Программа дисциплины по кафедре автоматики и системотехники схемотехника

Вид материала

Программа дисциплины

Содержание 5. Лабораторный практикум Задания к лабораторной работе а) Исследование инвертирующего усилителя Задание к лабораторной работе AC Analysis Analysis/Transient analysis.

Подобный материал:

• Программа дисциплины по кафедре Автоматики и системотехники моделирование систем, 250.13kb.
• Программа дисциплины по кафедре Автоматики и системотехники Теория автоматического, 566.51kb.
• Программа дисциплины по кафедре Автоматики и системотехники микропроцессорные системы, 453.35kb.
• Программа дисциплины Архитектура высокопроизводительных вычислительных систем для направления, 190.03kb.
• Программа дисциплины по кафедре Вычислительной техники Cхемотехника ЭВМ, 731.86kb.
• Рабочая программа дисциплины Схемотехника (Наименование дисциплины), 127.75kb.
• Курс "Цифровая схемотехника" Направление: «Электроника и наноэлектроника» Учебная, 13.92kb.
• М. А. Сёмкин 2010 г. Рабочая программа, 290.2kb.
• Рабочая программа учебной дисциплины схемотехника аналоговых электронных устройств, 286.09kb.
• Учебная программа дисциплины схемотехника © бгу (Электронный документ), 110.02kb.

 5. Лабораторный практикум

Лабораторные работы выполняется на базе ПЭВМ с использованием системы схемотехнического моделирования MICROCAP. Выполнение всех лабораторных работ предусматривает следующие стадии:

1. Теоретическая подготовка к выполнению работы с использованием методических указаний, материалов лекционного курса и других источников;

2. Получение задания, его осмысление и получение теоретического решения поставленной задачи;

3. Создание схемы исследуемого устройства и его исследования согласно заданию;

4. Оформление отчета и подготовка к защите;

5. Защита выполненной лабораторной работы.


Лабораторный практикум включает в себя следующие работы:

1. Исследование схем включения операционных усилителей
   

Цель работы: изучение основных схем включения операционных усилителей (ОУ), определение параметров и характеристик усилительных устройств на базе ОУ.

Задания к лабораторной работе

а) Исследование инвертирующего усилителя

1. Произвести расчет параметров схемы инвертирующего усилителя на базе ОУ. Тип ОУ задается преподавателем. В среде системы схемотехнического моделирования МС5 создать схему инвертируюшего усилителя на ОУ.
   
2. Выполнить расчет схемы во временной области при различных значениях сопротивления R1. Для этого выполнить моделирование схемы в режиме Analysis/Transient analysis. В окне “Transient analysis limits” задать выводимые временные диаграммы и пределы изменения величин по амплитуде сигналов и времени.
   
3. Исследовать АЧХ усилителя. Для этого произвести моделирование схемы в режиме AC Analysis.
   

4. Произвести курсорные измерения коэффициентов усиления по постоянному току и сравнить их значения с расчетными. Сделать соответствующие выводы.
   
5. Рассчитать входные и выходные сопротивления усилителя при различных коэффициентах усиления.
   

б) Исследование неинвертируюшего усилителя

Исследования для неинвертирующего усилителя провести аналогично инвертирующему усилителю

Время выполнения лабораторной работы - 2 часа.

2. Исследование избирательного усилителя с 2Т-мостом
   

Цель работы: изучение принципов построения и работы избирательных RС- усилителя с 2Т-мостом. Определение параметров и характеристик избирательных усилителей.

Задание к лабораторной работе

1. Произвести расчет параметров схемы избирательного усилителя с 2Т-мостом для квазирезонансной частоты указанной преподавателем. Тип ОУ тот же, что и в предыдущей лабораторной работе. В среде системы схемотехнического моделирования МС5 создать схему избирательного усилителя.
   
2. Произвести моделирование на переменном токе (режим AC Analysis) и получить графики АЧХ при различных значениях коэффициентов усиления на квазирезонансной частоте.
   
3. По графикам АЧХ рассчитать добротность усилителя при различных значениях коэффициента усиления. Сделать соответствующие выводы.
   

Время выполнения лабораторной работы - 2 часа.

3. Исследование генератора с мостом Вина
   

Цель работы: Изучение принципов построения генераторов. Исследование процессов в RC-генераторе с мостом Вина

Задание к лабораторной работе

1. Произвести расчет параметров схемы RC-генератора с мостом Вина для частоты генерации заданной преподавателем. Создать схему генератора.
   
2. В режиме анализа переходных процессов (Transient analysis) исследовать процесс самовозбуждения генератора при различных значениях коэффициента усиления и провести спектральный анализ выходного напряжения.
   
3. Исследовав влияние коэффициента усиления на форму и гармонический состав колебаний, сделать соответствующие выводы.
   

4. Исследование генератора с 2Т-мостом
   

Цель работы: Изучение принципов построения генераторов. Исследование процессов в RC-генераторе с 2Т - мостом.

Задание к лабораторной работе

1. Произвести расчет параметров схемы RC-генератора с 2Т - мостом для частоты генерации заданной преподавателем. Создать схему генератора.
   
2. В режиме анализа переходных процессов исследовать процесс самовозбуждения генератора при различных значениях коэффициента передачи цепи ПОС и провести спектральный анализ выходного напряжения.
   
