PAŃSTWOWA WYŻSZA SZKOŁA ZAWODOWA
W ELBLĄGU
TOMASZ SAMOTYJAK
LABORATORIUM ELEKTRONIKI I MIERNICTWA
Pod redakcją prof. P. Zimnego
Skrypt jest przeznaczony dla studentów II semestru
Instytutu Informatyki Stosowanej na Państwowej Wyższej Szkole Zawodowej w Elblągu
Elbląg 2004
SPIS TREŚCI
Prostowniki prądu stałego jedno- i dwupołówkowe 3
Filtry prostownikowe 6
Tyrystor 9
Wzmacniacz tranzystorowy sygnałów w układzie WE 12
Badanie charakterystyk tranzystora polowego 15
Generatory 18
Wzmacniacz operacyjny 21
Filtry aktywne 24
Układy cyfrowe kombinacyjne 27
Układy cyfrowe sekwencyjne 30
Symulacja obwodów prądu stałego w programie PSpice® 33
Symulacja obwodów prądu przemiennego w programie PSpice® 35
Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa w Elblągu Instytut Informatyki Stosowanej
Laboratorium elektroniki i miernictwa
Ćwiczenie nr 1 Prostowniki prądu stałego jedno- i dwupołówkowe
Cel i zakres ćwiczenia
Celem ćwiczenia są pomiary parametrów popularnych prostowników prądu stałego: prostownika jedno-i dwupołówkowego. Poznanie zależności miedzy wielkościami średnią, skuteczną i maksymalną jednego parametru oraz obserwacja przebiegów prądu i napięcia na oscyloskopie. Zakres ćwiczenia obejmuje:
- przygotowanie do ćwiczenia polegające na określeniu zależności skuteczne, średnie i maksymalne
przebiegów sinusoidalnych,
połączenie obwodu na stole laboratoryjnym według podanego schematu,
wykonanie pomiarów napięć, prądów na miernikach oraz szkiców przebiegów z oscyloskopu,
porównanie z wynikami obliczeń,
opracowanie sprawozdania i wniosków wynikających z ćwiczenia.
Przygotowanie do ćwiczenia
Na podstawie danych katalogowych elementów elektronicznych należy określić napięcie zasilania, wartość prądu obciążenia. Narysować schematy obwodów oraz podać wartości źródeł zasilania, zakresy przyrządów pomiarowych i obciążenia. Narysować tablice pomiarowe dla obydwu układów prostowników. W protokole do sprawozdania należy umieścić wykaz elementów i przyrządów możliwych do użycia w ćwiczeniu.
Rys. 1. Schemat pomiarowy z prostownikiem jednopołówkowym.
Rys. 2. Schemat pomiarowy z prostownikiem dwupołówkowym.
Schematy pomiarowe
Przebieg ćwiczenia
Przedstawić prowadzącemu laboratorium przygotowanie do ćwiczenia. Sprawdzić rodzaj i zakres niezbędnych przyrządów. Połączyć na stole laboratoryjnym obwody pomiarowego według przyjętego schematu z rys. 1. Ustalić parametry obciążenia obwodu, dobrać według nich zakresy pomiarowe przyrządów. Wykonać pomiary napiąć i prądów w obwodzie dla różnych wartości napięcia zasilającego prostownik. Dokonać korekt zakresów przyrządów tak, aby ich wskazania były większe od 2/3 zakresu pomiarowego. Wyniki pomiarów umieścić w tabeli 1. Włączyć oscyloskop i dokonać odpowiednich nastawień jego zakresów. Do wybranych węzłów obwodu przyłączyć sondy oscyloskopu dwukanałowego. Zmierzyć amplitudy napięć pomiędzy wybranymi punktami oraz uzupełnić tabelę 1. Taką samą procedurę wykonać dla prostownika dwupołówkowego. Pod dokonaniu pomiarów policzyć wartości prądu i napięcia średniego oraz rezystancji obciążenia dla wskazanych przez tabelę 1 i 2 punktów pomiarowych. Wyniki pomiarów i obliczeń umieścić odpowiednio w tabeli 1 i odpowiednio tabeli 2.
Przerysować jeden przebieg napięcia i prądu w obwodzie z oscyloskopu oraz nanieść na nim okres przebiegu, amplitudę, wartości maksymalną i średnią napięcia i prądu.
Tab.l. Wyniki pomiarów prostownika jednopołówkowego.
Tab. 2. Wyniki pomiarów prostownika dwupołówkowego.
Zakres sprawozdania
Sprawozdanie z ćwiczenia powinno zawierać:
aktualne schematy obwodu wykonane jako przygotowanie do ćwiczenia,
wykaz i dane znamionowe elementów i przyrządów użytych w ćwiczeniu,
wyniki pomiaru poszczególnych elementów obwodu,
przykładowy przebieg obliczeń wielkości szukanych,
tablice wyników pomiarów,
porównanie zmierzonych wielkości z wielkościami obliczonymi,
spostrzeżenia i wnioski wynikające z laboratorium,
przebiegi napięć i prądów obserwowanych na oscyloskopie oraz naniesienie wartości średniej i
skutecznej.
Pytania kontrolne
Podać podstawowe parametry diody prostowniczej?
Co to jest współczynnik tętnień prostownika i jak go policzyć?
Porównanie parametrów prostownika jednopołówkowego, dwupołówkowego układu Greatz'a.
Porównanie prostowników sterowanych i niesterowanych.
Literatura
Horowitz P., Hill W.: Sztuka elektroniki, WKŁ Warszawa
Hempowicz P.: Elektrotechnika i elektronika dla nieelektryków, WNT Warszawa
Tunia H, Winiarski B.: Energoelektronika w pytaniach i odpowiedziach, WNT Warszawa
Tietze U.,Schenk Ch.: Układy półprzewodnikowe, WNT Warszawa.
Opolski A.: Elektronika dla elektryków, PG Gdańsk.
Wykaz elementów i przyrządów możliwych do użycia w ćwiczeniu
Rezystor suwakowy
Autotransformator
Transformator bezpieczeństwa
Amperomierz
Woltomierz
Oscyloskop
Diody prostownicze
Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa w Elblągu Instytut Informatyki Stosowanej
Laboratorium elektroniki i miernictwa
Ćwiczenie nr 2 Filtry prostownikowe
Cel i zakres ćwiczenia
Celem ćwiczenia są pomiary parametrów filrów prostownikowych. Poznanie zależności miedzy wielkościami średnią, skuteczną i maksymalną jednego parametru oraz obserwacja przebiegów prądu i napięcia na oscyloskopie. Zakres ćwiczenia obejmuje:
przygotowanie do ćwiczenia polegające na określeniu zależności skuteczne, średnie i maksymalne
przebiegów sinusoidalnych,
połączenie obwodu na stole laboratoryjnym według podanego schematu,
wykonanie pomiarów napiąć, prądów na miernikach oraz szkiców przebiegów z oscyloskopu,
porównanie z wynikami obliczeń,
opracowanie sprawozdania i wniosków wynikających z ćwiczenia.
