E – 5. DWÓJNIKI NIELINIOWE
CEL ĆWICZENIA:
Badanie dwójników zawierających elementy nieliniowe i wykreślanie na ekranie oscyloskopu ich charakterystyk prądowo-napięciowych.
ZAGADNIENIA TEORETYCZNE:
1. Liniowe i nieliniowe elementy elektroniczne.
2. Rodzaje diod, tranzystorów i ich działanie.
3. Zasada działania i schemat blokowy oscyloskopu.
4. Zasada działania układu do wykreślania charakterystyk dwójników na ekranie oscyloskopu.
PRZEBIEG ĆWICZENIA:
1. Połącz układ elektroniczny do badania dwójników wg schematu podanego na poniŜszym rysunku:
Rys.1. Schemat blokowy układu do pomiarów dwójników.
Uwaga: Badany dwójnik został tak podłączony do układu pomiarowego, Ŝe prąd płynący przez niego zostaje podany na wejście Y (spadek napięcia na rezystorze RWZ), a spadek napięcia na dwójniku na wejście X oscyloskopu. Transformator seperuje – oddziela masy generatora i oscyloskopu w układzie pomiarowym.
G e n e r a t o r p r ą d u z m ie n n e g o Transformator
Dwójnik
R w z
Oscylograf katodowy
Y X
2
2. Ustaw plamkę na środku lampy oscyloskopowej - początek układu współrzędnych (przecięcie osi X z osią Y) uzyskuje się dla napięcia wyjściowego generatora równego zero volt.
3. Włącz do układu pomiarowego badany dwójnik i po podaniu odpowiedniego napięcia z generatora zaobserwuj obraz na ekranie oscyloskopu.
4. Odrysuj z ekranu oscyloskopu uzyskaną charakterystykę badanego dwójnika umieszczając ją w układzie współrzędnych po uwzględnieniu ustalonego na wstępie połoŜenia plamki (punk zero czyli przecięcia osi X z osiaY).
5. Zmień polaryzację badanego dwójnika na przeciwną i równieŜ odrysuj jego charakterystykę.
6. Zapisz wartości czułości napięciowej – odchylania poziomego i pionowego oscyloskopu.
Czułość napięciowa odchylania poziomego dla oscyloskopu OS 352 wynosi 0,5 V/cm, natomiast czułość odchylania pionowego naleŜy oczytać z pokrętła wzmocnienia wzmacniacza odchylania Y.
OPRACOWANIE WYNIKÓW:
1. Narysuj charakterystyki J=f(U) umieszczając je w układzie współrzędnych wyskalowanym w jednostkach napięcia i natęŜenia. Uwzględnij czułość napięciową oscyloskopu. Oś X wykresu naleŜy wyskalować w woltach, a oś Y w miliamperach.
2. W kaŜdym z badanych przypadków połączeń dwójnikowych wyjaśnij zasadność zaobserwowanego przebiegu charakterystyki w oparciu o podstawowe prawa przepływu prądu.
3. Porównaj rzeczywiste charakterystyki badanych układów (z ekranu oscyloskopu) z charakterystykami idealnymi przedstawianymi w literaturze.
4. Zapisz wnioski końcowe.
LITERATURA
1. T. Stacewicz, A. Kotlicki – Elektronika w laboratorium naukowym, PWN Warszawa 1994 2. J. Chabłowski, W. Skulimowski – Elektronika w pytaniach i odpowiedziach, WNT
Warszawa 1982.
3. B. Pióro, M. Pióro – Podstawy elektroniki cz. 1, WSiP Warszawa 1999.
4. W. Rysakow – Materiały pomocnicze do pracowni elektroniki dla studentów fizyki, WSP Słupsk 1998.
5. Encyklopedia techniki – Elektronika, WNT Warszawa 1983.
6. J. Kacperski – I Pracownia Fizyki, Wyd. Uniw. Łódzkiego, Łódź 1998.
7. J. Baranowski, G. Czajkowski, Układy elektroniczne cz. II, WNT Warszawa 1993.
8. P. Horowitz – Sztuka elektroniki, WKŁ Warszawa 1995.
9. Internet - strony www.
