Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ» (ТУСУР)

Кафедра промышленной электроники (ПрЭ)

ИСТОЧНИКИ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Лабораторная работа №1 по дисциплине «Микросхемотехника»

Отчет по лабораторной работе

Студент группы 368-2:

_____Клитовченко Р.А.

«__» _______2020 г.

Принял:

Ст. преподаватель каф. ПрЭ

_____Мусоров И.С.

«__» _______2020 г.

Оглавление

1 Задание 3

2 Расчетные данные 5

3 Ход работы 7

1 Задание

Схема	Рис. 1			Рис.2
Вариант	Iн, мА	Eк, В	I0, мА		Iн, мА	Eк, В
6	0.8	10	0.3		0.3	5

1. Рассчитать значения элементов в схеме источника тока (рис. 1), обеспечивающие требуемое значение. Исходные данные для расчета приведены в табл.1.

2. Определить диапазон изменения резистора в цепи коллектора, при котором транзистор работает в активном режиме.

3. Рассчитать значения элементов в схеме токового зеркала на рис. 2, обеспечивающие требуемое значение. Исходные данные для расчета приведены в табл. 1.

4. Определить диапазон изменения резистора, при котором транзистор VТ2 работает в активном режиме.

5. Собрать схему, представленную на рис. 1, установив значения компонентов схемы, полученные при расчете.

6. Снять зависимость тока нагрузки от величины сопротивления нагрузки, изменяя Rн от 0 до максимального значения, полученного при расчетах. Построить нагрузочную характеристику схемы.

7. В каком режиме работает транзистор при Rн<Rнmax, а при Rн>Rнmax? Утверждение доказать результатами моделирования.

8. Собрать схему, представленную на рис. 2, установив значения компонентов схемы, полученные при расчете.

9. Снять зависимость тока нагрузки от величины сопротивления нагрузки, изменяя Rн от 0 до максимального значения, полученного при расчетах. Построить нагрузочную характеристику схемы.

10. Собрать схему, представленную на рис. 3, установив значения компонентов схемы, полученные при расчете.

11. Снять зависимость тока нагрузки от величины сопротивления нагрузки, изменяя Rн от 0 до максимального значения, полученного при расчетах. Построить нагрузочную характеристику схемы.

2. Предварительные расчеты

1. Рассчитаем значения элементов в схеме источника тока (рис. 1).

Напряжение базы:

Напряжение эмиттера:

Полагая 𝐼э ≈ 𝐼н=0.8 мА, находим сопротивление эмиттерного резистора

Ток делителя напряжения 𝐼_R1R2 = 0.1𝐼э = 0.08 мА

Поскольку напряжение базы

сопротивления резисторов должны быть равны

R₁ = 83.375 кОм, R₂ = 41.625кОм

2. Определим диапазон изменения резистора в цепи коллектора, при

котором транзистор VT1 работает в активном режиме.

Максимальное значение сопротивления резистора R_н, при котором транзистор остается в активном режиме

Выберем Rн = 7 кОм. При этом напряжение на сопротивлении нагрузки

3. Рассчитаем значения элементов в схеме токового зеркала (рис. 2).

Поскольку транзистор VT1 включен по диодной схеме, напряжение коллектора

Сопротивление резистора:

4. Определим диапазон изменения резистора, при котором транзистор

VТ2 работает в активном режиме.

Максимальное сопротивление нагрузки, при котором транзистор VT2 находится в активном режиме и обеспечивает заданное значение тока

3 Ход работы

Моделирование схем проводится в программе ASIMEC.

1. Соберём схему, представленную на рис.1, установив значения, полученные при расчетах и подключив последовательно с Rн амперметр.

Рис 3.1 – Схема рис.1 с рассчитанными значениями

2. Снимем зависимость тока от величины сопротивления нагрузки, изменяя R_н от 0 до R_{н max}, полученного при расчетах. И построим нагрузочную характеристику схемы.

Нагрузочные характеристики схем были простроены в программе Mathcad.

Снятые значения тока и сопротивления приведены в таблицах 3.1 – 3.2.

Таблица 3.1 – Значения тока и сопротивления

№	1	2	3	4	5	6	7	8	9
I,мА	0.7354	0.7351	0.7348	0.7345	0.7342	0.734	0.7337	0.7334	0.7331
R,Ом	0	500	1000	1500	2000	2500	3000	3500	4000

Таблица 3.2 – Значения тока и сопротивления

№	10	11	12	13	14	15	16	17	18
I,мА	0.7328	0.7325	0.7322	0.7319	0.7316	0.7313	0.731	0.7307	0.7301
R,Ом	4500	5000	5500	6000	6500	7000	7500	8000	8963

Нагрузочная характеристика схемы рис. 1 представлена на рисунке 3.2.

Рис 3.2 – Нагрузочная характеристика схемы рис.1

4. Соберем схему, представленную на рис.2, установив значения, полученные при расчетах, и подключим последовательно с резисторами R и Rн амперметры.

Рис 3.3 – Схема рис.2 с рассчитанными значениями

5. Снимем зависимость тока от величины сопротивления нагрузки, изменяя R_н от 0 до R_{н max}, полученного при расчетах. И построим нагрузочную характеристику схемы. Снятые значения тока и напряжения:

Нагрузочные характеристики схем были простроены в программе Mathcad.

Снятые значения тока и сопротивления приведены в таблицах 3.3 – 3.4.

Таблица 3.3 – Значения тока и сопротивления

№	1	2	3	4	5	6	7	8	9
I,мА	0.311	0.311	0.310	0.309	0.308	0.307	0.306	0.305	0.304
R,Ом	0	500	1000	2000	3000	4000	5000	6000	7000

Таблица 3.4 – Значения тока и сопротивления

№	10	11	12	13	14	15	16	17	18
I,мА	0.303	0.302	0.301	0.300	0.299	0.298	0.297	0.296	0.295
R,Ом	8000	9000	10000	11000	12000	13000	14000	15000	16000

На рисунке 3.4 представлена нагрузочная характеристика схемы рис. 2

Рис 3.4 – Нагрузочная характеристика схемы рис.2.

6. Собираем схему, представленную на рис.2, установив значения, полученные при расчетах.

Рис 3.5 – Схема рис.3 с рассчитанными значениями

7. Снимем зависимость тока от величины сопротивления нагрузки, изменяя R_н от 0 до R_{н max}, полученного при расчетах. И построим нагрузочную характеристику схемы. Снятые значения тока и напряжения:

Снятые значения тока и напряжения представлены в таблице 3.5.

Таблица 3.5 – Значения тока и сопротивления

№	1	2	3	4	5	6	7	8	9
I,мА	0.104	0.104	0.104	0.104	0.104	0.104	0.104	0.104	0.104
R,Ом	0	1500	3000	4000	5000	6000	7000	8000	8963

На рисунке 3.6 представлена нагрузочная характеристика схемы рис. 3.

Рис 3.6 – Нагрузочная характеристика схемы рис.3

Томск 2020