Rys.l. Schemat prostownika i filtra prostowniczego
Schematy pomiarowe
Rys. 2. Przykłady filtrów prostowniczych.
Cel i przebieg ćwiczenia
Celem ćwiczenia jest praktyczne zapoznanie się z podstawowymi filtrami prostownikowymi RL i RC. Zakres ćwiczenia obejmuje:
dobór wartości źródła zasilania, rodzaju i zakresu przyrządów pomiarowych
połączenie obwodów według podanego schematu
wykonanie pomiarów napiąć, obserwacji przebiegów napiąć na oscyloskopie
opracowanie sprawozdania i wniosków z ćwiczenia
Przygotowanie do ćwiczenia
Na podstawie danych katalogowych elementów elektronicznych należy określić napięcie zasilania, wartość prądu zasilania. Narysować schematy obwodów oraz podać wartości źródeł zasilania, zakresy przyrządów pomiarowych i obciążenia. Narysować tablice pomiarowe dla obydwu układów filtrów.
Przebieg ćwiczenia
Przedstawić prowadzącemu laboratorium przygotowanie do ćwiczenia. Sprawdzić rodzaj i zakres niezbędnych przyrządów. Połączyć na stole laboratoryjnym obwody pomiarowego według przyjętego schematu z rys. 2. Ustalić parametry obciążenia obwodu, dobrać według nich zakresy pomiarowe przyrządów. Sprawdzić połączony układ i uzyskać zgodą prowadzącego na włączenie układu do sieci. Wykonać pomiary napiąć i prądów w obwodzie dla różnych wartości rezystancji obciążenia. Dokonać korekt zakresów przyrządów tak, aby ich wskazania były większe od 2/3 zakresu pomiarowego. Włączyć oscyloskop i dokonać odpowiednich nastawień jego zakresów. Do wybranych węzłów obwodu przyłączyć sondy oscyloskopu dwukanałowego. Zmierzyć amplitudy napięć pomiędzy wybranymi punktami. Wyniki pomiarów umieścić w tabeli 1.
Następnie zmienić rodzaj filtru i powtórzyć procedurę pomiarową (rysunek 1 i 2). Wyniki pomiarów umieścić w tabeli 2.
Pod dokonaniu pomiarów policzyć wartości prądu i napięcia średniego dla wskazanych przez tab. 1 punktów pomiarowych. Wyniki pomiarów i obliczeń umieścić odpowiednio w tab. 1.
Przerysować jeden przebieg napięcia i prądu w obwodzie oraz nanieść na nim okres przebiegu, amplitudę, wartości maksymalną i średnią napięcia i prądu.
Z uwagi na występującą dużą wartość pojemności należy zwrócić szczególną uwagę na możliwość porażenia w wyniku dotknięcia nierozładowanego kondensatora.
Tab. 2. Wyniki pomiarów i obliczeń prostowników z filtrami. Zakres sprawozdania
Sprawozdanie powinno zawierać:
schematy obwodów wykonane jako przygotowanie do ćwiczeń
wykaz i dane znamionowe elementów i przyrządów użytych w ćwiczeniu
tablice wyników pomiarów, obserwacji i obliczeń oraz wykresy
porównanie zmierzonych parametrów i parametrami obliczonymi oraz dyskusja nad nimi
spostrzeżenia i wnioski wynikające z ćwiczenia
Pytania kontrolne
Cel i sens stosowania filtrów RC i RL w układach prostowników?
Narysować schemat filtru RL lub RC?
Wady i zalety filtrów RC i RL?
Narysować na przebiegu sinusoidalnie przemiennym okres przebiegu, wartość maksymalną, średnią i
skuteczną.
Literatura
Tietze U., Schenk Ch.: Układy półprzewodnikowe. WNT, Warszawa.
Tunia H, Winiarski B.: Energoelektronika w pytaniach i odpowiedziach, WNT Warszawa
Horowitz P., Hill W.: Sztuka elektronika, WKŁ Warszawa
Hempowicz P.: Elektrotechnika i elektronika dla nieelektryków, WNT Warszawa
Wykaz elementów i przyrządów możliwych do użycia w ćwiczeniu
Rezystor suwakowy
Diody prostownicze
Kondensatory
Amperomierz
Woltomierz
Oscyloskop
Autotransformator
Transformator
Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa w Elblągu Instytut Informatyki Stosowanej
Laboratorium elektroniki i miernictwa Ćwiczenie nr 3
Tyrystor
Cel i zakres ćwiczenia
Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z podstawowymi właściwościami tyrystora, a w szczególności poznanie jego własności zaworowych, pomiar charakterystyki statycznej prądowo-napięciowej. Zakres ćwiczenia obejmuje:
dobór rodzaju i zakresów przyrządów pomiarowych
połączenie obwodu na stole laboratoryjnym według wskazanego schematu
wykonanie pomiarów prądów, napiąć i czasów zgodnie z wytycznymi podanymi w punkcie 3
porównanie wyników pomiarów i oscylogramu
opracowanie sprawozdania i wniosków wynikających z ćwiczenia
Przygotowanie do ćwiczenia
Na podstawie danych znamionowych tyrystora wyznaczyć podstawowe parametry. Zrobić wykaz elementów i przyrządów możliwych do użycia w ćwiczeniu. Zapoznać się z budową i działaniem tyrystora, schematami pomiarowymi oraz parametrami użytkowymi tyrystorów. Narysować schematy obwodów oraz podać wartości źródeł zasilania, zakresy przyrządów pomiarowych i obciążenia. Narysować tablice pomiarowe
Przebieg ćwiczenia
Przedstawić prowadzącemu laboratorium przygotowanie do ćwiczenia. Sprawdzić rodzaj i zakres niezbędnych przyrządów. Połączyć na stole laboratoryjnym obwodu pomiarowego według przyjętego schematu z rys. 1. Sprawdzić połączony obwód i uzyskać zgodę od prowadzącego na włączenie układu do sieci.
Po włączeniu tyrystora do sieci zmierzyć charakterystykę statyczną prądowo-napięciową tyrystora w kierunku przewodzenia dla 4 różnych napięć zasilających tyrystor. Zwrócić uwagę na punkt nieciągłości w tejże charakterystyce poprzez odpowiedni dobór ilości punktów pomiarowych.
Dla 4 różnych napięć A-K zwiększać prąd bramki doprowadzić do załączenia tyrystora. Wyniki pomiarów umieścić w tabeli 1. Po załączeniu tyrystora zmniejszyć prąd bramki do zera. Wyjaśnić, czemu tyrystor nadal przewodzi (jest załączony). Podać sposób na wyłączenie tyrystora
Rys. 1. Schemat pomiaru charakterystyki statycznej tyrystora
Zaobserwować działania tyrystora na oscyloskopie. Przykładowy oscylogram umieścić w sprawozdaniu.
