МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Машиностроительный факультет Кафедра «Интеллектуальные и мехатронные системы» ОТЧЕТ по лабораторным работам по дисциплине «Электронные компоненты. Интегральные микросхемы» Выполнил Науменко В.А. гр. 10306119 Проверил Волков К.Д. Минск 2021 Оглавление Лабораторная работа №1 ....................................................................................................................... 2 Резисторы ................................................................................................................................................. 2 Лабораторная работа №2 ....................................................................................................................... 5 Конденсаторы .......................................................................................................................................... 5 Конструкция конденсатора .................................................................................................................... 5 Лабораторная работа №3 .....................................................................................................................10 Дифференцирующая и интегрирующая цепи .....................................................................................10 Лабораторная работа №4 .....................................................................................................................12 Тумблер ..................................................................................................................................................12 Лабораторная работа №5 .....................................................................................................................13 Реле.........................................................................................................................................................13 Лабораторная работа №6 .....................................................................................................................15 Диоды .....................................................................................................................................................15 Конструкция диодов. .........................................................................................................................15 Лабораторная работа №7 .....................................................................................................................17 Стабилитрон ...........................................................................................................................................17 Лабораторная работа №8 .....................................................................................................................18 Импульсный диод .................................................................................................................................18 Лабораторная работа №9 .....................................................................................................................19 Диодный мост ........................................................................................................................................19 Лабораторная №10 ...............................................................................................................................20 Трансформатор ......................................................................................................................................20 Лабораторная работа №11 ...................................................................................................................21 Транзистор .............................................................................................................................................21 Лабораторная работа №12 ...................................................................................................................22 Тиристор .................................................................................................................................................22 Лабораторная работа №1 Резисторы Рези́стор— пассивный элемент электрических цепей, обладающий определённым или переменным значением электрического сопротивления, предназначенный для линейного преобразования силы тока в напряжение и напряжения в силу тока, ограничения тока, поглощения электрической энергии и др. Весьма широко используемый компонент практически всех электрических и электронных устройств. В практической части использовались резисторы сопротивлением 1 кОм. Для определения сопротивления на практике может быть использована цветовая маркировка резисторов. Лабораторная работа №2 Конденсаторы Конденса́тор — двухполюсник с постоянным или переменным значением ёмкости и малой проводимостью; устройство для накопления заряда и энергии электрического поля. Конденсатор является пассивным электронным компонентом. Ёмкость конденсатора измеряется в фарадах. Конструкция конденсатора Конденсатор является пассивным электронным компонентом. В простейшем варианте конструкция состоит из двух электродов в форме пластин (называемых обкладками), разделённых диэлектриком, толщина которого мала по сравнению с размерами обкладок. Практически применяемые конденсаторы имеют много слоёв диэлектрика и многослойные электроды, или ленты чередующихся диэлектрика и электродов, свёрнутые в цилиндр или параллелепипед со скруглёнными четырьмя рёбрами (из-за намотки). Согласно ГОСТ 2.728-74 конденсаторы обозначаются данным образом: Конденсатор постоянной ёмкости Поляризованный (полярный) конденсатор Подстроечный конденсатор переменной ёмкости Варикап При расчетах в лабораторной работе использовалась формула: … В результате использования которой получили что емкость конденсатора равна: 62,8*3,2/50=4 мФ Лабораторная работа №3 Дифференцирующая и интегрирующая цепи Дифференцирующая цепь - это цепь, в которой мгновенное значение напряжения на выходе прямо пропорционально дифференциалу входного напряжения; Основные функции дифференцирующих цепей: 1. Формирование импульсов малой длительности (укорочение входных импульсов), которые далее используются для запуска триггеров, одновибраторов и других устройств, 2. Выполнение математической операции дифференцирования (получение производной по времени) для устройств вычислительной техники, аппаратуры авторегулирования и т.