LABORATORIJSKI PRAKTIKUM- ELEKTRONSKE mikro.elfak.ni.ac.rs/wp-content/uploads/Elektronske-komponente_Lab... ·…

  • View
    224

  • Download
    5

Embed Size (px)

Transcript

  • LABORATORIJSKI PRAKTIKUM-

    ELEKTRONSKE KOMPONENTE

    Laboratorijske vebe

    2017/2018

  • LABORATORIJSKI PRAKTIKUM-ELEKTRONSKE KOMPONENTE

    Laboratorijske vebe

    Odreivanje osvetljenosti laboratorije korienjem fotootpornika

    VANA NAPOMENA: ZA VREME POSTAVLJANJA VEBE (SASTAVLJANJA ELEKTRINE EME) I

    PRIKLJUIVANJA MERNIH INSTRUMENATA, MAKETA MORA BITI ODVOJENA OD NAPAJANJA! TEK NAKON TO

    PREDMETNI ASISTENT ODOBRI UPOTREBU VEBE MOE SE PRIKLJUITI NAPAJANJE.

    NE PISATI PO OVOM UPUTSTVU.

    PRIPREMA MAKETE

    Prilikom izrade ove vebe koristi se ispravlja napona, maketa, otpornik 3.3k, otporna dekadna kutija, fotootpornik i dva merna instrumenta koji se podeavaju da rade kao voltmetri (slika 1.).

    Odmah na poetku, a pre prikljuivanja na maketu, voltmetre je potrebno postaviti na opseg 20V, vidi sliku 1.

    Potenciometar za promenu napona napajanja makete treba okrenuti u krajnji levi poloaj.

    Prikljuiti oba voltmetra.

    Pozvati predmetnog asistenta radi provere ispravnosti sastavljene makete i nakon toga pristupiti izradi vebe.

    Slika 1

    Ampermetar se prikljuuje redno u kolo. Sva

    struja koja treba da se meri treba da proe i kroz

    ampermetar. Da ne bi remetio stanje u kolu i

    uticao na struju, ampermetar mora da ima vrlo

    malu unutranju otpornost (idealno jednaku nuli).

    Voltmetar se vezuje paralelno komponenti na

    ijim se krajevima eli da izmeri napon. Kao

    takav on treba da ima ogromnu unutranju

    otpornost da ne bi poremetio stanje u kolu i

    eventualno napravio zaobilazni put i premostio

    komponentu (idealno, njegova unutranja

    otpornost treba da je beskonana).

    Nikako ne vezivati ampermetar paralelno; moe

    doi do proticanja velikih struja i pregorevanja

    osiguraa ili instrumenta!

  • Slika 2

    Slika 3

    IZRADA VEBE

    a) dreivanje nepoznate otpornosti korienjem naponskog razdelnika

    Potenciometar za promenu napona napajanja makete (slika 3.), za elektrino kolo realizovao na osnovu elektrine eme date na slici 2, lagano okrenuti udesno dok ulazni napon Vin ne dostigne

    neku proizvoljnu vrednost viu od 8V. Zatim zapisati oitanu vrednost tako podeenog ulaznog

    napona Vin i izlaznog napona Vout prikazanu na drugom voltmetru.

    Redno kolo otpornika R1 i otpornosti dekadne kutije Rx predstavlja naponski razdelnik za koji vai:

    inx

    xout V

    RR

    RV

    1

    Na osnovu izmerenih vrednosti ulaznog napona (Vin) i izlaznog napona (Vout) izraunati vrednost

    otpornosti dekadne kutije Rx.

    outin

    outx

    VV

    RVR

    1

    Uporediti ovu vrednost sa pokazivaem na dekadnoj kutiji.