Tabela 1. Pomiar charakterystyki statycznej w kierunku przewodzenia Zakres sprawozdania
Sprawozdanie z ćwiczenia powinno zawierać:
schematy i tablice wykonane jako przygotowanie do ćwiczenia
wykaz i dane znamionowe elementów i przyrządów użytych w ćwiczeniu
wyniki pomiarów i obliczeń zestawione w tablicach wyników i obliczeń
charakterystyką statyczną tyrystora sporządzoną dla obu kierunków przewodzenia prądu
spostrzeżenia i wnioski wynikające z ćwiczenia
Pytania kontrolne
Budowa i zasada działania tyrystora?
Charakterystyka statyczna tyrystora i jej charakterystyczne punkty?
Wady i zalety tyrystora w porównaniu z diodą?
Podstawowe parametry tyrystora i jego odmiany?
Zastosowanie tyrystorów we współczesnym przemyśle?
Literatura
Tietze U., Schenk Ch.: Układy półprzewodnikowe, WNT Warszawa
Tunia H, Winiarski B.: Energoelektronika w pytaniach i odpowiedziach, WNT Warszawa
Horowitz P., Hill W.: Sztuka elektroniki, WKŁ Warszawa
Hempowicz P.: Elektrotechnika i elektronika dla nieelektryków, WNT Warszawa
Wykaz elementów i przyrządów użytych w trakcie ćwiczenia
Tyrystor
Amperomierze
Woltomierze
Zasilacze stabilizowane regulowane
Żarówka
Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa w Elblągu Instytut Informatyki Stosowanej
Laboratorium elektroniki i miernictwa
Ćwiczenie nr 4 Wzmacniacz tranzystorowy sygnałów w układzie WE
Cel i zakres ćwiczenia
Celem ćwiczenia jest poznanie charakterystyk wejściowej, wyjściowej i przejściowej. Naszkicowanie ich oraz naniesienie punktów charakterystycznych. Na podstawie charakterystyki przejściowej wyznaczenie wartości współczynnika wzmocnienia prądowego tranzystora dla składowej stałej prądu. Zakres ćwiczenia obejmuje:
przygotowanie do ćwiczenia polegające na określeniu parametrów granicznych tranzystora,
wybór właściwych przyrządów pomiarowych,
połączenie obwodu na stole laboratoryjnym według podanego schematu,
wykonanie pomiarów napiąć, prądów na miernikach oraz szkiców przebiegów z oscyloskopu,
porównanie z wynikami obliczeń,
opracowanie sprawozdania i wniosków wynikających z ćwiczenia.
Przygotowanie do ćwiczenia
Na podstawie danych katalogowych elementów elektronicznych należy określić napięcie zasilania, wartość prądu obciążenia. Narysować schematy obwodów oraz podać wartości źródeł zasilania, zakresy przyrządów pomiarowych i obciążenia. Narysować tablice pomiarowe dla wszystkich układów pomiarowych. W protokole do sprawozdania należy umieścić wykaz elementów i przyrządów możliwych do użycia w ćwiczeniu.
Rys. 1. Schemat układu do wyznaczenia charakterystyki wejściowej.
Rys. 2. Schemat układu do wyznaczenia charakterystyki wyjściowej.
Schematy pomiarowe
Rys. 3. Schemat układu do wyznaczenia charakterystyki przejściowej.
Przebieg ćwiczenia
Przedstawić prowadzącemu laboratorium przygotowanie do ćwiczenia. Sprawdzić rodzaj i zakres niezbędnych przyrządów. Połączyć na stole laboratoryjnym obwody pomiarowego według przyjętego schematu z rys. 1. Ustalić parametry obciążenia obwodu, dobrać według nich zakresy pomiarowe przyrządów. Dokonać korekt zakresów przyrządów tak, aby ich wskazania były większe od 2/3 zakresu pomiarowego.
Pomiar charakterystyki wejściowej należy wykonać według schematu rys. 1. Dla stałej wartości napięcia UCE=const, zmieniając napięcie Ui, dokonać pomiaru napięcia baza emiter UBe oraz prądu bazy IB. Wyniki pomiarów umieścić w tabeli 1.
Pomiar charakterystyki wyjściowej należy wykonać według schematu rys. 2. Dla kilku wybranych wartości prądu bazy IB=const, zmieniając napięcie U2, dokonać pomiarów napięcia kolektor emiterUCE, prądu kolektora Ic oraz prądu emitera IE. Wyniki obliczeń zamieścić w tabeli 2.
Pomiar charakterystyki przejściowej wykonać według schematu rys. 3. Zmieniając prąd bazy IB dokonać pomiaru prądu kolektora Ic. Wyniki pomiarów zamieścić w tabeli 3.
Tab.l. Wyniki pomiarów charakterystyki wejściowej.
Tab. 2. Wyniki pomiarów charakterystyki wyjściowej.
Tabele pomiarowe
Tab. 3. Wyniki pomiarów charakterystyki przejściowej.
Zakres sprawozdania
Sprawozdanie z ćwiczenia powinno zawierać:
aktualne schematy obwodu wykonane jako przygotowanie do ćwiczenia,
wykaz i dane znamionowe elementów i przyrządów użytych w ćwiczeniu,
wyniki pomiaru poszczególnych elementów obwodu,
przykładowy przebieg obliczeń wielkości szukanych,
tablice wyników pomiarów,
spostrzeżenia i wnioski wynikające z laboratorium,
charakterystyki wejściowa, przejściowa i wyjściowa.
Pytania kontrolne
Budowa i działanie tranzystora bipolarnego?
Podać parametry tranzystora bipolarnego?
Narysować charakterystyki wejściową, przejściową i wyjściową.
Opis tranzystora bipolarnego jako czwórnika.
Definicja wzmocnienia prądowego parametrów konduktancji wyjściowej.
Zastosowanie tranzystorów bipolarnych w elektronice.
Porównanie parametrów tranzystorów bipolarnych i polowych.
Literatura
Horowitz P., Hill W.: Sztuka elektroniki, WKŁ Warszawa.
Hempowicz P.: Elektrotechnika i elektronika dla nieelektryków, WNT Warszawa.
Tunia H, Winiarski B.: Energoelektronika w pytaniach i odpowiedziach, WNT Warszawa.
Tietze U., Schenk Ch.: Ukłdy półprzewodnikowe, WNT Warszawa.
Opolski A.: Elektronika dla elektryków, PG Gdańsk.
Wojtuszkiewicz elementów., Żyta Z.: PSpice przykłady praktyczne, Mikom Warszawa.
