ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ & ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ

Μέγεθος: px
Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ & ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ"

Transcript

1 1 ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ & ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ Α. Α. Χατζόπουλος ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Ι ΕΡΓΑΣΤΗΡΙAKEΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ Vcc Vin c + - out s Vs in 2 r in E + - C E L ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ 2009

2 2 ΚΑΝΟΝΙΣΜΟΣ 1. Δηλώσεις συμμετοχής Δηλώσεις για συμμετοχή στα εργαστήρια Ηλεκτρονικής Ι γίνονται μετά από σχετική ανακοίνωση πριν την έναρξη των μαθημάτων. Οι εργαστηριακές ασκήσεις είναι υποχρεωτικές και διεξάγονται κατά τη διάρκεια του εξαμήνου σε ομάδες των 30 φοιτητών (15 δυάδες φοιτητών) σε μέρες και ώρες που ανακοινώνονται. Το εργαστήριο, εκτός από την πρακτική άσκηση, περιλαμβάνει και εκμάθηση του προγράμματος ανάλυσης κυκλωμάτων SPICE. Η παρουσίαση του προγράμματος γίνεται σε μέρες και ώρες που ανακοινώνονται. Η παρακολούθηση δεν είναι υποχρεωτική, είναι όμως υποχρεωτική η προφορική εξέταση στο τέλος του εξαμήνου. Η παρακολούθηση των εργαστηριακών ασκήσεων, η παράδοση σχετικής εργασίας στο τέλος του εξαμήνου, η επιτυχής πρακτική εξέταση στο εργαστήριο και η επιτυχής εξέταση στη χρήση του προγράμματος SPICE είναι οι αναγκαίες προϋποθέσεις για τη συμμετοχή στις εξετάσεις του μαθήματος. 2. Υποβολή Εργασίας Η υποβολή εργασίας με τις εργαστηριακές ασκήσεις και με τις ασκήσεις προσομοίωσης γίνεται στο τέλος του εξαμήνου σε μέρες και ώρες που ανακοινώνονται. Προϋπόθεση για την παράδοση εργασίας είναι η συμμετοχή στις εργαστηριακές ασκήσεις. Η εργασία που παραδίνεται περιλαμβάνει εξώφυλλο (όνομα / επώνυμο, ακαδημαϊκό έτος) και τα αποτελέσματα των αναλύσεων σύμφωνα με τις απαιτήσεις της κάθε άσκησης. 3. Πρακτική εξέταση στο εργαστήριο Μετά την ολοκλήρωση όλων των εργαστηριακών ασκήσεων θα ακολουθήσει πρακτική εξέταση ατομικά για κάθε φοιτητή. Για να θεωρηθεί επιτυχής η εξέταση πρέπει να πάρει βαθμό ίσο ή μεγαλύτερο του πέντε (5). Ο βαθμός του εργαστηρίου αποτελεί το 10% του τελικού βαθμού του μαθήματος. 4. Προφορική εξέταση στη χρήση του προγράμματος SPICE Μετά την ολοκλήρωση όλων των εργαστηριακών ασκήσεων θα ακολουθήσει προφορική εξέταση στη χρήση του προγράμματος SPICE ατομικά για κάθε φοιτητή, σε μέρες και ώρες που θα ανακοινωθούν. Για να θεωρηθεί επιτυχής η εξέταση πρέπει να πάρει βαθμό ίσο ή μεγαλύτερο του πέντε (5). Ο βαθμός της εξέτασης στο SPICE αποτελεί το 10% του τελικού βαθμού του μαθήματος. 5. Οι εξετάσεις στο εργαστήριο και στη χρήση του προγράμματος SPICE είναι υποχρεωτική για όλους όσους δεν έχουν περάσει το μάθημα μέχρι τώρα. Οσοι φοιτητές παρακολούθησαν τα εργαστήρια ή εξετάστηκαν στο πρόγραμμα SPICE σε προηγούμενα εξάμηνα δεν υποχρεούνται να τα παρακολουθήσουν ξανά, αλλά θα πρέπει να συμμετέχουν υποχρεωτικά στις σχετικές εξετάσεις.

3 3 ΓΕΝΙΚΕΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΕΣ Οι αντιστάτες (resistors) χρησιμοποιούνται στα ηλεκτρονικά κυκλώματα για τη ρύθμιση, γενικά, του ρεύματος και κατασκευάζονται από διάφορα υλικά και σε διαφορετικές μορφές ανάλογα με την εφαρμογή. Συνηθέστεροι τύποι αντιστατών είναι οι γνωστοί ωμικοί αντιστάτες άνθρακος (γραφίτη) και σύρματος. Οι αντιστάτες άνθρακος κατασκευάζονται για σχετικά μικρή ισχύ (0.25 W - 3 W) και οι τιμές τους είναι από μερικά δέκατα του Ω μέχρι περίπου 50 ΜΩ. Οι τιμή αντίστασης αναγράφεται πάνω στο εξάρτημα είτε με αριθμούς είτε με ειδικά χρώματα, όπως περιγράφεται στον κώδικα χρωμάτων του πίνακα 1 και στο παράδειγμα του σχήματος 1. Εμφανίζονται συνήθως 4 έγχρωμες λωρίδες α, β, γ και δ, όπως φαίνεται στο σχήμα 1. Η τιμή της αντίστασης είναι: ενώ η ανοχή της καθορίζεται από το δ. ΠΙΝΑΚΑΣ 1 Κώδικας χρωμάτων αντιστάσεων 0 μαύρο 1 καφέ 2 κόκκινο 3 πορτοκαλί 4 κίτρινο 5 πράσινο 6 μπλέ 7 μώβ 8 γκρί 9 άσπρο ±5 % ανοχή χρυσαφί ±10% ανοχή ασημί = (10α+β)*10 γ (1) α β γ 1ο ΨΗΦΙΟ 2ο ΨΗΦΙΟ ΑΡΙΘΜΟΣ ΑΝΟΧΗ ΜΗΔΕΝΙΚΩΝ Παράδειγμα: ΚΙΤΡΙΝΟ ΜΩΒ ΚΟΚΚΙΝΟ ΧΡΥΣΑΦΙ (Ω) ±5% ( 4.7 kω ) Σχήμα 1. Χρωματικός κώδικας αντιστάτη άνθρακος. δ Η ακρίβεια της τιμής κάθε αντίστασης κυμαίνεται σε κάποια όρια που καθορίζονται από την ανοχή και αναγράφονται επίσης πάνω στο εξάρτημα είτε με αριθμούς είτε με ειδικά χρώματα. Οι συνήθεις ανοχές είναι ±10%, ±5%, ±2% ή ±1%. Για να γίνει κατανοητή η έννοια της ανοχής αναφέρεται ένα απλό παράδειγμα: αντίσταση 100 Ω με ανοχή ±5% σημαίνει ότι η πραγματική της τιμή μπορεί να είναι από 95 μέχρι 105 Ω. Οι καλύτεροι ποιοτικά αντιστάτες είναι εκείνοι με ανοχή ±1% ή ±0.5%. Στη συνήθη σειρά ωμικών αντιστατών του εμπορίου (Ε12) με ανοχή ±5% υπάρχουν οι εξής ονομαστικές τιμές αντίστασης: 1.0, 1.2, 1.5, 1.8, 2.2, 2.7, 3.3, 3.9, 4.7, 5.6, 6.8, 8.2 Ω, καθώς και όλες οι πολλαπλάσιες τιμές (π.χ. 33 kω, 5.6 kω). Στις σειρές αντιστατών με ανοχή ±2% ή ±1% (Ε24 και Ε96) διατίθενται και άλλες τιμές, θα πρέπει όμως να σημειωθεί ότι η τιμή της αντίστασης δίνεται με τέσσερεις έγχρωμες λωρίδες α, β, γ, δ και υπάρχει επιπλέον λωρίδα ε για την ανοχή. Η τιμή της αντίστασης θα είναι: = (100α+10β+γ)*10 δ (2) ενώ η ανοχή της καθορίζεται από το ε. Μπορεί επίσης να υπάρχει και λωρίδα για τον συντελεστή θερμοκρασιακής μεταβολής. Οι αντιστάτες σύρματος κατασκευάζονται για μεγαλύτερες ισχείς 4 W-1000 W και οι τιμές τους είναι από λίγα Ω μέχρι περίπου 50 kω με ανοχές ±5% ή ±10%. Ο πυκνωτής είναι εξάρτημα που αποτελείται από δύο αγωγούς (οπλισμούς) τοποθετημένους σε μικρή απόσταση ο ένας από τον άλλο, μεταξύ των οποίων παρεμβάλλεται αέρας ή άλλο μονωτικό υλικό (διηλεκτρικό). Η χωρητικότητα ενός πυκνωτή δίνεται από τον τύπο: C = Q / V (3)