  • Slika 4

    b) Snimanje zavisnosti Vout = (RDK)

    Potenciometar za promenu napona napajanja makete (slika 4.) lagano okretati udesno dok ulazni napon Vin ne dostigne vrednost od 12 V. Zatim menjati vrednost otpornosti dekadne kutije u

    skokovima (vidi tabelu) i unositi u tabelu vrednosti izlaznog napona Vout. NAPOMENA: Mogu se

    koristiti i druge vrednosti otpornosti dekadne kutije (van tabele), ali je vano da se ulazni napon dri

    na konstanoj vrednosti (12 V)

    Po zavretku oitavanja izlaznog napona, smanjiti napon napajanja na 0 V, a korienjem dobijenih podataka iz tabele nacrtati na milimetarskom papiru zavisnost Vout = (RDK). Jasno je da e vei broj

    mernih taaka dati bolju zavisnost.

    RDK [k] 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

    Vout [V]

    c) Odreivanje osvetljenosti laboratorije

    Dekadnu kutiju zameniti fotootpornikom kao na slici 5. Potenciometar za promenu napona napajanja makete lagano okretati udesno dok ulazni napon Vin ne dostigne vrednost od 12 V. Zatim oitati

    vrednost izlaznog napona Vout, to je zapravo napon na fotootporniku.

    Sa zavisnosti Vout=(R), koja je u prethodnoj taki b) dobijena pod uslovom Vin=12V, oitati i vrednost otpornosti fotootpornika za datu vrednost izlaznog napona. Ova otpornost zavisie od

    trenutne osvetljenosti laboratorije.

    Po zavretku oitavanja izlaznog napona, smanjiti napon napajanja na 0V.

    Na kraju izrade vebe obavezno iskljuiti merne instrumente!

    Postupak za odreivanje osvetljenosti:

    Ukupna struja kroz fotootpornik

    ft III

  • Slika 5

    dobija se iz Omovog zakona na osnovu izmerenog napona na fotootporniku (Vout) i njegove otpornosti

    Struja mraka It odreuje se na osnovu otpornosti u mraku R0=100 k i napona na fotootporniku

    Fotostruja je data izrazom

    ECI f

    Parametar fotostruje C zavisi direktno od primenjenog napona (ako nema napona, nema ni struje) i za

    fotootpornik upotrebljen u ovoj vebi moe se za dati napon na njemu U odrediti kao

    ][1063.16 6 AUC

    Drugi parametar upotrebljenog fotootpornika iznosi =0.615, pa je osvetljenost data izrazom

    /1

    C

    IE

    f

    IZVETAJ

    U izvetaju je potrebno navesti elektrinu emu ove vebe, postupak merenja i izmerene podatke u vidu tabela i grafikona Vout=(RDK).

    Na grafikonu treba nacrtati karakteristiku izlaznog napona u odnosu na otpornost dekadne kutije (RDK), koristei milimetarski papir ili dati sliku dobijenu korienjem nekog softverskog alata.

    Dimenzije grafikona treba da budu priblino formata A4.

    Odrediti otpornost fotootpornika na osnovu grafikona Vout=(RDK) i odrediti osvetljenje laboratorije.

    Izvetaj treba da sadri i odgovarajue numerike vrednosti koje su dobijene u postupku odreivanja osvetljenosti laboratorije.

    Svesku sa izvetajem OBAVEZNO predati asistentu radi overe na prvom narednom asu laboratorijskih vebanja.

  • LABORATORIJSKI PRAKTIKUM-ELEKTRONSKE KOMPONENTE

    Laboratorijske vebe

    Snimanje karakteristika dioda

    VANA NAPOMENA: ZA VREME POSTAVLJANJA VEBE (SASTAVLJANJA ELEKTRINE EME) I

    PRIKLJUIVANJA MERNIH INSTRUMENATA, MAKETA MORA BITI ODVOJENA OD NAPAJANJA!

    TEK NAKON TO PREDMETNI ASISTENT ODOBRI UPOTREBU VEBE MOE SE PRIKLJUITI MAKETA.

    NE PISATI PO OVOM UPUTSTVU.

    PRIPREMA MAKETE

    Prilikom izrade ove vebe koristi se ispravlja napona, maketa, otpornik 180 ili 220 , pet dioda ije karakteristike merimo i dva merna instrumenta (voltmetar i ampermetar).

    Odmah na poetku, a pre prikljuivanja na maketu, voltmetar je potrebno postaviti na opseg 20V, a ampermetar na opseg 20mA, vidi sliku 1.