Wykaz elementów i przyrządów możliwych do użycia w ćwiczeniu
Tranzystor
Zasilacz stabilizowany
Rezystor suwakowy
Rezystor dekadowy
Amperomierz
Woltomierz
Amperomierz
Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa w Elblągu Instytut Informatyki Stosowanej
Laboratorium elektroniki i miernictwa
Ćwiczenie nr 5 Badanie charakterystyk tranzystora polowego
Cel i zakres ćwiczenia
Celem ćwiczenia jest poznanie charakterystyk wyjściowej i przejściowej tranzystora polowego. Naszkicowanie ich oraz naniesienie punktów charakterystycznych. Na podstawie charakterystyki przejściowej wyznaczenie wartości współczynnika wzmocnienia prądowego tranzystora dla składowej stałej prądu. Zakres ćwiczenia obejmuje:
przygotowanie do ćwiczenia polegające na określeniu parametrów granicznych tranzystora,
wybór właściwych przyrządów pomiarowych,
połączenie obwodu na stole laboratoryjnym według podanego schematu,
wykonanie pomiarów napiąć, prądów na miernikach oraz szkiców przebiegów z oscyloskopu,
porównanie z wynikami obliczeń,
opracowanie sprawozdania i wniosków wynikających z ćwiczenia.
Przygotowanie do ćwiczenia
Na podstawie danych katalogowych elementów elektronicznych należy określić napięcie zasilania, wartość prądu obciążenia. Narysować schematy obwodów oraz podać wartości źródeł zasilania, zakresy przyrządów pomiarowych i obciążenia. Narysować tablice pomiarowe dla wszystkich układów pomiarowych. W protokole do sprawozdania należy umieścić wykaz elementów i przyrządów możliwych do użycia w ćwiczeniu.
Rys. 1. Schemat układu do wyznaczenia charakterystyki wyjściowej.
Schematy pomiarowe
Rys. 2. Schemat układu do wyznaczenia charakterystyki przejściowej.
Przebieg ćwiczenia
Przedstawić prowadzącemu laboratorium przygotowanie do ćwiczenia. Sprawdzić rodzaj i zakres niezbędnych przyrządów. Połączyć na stole laboratoryjnym obwody pomiarowego według przyjętego schematu z rys. 1. Ustalić parametry obciążenia obwodu, dobrać według nich zakresy pomiarowe przyrządów. Dokonać korekt zakresów przyrządów tak, aby ich wskazania były większe od 2/3 zakresu pomiarowego.
Pomiar charakterystyki wyjściowej należy wykonać według schematu rys. 1. Dla kilku wybranych wartości prądu bramki IG=const., zmieniając napięcie UDS, dokonać pomiarów napięcia kolektor emiterUGD, prądu kolektora ID oraz prądu emitera IS. Wyniki obliczeń zamieścić w tabeli 1.
Pomiar charakterystyki przejściowej wykonać według schematu rys. 2. Zmieniając prąd bazy IG dokonać pomiaru prądu kolektora ID. Wyniki pomiarów zamieścić w tabeli 2.
Tab. 1. Wyniki pomiarów charakterystyki wyjściowej.
Tabele pomiarowe
Tab. 2. Wyniki pomiarów charakterystyki przejściowej.
Zakres sprawozdania
Sprawozdanie z ćwiczenia powinno zawierać:
aktualne schematy obwodu wykonane jako przygotowanie do ćwiczenia,
wykaz i dane znamionowe elementów i przyrządów użytych w ćwiczeniu,
wyniki pomiaru poszczególnych elementów obwodu,
przykładowy przebieg obliczeń wielkości szukanych,
tablice wyników pomiarów,
spostrzeżenia i wnioski wynikające z laboratorium,
charakterystyki przejściowa i wyjściowa.
Pytania kontrolne
Budowa i działanie tranzystora unipolarnego?
Podać parametry tranzystora unipolarnego?
Narysować charakterystyki wejściową, przejściową i wyjściową.
Opis tranzystora uniplarnego jako czwórnika.
Definicja wzmocnienia prądowego parametrów konduktancji wyjściowej.
Zastosowanie tranzystorów bipolarnych w elektronice.
Porównanie parametrów tranzystorów bipolarnych i polowych.
Literatura
Horowitz P., Hill W.: Sztuka elektroniki, WKŁ Warszawa.
Hempowicz P.: Elektrotechnika i elektronika dla nieelektryków, WNT Warszawa.
Tunia H, Winiarski B.: Energoelektronika w pytaniach i odpowiedziach, WNT Warszawa.
Tietze U., Schenk Ch.: Ukłdy półprzewodnikowe, WNT Warszawa.
Opolski A.: Elektronika dla elektryków, PG Gdańsk.
Wojtuszkiewicz elementów., Żyta Z.: PSpice przykłady praktyczne, Mikom Warszawa.
Wykaz elementów i przyrządów możliwych do użycia w ćwiczeniu
Tranzystor polowy
Zasilacz stabilizowany
Rezystor suwakowy
Rezystor dekadowy
Amperomierz
Woltomierz
Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa w Elblągu Instytut Informatyki Stosowanej
Laboratorium elektroniki i miernictwa
Ćwiczenie nr 6 Generatory
Cel i zakres ćwiczenia
Celem ćwiczenia jest poznanie różnych typów generatorów elektronicznych. Poznanie zasady działania oraz przykłady wykorzystania we współczesnej elektronice. Na podstawie pomiarów określenie ich parametrów charakterystycznych. Zakres ćwiczenia obejmuje:
przygotowanie do ćwiczenia polegające na określeniu parametrów określających typowe generatory
elektroniczne,
wybór właściwych przyrządów pomiarowych,
połączenie obwodu na stole laboratoryjnym według podanego schematu,
wykonanie pomiarów napiąć, prądów na miernikach oraz szkiców przebiegów z oscyloskopu,
porównanie z wynikami obliczeń,
opracowanie sprawozdania i wniosków wynikających z ćwiczenia.
Przygotowanie do ćwiczenia
Na podstawie danych katalogowych elementów elektronicznych należy określić napięcie zasilania, wartość prądu obciążenia. Narysować schematy obwodów oraz podać wartości źródeł zasilania, zakresy przyrządów pomiarowych i obciążenia. Narysować tablice pomiarowe dla wszystkich układów pomiarowych. W protokole do sprawozdania należy umieścić wykaz elementów i przyrządów możliwych do użycia w ćwiczeniu.
Rys. 1. Schemat układu do badania przerzutnika Schmitfa
Rys. 2. Schemat układu do badania multiwibratora astabilnego
Schematy pomiarowe
Rys. 3. Schemat do badania układu z generatorem kwarcowym.
Przebieg ćwiczenia
Przedstawić prowadzącemu laboratorium przygotowanie do ćwiczenia. Sprawdzić rodzaj i zakres niezbędnych przyrządów. Połączyć na stole laboratoryjnym obwody pomiarowego według przyjętego schematu z rys. 1. Ustalić parametry obciążenia obwodu, dobrać według nich zakresy pomiarowe przyrządów. Dokonać korekt zakresów przyrządów tak, aby ich wskazania były większe od 2/3 zakresu pomiarowego.
