Исследование полупроводниковых диодов, тиристоров и транзисторов. Принципы работы диодов, стабилитронов тиристоров и транзисторов на основе их вольтамперных характеристик, страница 13

На лицевую панель платы вынесены контрольные точки (штырьки), которые можно соединить с помощью гибких перемычек.

В качестве средства отображения информации на плате стенда используются светодиоды. Если светодиод светится, то он отображает логическую «1», если не светится – логический «0».

На плате расположены следующие элементы: ГИ – генератор импульсов; ГОИ – генератор одиночных импульсов, формирующий цифровой импульс при нажатии кнопки «Пуск»; двоичный счетчик, который можно установить в исходное (нулевое) состояние нажатием кнопки «Сброс»; ЦАП с двумя выходами: U_вых1 – выход двухквадрантного ЦАП,  U_вых2 – выход четырехквадрантного ЦАП; К – компаратор; R_вх и R_оп – соответственно, переменные резисторы для регулировки входного и опорного напряжений.

Порядок выполнения работы

1.  Исследование ЦАП (рис. 5.1, а; рис. 5.2, а)

1.1.  Подключите генератор одиночных импульсов к двоичному счетчику, соединив т. 4 и 5 (следите, чтобы провод надежно держался на штырьках).

1.2.  При поданном на плату питании установите заданное преподавателем опорное напряжение U_оп, подключив вольтметр между т. 9 и 13.

1.3.  Обнулите двоичный счетчик однократным нажатием кнопки «Сброс».

1.4.  Снимите зависимости ^U_вых1(^N_вх) и ^U_вых2 (^N_вх ), периодически подавая импульсы на счетчик с помощью кнопки «Пуск». При этом для измерения напряжений ^U_вых1 и ^U_вых2 поочередно подключайте вольтметр между т. 6 и 13, 7 и 13. Измерения проводите каждые 32 импульса, т.е. в результате необходимо иметь 32 значения для каждого из напряжений. Результаты измерений занесите в таблицу, аналогичную табл. 5.1.

1.5.  Разберите схему.

1.6.  Рассчитайте требуемые значения ^U_вых1 и ^U_вых2 по форму-

                                                                                                              ⎛          Nmax ⎞

                                                                                             2⋅Uоп ⋅⎜Nвх −          ⎟

                                     −Uоп ⋅ Nвх                                                ⎝             2    ⎠

лам: U_вых1 =   ; U_вых2 =                             и занесите ре-

                                            Nmax                                                         Nmax

зультаты расчета в таблицу.

Таблица 5.1

1.7. Постройте измеренные и расчетные зависимости U_вых1(N_вх) и Uвых2 (Nвх ).

1.8. Определите погрешности нелинейности ЦАП ΔU_вых1 и ΔU_вых2 как максимальные отклонения экспериментальных значений от расчетных.

2.  Исследование АЦП (рис. 5.1, б; рис. 5.2, б; рис. 5.3)

2.1.  Соберите схему двухквадрантного АЦП последовательных приближений, соединив т. 1 и 2; 3 и 5; 6 и 8; 11 и 12.

2.2.  При поданном на плату питании установите заданное преподавателем опорное напряжение U_оп, подключив вольтметр между т. 9 и 13.

2.3.  Подключите вольтметр между т. 10 и 13 и установите входное напряжение U_вх обратного знака по отношению к опорному напряжению ^U_оп так, чтобы выполнялось условие U_вх.max ≤ U_оп .

2.4.  Для запуска АЦП нажмите кнопку «Сброс». Если на светодиодах установился некоторый код, то АЦП функционирует нормально, в противном случае наблюдается свечение всех светодиодов.