АПД 1
министерство образования и науки россиЙской федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ
Томский политехнический университет»
_______________________________________________________________________________________
Институт ЭНИН
Кафедра ЭПЭО
«ИССЛЕДОВАНИЕ ВАХ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ С ПОМОЩЬЮ Electronics Workbench»
Отчет по лабораторной работе №1
Вариант 7
Выполнил студент:
гр. 5а14 Раитин М.Д.
Проверил преподаватель:
Бурулько Л.К.
Томск 2013 г.
Цель работы –
изучение возможностей в программе
«Electronics Workbench» для имитационного
моделирования электронных схем.
Задание 1. С применением программы EWB получить прямые ветви вольт-амперных характеристик диода и стабилитрона.
Таблица 1.1
Вариант | Стабилитрон | Диод |
7 | 1N4728A | 1N4150 |
Рис.1.1 Схема для исследования вольт-амперной характеристики диода 1N4150.
Таблица 1.2
Таблица данных вольт-амперной характеристики диода 1N4150
U, мВ | 0 | 595,4 | 637,1 | 665,1 | 683,5 | 714,7 | 732,6 | |
I, мА | 0 | 0. | 0.5 | 1 | 3 | 5 | 20 |
1Рис.1.2 Диаграмма ВАХ диода 1N4150
Рис.1.3 Схема для исследования вольт-амперной характеристики стабилитрона 1N4728A
Таблица 1.3
Таблица данных вольт-амперной характеристики стабилитрона 1N4370А
U, В | 0 | 595,4 | 665,1 | 683,5 | 696,7 | 714,7 | 732,6 | |
I, мА | 0 | 0. | 0.5 | 1 | 3 | 5 | 10 | 20 |
1Рис.1.4 Диаграмма ВАХ стабилитрона 1N4728A
Вывод: в результате измерений было установлено, что вольтамперная характеристика диода и стабилитрона совпадают, так как при прохождении тока в прямой ветви они обладают одинаковыми свойствами и функциями.
Задание 2. С применением программы EWB получить и в программу Excel построить семейство выходных ВАХ биполярного транзистора.
Таблица 2.1
Вариант
Тип транзистора
7
BD501B
Рис.
2.1 Схема для
исследования ВАХ биполярного транзистора
2N3904
Рис.2.2 Диаграмма ВАХ биполярного транзистора BD501B
Таблица 2.2
Таблица данных ВАХ биполярного транзистора BD501B
Uкэ, В | ||||||||
0 | 0,1 | 0,3 | 0,5 | 1 | 2 | 3 | ||
Iб=5мА | Iкэ, А | 0 | 0,05779 | 0,2086 | 0,2329 | 0,2340 | 0,2381 | |
Iб=10мА | Iкэ, А | 0 | 0,06643 | 0,2489 | 0,3413 | 0,3436 | 0,3467 | 0,3497 |
Iб=20мА | 0 | 0,07070 | 0,2723 | 0,4587 | 0,4989 | 0,5033 | 0,5077 |
Вывод: напряжение зависит от тока базы
транзистора, но при некоторых значения
напряжение становится постоянным и не
меняется.
Задание 3. Собрать в программе «Electronics Workbench» усилитель переменного тока по схеме с применением транзистора, подключив все необходимые приборы: функциональный генератор (
Определить, используя анализатор частотных характеристик (Bode Plotter):
– среднюю частоту полосы пропускания fср;
– нижнюю граничную частоту полосы пропускания fнижн;
– верхнюю граничную частоту полосы пропускания fверхн;
– коэффициент усиления по напряжению в рассматриваемой схеме
в относительных единицах
– величину отставания по фазе φ выходного сигнала относительно входного на нижней, средней и верхней частоте полосы пропускания;
Определить, используя осциллограф (Oscilloscope):
– величины kU и φ при fнижн, fср, fверхн;
– вычислить LU=20lgkU при нижнf,
срf,
верхнf.
Рис. 3.1 Схема усилителя переменного тока (УПТ), набранная в программе «Electronics Workbench» с применением транзистора.
Рис. 3.2 Логарифмическая амплитудно-частотная характеристика (ЛАЧХ) УПТ, индицируемая инструментом Bode Plotter в «Electronics Workbench».
Рис. 3.3 Фазо-частотная характеристика (ФЧХ) УПТ, индицируемая инструментом Bode Plotter в «Electronics Workbench».
Рис. 3.4 Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ)
УПТ, индицируемая инструментом Bode Plotter в «Electronics Workbench».
Рис. 3.5 ЛАЧХ УПТ, построенная в Excel
Рис. 3.6 АЧХ УПТ, построенная в Excel
Рис. 3.7 ФЧХ УПТ, построенная в Excel
Рис.
3.8 Осциллограмма
входного и выходного сигналов УПТ
Методика определения фазы выходного сигнала УПТ с применением осциллографа на примере сигнала с частотой fн
fн = 1,7 [кГц]
VA1=Uвx.a=0,01988 [В]
T1-Т2=-220,6*10-6 [сек]
VB2=Uвых.а=1,238 [В]
kU=62,27 [о.е.]
LU=35,886 [дБ]
Методика определения коэффициента усиления по напряжению УПТ kU[o. e.] с применением осциллографа на примере сигнала с частотой fcp.
Fср =476,6 [кГц]
VA1=Uвx.a=0,01988 [В]
T1-Т2= -3,13*10-6 [сек]
VB2=Uвых.
а=1,6
[В]
kU=80,86 [о.е.]
LU=38,15[ дБ]
Методика определения коэффициента усиления по напряжению УПТ LU [дБ] с применением осциллографа на примере сигнала с частотой fверх
Fверх =134,5 [МГц]
VA1=Uвx.a=0,01988 [В]
T1-Т2=-4,65*10-9 [сек]
VB2=Uвых.а=1,14 [В]
kU=35,17 [о.е.]