4 4 όπου Q είναι το φορτίο του πυκνωτή και V η τάση που εφαρμόζεται στους οπλισμούς του. Η μιγαδική αντίσταση που παρουσιάζει σε ημιτονικό σήμα συχνότητας ω είναι: Ζ = j (1 / Cω) (4) Η χωρητικότητα εξαρτάται από: α) το μέγεθος των αγωγών (μεταλλικών επιφανειών), β) την απόσταση μεταξύ τους και γ) το είδος του διηλεκτρικού. Μονάδα μέτρησης της χωρητικότητας είναι το Farad (F). Είναι όμως πολύ μεγάλη και στις εφαρμογές χρησιμοποιούνται τα υποπολλαπλάσια της (mf, μf, nf, pf). Η τιμή της χωρητικότητας αναγράφεται πάνω στο εξάρτημα είτε με αριθμούς (για παράδειγμα, 4n7 που σημαίνει 4.7 nf), είτε με χρώματα, όπως και στους αντιστάτες. Η τιμή με τον χρωματικό κώδικα είναι συνήθως σε pf. Υπάρχουν πολλά είδη πυκνωτών: χάρτου, κεραμικοί, πολυεστερικοί, ηλεκτρολυτικοί, μεταβλητοί κ.α. Τα βασικά χαρακτηριστικά κάθε τύπου είναι η περιοχή χωρητικοτήτων (Capacitance range), η μέγιστη τάση (maximum voltage), η ακρίβεια της τιμής (Accuracy), η σταθερότητα με τη θερμοκρασία (Temperature stability) και η διαρροή (Leakage). Τα πολλαπλάσια και υποπολλαπλάσια των διαφόρων μονάδων μέτρησης έχουν ιδιαίτερα ονόματα και συμβολισμό που δίνoνται στον πίνακα 2. Στις εργαστηριακές ασκήσεις θα χρησιμοποιηθούν διάφορα ημιαγωγικά εξαρτήματα. Στο σχήμα 2 δίνονται οι ακροδέκτες ορισμένων από αυτά. Στο σχήμα 3 δίνεται η σχηματική παράσταση ενός board συνδέσεων (mini-board ή raster) που θα χρησιμοποιηθεί. Στο σχήμα εμφανίζεται σκιασμένη η μία οριζόντια ομάδα θέσεων, που είναι ηλεκτρικά συνδεδεμένες μεταξύ τους, καθώς και 4 (τυχαίες) κάθετες ομάδες (πέντε) θέσεων. Οι οριζόντιες ομάδες χρησιμοποιούνται συνήθως για τις τάσεις τροφοδοσίας και τη γείωση. ΠΙΝΑΚΑΣ 2 ΟΝΟΜΑ ΣΥΜΒΟΛΟ ΔΥΝΑΜΗ ΤΟΥ 10 Peta P Tera T Giga G 10 9 Mega M 10 6 Kilo K 10 3 Hecto h 10 2 Deca da 10 1 Deci d 10 1 Centi c 10 2 Milli m 10 3 Micro μ (ή u) 10 6 Nano n 10 9 Pico p Femto f Atto a 10 18

5 5 Κάθοδος Άνοδος 1N4002 E B C BC140 2Ν 3904 Ε Β C BD 139 E C B S 2Ν 3819 G D Σχήμα 2. Ακροδέκτες εξαρτημάτων. Σχήμα 3. Σχηματική παράσταση ενός board συνδέσεων (raster). ΣΥΝΤΟΜΗ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΜΕΤΡΗΣΕΩΝ ΜΕ ΠΑΛΜΟΓΡΑΦΟ Ο παλμογράφος είναι το πιό σημαντικό όργανο οπτικού ελέγχου και μετρήσεων σε πάρα πολλούς τομείς, κυρίως όμως στα ηλεκτρονικά. Μας δείχνει την οπτική παράσταση ενός ηλεκτρονικού σήματος που εφαρμόζεται στην είσοδό του, ως προς ένα σήμα ή ως προς το χρόνο. Υπάρχουν παλμογράφοι "μονής" και "διπλής" δέσμης. Οι μονής δέσμης απεικονίζουν στην οθόνη μία μόνο κυματομορφή ενώ οι διπλής δέσμης απεικονίζουν στην οθόνη συγχρόνως δύο διαφορετικές κυματομορφές. Υπάρχουν επίσης ψηφιακοί, που λειτουργούν με δειγματοληψία και διαθέτουν μνήμη για την καταχώρηση των κυματομορφών. Λειτουργούν με δύο, τρία ή και τέσσερα κανάλια εισόδου. Ενας κοινός παλμογράφος αποτελείται από πέντε βασικά μέρη (σχήμα 4): 1. Toν καθοδικό σωλήνα 2. Το σύστημα κατακόρυφης απόκλισης (σάρωσης) 3. Το σύστημα οριζόντιας απόκλισης (σάρωσης) 4. Τη γεννήτρια πριονωτής τάσης και το συγχρονισμό 5. Το τροφοδοτικό

6 6 Σχήμα 4 Στο σχήμα 5 φαίνεται ένας παλμογράφος διπλής δέσμης. Oι χρήσεις των σημαντικότερων επιλογέων και εισόδων δίνονται στη συνέχεια. Σχήμα 5 Ρύθμιση INTENSITY (2): Ρυθμίζουμε την φωτεινότητα της δέσμης Ρύθμιση FUCUS (3): Μετά το ρύθμισμα της φωτεινότητας, ρυθμίζουμε την εστίαση (FOCUS) μέχρι η απεικόνιση να είναι η δυνατόν καθαρότερη. Επιλογέας VOLT/DIV (24, 30): Είναι ένας βηματικός εξασθενητής ο οποίος επιλέγει τον κάθετο συντελεστή απόκλισης. Ρυθμίστε τον έτσι ώστε να παρακολουθείται εύκολα στην οθόνη

