Politechnika Śląska w Gliwicach, Wydział AEiI, Instytut Elektroniki,
Kierunek Elektronika i Telekomunikacja, Laboratorium Elementów Elektronicznych, semestr III
Ćwiczenie : Klucze analogowe. Własności dynamiczne przyrządów
półprzewodnikowych.
1. Pomiar charakterystyki statycznej klucza diodowego 5 min
(OBOWI
ZKOWE)
E W Do wejścia klucza szeregowego z diod
BAP 794 (układ jak na rys. 6.1) podł czyć
regulowane napięcie stałe ą10V z zadajnika
napięcia i woltomierz, a do wyjścia
woltomierz.
E Wyznaczyć charakterystykę statyczn klucza
UWY = f(UWE).
Rys. 6.1
W sprawozdaniu:
E Narysować charakterystykę pr dowo-napięciow klucza diodowego.
2. Obserwacja procesu załączania i wyłączania diody 25 min
półprzewodnikowej (OBOWI
ZKOWE)
E Do wejścia klucza szeregowego z diod BYP 401 (układ jak na rys. 6.2) podł czyć
generator funkcyjny z regulacj składowej stałej (offsetu). Do wejścia i wyjścia układu
podł czyć dwa kanały oscyloskopu. Ustawić na generatorze amplitudę przebiegu
ok. 2V i wyzerować składow stał . (LOW=-2V, HIGH=+2V)
E Zaobserwować przebieg pr du i napięcia na
diodzie dla częstotliwości rzędu 100kHZ..1MHz
dla fali prostok tnej.
E Powtórzyć pomiary dla sygnałów o
następuj cych parametrach (LOW=-2V,
HIGH=+4V) i (LOW=-4V, HIGH=+2V)
Rys. 6.2
W sprawozdaniu:
E Narysować współbieżnie: przebieg napięcia na generatorze, na wspólnym wykresie
przebiegi pr dów diody dla różnych fal prostok tnych oraz, również na wspólnym
wykresie przebiegi napięcia na diodzie.
E Określić i wyjaśnić wpływ poziomów fali prostok tnej na proces przeł czania diody.
E Wyznaczyć czasy zał czania i wył czania klucza szeregowego z diod BYP 401.
3. Pomiar charakterystyki przejściowej klucza tranzystorowego 10 min
(+0.5)
E Klucz z tranzystorem MP 35 w układzie normalnym (rys. 6.3) zasilić napięciem +12V.
Do wejścia steruj cego podł czyć regulowane napięcie stałe ą10V z zadajnika
napięcia i woltomierz, a do wyjścia woltomierz.
© ® MateriaÅ‚y dydaktyczne Instytutu Elektroniki Politechniki ÅšlÄ…skiej, Gliwice, Paz
dziernik 2004 wer. 1.0 - 1 -
Politechnika Śląska w Gliwicach, Wydział AEiI, Instytut Elektroniki,
Kierunek Elektronika i Telekomunikacja, Laboratorium Elementów Elektronicznych, semestr III
E Wyznaczyć statyczn
charakterystykę przejściow UO =
f(UI) klucza z tranzystorem MP 35
w układzie normalnym. Powtórzyć
pomiary dla klucza z
tranzystorem w układzie
inwersyjnym.
Rys. 6.3
W sprawozdaniu:
E Narysować charakterystykę przejściow klucza tranzystorowego.
4. Obserwacja procesu załączania i wyłączania tranzystora 35 min
bipolarnego (OBOWI
ZKOWE)
E Klucz z tranzystorem MP 35 (lub BSX 61) w układzie normalnym (rys. 6.4) zasilić
napięciem +12V. Do wejścia steruj cego podł czyć generator funkcyjny z regulacj
składowej stałej (offsetu). Do wejścia i wyjścia układu podł czyć dwa kanały
oscyloskopu. Ustawić na generatorze amplitudę przebiegu prostok tnego ok. 2V i
wyzerować składow stał . (LOW=-2V, HIGH=+2V)
E Zaobserwować przebiegi IB, IC, UBE i UCE dla prostok tnego sygnału wejściowego
Ugen o częstotliwości rzędu 100kHz..kilka MHz przy wył czonym i zał czonym
kondensatorze przyspieszaj cym.
Rys. 6.4:
© ® MateriaÅ‚y dydaktyczne Instytutu Elektroniki Politechniki ÅšlÄ…skiej, Gliwice, Paz
dziernik 2004 wer. 1.0 - 2 -
Politechnika Śląska w Gliwicach, Wydział AEiI, Instytut Elektroniki,
Kierunek Elektronika i Telekomunikacja, Laboratorium Elementów Elektronicznych, semestr III
W sprawozdaniu:
E Narysować współbieżnie: przebieg napięcia na generatorze, na kolejnych 4
wykresach kolejno przebiegi IB, IC, UBE i UCE bez i z kondensatorem
przyspieszaj cym.
E Określić i wyjaśnić wpływ poziomów fali prostok tnej na proces przeł czania
tranzystora.
E Wyznaczyć czasy zał czania i wył czania badanego klucza.
5. Pomiar parametrów statycznych klucza sterowanego z 10 min
tranzystorem polowym złączowym ( +0.5 pkt.)
E Klucz z tranzystorem polowym
zł czowym (układ z rys. 6.5) zasilić
napięciem +12V. Do wejścia
steruj cego podł czyć regulowane,
ujemne napięcie z zadajnika napięcia i
woltomierz, a do wyjścia woltomierz.
E Wyznaczyć statyczn charakterystykę
przejściow UO = f(UI).
