دستور کار آزمایشگاه الکترونیک با فرمت ورد و در 61 صفحه قابل ویرایش

قسمتی از متن دستور کار آزمایشگاه الکترونیک

مقدمه:

راهنمای دستور کار آزمایشگاه الکترونیک حاضر جهت آشنایی دانشجویان رشته مهندسی برق با مفاهیم و المانهای مطالعه شده در دروس الکترونیک 1 و 2 طراحی شده­است. هدف این دستور کار ایجاد بستری مناسب برای آشنایی دانشجویان با دیود و مدارات کاربردی آن، ترانزیستورهای BJT و JFET به همراه طبقات تقویت کننده پایه­ای آنها، تقویت کننده تفاضلی، مدارات فیدبک، تقویت کننده­های عملیاتی و همچنین تقویت کننده­های توان و منبع تغذیه است. با توجه به لزوم آشنایی صحیح با نحوه­ی اندازه­گیری عملی پارامترهای مهم در این آزمایشگاه، در ادامه این بخش توضیح مختصری راجع به نحوه­ی اندازه­گیری عملی اندازه مقاومت، خازن، سلف، جریان، ولتاژ، توان، بهره ولتاژ و جریان، امپدانس ورودی و خروجی، فرکانس­های قطع پایین و بالا و همچنین مشخصات دیود و ترانزیستور با کمک وسایل آزمایشگاهی مناسب ارائه خواهد­شد. همچنین توضیحات مختصری راجع به نحوه­ی کار با اسیلوسکوب، درسنامه­های مختصر مربوط به برخی آزمایش­ها و data sheet های مورد نیاز در این آزمایشگاه، در قالب پیوست به انتهای دستور کار اضافه شده­است.

الف) آشنایی با اندازه­گیری عملی پارامترهای آزمایشگاهی

1- اندازه گیری عملی مقدار مقاومت، خازن و سلف:

جهت اندازه­گیری عملی مقدار مقاومت از مولتی متر دیجیتال استفاده می­شود و نحوه کار به این صورت است که سلکتور مولتی متر را در حالت اهم قرار داده و پروب ها را به دو سر مقاومت متصل می کنیم. به این ترتیب، مقدار مقاومت بر روی نمایشگر مولتی متر نشان داده می­شود. برای اندازه­گیری مقدار خازن و سلف از LC meter استفاده می­شود.

2- اندازه­گیری جریان:

برای اندازه­گیری جریان با استفاده از مولتی متر به دو روش می­توان عمل کرد. روش اول به این صورت است که پروب های مولتی متر را به قسمت مربوط به اندازه­گیری جریان وصل و آن را به صورت سری با شاخه مورد نظر قرار دهیم. همچنین سلکتور مولتی متر باید بر روی واحدهای مربوط به جریان قرار گیرد. روش دوم که بهترین روش برای جلوگیری از اتصال کوتاه شدن سهوی مولتی­متر است و ترجیحا از این روش استفاده می­شود، به این صورت است که یک مقاومت مشخص در شاخه­ای که می­خواهیم جریان آنرا اندازه­گیری کنیم قرار می­دهیم و با اندازه­گیری ولتاژ دو سر مقاومت و تقسیم کردن آن بر مقدار مقاومت جریان را بدست می ­آوریم.

3- اندازه­گیری ولتاژ:

برای اینکار پروب­های مولتی­متر را به دو سر المان وصل کرده و بسته به اینکه ولتاژ مستقیم یا موثر مدنظر است، سلکتور را در محل مناسب قرار می­دهیم.

4- اندازه­گیری توان:

از حاصلضرب جریان در ولتاژ اندازه گیری شده بدست می­آید. (P=VI)

5- بهره ولتاژ و جریان:

از نسبت مقادیر ولتاژ/ جریان اندازه­گیری شده در خروجی مدار به ولتاژ/ جریان اندازه­گیری شده در ورودی مدار بدست می­آید.

(A_V=V_O/V_I, A_I=I_O/I_I)

6- امپدانس ورودی:

برای اندازه­گیری مقاومت ورودی، یک مقاومت در حدود مقاومت ورودي مدار را مطابق شکل 1 بين منبع سيگنال و ورودي تقويت­کننده قرار دهيد.

ولتاژ خروجي را در اين حالت اندازه­گيري کنيد. (R≠0)V_O2

مقاومت را اتصال کوتاه کنيد و دوباره ولتاژ خروجي را اندازه­گيري کنيد. (R=0)V_O1

در اين صورت از رابطه (1) مي­توان مقاومت ورودي را بدست آورد.

(1)

شکل1: اندازه­گيري مقاومت ورودي.