Tabele pomiarowe
Tab. 1. Tabela do badania przerzutnika Schmitfa
Tab. 2. Tabela do badania multiwibratora astabilnego
Tab. 3. Tabela do badania układu z generatorem kwarcowym
Zakres sprawozdania
Sprawozdanie z ćwiczenia powinno zawierać:
aktualne schematy obwodu wykonane jako przygotowanie do ćwiczenia,
wykaz i dane znamionowe elementów i przyrządów użytych w ćwiczeniu,
wyniki pomiaru poszczególnych elementów obwodu,
przykładowy przebieg obliczeń wielkości szukanych,
tablice wyników pomiarów,
spostrzeżenia i wnioski wynikające z laboratorium,
Pytania kontrolne
Budowa i zasada działania generatora elektronicznego?
Rodzaje i zasada działania generatorów sygnałów sinusoidalnych oraz generatorów sygnałów
impulsowych?
Zasada działania i budowa generatora kwarcowego.
Budowa i zasada działania generatorów LC generatorów RC.
Budowa, działanie przerzutnika Schmitta, multiwibratora astabilnego i monostabilnego.
Zastosowanie generatorów we współczesnej elektronice.
Literatura
Horowitz P., Hill W.: Sztuka elektroniki, WKŁ Warszawa.
Hempowicz P.: Elektrotechnika i elektronika dla nieelektryków, WNT Warszawa.
Tunia H, Winiarski B.: Energoelektronika w pytaniach i odpowiedziach, WNT Warszawa.
Tietze U., Schenk Ch.: Ukłdy półprzewodnikowe, WNT Warszawa.
Opolski A.: Elektronika dla elektryków, PG Gdańsk.
Wojtuszkiewicz K., Żyta Z.: PSpice przykłady praktyczne, Mikom Warszawa.
Wykaz elementów i przyrządów możliwych do użycia w ćwiczeniu
Tranzystory
Zasilacz stabilizowany
Kwarce
Rezystor dekadowy
Amperomierz
Woltomierz
Oscyloskop
Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa w Elblągu Instytut Politechniczny
Laboratorium elektroniki i miernictwa
Ćwiczenie nr 7 Wzmacniacz operacyjny
Cel i zakres ćwiczenia
Celem ćwiczenia jest poznanie różnych zastosowań układów ze wzmacniaczami operacyjnymi. Poznanie zasady działania oraz przykłady wykorzystania we współczesnej elektronice. Na podstawie pomiarów określenie ich parametrów charakterystycznych. Zakres ćwiczenia obejmuje:
przygotowanie do ćwiczenia polegające na określeniu parametrów określających typowe wzmacniacze
operacyjne,
wybór właściwych przyrządów pomiarowych,
połączenie obwodu na stole laboratoryjnym według podanego schematu,
wykonanie pomiarów napiąć, prądów na miernikach oraz szkiców przebiegów z oscyloskopu,
porównanie z wynikami obliczeń,
opracowanie sprawozdania i wniosków wynikających z ćwiczenia.
Przygotowanie do ćwiczenia
Na podstawie danych katalogowych elementów elektronicznych należy określić napięcie zasilania, wartość prądu obciążenia. Narysować schematy obwodów oraz podać wartości źródeł zasilania, zakresy przyrządów pomiarowych i obciążenia. Narysować tablice pomiarowe dla wszystkich układów pomiarowych. W protokole do sprawozdania należy umieścić wykaz elementów i przyrządów możliwych do użycia w ćwiczeniu.
Schematy pomiarowe
Rys. 1. Schemat układu do wzmacniacza nieodwracającego fazy
Karta pomiarowa
Rys. 2. Schemat układu do badania sumatora sygnałów.
Rys. 3. Schemat układu do wzmacniacza odwracającego fazą
Przebieg ćwiczenia
Przedstawić prowadzącemu laboratorium przygotowanie do ćwiczenia. Sprawdzić rodzaj i zakres niezbędnych przyrządów. Połączyć na stole laboratoryjnym obwody pomiarowego według przyjętego schematu z rys. 1. Dokonać pomiarów układu, przyjmując za zmienną wartości rezystancji obwodu. Następnie połączyć układy z rys. 2. Dokonać pomiarów układu, przyjmując za zmienną wartości rezystancji w obwodzie. Podczas pomiarów należy pamiętać, aby rezystancje nie były mniejsze niż 100O.
Tabele pomiarowe
Tab. 1. Wyniki pomiarów i obliczeń wzmacniacza nieodwracającego nieodwracającego odwracającego
fazę.
Tab. 2. Wyniki pomiarów i obliczeń sumatora.
Zakres sprawozdania
Sprawozdanie z ćwiczenia powinno zawierać:
aktualne schematy obwodu wykonane jako przygotowanie do ćwiczenia,
wykaz i dane znamionowe elementów i przyrządów użytych w ćwiczeniu,
wyniki pomiaru poszczególnych elementów obwodu,
przykładowy przebieg obliczeń wielkości szukanych,
tablice wyników pomiarów,
spostrzeżenia i wnioski wynikające z laboratorium,
Pytania kontrolne
Budowa i zasada działania wzmacniacza operacyjnego?
Wyjaśnić na przykładzie ujemne sprzężenie zwrotne.
Schemat elektroniczny i funkcja przejścia wzmacniacza nieodwracającego fazy.
Schemat elektroniczny i funkcja przejścia wzmacniacza operacyjnego połączonego jako sumator
sygnałów.
Porównanie parametrów wzmacniaczy operacyjnych idealnego i rzeczywistego.
Co to jest nasycenie wzmacniacza i z czym się wiąże?
Literatura
Horowitz P., Hill W.: Sztuka elektroniki, WKŁ Warszawa.
Hempowicz P.: Elektrotechnika i elektronika dla nieelektryków, WNT Warszawa.
Tunia H, Winiarski B.: Energoelektronika w pytaniach i odpowiedziach, WNT Warszawa.
Tietze U., Schenk Ch.: Ukłdy półprzewodnikowe, WNT Warszawa.
Opolski A.: Elektronika dla elektryków, PG Gdańsk.
Wojtuszkiewicz elementów., Żyta Z.: PSpice przykłady praktyczne, Mikom Warszawa.
Wykaz elementów i przyrządów możliwych do użycia w ćwiczeniu
Wzmacniacz operacyjny
Zasilacz stabilizowany
Rezystor dekadowy
Rezystor dekadowy
Oscyloskop
Karta pomiarowa
Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa w Elblągu Instytut Informatyki Stosowanej
Laboratorium elektroniki i miernictwa
Ćwiczenie nr 8 Filtry aktywne
Cel i zakres ćwiczenia
Celem ćwiczenia jest poznanie różnych zastosowań układów ze wzmacniaczami operacyjnymi stosowanymi jako filtry aktywne. Poznanie zasady działania oraz przykłady wykorzystania we współczesnej elektronice. Na podstawie pomiarów określenie ich parametrów charakterystycznych. Zakres ćwiczenia obejmuje:
przygotowanie do ćwiczenia polegające na określeniu parametrów określających typowe filtry
aktywne,
wybór właściwych przyrządów pomiarowych,
połączenie obwodu na stole laboratoryjnym według podanego schematu,
wykonanie pomiarów napiąć, prądów na miernikach oraz szkiców przebiegów z oscyloskopu,
porównanie z wynikami obliczeń,
opracowanie sprawozdania i wniosków wynikających z ćwiczenia.