д. Интегрирующая цепь - цепь, у которой мгновенное значение выходного напряжения не менее прямо пропорционально интегралу входного напряжения. Интегрирующая цепь предназначена для формирования импульсов большой длительности, т. е. для удлинения или расширения импульсов, преобразования импульсов по интегральному закону, получения линейно изменяющегося напряжения. Отсюда и другое название интегрирующей цепи - удлиняющая цепь. Интегрирующая цепь и дифференцирующая цепь Дифференцирующая цепь: Интегрирующая цепь: Лабораторная работа №4 Тумблер Тумблер Тумблеры – электрические коммутационные приборы, замыкающие и размыкающие электрические цепи. Тумблеры могут быть механическими, электронными или электромагнитными. Механические тумблеры предназначены для непосредственного управления цепями, поскольку их диэлектрический рычаг напрямую связан с токоведущими частями ключа. Применяются они, когда не требуется отделять управляемые цепи. Лабораторная работа №5 Реле Реле – коммутационное устройство (КУ), соединяющее или разъединяющее цепь электрической или электронной схемы при изменении входных величин тока. Устройство и принцип работы реле Реле представляет собой катушку, состоящую из немагнитного основания, на которое намотан провод из меди с тканевой или синтетической изоляцией, но чаще всего с диэлектрическим лаковым покрытием. Внутри катушки установленной на нетокопроводящее основание, размещается металлический сердечник. Также в устройстве имеются пружины, якорь, соединительные элементы и пары контактов. При подаче тока на обмотку электромагнита (соленоида) сердечник притягивает якорь, который соединяется с контактом и электрическая или электронная цепь замыкается. При снижении силы тока до определенного значения, якорь, под действием пружины, возвращается на исходную позицию, вследствие чего происходит размыкание цепи. Более плавная и точная работа достигается благодаря использованию резисторов, а защиту от скачков напряжения и искрения обеспечивает установка конденсаторов. У большинства электромагнитных реле имеется не одна, а несколько пар контактов, что позволяет управлять несколькими цепями одновременно. В практической части использовалось реле РЭС55а – герконовое, питаемое постоянным током, одностабильное, пылебрызгозащищённое. Назначение - коммутация электроцепей постоянного и переменного тока (до 10 кГц). Лабораторная работа №6 Диоды Диод – электронный прибор, имеющий 2 электрода, основным функциональным свойством которого является низкое сопротивление при передаче тока в одну сторону и высокое при передаче в обратную. Конструкция диодов. Конструктивно, полупроводниковый диод состоит из небольшой пластинки полупроводниковых материалов (кремния или германия), одна сторона (часть пластинки) которой обладает электропроводимостью p-типа, то есть принимающей электроны (содержащей искусственно созданный недостаток электронов («дырочная»)), другая обладает электропроводимостью n-типа, то есть отдающей электроны (содержащей избыток электронов («электронной»)). Слой между ними называется p-n переходом. Сторона p-типа, у полупроводникового прибора является анодом (положительным электродом), а область n-типа — катодом (отрицательным электродом) диода. В практической части использовался диод МД218 - диффузионный кремниевый диод. В теоретической части также использовалась информация о его аналоге – импортном диоде 1N878. Лабораторная работа №7 Стабилитрон Полупроводниковый стабилитрон - представляет собой диод особого типа. При прямом включении обычный диод и стабилитрон ведут себя аналогично. Разница между ними проявляется при обратном включении. Обычный диод при подаче обратного напряжения и превышении его номинального значения просто выходит из строя. А для стабилитрона подключение обратного напряжения и его рост до установленной точки является штатным режимом. При достижении определенной точки обратного напряжения в стабилитроне возникает обратимый пробой. Через устройство начинает течь ток. До наступления пробоя стабилитрон находится в нерабочем состоянии и через него протекает только малый ток утечки. В практической части использовался стабилитрон Д814Д Кремниевые сплавные стабилитроны Д814Д средней мощности предназначены для стабилизации напряжения 11.5-14.0 В в диапазоне токов стабилизации 3...24 мА Лабораторная работа №8 Импульсный диод Диоды импульсные – полупроводниковые радиокомпоненты, предназначенные для высокочастотных импульсных схем. В практической части используется диод 2Д503Б Лабораторная работа №9 Диодный мост Диодный мост – это мостовая схема соединения диодов, для выпрямления переменного тока в постоянный. Диодные мосты являются простейшими и самыми распространенными выпрямителями, их используют в радиотехнике, электронике, автомобилях и в других сферах, там, где требуется получение пульсирующего постоянного напряжения. Лабораторная №10 Трансформатор Трансформатором называется статическое электромагнитное устройство, содержащее от двух до нескольких обмоток, расположенных на общем магнитопроводе, и индуктивно связанных, таким образом, между собой. Служит трансформатор для преобразования электрической энергии переменного тока посредством электромагнитной индукции без изменения частоты тока. Используют трансформаторы как для преобразования переменного напряжения, так и для гальванической развязки в различных сферах электротехники и электроники. В практической части использовался трансформатор ТН44-220-50 - Трансформатор питания однофазный низковольтный накальный, предназначен для питания накальных цепей радиоэлектронной аппаратуры бытового и промышленного назначения, собранной на электровакуумных и полупроводниковых приборах с напряжением сети 220 В и частотой 50 Гц. Схема трансформатора ТН44-220-50 Лабораторная работа №11 Транзистор Транзистор (transistor) – полупроводниковый элемент с тремя выводами (обычно), на один из которых (коллектор) подаётся сильный ток, а на другой (база) подаётся слабый (управляющий ток). При определённой силе управляющего тока, как бы «открывается клапан» и ток с коллектора начинает течь на третий вывод (эмиттер). В течении курса нами изучалось два типа транзисторов: полевые и биполярные. Схема биполярных транзисторов Схема полевого транзистора На практике биполярные транзисторы были представлены транзистором П29 - Транзистор германиевый сплавной p-n-p переключательный низкочастотный маломощный. Предназначен для применения в схемах переключения. Выпускается в металлостеклянном корпусе с гибкими выводами. Лабораторная работа №12 Тиристор Тиристор — это полупроводниковый прибор с двумя устойчивыми состояниями, имеющий три или больше взаимодействующих выпрямляющих перехода. По функциональности их можно соотнести к электронным ключам. Но есть в тиристоре одна особенность, он не может перейти в закрытое состояние в отличие от обычного ключа. На практике использовался тиристор 2У101Е - диффузионно-сплавной, p-типа, триодный, незапираемый. Предназначены для применения в качестве переключающих элементов
