Введение.
Данный цикл лабораторных работ служит для закрепления материала по курсу лекций «Твердотельная электроника» и получения практических навыков в компьютерном моделировании характеристик электронных приборов и 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.
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 конкретного прибора. 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.
В случае положительной оценки работы, работа зачитывается, при возникновении со стороны преподавателя вопросов, они разрешаются в учебное время.
* Номиналы элементов схемы выбираются из таблицы, выдаваемой преподавателем. Номер задания выбирается студентом в соответствии с номером в списке группы.
2. Краткое содержание лабораторных работ
Лабораторная работе №1. «Исследование прямой ветви вольт-амперной характеристики (ВАХ) p – n – перехода».
С помощью программы «MultiSim 7» исследуется прямая характеристика p – n - перехода. В качестве исследуемого объекта выступает маломощный кремниевый диод.
В процессе работы студенты знакомятся с программой «Multisim 7», осваивают методики построения принципиальных электрических схем и способы использования измерительных приборов для определения токов и напряжений в узлах схемы.
Лабораторная работа №2. «Исследование выпрямительных свойств диода».
Для анализа поведения диода при подаче на него переменного напряжения используется виртуальный осциллограф. При выполнении лабораторной работы студенты учатся получать и анализировать осциллограммы – временные зависимости токов и напряжений в узлах схемы.
Лабораторная работа №3. «Исследование обратной ветви вольт-амперной характеристики (ВАХ) стабилитрона».
В процессе работы студентами исследуется обратная ветвь ВАХ стабилитрона; производится расчет параметров стабилитрона на основе данных моделирования.
Лабораторная работа №4. «Моделирование работы стабилитрона на переменном токе».
Задачей студентов в данной работе является осциллографирование работы одиночного стабилитрона при подаче на него переменного напряжения.
Лабораторная работа №5. «Моделирование работы симметричного стабилитрона на переменном токе».
В данной работе производится осциллографирование работы двойного (включенного встречно) стабилитрона при подаче на него переменного напряжения.
Лабораторная работа №6. «Исследование параметрического стабилизатора».
При исследовании параметрического стабилизатора на стабилитроне студенты знакомятся с принципом работы схемы и рассчитывают коэффициент стабилизации.
Лабораторная работа №7. «Исследование характеристик биполярного транзистора».
Студентами производится определение статических ВАХ биполярного транзистора и рассчитываются его параметры на основе данных моделирования.
Лабораторная работа №8. «Установка рабочей точки однокаскадного усилителя на биполярном транзисторе».
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