Przygotowanie do ćwiczenia
Na podstawie danych katalogowych elementów elektronicznych należy określić napięcie zasilania, wartość prądu obciążenia. Narysować schematy obwodów oraz podać wartości źródeł zasilania, zakresy przyrządów pomiarowych i obciążenia. Narysować tablice pomiarowe dla wszystkich układów pomiarowych. W protokole do sprawozdania należy umieścić wykaz elementów i przyrządów możliwych do użycia w ćwiczeniu.
Schematy pomiarowe
Osc
Rys. 1. Schemat układu do wzmacniacza całkującego.
Rys. 3. Schemat układu do wzmacniacza różniczkującego.
Przebieg ćwiczenia
Przedstawić prowadzącemu laboratorium przygotowanie do ćwiczenia. Sprawdzić rodzaj i zakres niezbędnych przyrządów. Połączyć na stole laboratoryjnym obwody pomiarowego według przyjętego schematu z rys. 1. Dokonać pomiarów układu, przyjmując za zmienną wartości rezystancji obwodu. Następnie połączyć układy z rys. 2. Dokonać pomiarów układu, przyjmując za zmienną wartości rezystancji w obwodzie. Podczas pomiarów należy pamiętać, aby rezystancje nie były mniejsze niż 100Q.
Tabele pomiarowe
Tab. 1. Wyniki pomiarów i obliczeń wzmacniacza całkującego i różniczkującego (pomiar
wzmocnienia).
Tab. 2. Wyniki pomiarów i obliczeń wzmacniacza całkującego i różniczkującego (pomiar charakterystyki amplitudowo-częstotliwościowej).
Zakres sprawozdania
Sprawozdanie z ćwiczenia powinno zawierać:
aktualne schematy obwodu wykonane jako przygotowanie do ćwiczenia,
wykaz i dane znamionowe elementów i przyrządów użytych w ćwiczeniu,
wyniki pomiaru poszczególnych elementów obwodu,
przykładowy przebieg obliczeń wielkości szukanych,
tablice wyników pomiarów i obliczeń,
charakterystyki amplitudowo-częstotliwościowe obu układów,
spostrzeżenia i wnioski wynikające z laboratorium,
Pytania kontrolne
Budowa i zasada działania wzmacniacza operacyjnego?
Wyjaśnić na przykładzie ujemne sprzężenie zwrotne.
Schemat elektroniczny i funkcja przejścia wzmacniacza nieodwracającego fazy.
Schemat elektroniczny i funkcja przejścia wzmacniacza operacyjnego połączonego jako sumator
sygnałów.
Porównanie parametrów wzmacniaczy operacyjnych idealnego i rzeczywistego.
Co to jest nasycenie wzmacniacza i z czym się wiąże?
Literatura
Horowitz P., Hill W.: Sztuka elektroniki, WKŁ Warszawa.
Hempowicz P.: Elektrotechnika i elektronika dla nieelektryków, WNT Warszawa.
Tunia H, Winiarski B.: Energoelektronika w pytaniach i odpowiedziach, WNT Warszawa.
Tietze U., Schenk Ch.: Ukłdy półprzewodnikowe, WNT Warszawa.
Opolski A.: Elektronika dla elektryków, PG Gdańsk.
Wojtuszkiewicz elementów., Żyta Z.: PSpice przykłady praktyczne, Mikom Warszawa.
Wykaz elementów i przyrządów możliwych do użycia w ćwiczeniu
Wzmacniacz operacyjny
Zasilacz stabilizowany
Rezystor dekadowy
Kondensator dekadowy
Oscyloskop
Karta pomiarowa
Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa w Elblągu Instytut Informatyki Stosowanej
Laboratorium elektroniki i miernictwa
Ćwiczenie nr 9 Układy cyfrowe kombinacyjne
Cel i zakres ćwiczenia
Celem ćwiczenia są pomiary tablic prawdy podstawowych układów cyfrowych kombinacyjnych. Poznanie zależności miedzy nimi. Zakres ćwiczenia obejmuje:
przygotowanie do ćwiczenia polegające na określeniu tablic prawdy bramki NAND, demultipleksera
połączenie obwodu na stole laboratoryjnym według podanego schematu,
wykonanie pomiarów napiąć, prądów na miernikach oraz szkiców przebiegów z oscyloskopu,
porównanie z wynikami obliczeń,
opracowanie sprawozdania i wniosków wynikających z ćwiczenia.
Przygotowanie do ćwiczenia
Na podstawie danych katalogowych elementów elektronicznych należy określić napięcie zasilania, wartość prądu obciążenia. Narysować schematy obwodów oraz podać wartości źródeł zasilania, zakresy przyrządów pomiarowych i obciążenia. Narysować tablice pomiarowe dla obydwu układów prostowników. W protokole do sprawozdania należy umieścić wykaz elementów i przyrządów możliwych do użycia w ćwiczeniu.
Schematy pomiarowe
+5V
Rys. 1. Schemat do badania tablicy prawdy bramki NAND.
Rys. 2. Schemat do badania tablicy prawdy bramki XOR.
Rys. 3. Schemat do badania tablicy prawdy demultipleksera.
Przebieg ćwiczenia
Celem ćwiczenia jest zapoznania się z układami cyfrowymi UCY 7400 ( bramka NAND), UCY 7486 (bramka XOR) oraz dekoderem „1 z 8" UCY 74138. Określić wartość napięcia zasilającego układy TTL, połączyć napięcia zasilające do modułów laboratoryjnych, sprawdzić poprawność działania.
Połączyć układ jak na rysunku 1. Należy wyznaczyć tablicę prawdy bramki NAND (tab. 1), określić jakim stanem jest aktywowana bramka ( tzn. jaką konwencję należy przyjąć przy określaniu stanów). Przełączając wejścia bramki NAND według sekwencji z tabeli 1 wypełnić tabelę. Ustalić poprawność pracy bramki NAND. Drugą badana bramką jest układ UCY 7486. Należy zasilić układ z rys. 2, a następnie wyznaczyć tablicę prawdy.
Dekoder „Iz 8" należy zbadać pod względem poprawności działania (tab. 2), określić jakim stanem jest aktywowany. Przełączając wejścia adresowe A0+A2 według sekwencji z tabeli 2, wypełnić tabelę. Rozszyfrować kod liczbowy zastosowany w tabeli 2.
Tab. 1. Tabela prawdy bramki NAND (7400)
W obu przypadkach celowa jest obserwacja przebiegów ( stanów logicznych ) na oscyloskopie bądź woltomierzu.