Rys. 6.5
W sprawozdaniu:
E Narysować charakterystykę przejściow klucza z tranzystorem zł czowym.
E Wyznaczyć wymagane parametry sygnału steruj cego.
6. Obserwacja dynamicznej pracy klucza sterowanego z 10 min
tranzystorem polowym złączowym (OBOWI
ZKOWE)
E Klucz z tranzystorem polowym
zł czowym (rys. 6.6) zasilić napięciem
ą12V. Do wejścia steruj cego podł czyć
generator funkcyjny. Do wejścia i
wyjścia układu podł czyć dwa kanały
oscyloscopu. Ustawić na generatorze
amplitudÄ™ przebiegu prostok tnego ok.
2V. (LOW=-2V, HIGH=+2V)
E Zaobserwować przebiegi dla małych i
większych częstotliwości Oszacować
czasy zał czania i wył czania badanego
klucza.
Rys. 6.6
W sprawozdaniu:
E Narysować współbieżnie przykładowe przebiegi napięcia steruj cego i napięcia
wyjściowego.
© ® MateriaÅ‚y dydaktyczne Instytutu Elektroniki Politechniki ÅšlÄ…skiej, Gliwice, Paz
dziernik 2004 wer. 1.0 - 3 -
Politechnika Śląska w Gliwicach, Wydział AEiI, Instytut Elektroniki,
Kierunek Elektronika i Telekomunikacja, Laboratorium Elementów Elektronicznych, semestr III
7. Wyznaczenie podstawowych parametrów statycznych klucza 10 min
CMOS (OBOWI
ZKOWE)
E Klucz CMOS (układ z rys. 6.7) zasilić z testera napięciem U = +12V. Do wejścia
sygnałowego górnego klucza podł czyć woltomierz napięcia stałego do pomiaru
UWE, a między wejście i wyjście sygnałowe omomierz.
E Wyznaczyć zależność RON = f(UWE). W tym celu przy zał czonym kluczu (podane
napięcie steruj ce US = +U) należy zmieniać potencjometrem napięcie wejściowe w
zakresie od 0 do +U i mierzyć rezystancję między wejściem i wyjściem klucza.
Wył czyć napięcie steruj ce i oszacować ROFF klucza CMOS.
Rys. 6.7:
W sprawozdaniu:
E Wykreślić zależność RON = f(UWE).
8. Badanie charakterystyk dynamicznych klucza CMOS 10 min
(OBOWI
ZKOWE)
E Klucz CMOS zasilić z testera napięciem +12V. Do wejścia dolnego układu z rys. 6.7
podł czyć generator funkcyjny i jeden kanał oscyloskopu, a do wyjścia drugi kanał
oscyloskopu. Ustawić na generatorze amplitudę przebiegu sinusoidalnego ok. 2V.
E Zmieniaj c częstotliwość napięcia generatora od setek HZ do MHz wyznaczyć
charakterystyki częstotliwościowe klucza CMOS w stanie zał czenia i wył czenia.
W sprawozdaniu:
E Wykreślić charakterystyki częstotliwościowe w stanie wł czenia i wył czenia.
© ® MateriaÅ‚y dydaktyczne Instytutu Elektroniki Politechniki ÅšlÄ…skiej, Gliwice, Paz
dziernik 2004 wer. 1.0 - 4 -
Politechnika Śląska w Gliwicach, Wydział AEiI, Instytut Elektroniki,
Kierunek Elektronika i Telekomunikacja, Laboratorium Elementów Elektronicznych, semestr III
9. Badanie własności statycznych klucza różnicowego (+0.5pkt) 10 min
E Klucz w układzie różnicowym
(przeł cznik pr dowy, układ z rys.
6.8) zasilić napięciem +12V. Do
wejścia steruj cego podł czyć
regulowane napięcie z zadajnika
napięcia i woltomierz, a do wyjść
Uwy 1 i Uwy 2 woltomierze.
E Wyznaczyć charakterystyki
przejściowe przeł cznika w
układzie różnicowym Uwy 1 i Uwy 2 w
funkcji napięcia UWE dla wartości
napięcia UO = + 5 V.
Rys. 6.8
W sprawozdaniu:
E Narysować charakterystykę przejściow klucza różnicowego.
E Wyznaczyć wymagane parametry sygnału steruj cego.
10. Wyznaczenie podstawowych parametrów statycznych klucza 10 min
CMOS (+0.5pkt)
E Klucz w układzie różnicowym (przeł cznik pr dowy) zasilić napięciem +12V. Do
wejścia steruj cego podł czyć generator funkcyjny z regulacj składowej stałej. Do
wejścia i jednego z wyjść układu podł czyć dwa kanały oscylografu. Ustawić na
generatorze amplitudę przebiegu prostok tnego ok. 1V i składow stał równ ok.
+4V. (LOW=3V, HIGH=5V)
E Zaobserwować przebiegi czasowe dla małych i większych częstotliwości. Powtórzyć
obserwacje dla drugiego wyjścia. Oszacować czasy zał czania i wył czania
badanego klucza.
W sprawozdaniu:
E Podać szacunkowe czasy wł czania i wył czania.
Wszystkie charakterystyki powinny być odpowiednio opisane, a obliczone wartości
prawidłowo i wyczerpuj co skomentowane. W przypadku odstępstw od
przewidywanych zależności należy wskazać przyczyny i z
ródła ew. błędów.
© ® MateriaÅ‚y dydaktyczne Instytutu Elektroniki Politechniki ÅšlÄ…skiej, Gliwice, Paz
dziernik 2004 wer. 1.0 - 5 -