    Pomou makete i potrebnih komponenata sastaviti elektrinu emu kola, koja je data je na slici 2.

    Gotova maketa treba da izgleda kao na slici 3.

    Potenciometar za promenu napona napajanja makete treba okrenuti u krajnji levi poloaj.

    Prikljuiti ampermetar i voltmetar.

    Pozvati predmetnog asistenta radi provere ispravnosti sastavljene makete i nakon toga pristupiti izradi vebe.

    Slika 1

  • Slika 2

    Slika 3

    IZRADA VEBE

    Potenciometar za promenu napona napajanja makete lagano oketati udesno dok se na voltmetru ne oita potreban napon (vidi tabele). Zatim zapisati oitanu vrednost struje prikazanu na ampermetru.

    Po zavretku snimanja karakteristike jedne diode smanjiti napon napajanja na 0V, promeniti diodu i ponoviti postupak snimanja karakteristike.

    Na kraju izrade vebe obavezno iskljuiti merne instrumente!

    LED dioda zelena

    VD[V] 1.00 1.40 1.70 1.75 1.80 1.85 1.90 1.95 2.00 2.10 2.20

    ID[mA]

    LED (Light Emitting Diode) dioda svetli samo kada kroz nju protie struja u smeru diode. Ako je dioda

    obrnuto postavljena struja nee proticati i dioda ne svetli! Proveriti ovo tvrenje obrtanjem diode.

    1N4007 (u crnom kuitu) Silicijumska ispravljaka dioda

    VD[V] 0.20 0.45 0.55 0.57 0.60 0.62 0.63 0.64 0.65 0.66 0.67

    ID[mA]

  • ELEKTRONSKI FAKULTET Katedra za mikroelektroniku

    Schottky dioda (u plavom kuitu)

    VD[V] 0.10 0.20 0.23 0.25 0.27 0.29 0.30 0.32 0.34 0.36 0.38

    ID[mA]

    Schottky dioda je dioda na bazi kontakta metal-poluprovodnik

    IC dioda (infracrvena)

    VD[V] 0.40 0.60 0.85 1.00 1.04 1.08 1.09 1.10

    ID[mA] 6 8 10

    Svetlost IC (ili IR od izraza Infra Red) diode je izvan podruja vidljivog spektra. Svetljenje ove diode ne

    moemo primetiti golim okom. Da ova dioda vodi moemo se uveriti pomou pokazivanja instrumenata, a

    da emituje IC svetlost pomou kamerice sa fotoaparata ili sa mobilnog telefona. Iskoristiti kamericu!

    Snimanje karakteristike Zener diode

    Zener dioda je komponenta koja se zbog posebnog oblika IV karakteristike koristi pri inverznoj polarizaciji,

    dok pri direktnoj polarizaciji pokazuje standardnu karakteristiku Silicijumske diode.

    Postaviti na maketu Zener diodu 5V6 tako da bude direktno polarisana, pa snimiti njenu karakteristiku

    Zener dioda - direktna polarizacija

    VD[V] 0.20 0.45 0.55 0.57 0.60 0.62 0.63 0.64 0.65 0.66 0.67

    ID[mA]

    Okrenuti Zener diodu pa snimiti inverznu karakteristiku

    Slika 4

  • ELEKTRONSKI FAKULTET Katedra za mikroelektroniku

    Zener dioda inverzna polarizacija

    VD[V] 3 4 5 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.55 5.6 5.65

    ID[mA]

    IZVETAJ

    U izvetaju je potrebno navesti elektrinu emu ove vebe, postupak merenja i izmerene podatke u vidu tabela i grafikona ID(VD) i dati lina zapaanja.

    Karakteristike LED, 1N4007, otkijeve i IC diode nacrtati na jednom, a karakteristike Zener diode na drugom grafikonu koristei milimetarski papir. Dimenzije grafikona treba da budu priblino

    fomata A4.

    Odrediti napon praga za svaku komponentu (diodu). Napon praga je presena taka tangente na karakteristiku diode u radnom reimu i x-ose i pribli