LU=35,17 [дБ]
Табл. 3.1. Результаты измерений
Измерительный прибор | Паратметры усилителя | Частоты, кГц | ||
fнижн =1,689 | fср =476,6 | fверх = 134500 | ||
Анализатор частотных характеристик | kU,
о. | 64,6 | 89,3 | 58,5 |
LU, дБ | 36,2 | 39 | 35,343 | |
| -134,9 | -180 | -233 | |
Осциллограф | kU, о.е. | 62,27 | 80,86 | 57,34 |
LU, дБ | 35,886 | 38,15 | 35,17 | |
| -135 | -177,03 | -225,153 | |
е. Вывод: параметры усилителя, найденные с помощью
Bode
Plotter
и Oscilloscope,
примерно совпадают.
Небольшая погрешность
обусловлена округлением
промежуточных результатов.
Задание 4. Собрать схему электропривода постоянного тока с транзисторным ключом. Необходимо определить время переходного процесса скорости двигателя при скважности включения транзисторного ключа.
Duty Cycle 30%
Рис. 4.1 Схема электропривода постоянного тока с транзисторным ключом.
Устанавливаем параметры генератора: импульсы прямоугольной формы с амплитудой 10В и частотой 50Гц. С помощью параметра Duty Cycle задаем скважность импульсов 30%.
Рис. 4.2 Параметры Function Generator.
Рис. 4.3 Показания осциллографа.
Вывод: За 242 периода двигатель разгоняется до
установившейся скорости. Время разгона
или время переходного процесса скорости
двигателя равно времени, за которое
скорость двигателя достигнет 95% от
установившегося значения (отсутствие
перерегулирования).
Значит, время переходного процесса занимает примерно 230 периодов и примерно 2,135505 сек.
Задание 5.
I=2,617(A), V1=-15,71(B), V2=4,872(B), V3=-646,9(mB), V4=-21,23(B)
Задание 6. Для однофазного мостового выпрямителя с LC-фильтром низких частот на выходе определить размах пульсаций напряжения на нагрузке.
Рис.6.1 Схема для определения размаха пульсаций напряжения на нагрузке однофазного мостового выпрямителя с LC-фильтром низких частот.
Рис.6.2 Показания осциллографа.
Размах пульсаций определяется как разница между максимальной и минимальной величинами напряжения по показаниям осциллографа. Из рисунка видно, что размах пульсаций равен 106,6723В.
Задание
7. Для
Двухзвенного симметричного нагруженного
LC-фильтром
низких частот определить координаты
двух точек резонанса.
Параметры R1,R2,R3,
L1
и L2
такие же, как и в схеме, собранной в EWB.
Численные данные для ёмкости коненсаторов
фильтра (C1=C2=C)
взять с таблицы.
Вариант | С, мкф |
7 | 70.7 |
Такой фильтр имеет две резонансные частоты, которые в ненагрженном режиме дают значительное увеличение коэффициента передачи по сравнению с режимом постоянного тока. На частоте 31.62 Гц коэффициент передачи фильтра составляет 0.725 дб.
Вывод: изучил
возможности в программе «Electronics
Workbench» для имитационного моделирования
электронных схем. В частности: собирать
электрические схемы, строить различные
графики и диаграммы. А также экспортировать
результаты измерений в другие программы,
такие как Microsoft
Office
Excel.
1N4728ATR | onsemi, 3,3 В Стабилитрон 5% 1 Вт Сквозное отверстие 2-контактный DO-41
Это изображение представляет ассортимент продукции
Посмотреть все Стабилитроны
Доступно для заказа.
Добавить в корзинуЭтот продукт в настоящее время недоступен для заказа.
К сожалению, этого товара нет на складе, и в настоящее время он недоступен для заказа.
tickДобавлено
Посмотреть корзину
Цена (без НДС) Каждая (на барабане 3000)
$0.073
(exc. GST)
$0.08
(inc. GST)
| units | Per unit | Per Reel* |
| 3000 — 3000 | $0. 073 | $219.00 |
| 6000 — 9000 | $0.071 | $213.00 |
| 12000 + | $0.07 | $210.00 |
| *price indicative | ||
- RS Артикул:
- 169-8628
- Изготовитель. Part No.:
- 1N4728ATR
- Manufacturer:
- onsemi
Technical data sheets
- docPdf1N4728A — 1N4758A, Zener Diodes Data Sheet
- docZipSchematic Symbol & PCB Footprint
Legislation and Compliance
Подробная информация о продукте
Стабилитроны 1 Вт, серии 1N4728A — 1N4758A, Fairchild Semiconductor
Zener Diodes, Fairchild Semiconductor
Specifications
| Attribute | Value |
| Nominal Zener Voltage | 3. 3V |
| Diode Configuration | Single |
| Количество элементов на чип | 1 |
| Тип монтажа | Сквозное отверстие |
| Максимальная рассеиваемая мощность | 1 W |
| Package Type | DO-41 |
| Zener Type | General Purpose |
| Zener Voltage Tolerance | 5% |
| Pin Count | 2 |
| Test Ток | 76 мА |
| Максимальный импеданс Зенера | 10 Ом |
| Максимальный обратный ток утечки | 100 мкА |
2,72 (DiA. ) X 5,2 мм | |
| Максимальная рабочая температура | +200 ° C |
| Минимальная рабочая температура | -65 ° C | -65 ° C | -65 ° C | 9 -65 ° C9 -65 ° C9 -65 ° C9 -65 ° C. ?
Но что такое я Z ? (Поэтому я могу ввести характеристики одного в CircuitLab.
