МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ "ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА"
Інститут комп’ютерних наук і інформаційних технологій
Кафедра автоматизованих систем управління
ДОСЛІДЖЕННЯ АВТОКОЛИВНИХ ГЕНЕРАТОРІВ ПРЯМОКУТНИХ ІМПУЛЬСІВ НА ДИСКРЕТНИХ ЕЛЕМЕНТАХ.
Лабораторна робота №7
з дисципліни
"Елементи і вузли поліграфічної техніки"
ДОСЛІДЖЕННЯ АВТОКОЛИВНИХ ГЕНЕРАТОРІВ ПРЯМОКУТНИХ ІМПУЛЬСІВ НА ДИСКРЕТНИХ ЕЛЕМЕНТАХ.
Мета роботи - вивчення принципів роботи і розрахунку автоколивних мультивібраторів, реалізація їх на дискретних елементах та набуття досвіду наладки і досліджень в реальних умовах.
ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ РОБОТИ.
1. Пiдготовка до роботи
На основі параметрів згідно з варіантом завдання розрахувати параметри МВ з колекторно-базовими зв'язками.
ВАРIАНТИ ЗАВДАНЬ
N варіанту
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Тип транзистора
p-n-p
n-p-n
p-n-p
n-p-n
p-n-p
n-p-n
p-n-p
n-p-n
p-n-p
n-p-n
Амплітуда вих.імпул.Uвихmax,В
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
Тривалість вих.імпульсу τі1,мС
1
1
1
1
1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
Період коливань Т,мС
2
3
4
5
6
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
Макс.колекторний струм IКmax, мА
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
Задані наступні параметри МВ з колекторно-базовими зв'язками (варіант №7):
- амплітуда вихідного імпульсу Uвих мах = 14В,
- тривалість вихідного імпульсу τі1 = 0.1 • 10 -3 С,
- період коливань T = 0.3 • 10 -3 С (відповідно τі2 = T - τі1 = 3 • 10 -3 С),
- максимальний колекторний струм IКмах = 14 • 10 -3 А.
- -тип транзистора р-n-p
Розрахунок:
а) визначаємо напругу джерела живлення Eк за даною амплітудою вихідних імпульсів Uвих мах : Ек =(1.1-1.4) • Uвих мах =(1.1-1.4) • 14= 4 В;
б) транзистор вибираємо за максимальними значеннями колекторних струму і напруги та швидкодією:
U Кдоп > 1.5 • UКмах , IКдоп > 1.5 • IКмах , Fдоп > 1.5 • Fмах, де
UКмах = Eк =4 В, IКмах =14 • 10 -3 А , Fмах =1/ 0.1 і міn =10 • 10 3 Гц (за умовою).
Для вказаних значень параметрів вибираємо транзистор 361Г BC177, паспортні дані якого наступні:
UКдоп = 6В, IКдоп = 21 • 10 -3 А, Fдоп = 15 • 10 3 Гц, тип транзистора - p-n-p, коефіцієнт ( = 40 - 120, позначення виводів: емітер - з білою позначкою, колектор - середній вивід;
в) оскільки транзистор (p-n-p) типу, то Ек вимагає знаку "-", а загальна шина ┴ - "+";
г) значення колекторних опорів RК1 = RК2 = RК :
RК = Ек / IКмах =4/14 •10 -3 =0.29 • 10 3 Ом;
д) значення базових опорів RБ = RБ1 = RБ2 вибираємо з умови забезпечення насичення транзисторів в квазістійкому стані:
RБ = 0.7 • ( міп • RК = 0.7 • 40 • 0.29 • 10 3 = 8.1• 10 3 Ом;
е) значення ємностей обчислюємо за формулами / 1 / і / 2 /:
C 1 = t і1 / ( R Б1 • ln2) = 0.1 • 10 -3 / (8.1 • 10 3• 0.7)= 0.017 • 10 -6 Ф
C 2 = t і2 / ( R Б2 • ln2) = 0.1• 10 -3 / (8.1 • 10 3• 0.7)= 0.017 • 10 -6 Ф (для симетричного МВ : T=2 • τ і1 , C 1 = C 2 ).
Згідно з розрахованими значеннями здійснюємо підбір елементів відповідно до ряду елементів:
RК = RК1 = RК2 = 0.29кОм, RБ = RБ1 = RБ2 = 8.1кОм, C1 = 0.017 мкФ, C2 = 0.017 мкФ.
Рис.1. МВ на біполярних транзисторах (p-n-p).
Схема МВ з вказанням номіналів елементів приведена на (рис.1).
2. Проведення експериментальних дослiджень.
2.1. Підготували до роботи ПК: провели реєстрацію в системі, забезпечили роботу з програмою Electronics Work Bench.Забезпечили монтаж розрахованої схеми МВ з колекторно-базовими зв'язками на набірному полі Electronics Work Bench..
Дослідили роботу схеми в автоколивному режимі шляхом спостереження осцилограм процесів в основних точках схеми (напруги на колекторах і базах обох транзисторів). Замалювали осцилограми, зберігаючи їх часовий взаємозв'язок (рис.1). Визначили експериментальні значення τі1 і τі2 і порівняти їх з розрахунковими:
τі1 ЕКС = 2 гориз.кл • 0.5 • 10 -3 = 1 • 10 -3 С
τі2 ЕКС =2 гориз.кл • 0.5 • 10 -3 = 1 • 10 -3 С
Незначна розбіжність ( 5% ) викликана заокругленнями при обчисленнях номіналів RБ і C,...