7 7 όλη η κυματομορφή. Για εξασθένηση της κυματομορφής 1/10 χρησιμοποιείστε το POBE στην θέση 10:1. Επιλογέας TIME/DIV (12): Ο χρόνος σάρωσης έχει 18 βήματα από 0.2 μsec/div μέχρι 100 msec/div. Χ-Υ: Στη θέση αυτή ο παλμογράφος χρησιμοποιείται σε λειτουργία Χ-Υ. Η είσοδος Χ είναι το κανάλι 1 (οριζόντιο) και η είσοδος Υ είναι το κανάλι 2 (κάθετο) με κλίμακα απόκλισης από τo λιγότερο ένα μιλιβόλτ μέχρι 5 V/DIV σε περιορισμένη συχνότητα των 500 KHZ. Ελεγχος POSITION (6): Χρησιμοποιείτε για την μετακίνηση (δεξιά ή αριστερά) της κυματομορφής κατά μήκος του οριζόντιου άξονα. Η μετακίνηση αυτή δεν επηρεάζει τις ρυθμίσεις χρόνου του παλμογράφου. Για να μετρηθεί DC τάση τοποθετούμε τον διακόπτη εισόδου στη θέση GND και ρυθμίζουμε με το position τη γραμμή που εμφανίζεται στην οθόνη να είναι ακριβώς στη μέση της οθόνης. Τοποθετούμε το διακόπτη στη θέση DC και βάζουμε στην είσοδο του καναλιού τάση DC. Η ευθεία γραμμή μετακινείται προς τα επάνω (για θετική τάση) ή προς τα κάτω (για αρνητική τάση). Εστω ότι η ευθεία στην οθόνη ανέβηκε 3 τετράγωνα και ο διακόπτης Volts/Div είναι στη θέση 2. Τότε VDC = 3 X 2 = 6 V Για να μετρηθεί ένα σήμα AC με τον παλμογράφο εισάγεται (συνδέεται) σε μια από τις δύο εισόδους του (σε ένα κανάλι εισόδου). Τοποθετείται ο διακόπτης (ΑC-DC-GND) εισόδου στη θέση AC. Το εσωτερικό ποτενσιόμετρο του διακόπτη (επιλογέα) Volts/Div θα πρέπει να είναι στη θέση cal (calibrated). Ρυθμίζονται οι διακόπτες - επιλογείς Time/Div και Volts/Div έτσι, ώστε να φαίνεται στην οθόνη σταθερή κυματομορφή και να εμφανίζονται στην οθόνη δύο ή τρεις πλήρεις περίοδοι του σήματος. Με τα ρυθμιστικά Position τοποθετείται η κυματομορφή έτσι, ώστε οι πάνω (ή οι κάτω) κορυφές της να εφάπτονται σε μιά οριζόντια γραμμή της οθόνης και μία πάνω (ή κάτω) κορυφή να είναι ακριβώς στον κάθετο κεντρικό άξονα της οθόνης που έχει και τις υποδιαιρέσεις (σχήμα 6). Για τη μέτρηση του πλάτους V m ή του πλάτους από-κορυφή-σε-κορυφή (V p-p ) σημειώνονται τα τετράγωνα της οθόνης που καταλαμβάνει η κυματομορφή κατακόρυφα. Ο αριθμός αυτός πολλαπλασιάζεται επί την τιμή που δείχνει ο διακόπτης Volts/Div. Για τη μέτρηση της περιόδου Τ του σήματος σημειώνονται τα τετράγωνα της οθόνης μεταξύ δύο σημείων της ίδιας φάσης (για παράδειγμα, μεταξύ δύο διαδοχικών θετικών κορυφών). Ο αριθμός αυτός πολλαπλασιάζεται επί τoν χρόνο που δείχνει ο διακόπτης Time/Div και βρίσκεται η περίοδος. Η συχνότητα f του σήματος είναι το αντίστροφο της περιόδου: f = 1 / T. T V p-p V m = V p-p 2 Σχήμα 6. Κυματομορφή στην οθόνη παλμογράφου. Για τη απεικόνιση χαρακτηριστικών I V χρησιμοποιείται η λειτουργία Χ Υ. Με την ενεργοποίηση του αντίστοιχου διακόπτη, ο οριζόντιος άξονας της οθόνης αντιστοιχεί στην Χ είσοδο του παλμογράφου, ενώ ο κατακόρυφος στην Υ είσοδο. Η βαθμολόγηση των αξόνων γίνεται με βάση τις θέσεις των αντιστοίχων επιλογέων Volts/Div.