3. Исследовав влияние коэффициента передачи цепи ПОС на форму и гармонический состав колебаний, сделать соответствующие выводы.
   

Время выполнения лабораторной работы - 2 часа.

5. Исследование генератора с фазосдвигающими цепями
   

Цель работы: Изучение принципов построения генераторов. Исследование процессов в RC-генераторе с фазосдвигающими цепями.

Задание к лабораторной работе

1. Произвести расчет параметров схемы RC-генератора для частоты генерации заданной преподавателем. Создать схему генератора.
   
2. В режиме анализа переходных процессов исследовать процесс самовозбуждения генератора при различных значениях коэффициента передачи цепи ООС и провести спектральный анализ выходного напряжения.
   
3. Исследовав влияние коэффициента передачи цепи ООС на форму и гармонический состав колебаний, сделать соответствующие выводы.
   

Время выполнения лабораторной работы - 2 часа.

6. Исследование LC-генератора на операционном усилителе
   

Цель работы: Изучение принципов построения LC-генераторов. Исследование процессов в LC-генераторе на ОУ.

Задание к лабораторной работе

1. Произвести расчет параметров схемы LC-генератора на ОУ для частоты генерации заданной преподавателем. Создать схему генератора.
   
2. В режиме анализа переходных процессов исследовать процесс самовозбуждения генератора при различных значениях коэффициента передачи цепи ПОС и провести спектральный анализ выходного напряжения.
   
3. Исследовав влияние коэффициента передачи цепи ПОС на форму и гармонический состав колебаний, сделать соответствующие выводы.
   

Время выполнения лабораторной работы - 2 часа.

7. Исследование асинхронных двоичных счетчиков
   

Цель работы: Изучение принципов построения и функционирования двоичных счетчиков. Исследование быстродействия счетчиков с последовательным и параллельным переносами.

Задание к лабораторной работе

а) исследование счетчика с последовательным переносом

1. В среде системы схемотехнического моделирования МС5 создать на базе интегральных схем (ИС) триггеров схему 4-разрядного асинхронного счетчика с последовательным переносом. Типы триггеров задаются преподавателем.
   
2. Выполнить моделирование схемы в режиме Analysis/Transient analysis. В окне “Transient analysis limits” задать выводимые временные диаграммы и пределы изменения величин по амплитуде сигналов и времени. Для запуска расчета нажать RUN.
   
3. По временным диаграммам определить время установления счетчика t_уст. Для определения t_уст воспользуйтесь режимом курсорных измерений.
   

б) исследование счетчика с параллельным переносом.

На базе ИС, указанных преподавателем, создать схему 4-разрядного асинхронного счетчика с параллельным переносом. Далее выполнить п.п.2 и 3 аналогично первому заданию.

Время выполнения лабораторной работы - 2 часа.

8. Исследование двоичных реверсивных счетчиков
   

Цель работы: Изучение принципов построения и функционирования двоичных реверсивных счетчиков.

Задания к лабораторной работе

а) исследование 3-разрядного реверсивного счетчика

1. Создать схему 3-разрядного реверсивного счетчика на базе ИС, указанных преподавателем.
   
2. Выполнить моделирование схемы и построить временные диаграммы работы реверсивного счетчика.
   

3. По временным диаграммам убедиться в правильном функционировании счетчика. В случае неправильной работы скорректировать схему и повторить моделирование.

б) изучение схемы и исследование работы

ИС реверсивного двоичного счетчика К155ИЕ7

Целью данного задания является изучение схемотехники и функционирования ИС реверсивного двоичного счетчика К155ИЕ7, а также исследования используемых схем предустановки и сброса. Выполнить моделирование работы ИС К155ИЕ7 и построить временные диаграммы основных сигналов.

Время выполнения лабораторной работы - 2 часа.

9. Исследование счетчиков с произвольным модулем счета
   

Цель работы: Изучение принципов построения и функционирования счетчиков с произвольным модулем счета.

Задания к лабораторной работе

а) Счетчик на базе ИС К155ИЕ5

В данном задании исследуется способ построения счетчика с произвольным модулем счета с принудительным сбросом.

1. Создать схему счетчика на базе ИС К155ИЕ5 для модуля счета, заданного преподавателем.

2. Выполнить моделирование работы счетчика и построить временные диаграммы.

3. Убедиться в правильности функционирования счетчика. В случае неправильной работы откорректировать схему.

б) Исследование реверсивного счетчика

В данном задании исследуется способ построения реверсивного счетчика с произвольным модулем счета с принудительным насчетом. Для построения счетчика используется ИС двоичного реверсивного счетчика К155ИЕ7, имеющего входы предустановки.

1. Создать схему реверсивного счетчика на основе ИС К155ИЕ7 для модуля счета, заданного преподавателем.
   
2. Выполнить моделирование работы счетчика и построить временные диаграммы.
   

3. Убедиться в правильности функционирования счетчика. В случае неправильной работы откорректировать схему.

Время выполнения лабораторной работы - 2 часа.

10. Исследование АЦП единичных приближений
    

Цель работы: Изучение принципов построения и функционирования АЦП последовательного преобразования.