Tab. 2. Tabela prawdy bramki XOR (7486)
Tab. 3. Tabela prawdy demultipleksera 1 z 8 (74138)
Zakres sprawozdania
Sprawozdanie z ćwiczenia powinno zawierać:
aktualne schematy obwodu wykonane jako przygotowanie do ćwiczenia,
wykaz i dane znamionowe elementów i przyrządów użytych w ćwiczeniu,
wyniki pomiaru poszczególnych elementów obwodu,
przykładowy przebieg obliczeń wielkości szukanych,
tablice wyników pomiarów,
porównanie zmierzonych wielkości z wielkościami obliczonymi,
spostrzeżenia i wnioski wynikające z laboratorium,
przebiegi napięć i prądów obserwowanych na oscyloskopie oraz naniesienie wartości średniej i
skutecznej.
Pytania kontrolne
Podać tożsamości logiczne obowiązujące w technice cyfrowej Podać tablice prawdy bramki AND, NAND, OR, NOR, XOR. Co to jest tablica Karnaugha i do czego służy?
Narysować schemat, tablice, prawdy oraz podać kod źródłowy w wybranym języku programowania dla określonego przez prowadzącego układu kombinacyjnego. Zasada działania i zastosowania multipleksera i demultipleksera. Zasada działania i zastosowanie sumatorów i układów arytmetycznych.
Literatura
Horowitz P., Hill W.: Sztuka elektroniki, WKŁ Warszawa
Hempowicz P.: Elektrotechnika i elektronika dla nieelektryków, WNT Warszawa
Tunia H, Winiarski B.: Energoelektronika w pytaniach i odpowiedziach, WNT Warszawa
Tietze U.,Schenk Ch.: Układy półprzewodnikowe, WNT Warszawa.
Opolski A.: Elektronika dla elektryków, PG Gdańsk.
Wykaz elementów i przyrządów możliwych do użycia w ćwiczeniu
Bramka NAND 7400
Demultiplekser „1 z 8" 74138
Zasilacz stabilizowany
Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa w Elblągu Instytut Informatyki Stosowanej
Laboratorium elektroniki i miernictwa
Ćwiczenie nr 10 Układy cyfrowe sekwencyjne
Cel i zakres ćwiczenia
Celem ćwiczenia są pomiary tablic prawdy podstawowych układów cyfrowych sekwencyjnych. Poznanie zależności miedzy nimi. Zakres ćwiczenia obejmuje:
przygotowanie do ćwiczenia polegające na określeniu tablic prawdy rejestrów JK i D oraz możliwości
dwukierunkowego rejestru przesuwającego
połączenie obwodu na stole laboratoryjnym według podanego schematu,
wykonanie pomiarów napiąć, prądów na miernikach oraz szkiców przebiegów z oscyloskopu,
porównanie z wynikami obliczeń,
opracowanie sprawozdania i wniosków wynikających z ćwiczenia.
Przygotowanie do ćwiczenia
Na podstawie danych katalogowych elementów elektronicznych należy określić napięcie zasilania, wartość prądu obciążenia. Narysować schematy obwodów oraz podać wartości źródeł zasilania, zakresy przyrządów pomiarowych i obciążenia. Narysować tablice pomiarowe dla obydwu układów prostowników. W protokole do sprawozdania należy umieścić wykaz elementów i przyrządów możliwych do użycia w ćwiczeniu.
Rys. 1. Schemat do badania tablicy prawdy przerzutnika D
Rys. 2. Schemat do badania tablicy prawdy przerzutnika JK
Rys. 3. Schemat do badania tablicy prawdy dwukierunkowego rejestru przesuwającego.
Schematy pomiarowe
Przebieg ćwiczenia
Celem ćwiczenia jest zapoznania się z układami cyfrowymi UCY 7474 ( rejestr D), UCY 74112 (rejestr JK) oraz licznikiem przesuwającym UCY 74194. Określić wartość napięcia zasilającego układy TTL, połączyć napięcia zasilające do modułów laboratoryjnych, sprawdzić poprawność działania.
Połączyć układ jak na rysunku 1. Należy wyznaczyć tablicę prawdy rejestru D (tab. 1), określić jakim stanem jest aktywowana bramka ( tzn. jaką konwencję należy przyjąć przy określaniu stanów). Przełączając wejścia rejestru D według sekwencji z tabeli 1 wypełnić tabelę. Ustalić poprawność pracy rejestru D. Drugim badanym rejestrem jest układ UCY 74112. Należy zasilić układ z rys. 2, a następnie wyznaczyć tablicę prawdy.
Licznik 4-bitowy należy zbadać pod względem poprawności działania (tab. 3), określić jakim stanem jest aktywowany. Przełączając wejścia adresowe trybu pracy według sekwencji z tabeli 3, wypełnić tabelę. Rozszyfrować kod liczbowy zastosowany w tabeli 3.
Tab. 1. Tabela prawdy rejestru D.
W obu przypadkach celowa jest obserwacja przebiegów ( stanów logicznych ) na oscyloskopie bądź woltomierzu.
Tab. 1. Tabela prawdy rejestru JK.
Tab. 2. Tabela prawdy 4 bitowego dwukierunkowego rejestru.
Zakres sprawozdania
Sprawozdanie z ćwiczenia powinno zawierać:
aktualne schematy obwodu wykonane jako przygotowanie do ćwiczenia, wykaz i dane znamionowe elementów i przyrządów użytych w ćwiczeniu, wyniki pomiaru poszczególnych elementów obwodu, przykładowy przebieg obliczeń wielkości szukanych, tablice wyników pomiarów,
porównanie zmierzonych wielkości z wielkościami obliczonymi,
spostrzeżenia i wnioski wynikające z laboratorium,
przebiegi napięć i prądów obserwowanych na oscyloskopie oraz naniesienie wartości średniej i
skutecznej.
Pytania kontrolne
Rodzaje, zasada działania przerzutników.
Rodzaje, zasada działania rejestrów.
Rodzaje, zasada działania, schematy liczników.
Narysować schemat, tablicę prawdy oraz podać kod źródłowy w wybranym języku programowania dla
określonego przez prowadzącego układu kombinacyjnego.
Literatura
Horowitz P., Hill W.: Sztuka elektroniki, WKŁ Warszawa
Hempowicz P.: Elektrotechnika i elektronika dla nieelektryków, WNT Warszawa
Tunia H, Winiarski B.: Energoelektronika w pytaniach i odpowiedziach, WNT Warszawa
Tietze U.,Schenk Ch.: Układy półprzewodnikowe, WNT Warszawa.
Opolski A.: Elektronika dla elektryków, PG Gdańsk.
