Opis dydaktycznych stanowisk pomiarowych i przyrządów w lab. EE (paw. C-3, 302) 1. Elementy elektroniczne stosowane w ćwiczeniach Elementy elektroniczne będące przedmiotem pomiaru, lub służące do zestawienia układu pomiarowego umieszczone są na pomocniczych płytkach z kontaktami (poczwórne gniazdo proste) umożliwiającymi łatwe zamocowanie ich na płytce Dydaktycznego modelu pomiarowego (DMP). Na spodniej stronie opisana jest wartość rezystancji lub pojemności dla oporników i kondensatorów, lub oznaczenie elementu w przypadku diod półprzewodnikowych (Rys.1) Rys.1. Elementy elektroniczne: rezystor i dwie diody półprzewodnikowe, widok z góry i od spodu. W płytce DMP wlutowano kołki w odpowiednich miejscach przeznaczonych do montażu elementów. W celu zapewnienia niezawodności i większej trwałości do łączenia elementów zastosowano poczwórne kołki po obu stronach płytek elementów. Rysunek 2 przedstawia przykładową płytkę pomiarową. Rys.2. Widok płytki DMP1 z zamontowanymi elementami 1
Przy montażu elementów należy zwracać uwagę na prawidłową polaryzację kondensatorów elektrolitycznych i kierunek przewodzenia złącza pn według oznaczeń na obudowach tych elementów. 2. Wyposażenie stanowiska pomiarowego Na rysunku 2 przedstawiono stanowisko do pomiaru charakterystyki prądowo-napięciowej złącza pn, składa się z zasilacza i dwóch multimetrów cyfrowych z których jeden pracuje jako woltomierz, a drugi jako amperomierz. Rys.3. Widok ogólny stanowiska pomiarowego z płytką DMP1 do pomiarów ch-k diod 2
Multimetr Agilent 34401A może pracować jako woltomierz lub amperomierz prądu stałego lub zmiennego, albo jako omomierz z możliwością pomiaru rezystancji metodą dwu- lub czteroprzewodową. W trakcie zajęć laboratoryjnych jest zwykle wykorzystywany jako amperomierz lub woltomierz. W celu pomiaru wybranej wielkości elektrycznej należy odpowiednio podłączyć przewody pomiarowe oraz włączyć funkcję pomiarową z klawiatury. Miernik podłączamy następująco: dla pomiaru prądu miernik jest amperomierzem przewody pomiarowe podłączamy do środkowego i dolnego gniazdka po prawej stronie płyty czołowej miernika (oznaczone: LO oraz I ), do pomiaru napięcia miernik pracuje jako woltomierz przewody pomiarowe podłączamy do środkowego i górnego gniazdka po prawej stronie płyty czołowej (oznaczone LO oraz HI ). Rysunek 4 przedstawia panel czołowy multimetru. Rys.4. Widok panelu czołowego multimetru cyfrowego Agilent 34410A Bezpośrednio po włączeniu zasilanie przyrząd (przycisk Power) zostaje skonfigurowany jako woltomierz. Przełączenie do pomiaru prądu następuje po wybraniu funkcji DC I, w tym celu należy nacisnąć przycisk Shift ostatni na dole po prawej stronie, a następnie przycisk DC I pierwszy na górze po lewej stronie. Odpowiednio napis na wyświetlaczu zmieni się z V DC na ma DC (jak na Rys.4.). Przyciśnięcie przycisku DC V (bez wcześniejszego przyciśnięcia Shift) ustawia miernik na pomiar napięcia stałego. Przyciśnięcie przycisku AC V przełącza miernik na pomiary napięcia zmiennego, a AC I (z Shift em) na pomiar prądu zmiennego (odpowiednio: V AC lub ma AC na wyświetlaczu), w tym przypadku pomiary napięć i prądów stałych nie są możliwe. Kolejnym przyrządem niezbędnym do pracy w laboratorium jest zasilacz. Na rysunku 5 przedstawiony jest panel sterujący regulowanego zasilacza Agilent E3646A. Zasilacz ten ma dwa niezależne wyjścia, które umożliwiają stabilizację napięcia lub prądu wyjściowego. 3
Rys.5. Zasilacz stabilizowany Agilent E3642A. Po włączeniu zasilacza (przycisk Power), oba wyjścia (Output 1 i Output 2) są odłączone na zaciskach napięcie jest 0V. Włączenie lub wyłączenie napięcia na wyjściach następuje przez naciśnięcie przycisku Output On/Off umieszczonego po prawej stronie ponad zaciskami wyjściowymi. Wybór wyjścia, którego parametry (napicie wyjściowe i maksymalny prąd) są ustawiane, dokonuje się przyciskiem Output 1, 2 umieszczonym po lewej stronie panelu sterującego. Aktualne wartości prądu i napięcia dla wybranego wyjścia wyświetlane są na wyświetlaczu cyfrowym. Po lewej stronie napięcie a po prawej prąd (Rys.6.). Jeśli z prawej pali się napis OUT1 CV (Constnt Voltage), to oznacza, że zasilacza pracuje jako źródło napięciowe (stałe napięcie), a napięcie wyjściowe (tu OUT1) wskazuje lewy wyświetlacz. Prawy wyświetlacz wskazuje aktualnie pobierany prąd z zasilacza. Możliwa jest również praca zasilacza jako źródło prądowe (po prawej napis CC Constant Current) Rys.6. Wyświetlacz zasilacza 4
Zmianę wartości ustawionego napięcia wyjściowego lub maksymalnego prądu wyjściowego dokonujemy pokrętłem umieszczonym w górnym prawym rogu panelu. Przyciski: <, > umożliwiają wybór kroku ustawianej wartości co: 0,01; 0,1; 1. Zmieniana wartość napięcia lub prądu wyświetlana jest na wyświetlaczu cyfrowym. Przyciski Voltage Range Low, High umożliwiają wybór zakresu napięcia i prądu wyjściowego: Low U wyj : 0 8V I wyj : 0 3A High U wyj : 0 20V I wyj : 0 1,5A Przycisk Voltage/Current zmienia ustawianie wartości stabilizowanego napięcia wyjściowego na ustawianie wartości ograniczenia prądowego lub stabilizowanego prądu wyjściowego. Uwaga: Odłączenie napięcia wyjściowego przyciskiem Output On/Off nie powoduje wyzerowania ustawionego napięcia. Na zaciskach wyjściowych nie ma napięcia, można be obaw modyfikować swój układ (dołączać lub odłączać elementy). Powtórne przyciśnięcie tego przycisku spowoduje, że na wyjściach pojawią się poprzednio zadane wartości napięć i prądów (zasilacz pamięta dopóki nie zostanie wyłączony przyciskiem Power). 5