Международный институт компьютерных технологий

МЕЖДУНАРОДНЫЙ ИНСТИТУТ КОМПЬЮТЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

Кафедра сетей связи и систем коммутации

Методические указания

к лабораторным работам по дисциплине

«Электроника»

студентов специальности 210406

«Сети связи и системы коммутации»

очной и заочной форм обучения

Воронеж 2012

УДК 621.391

Составители: канд. техн. наук, доц. Р. П. Краснов

Рецензент канд. техн. наук, проф. О.С. Хорпяков

Методические указания к лабораторным работам по дисциплине «Электроника» студентов специальности 210406 «Сети связи и системы коммутации» очной и заочной форм обучения / сост. Р. П. Краснов. – Воронеж: Международ. ин-т комп. техн., 2012. – 88 с.

Методические указания содержат материал для проведения лабораторных работ по курсу «Электроника». Предназначены для студентов очной и очно-заочной форм обучения специальности 210406 «Сети связи и системы коммутации» направления 654400 «Телекоммуникации».

Ответственный за выпуск - зав. кафедрой «Сети связи и системы коммутации» канд. техн. наук, доц. О.С. Хорпяков

© Краснов Р. П., составление, 2012

© Международный институт
компьютерных технологий, 2012

Содержание

Лабораторная работа 1

Исследование вольт-амперных характеристик полупроводниковых диодов и стабилитронов 4

Лабораторная работа 2

Исследование статических характеристик

биполярного транзистора.......................................................... 10

Лабораторная работа 3

Исследование характеристик полевого транзистора с управляющим pn-переходом 18

Лабораторная работа 4

Исследование статических характеристик

МДП-транзисторов...................................................................... 25

Лабораторная работа 5

Исследование усилительного каскада на биполярных транзисторах 33

Лабораторная работа 6

Изучение работы усилительных каскадов на базе

операционных усилителей......................................................... 39

Лабораторная работа 7

Изучение работы активных фильтров с применением операционных усилителей 47

Лабораторная работа 8

Исследование принципов функционирования схем автогенераторов 55

Приложение................................................................................. 60

П1 Сведения о MicroCap............................................................. 60

П2 Создание схемы и редактирование свойств

компонентов................................................................................ 60

П3 Моделирование работы схемы и анализ результатов........ 64

П4 Обозначение чисел................................................................ 72

П5 Общие сведения о моделях компонентов........................... 74

Список литературы..................................................................... 87

Лабораторная работа 1

Лабораторная работа 2

Лабораторная работа 3

Лабораторная работа 4

Лабораторная работа 5

Лабораторная работа 6

Лабораторная работа 7

Лабораторная работа 8

Изобразите схему фазовращающей цепи.

2 Поясните принцип образования положительной ОС в RС-генераторе с фазовращающей цепью обратной связи из трех звеньев.

Сформулируйте условие баланса фаз.

Сформулируйте условие баланса амплитуд.

5 Почему автогенератор работает на одной конкретной частоте?

Приложение

П1 Сведения о MicroCap

MicroCap — это универсальный пакет программ схемотехнического анализа, предназначенный для решения широкого круга задач. Характерной особенностью этого пакета является наличие удобного и дружественного графического интерфейса, что делает его особенно привлекательным для непрофессиональной студенческой аудитории. Несмотря на достаточно скромные требования к программно аппаратным средствам ПК, его возможности достаточно велики.

С его помощью можно анализировать не только аналоговые, но и цифровые устройства. Возможно также и смешанное моделирование аналого-цифровых электронных устройств, в полной мере реализуемое опытным пользователем пакета, способным в нестандартной ситуации создавать собственные макромодели, облегчающие имитационное моделирование без потери существенной информации о поведении системы.

П4 Обозначение чисел

Действительные числа с плавающим десятичным знаком в математических выражениях могут обозначаться в формате мантисса-ордината, например, емкость 1 мкФ может быть записана как 1Е-6. Кроме того, можно использовать стандартные приставки системы СИ, которые в программе MicroCap кодируются следующим образом.

Префикс	Обозначение	Множитель
f	Фемто-	10-15
p	Пико-	10-12
n	Нано-	10-9
u	Микро-	10-6

Префикс	Обозначение	Множитель
m	Милли-	10-3
k	Кило-	103
Meg	Мега-	106
g	Гига-	109
t	Тера-	1012

В АС анализе все промежуточные вычисления выполняются с комплексными величинами. Однако при построении графиков указание имени переменной означает построение графика ее модуля. Например, указание имя переменной V(1) эквивалентно использованию функции вычисления моду комплексной величины MAG(V(1)). И более того, спецификация выражения V(1)*V(2) приведет к построению модуля произведения двух комплексных напряжений. Для вывода мнимой части произведения используется запись IM(V(1)*V(2)), действительной части RE(V(1)*V(2)).

При моделировании в режимах АС и DC значение переменной (время) полагается равной нулю. При расчете переходных процессов и в режиме DC равной нулю полагается переменная F (частота).

В выражениях для преобразования Лапласа передаточных функций может использоваться только символ S для обозначения комплексной переменной. При отсутствии в выражении для такой передаточной функции символа выдается сообщение об ошибке. Поэтому преобразования Лапласа нельзя использовать для задания линейных блоков с постоянным коэффициентом.

Комплексные величины можно использовать только в следующих функциях: +, -, *, /, sqrt, pow, In, log, exp, cosh, sinh, tanh, coth.

В функциях другого типа комплексные величины заменяются их действительными частями, например, функция действительного переменного SIN при наличии комплексного аргумента С1 равна sin(c1)=sin(RE(c1)).

Список литературы

1 Бобровников, Л.З. Электроника / Л.З. Бобровников. – СПб. «Питер», 2004. – 560 с.

2 Кучумов, А.И. Электроника и схемотехника / А.И. Кучумов. – М.: «Гелиос АРВ», 2002. -304 с.

3 Лачин, В.И. Электроника / В.И. Лачин, Н.С. Савёлов. – Ростов-на-Дону.: «Феникс», 2004. - 576 с.

4 Кардашев, Г.А. Виртуальная электроника. Компьютерное моделирование аналоговых устройств / Г.А. Кардашев. – М.: Горячая линия-Телеком, 2002. – 260 с.

5 Амелина, М.А. Программа схемотехнического моделирования MicroCap 8 / М.А. Амелина, С.А. Амелин. – М.: Горячая линия-Телеком, 2007. – 464 с.

6 Разевиг, В.Д. Схемотехническое моделирование с помощью MicroCap 7 / В.Д. Разевиг. – М.: Горячая линия-Телеком, 2003. – 368 с.

Учебное издание

Методические указания

к лабораторным работам

студентов специальности 210406

«Сети связи и системы коммутации»

очной и заочной форм обучения

по дисциплине «Электроника»

Составитель:

Краснов Роман Петрович

В авторской редакции

Подписано в печать 00.00.2008 г. Формат 60×84/16.

Бумага для множительных аппаратов.

Усл. печ. л. 00. Тираж 50 экз. Заказ № 00

Международный институт компьютерных технологий

394026, Воронеж, ул. Солнечная, 29 б

МЕЖДУНАРОДНЫЙ ИНСТИТУТ КОМПЬЮТЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