7- امپدانس خروجی:

براي اندازه­گيري مقاومت خروجي، مطابق شکل 2، يک مقاومت حوالي مقاومت خروجي تقويت­کننده بين خروجي مدار و زمين قرار دهيد و ولتاژ خروجي را اندازه­گيري کنيد. V_O2

سپس مقاومت را باز کرده دوباره ولتاژ خروجي را اندازه بگيريد. (R=∞)V_O1

در اين صورت مقاومت خروجي را مي­توان از رابطه (2) بست آورد.

(2)

شکل2: اندازه­گيري مقاومت خروجي.

8- فرکانس­های قطع پایین و بالا:

برای اندازه­گیری فرکانس­های قطع پایین و بالا، ابتدا بهره در فرکانس میانی را به ازای ورودی با دامنه ثابت بدست آورده و 0.7 مقدار بهره را حساب می­کنیم، سپس بدون اینکه دامنه ورودی را تغییر دهیم با سوییپ فرکانس از هر دو جهت فرکانس­های زیاد و کم به سمت فرکانس میانی، فرکانسی که به ازای آن دامنه خروجی به مقدار 0.7 برابر آن در حالت میانی افت می­یابد را به عنوان فرکانس­های قطع پایین و بالا یادداشت می­کنیم.

9- اندازه­گیری ولتاژ آستانه دیود و بررسی سالم بودن آن:

با استفاده از مولتی متر و قرار دادن سلکتور در حالت دیودی، پروب مثبت مولتی­متر را به سر بدون خط (آند) و پروب Com به سر خط دار (کاتد) دیود وصل می­کنیم. به این ترتیب ولتاژ آستانه بر روی صفحه نمایش نشان داده خواهدشد، در غیر اینصورت دیود معیوب می­باشد.

10- اندازه­گیری b ترانزیستور:

برای اینکار بعد از تعیین نوع ترانزیستور (NPN/PNP) و تشخیص پایه­های آن، پایه ها را در محل مناسب بر روی مولتی­متر قرار داده و سلکتور را روی h_fe قرار می­دهیم. به این ترتیب، مقدار b بر روی صفحه نمایش نشان داده خواهدشد.

ب) کلیات و نحوه برگزاری:

1- آزمایشگاه از هفته اول شروع نیمسال تحصیلی تا آخرین مرحله انجام کلیه آزمایشها بدون وقفه در ساعات اعلام شده در برنامه آموزشی و ساعات فوق العاده با اعلام قبلی دایر بوده و حضور دانشجویان در این جلسات الزامی است. در آزمایشگاه هیچ غیبتی مجاز نبوده و هیچ تفاوتی بین غیبت موجه و غیر موجه در اعمال ضوابط وجود ندارد.

2- دانشجویان بایستی قبل از جلسه، مبانی تئوری مدارات مورد آزمایش را مرور کرده و برای حالات مختلف در تست عملی ، مدارات مناسب را طراحی نموده و کتبا آنرا به تائید متصدی آزمایشگاه برسانند .ضمیمه بودن این پیش گزارش و طراحی تائید شده شرط اصلاح گزارش کار نهائی آزمایش است.

3- دانشجو باید توانائی پاسخ به سوالات نظری آزمایش را براساس طرح ارائه شده داشته باشند، در غیر اینصورت مجاز به انجام آزمایش به روش سعی و خطا و بدون توجه به مبانی نظری مدار نخواهند بود.

4- دانشجویان می بایست در رعایت نکات ایمنی و انضباط کاری نهایت همکاری را مبذول دارند.

5- مدارات آزمایش ها را علاوه بر تحیل دستی و پارامتری با نرم افزار PSPICE یا Workbench شبیه سازی، آنالیز و گزارش نمائید.

6- توصیه می­شود، دانشجویان محترم به همراه لپ تاب در آزمایشگاه حضور یابند تا در صورت لزوم نسبت به اصلاح طراحی مدار اقدام نمایند.

7- در بردبرد: خط بالا بالا افقي +VCC ،خط پائين پائين افقي -VCC ،خطوط وسط افقي هردوGND، پايه هاي ترانزيستور هميشه در رديف افقي همتراز كاشته شوند و از كج كردن پايه ها پرهيز شود. قبل از هر تستي نقاط كار و اينكه مدار در حالت فعال است را با ولتمتر كنترل كنيد.

توجه: بجای رسم خروجی­های مشاهده شده در صفحه اسیلوسکوپ، تصویر گرفته شده از صفحه نمایشگر ضمیمه گزارشکار گردد.

ب) نحوه ارزیابی:

ج) زمانبندی: هر آزمایش که به پیوست آورده می شوند برای یک جلسه کامل طراحی شده است. در صورت تاخیر می بایست تا حد امکان در جلسات فوق العاده ، کامل شود.

فهرست