8 8 A Σ Κ Η Σ Η 1 ΔΙΟΔΟΣ ΗΜΙΑΓΩΓΟΣ Α. Θεωρητική εισαγωγή. Ο λόγος τάσης προς ένταση για τα γραμμικά στοιχεία κυκλώματος παραμένει σταθερός, σύμφωνα με το νόμο του Ohm. Οι δίοδοι ημιαγωγοί σαν στοιχεία κυκλώματος δεν ακολουθούν το νόμο του Ohm, είναι δηλαδή μη γραμμικά στοιχεία, όπως φαίνεται και από τη χαρακτηριστική ρεύματος-τάσης I V, που είναι μη γραμμική. Η δίοδος περιλαμβάνει μια επαφή pn και επομένως επιτρέπει την δίοδο του ρεύματος κατά τη μία διεύθυνση (σχήμα 1.1α). Το άκρο που συνδέεται με τη περιοχή p της ένωσης pn ονομάζεται άνοδος, ενώ το άκρο που συνδέεται με την περιοχή n ονομάζεται κάθοδος. H μαθηματική έκφραση που περιγράφει τη χαρακτηριστική της διόδου, που δίνεται στο σχήμα 1.1β είναι: i D = I s ( e qv D / nkt 1 ) όπου I s είναι το ανάστροφο ρεύμα, q το φορτίο του ηλεκτρονίου (= 1.6 x10 19 C), k η σταθερά Boltzman ( = 1.38 x J/ K), T η θερμοκρασία της ένωσης pn σε K και n είναι η σταθερά εκπομπής με τυπική τιμή 1 για το Ge και 2 για το Si. Ανοδος ο p n Κάθοδος ο i D (ma) Ανοδος ο + i D Κάθοδος ο _ Vγ υ D (V) (α) (β) Σχήμα 1.1. Σχηματική παράσταση και σύμβολο της διόδου (α) και χαρακτηριστική ρεύματος-τάσης (β). Όταν το δυναμικό της ανόδου είναι θετικότερο από το δυναμικό στην κάθοδο, τότε η δίοδος χαρακτηρίζεται ως ορθά πολωμένη και άγει (διαρρέεται από ρεύμα ορθής φοράς). Όταν η κάθοδος είναι θετικότερη από την άνοδο, τότε η δίοδος είναι ανάστροφα πολωμένη και δεν άγει (δεν διαρρέεται από ρεύμα). Κατά την ορθή πόλωση μιας διόδου, η ορθή τάση πρέπει να ξεπεράσει το κατώφλι τάσης V γ (που για το Si είναι 0.6 ως 0.7 Volts, ενώ για το Ge είναι 0.2 ως 0.3 Volts) για να αρχίσει η διέλευση σημαντικού ορθού ρεύματος. Έτσι, για μια ιδανική δίοδο θεωρείται ότι για τάσεις μικρότερες από το κατώφλι το ρεύμα είναι μηδενικό, ενώ για την τάση κατωφλίου ή και ελάχιστα μεγαλύτερες το ρεύμα αυξάνεται απότομα και μπορεί να έχει οποιαδήποτε μεγάλη τιμή, ανάλογα με τη μέγιστη επιτρεπτή ισχύ για το εξάρτημα. Η στατική αντίσταση μιας διόδου μπορεί να μετρηθεί με ωμόμετρο. Συνδέοντας τους ακροδέκτες του ωμομέτρου, έτσι ώστε η δίοδος να πολώνεται ορθά, το όργανο θα δείχνει μια μικρή τιμή αντίστασης (εκατοντάδες Ω). Αντιστρέφοντας την πολικότητα των ακροδεκτών το όργανο θα δείχνει πολύ μεγάλη αντίσταση (άπειρη). Με τις παραπάνω μετρήσεις μπορεί να γίνει ένας αρχικός έλεγχος καλής λειτουργίας μιας διόδου. Η σχεδίαση της χαρακτηριστικής ρεύματος-τάσης I V μπορεί να γίνει σημείο προς σημείο με μετρήσεις στο κύκλωμα του σχήματος 1.2. Μεταβάλλοντας το ποτενσιόμετρο σημειώνονται οι τιμές της ορθής τάσης στα άκρα της διόδου και του ορθού ρεύματος που τη διαρρέει. Η αντίσταση π είναι αντίσταση προστασίας και τίθεται για να περιορίζεται το μέγιστο ρεύμα της διόδου.