Wykaz elementów i przyrządów możliwych do użycia w ćwiczeniu
Rejestr D
Rejestr JK
Licznik
Zasilacz stabilizowany
Woltomierz
Oscyloskop
Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa w Elblągu Instytut Informatyki Stosowanej
Laboratorium elektroniki i miernictwa
Ćwiczenie nr 11 Symulacja obwodów prądu stałego w programie PSpice®
Cel i zakres ćwiczenia
Celem ćwiczenia jest wykorzystanie programu PSpice do stworzenia wybranych przez studentów charakterystyk elementów i układów elektronicznych. Poznanie możliwości współczesnych programów do symulacji obwodów elektronicznych oraz obserwacja przebiegów prądu i napięcia w programie Probe. Zakres ćwiczenia obejmuje:
- przygotowanie do ćwiczenia polegające na określeniu schematu obwodu, który ma być połączony i
uruchomiony na ćwiczeniach laboratoryjnych,
połączenie obwodu wcześniej wybranego schematu,
wykonanie symulacji pomiaru napięć, prądów i mocy oraz obróbka przebiegów z programu Probe,
opracowanie sprawozdania i wniosków wynikających z ćwiczenia.
Przygotowanie do ćwiczenia
Na podstawie literatury [1] należy wybrać jeden z proponowanych poniżej schematów:
rysowanie charakterystyki statycznej rezystora.
porównanie charakterystyk statycznych rezystorów.
rysowanie charakterystyki statycznej diody.
polaryzacji diody w kierunku wstecznym.
obliczanie temperaturowego współczynnika rezystancji diody Zenera.
charakterystyki tranzystorów (do wyboru wejściowa, wyjściowa i przejściowa).
porównanie parametrów tranzystorów.
Narysować schematy układów elektronicznych prądu stałego przeznaczonych do symulacji w progamie PSpice. Zapoznać się z zasadami konstruowania schematów w programie PSpice.
Schematy pomiarowe
Wszystkie schematy przeznaczone do symulacji na laboratorium znajdują się w literaturze [1]. Do literatury dołączona jest dyskietka z gotowymi plikami wsadowymi.
Przebieg ćwiczenia
Przedstawić prowadzącemu laboratorium przygotowanie do ćwiczenia. Uruchomić wybrany schemat na komputerze. Ustalić z prowadzącym zadania przeznaczone do symulacji. Wykonać symulację obwodu dla różnych wariantów układu. Wyniki symulacji zachować w formie elektrycznej.
Zakres sprawozdania
Sprawozdanie z ćwiczenia powinno zawierać:
aktualne schematy obwodu wykonane jako przygotowanie do ćwiczenia,
wykaz i dane znamionowe elementów i przyrządów użytych w ćwiczeniu,
wyniki pomiaru poszczególnych elementów obwodu,
tablice wyników pomiarów,
spostrzeżenia i wnioski wynikające z laboratorium,
przebiegi napięć i prądów obserwowanych na oscyloskopie
Literatura
Wojtuszkiewicz K., Zachara Z.: PSpice przykłady praktyczne. Mikom, Warszawa 2000.
Horowitz P., Hill W.: Sztuka elektroniki, WKŁ Warszawa
Hempowicz P.: Elektrotechnika i elektronika dla nieelektryków, WNT Warszawa
Tunia H, Winiarski B.: Energoelektronika w pytaniach i odpowiedziach, WNT Warszawa
Tietze U.,Schenk Ch.: Układy półprzewodnikowe, WNT Warszawa.
Opolski A.: Elektronika dla elektryków, PG Gdańsk.
Wykaz elementów i przyrządów możliwych do użycia w ćwiczeniu
Program PSpice
Komputer.
Drukarka
Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa w Elblągu Instytut Informatyki Stosowanej
Laboratorium elektroniki i miernictwa
Ćwiczenie nr 12 Symulacja obwodów prądu przemiennego w programie PSpice®
Cel i zakres ćwiczenia
Celem ćwiczenia jest wykorzystanie programu PSpice do stworzenia wybranych przez studentów charakterystyk elementów i układów elektronicznych. Poznanie możliwości współczesnych programów do symulacji obwodów elektronicznych oraz obserwacja przebiegów prądu i napięcia w programie Probe. Zakres ćwiczenia obejmuje:
- przygotowanie do ćwiczenia polegające na określeniu schematu obwodu, który ma być połączony i
uruchomiony na ćwiczeniach laboratoryjnych,
połączenie obwodu wcześniej wybranego schematu,
wykonanie symulacji pomiaru napięć, prądów i mocy oraz obróbka przebiegów z programu Probe,
opracowanie sprawozdania i wniosków wynikających z ćwiczenia.
Przygotowanie do ćwiczenia
Na podstawie literatury [1] należy wybrać jeden z proponowanych poniżej schematów:
szeregowy obwód RLC,
równoległy obwód RLC,
rysowanie charakterystyk filtru CR,
rysowanie charakterystyk filtru 3xCR,
rysowanie charakterystyk filtru TT,
wyznaczenie nachylenia charakterystyki logarytmicznej,
pasmo przenoszenia filtru,
charakterystyka amplitudowo-częstotliwościowa wzmacniacza odwracającego fazę,
badanie prostownika jedno- i dwupołówkowego,
Narysować schematy układów elektronicznych prądu stałego przeznaczonych do symulacji w programie PSpice. Zapoznać się z zasadami konstruowania schematów w programie PSpice.
Schematy pomiarowe
Wszystkie schematy przeznaczone do symulacji na laboratorium znajdują się w literaturze [1]. Do literatury dołączona jest dyskietka z gotowymi plikami wsadowymi.
Przebieg ćwiczenia
Przedstawić prowadzącemu laboratorium przygotowanie do ćwiczenia. Uruchomić wybrany schemat na komputerze. Ustalić z prowadzącym zadania przeznaczone do symulacji. Wykonać symulację obwodu dla różnych wariantów układu. Wyniki symulacji zachować w formie elektrycznej.
Zakres sprawozdania
Sprawozdanie z ćwiczenia powinno zawierać:
aktualne schematy obwodu wykonane jako przygotowanie do ćwiczenia,
wykaz i dane znamionowe elementów i przyrządów użytych w ćwiczeniu,
wyniki pomiaru poszczególnych elementów obwodu,
tablice wyników pomiarów,
spostrzeżenia i wnioski wynikające z laboratorium,
przebiegi napięć i prądów obserwowanych na oscyloskopie
Literatura
Wojtuszkiewicz K., Zachara Z.: PSpice przykłady praktyczne. Mikom, Warszawa 2000. Horowitz P., Hill W.: Sztuka elektroniki, WKŁ Warszawa Hempowicz P.: Elektrotechnika i elektronika dla nieelektryków, WNT Warszawa Tunia H, Winiarski B.: Energoelektronika w pytaniach i odpowiedziach, WNT Warszawa
Tietze U.,Schenk Ch.: Układy półprzewodnikowe, WNT Warszawa. Opolski A.: Elektronika dla elektryków, PG Gdańsk.
Wykaz elementów i przyrządów możliwych do użycia w ćwiczeniu
Program PSpice
Komputer.
Drukarka