторных работ по курсу «Твердотельная электроника», в которых студенты уже познакомились с программой «Multisim 7» [1].
1. Порядок выполнения работ.
Для выполнения лабораторных работ требуется персональный компьютер с процессором не ниже Pentium –II и операционной системой Win98/2000/XP.
Каждая лабораторная работа состоит из трех этапов:
1) в соответствии с заданием к лабораторной работе из элементов, имеющихся в программе, создается принципиальная электрическая схема для исследования. К схеме подключаются необходимые измерительные приборы;
2) производится запуск схемы на моделирование, в результате чего определяются параметры схемы (токи, напряжения); снимаются необходимые осциллограммы. Изменяя параметры схемы, составляются таблицы данных, подлежащих дальнейшей обработке;
3) оформляется отчет, в котором должны быть обработаны полученные данные, построены графики. В отчете должны присутствовать ответы на все вопросы к лабораторной работе, кроме того, должны быть представлены для контроля копии экранов («скриншоты») в момент работы схемы. Копии экрана возможно получить с помощью free-ware программы “Printkey2000”. Образцы необходимых для отчета изображений, графиков и таблиц данных приводятся в задании к каждой лабораторной работе.
Отчет к лабораторной работе составляется в текстовом редакторе (Open Office и пр.) по действующим нормам и правилам оформления и может быть отправлен преподавателю в электронном виде на указанный им адрес электронной почты (в виде прикрепленного файла), а также может быть передан в учебное время преподавателю в бумажном варианте, либо на электронных носителях информации.
Копии экрана должны обеспечивать читаемость текста на схеме и показаний измерительных приборов.
* Номиналы элементов схемы выбираются из таблицы, выдаваемой преподавателем. Номер задания выбирается студентом в соответствии с номером в списке группы.
2. Краткое содержание лабораторных работ
В данном цикле лабораторных работ исследуются электронные схемы, которые можно условно разделить на пять разделов:
· времязадающие цепи
· операционные усилители
· генераторы и формирователи сигналов
· цифровые схемы
· источники питания.
В процессе работы студенты осваивают методики построения принципиальных электрических схем и способы использования измерительных приборов для определения токов и напряжений в узлах схемы. Для анализа поведения схем на переменном напряжении используются виртуальные генератор сигналов и осциллограф. При выполнении лабораторных работ студенты учатся получать и анализировать осциллограммы – временные зависимости токов и напряжений в узлах схемы.
В лабораторных работах №1, 2 с помощью программы «MultiSim 7» исследуются поведение дифференцирующей и интегрирующей времязадающих цепей. По осциллограммам определяются величины напряжений при различных значениях постоянной времени τ.
В лабораторных работах №3-5 исследуются поведение операционного усилителя (ОУ) в неинвертирующей и инвертирующей схемах включения на переменном напряжении, а так же моделируется работа сумматора на ОУ.
В работах №6, 7 исследуются мультивибратор на биполярных транзисторах и формирователь прямоугольных импульсов - триггер Шмитта, выполненный на основе цифровой микросхемы.
В лабораторных работах № 8, 9 моделируются цифровые устройства, такие как RS – триггер, сдвиговый регистр, дешифратор, и преобразователь кода семисегментного индикатора.
В лабораторных работах № 10, 11 моделируется работа однофазных однополупериодного и мостового выпрямителей. Исследуется поведение выпрямителей с емкостным фильтром на выходе, добавляемым с целью снижения амплитуды пульсаций выпрямленного напряжения.
3. Задания к лабораторным работам.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