9 9 Αντιστρέφοντας τα άκρα της διόδου μπορεί να συμπληρωθεί η χαρακτηριστική για την περιοχή ανάστροφης πόλωσης. π V DC ma V Σχήμα 1.2. Κύκλωμα για τη μέτρηση ρεύματος-τάσης σε δίοδο. Η χαρακτηριστική ρεύματος-τάσης I V μπορεί να εμφανιστεί απ' ευθείας στην οθόνη παλμογράφου με τη χρήση του κυκλώματος του σχήματος 1.3. Στον οριζόντιο άξονα του παλμογράφου (Χ) μετράται η τάση στα άκρα της διόδου, ενώ στον κατακόρυφο (Υ) δίνεται η τάση στα άκρα της αντίστασης που είναι ανάλογη (γραμμικά) του ρεύματος της διόδου. Για δεδομένη αντίσταση το ρεύμα της διόδου είναι: i (ma) = υ (V) / (kω) i D Y Vs Σχήμα 1.3. Κύκλωμα για την εμφάνιση χαρακτηριστικής ρεύματος-τάσης διόδου σε παλμογράφο. X Β. Πειραματικό μέρος. 1. Να συνδεθεί το κανάλι 1 του παλμογράφου με την έξοδο της γεννήτριας. Για ένα τυχόν ημιτονικό σήμα χαμηλής συχνότητας (π.χ. 10 V, 100 Ηz) να σχεδιαστεί η εικόνα του παλμογράφου σε βαθμολογημένους άξονες. 2. Να μετρηθούν το πλάτος του Vm και το πλάτος Vp-p. Nα γράψετε βήμα προς βήμα τις μετρήσεις σας. 3. Να μετρηθεί το ίδιο σήμα με ένα πολύμετρο και να συγκριθεί η ένδειξη του πολυμέτρου με εκείνη του παλμογράφου. Εξηγείστε τις πιθανές διαφορές. Υπενθυμίζεται ότι το πολύμετρο δείχνει την ενεργό τιμή (rms) του σήματος και η ένδειξη είναι σωστή μόνο για χαμηλές συχνότητες (για παράδειγμα, μέχρι 100 Ηz). 4. Να μετρηθεί η περίοδος του σήματος και να βρεθεί η συχνότητά του. 5. Να κατασκευαστεί το κύκλωμα του σχήματος 1.2 με πηγή συνεχούς τάσης VDC = 5 V, ποτενσιόμετρο = 4.7 kω, π =120 Ω και τη δίοδο (1N4007) συνδεδεμένη κατά την ορθή φορά. Να υπολογιστεί θεωρητικά το μέγιστο ρεύμα διόδου που επιτρέπει αυτή η τιμή της π, καθώς και η μέγιστη ισχύς στην π. 6. Μεταβάλλοντας το ποτενσιόμετρο ρυθμίζεται η ανοδική τάση V D από την τιμή 0 μέχρι να γίνει το ανοδικό ρεύμα I D =20 ma και σημειώνονται οι αντίστοιχες τιμές σύμφωνα με τον πίνακα Να αντιστραφεί η πολικότητα της διόδου. Με τη δίοδο συνδεδεμένη στο κύκλωμα κατά την ανάστροφη φορά και τάση VDC = 30 V, να ρυθμιστεί η τάση στο βολτόμετρο (που ισούται με την τάση στα άκρα της διόδου, αφού V (αμπερόμετρου) =0 ) από 0 μέχρι 25 Volt και να συμπληρωθεί ο

10 10 πίνακας Με τις μετρήσεις των πινάκων 1 και 2 να σχεδιαστεί η χαρακτηριστική της διόδου κατά την ορθή και ανάστροφη φορά. 9. Να κατασκευαστεί το κύκλωμα του σχήματος 1.3 με Vs = 30 Vp-p και = 1 kω, και να σχεδιαστεί η χαρακτηριστική ρεύματος-τάσης της διόδου όπως φαίνεται στον παλμογράφο. Γ. Θεωρητική ανάλυση και προσομοίωση με τον υπολογιστή (πρόγραμμα PSpice) 10. Δίνεται το κύκλωμα του ανορθωτή του Σχ Για το κύκλωμα αυτό, να παρασταθεί γραφικά η τάση εισόδου και εξόδου για 2 περιόδους. Τι παρατηρείτε; Σχήμα 1.4 Κύκλωμα Απλού Ανορθωτή 11. Να επαναληφθεί το βήμα 10 για τις τιμές της θερμοκρασίας: 0 ο C, 27 o C, 50 o C, 100 o C και 200 ο C. 12. Να παρασταθεί γραφικά η κυματομορφή της ισχύος που καταναλώνει το φορτίο. 13. Χρησιμοποιώντας το κύκλωμα του Σχ. 1.5 και με τη βοήθεια της Συνεχούς Σάρωσης (DC Sweep), να παρασταθεί γραφικά η χαρακτηριστική της διόδου. Σχήμα 1.5 Κύκλωμα για την απεικόνιση της χαρακτηριστικής της διόδου

11 11 ΑΣΚΗΣΗ 1 ΔΙΟΔΟΣ ΗΜΙΑΓΩΓΟΣ ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΕΠΩΝΥΜΟ : ΟΝΟΜΑ : ΑΕΜ : Ημερ/νία : Ομάδα : Βήμα 1: Βήμα 2: V m = V p-p = Βήμα 3: V με πολύμετρο = Συσχέτιση με το βήμα 2: Βήμα 4: Τ = f = Βήματα 5, 6 και 7: (θεωρητικά) Ι dmax = P max = Πίνακας 1. I D (ma) V D (volts)

12 12 Πίνακας 2. V D (volts) I D (μa)

13 13 Βήμα 8: Βήμα 9:

14 14 A Σ Κ Η Σ Η 2 ΠΟΛΩΣΗ, ΔΙΑΚΟΠΤΙΚΗ ΚΑΙ ΕΝΙΣΧΥΤΙΚΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΤΟΥ ΔΙΠΟΛΙΚΟΥ ΤΡΑΝΖΙΣΤΟΡ 1. Διπολικό τρανζίστορ Το διπολικό τρανζίστορ επαφής (Βipolar Junction Transistor, BJT) είναι κρύσταλλος ημιαγωγού με τρεις περιοχές προσμίξεων τύπου p ή n στη σειρά που δημιουργούν δύο εσωτερικές επαφές pn, όπως φαίνεται στο σχήμα 2.1. Η μεσαία περιοχή ονομάζεται βάση (base), ενώ οι άλλες δύο λέγονται εκπομπός (emitter) και συλλέκτης (collector). Υπάρχουν διπολικά τρανζίστορ τύπου pnp (σχήμα 2.1α) και τύπου npn (σχήμα 2.1β) με αντίστοιχο συμβολισμό. C C B C B p n B C B n p Ε p E n Ε Ε (α) (β) Σχήμα 2.1. Σύμβολο και σχηματικό διάγραμμα τρανζίστορ τύπου pnp (α) και npn (β). Για την κανονική λειτουργία του το τρανζίστορ πρέπει να πολωθεί κατάλληλα με εξωτερικές πηγές τάσης. Η επαφή βάσης-συλλέκτη πρέπει να είναι ανάστροφα πολωμένη, ενώ η επαφή βάσης-εκπομπού πρέπει να πολωθεί ορθά. Στην πράξη επιτυγχάνεται με διάφορες μεθοδολογίες η πόλωση και των δύο επαφών χρησιμοποιώντας μια και μόνο πηγή. Σε τρανζίστορ τύπου npn το ρεύμα οφείλεται κυρίως σε κίνηση ηλεκτρονίων, όπως φαίνεται στο σχήμα 2.2, ενώ σε τρανζίστορ τύπου pnp οφείλεται κυρίως στις οπές. Για τα ρεύματα μέσα στο τρανζίστορ ισχύουν οι εξής σχέσεις: Ι C + ai E I CO = 0 I C = ai E + I CO (1) και Ι Β + (1 a)i E + I CO = 0 I E = Ι Β /(1 a) I CO / (1 a) (2) O συντελεστής a προκύπτει: Ι C I CO a = (3) I E ενώ ο συντελεστής β είναι: β = a / (1 a) (4) Από τις σχέσεις (1), (2) και (4) προκύπτει: Ι C = βι Β + (β+1)i CO (5)

15 15 I E n I n E E B C p n Ηλεκτρόνια ai E (1-a)I E Επανασύνδεση I C -I pe οπές I CO Ηλεκτρόνια I B V EE V CC Σχήμα 2.2. Τα ρεύματα σε τρανζίστορ npn. Για τα τρανζίστορ πυριτίου το Ι CO θεωρείται αμελητέο, οπότε: a Ι C /I E (6) και β Ι C / Ι Β (7) Επίσης, επειδή το a είναι περίπου μοναδιαίο, μπορεί να θεωρηθεί κατά προσέγγιση ότι τα ρεύματα Ι C και I E είναι αριθμητικά ίσα. Για τη συνδεσμολογία του τρανζίστορ σε κύκλωμα πρέπει ο ένας από τους τρείς ακροδέκτες να είναι κοινός στην είσοδο και στην έξοδο. Ετσι προκύπτουν τρείς τρόποι συνδεσμολογίας του τρανζίστορ, όπως φαίνεται στο σχήμα 2.3: α) συνδεσμολογία κοινού εκπομπού (common emitter, CE), β) συνδεσμολογία κοινής βάσης (common base, CB), γ) συνδεσμολογία κοινού συλλέκτη (common collector, CC). Στην κανονική λειτουργία η τάση της επαφής βάσης-εκπομπού σε τρανζίστορ πυριτίου είναι: V BE 0.7 Volt (Si) (8) ενώ για τρανζίστορ γερμανίου είναι: V BE 0.2 Volt (Ge) (9) B C E C B C E B E (α) (β) (γ) Σχήμα 2.3. Συνδεσμολογίες τρανζίστορ npn: α) κοινού εκπομπού, β) κοινής βάσης, γ) κοινού συλλέκτη. H λειτουργία του τρανζίστορ σε κάθε συνδεσμολογία μπορεί να περιγραφεί για διάφορες συνθήκες με τις χαρακτηριστικές εισόδου και εξόδου. Στο σχήμα 2.4 δίνονται οι χαρακτηριστικές εισόδου (2.4α) και εξόδου (2.4β) για συνδεσμολογία κοινού εκπομπού. Στις χαρακτηριστικές εξόδου διακρίνονται οι περιοχές κόρου (saturation), αποκοπής (cut-off) και η περιοχή γραμμικής λειτουργίας.

16 16 I b Γραμμική Κόρου Αποκοπής (α) (β) Σχήμα 2.4. Χαρακτηριστικές εισόδου (α) και εξόδου (β) για συνδεσμολογία κοινού εκπομπού. Η γραμμική περιοχή για τη λειτουργία του διπολικού τρανζίστορ περιορίζεται στο διάγραμμα των χαρακτηριστικών εξόδου από τις μέγιστες επιδόσεις του εξαρτήματος. Οπως φαίνεται στο σχήμα 2.5, αυτή η περιοχή καθορίζεται από: 1. Το μέγιστο επιτρεπτό ρεύμα συλλέκτη i cmax. 2. Την ευθεία κόρου κοντά στο υ CE 0 3. Την ευθεία αποκοπής για i B =0 κοντά στον άξονα υ CE. 4. To μέγιστο επιτρεπτό δυναμικό υ CE. 5. Tις υπερβολικές καμπύλες επιτρεπτής ισχύος P D = V CΕ I C που δείχνουν τη μέγιστη αντοχή στη θερμοκρασία. Αν ξεπεραστεί η ισχύς P D, τότε το τρανζίστορ θα υπερθερμανθεί και κινδυνεύει να καταστραφεί. Σχήμα 2.5. Περιοχές λειτουργίας στις χαρακτηριστικές εξόδου κοινού εκπομπού. Για τη λειτουργία του τρανζίστορ απαιτείται ρεύμα βάσης i B (πόλωση), οπότε το κύκλωμα του συλλέκτη (εξόδου) θα διαρρέεται από ρεύμα i C = βi B. Για το κύκλωμα συλλέκτη στο σχήμα

17 17 (2.6α) ισχύει η σχέση: V CC = i C C + υ CE i C = υ CE / C + V CC / C (10) H σχέση i C υ CE είναι μία ευθεία που σχεδιάζεται όπως στο σχήμα (2.6β) και ονομάζεται ευθεία φόρτου ή φορτίου (load line). Το σημείο όπου η ευθεία φόρτου τέμνει την χαρακτηριστική εξόδου για το επιλεγμένο ρεύμα βάσης i B λέγεται σημείο ηρεμίας ή σημείο λειτουργίας και συμβολίζεται με το Q. Για γραμμική λειτουργία το σημείο ηρεμίας πρέπει να βρίσκεται στην κεντρική περιοχή, όπου οι καμπύλες είναι περισσότερο γραμμικές και ομοιόμορφα κατανεμημένες. Λειτουργία κοντά στα σημεία Α ή Β των χαρακτηριστικών (σχήμα 2.6β) μπορεί να δημιουργήσει παραμόρφωση του σήματος εξόδου (ψαλιδισμό), που οφείλεται σε κόρο ή αποκοπή. Επίσης, η ευθεία φόρτου δεν πρέπει να τέμνει την υπερβολή της P D (σχήμα 2.5). Η θέση του Q ορίζει τις τιμές των I C, I B και V CE. Επειδή ισχύει ότι I C = βi B, το σημείο Q στο σχήμα (2.6β) θα αλλάζει θέση όταν στο κύκλωμα τοποθετούνται διαφορετικά τρανζίστορ. Στις χαμηλές θερμοκρασίες στις οποίες λειτουργούν τα τρανζίστορ με μικρά σήματα, τη μετακίνηση του σημείου Q επηρεάζουν ιδιαίτερα η μεταβολή της υ ΒE με τη θερμοκρασία και οι αλλαγές στο β. Ετσι, με τα κυκλώματα πόλωσης παρέχεται κάποια σταθεροποίηση στα ρεύματα που αντιστοιχούν στο σημείο Q. Σε υψηλές θερμοκρασίες λειτουργίας, πράγμα που συμβαίνει στους ενισχυτές ισχύος, τη μεγαλύτερη μεταβολή στο I C την προκαλεί το ευαίσθητο στη θερμοκρασία ρεύμα I CΒΟ. Vcc i C i c c V CC /c A V CE I CQ Q i B 0 V υ CQ V CC CE (α) (β) Σχήμα 2.6. Κύκλωμα κοινού εκπομπού (α) και ευθεία φόρτου (β). Ενα τρανζίστορ λειτουργεί σωστά αν έχει τα κατάλληλα και σωστά χαρακτηριστικά κέρδους (ικανότητα να ενισχύει), δε διασπάται από τις τάσεις λειτουργίας, διατηρεί τη διαρροή ρευμάτων μέσα στα όρια των ανοχών και στην περίπτωση κυκλωμάτων παλμών, έχει τα ορθά χαρακτηριστικά, όπως είναι η καθυστέρηση (delay) και ο χρόνος αποθήκευσης. Οι δοκιμές μπορούν να γίνουν με εμπορικές εργαστηριακές συσκευές δοκιμής τρανζίστορ (curve tracers), ή με γεννήτρια και παλμογράφο. Είναι επίσης δυνατόν να δοκιμασθεί αν ένα τρανζίστορ είναι ανοικτό ή βραχυκυκλωμένο μόνο με ωμόμετρο. Οι απλές δοκιμές με ωμόμετρο δείχνουν επίσης αν είναι τύπου pnp ή npn και αν έχει σημαντική διαρροή Γνωρίζοντας ότι το τρανζίστορ έχει δύο επαφές pn, μία μεταξύ βάσης-εκπομπού και μία μεταξύ βάσης-συλλέκτη, ο έλεγχος του γίνεται μετρώντας την ωμική αντίσταση μεταξύ των συνδυασμών (Β-Ε), (Ε-C) και (C-B) και με τις δύο πολικότητες ακροδεκτών. Η αντίσταση ορθής φοράς κυμαίνεται συνήθως από 20 Ω μέχρι 500 Ω σε διάφορους τύπους τρανζίστορ, ενώ τυπικές τιμές για την ανάστροφη αντίσταση είναι από 10 kω ως και 10 ΜΩ. Η αντίσταση μεταξύ συλλέκτη και εκπομπού πρέπει να είναι πολύ μεγάλη (άπειρη), αφού δεν υπάρχει εσωτερική επαφή pn μεταξύ αυτών των δύο ακροδεκτών. Το τρανζίστορ μπορεί να λειτουργεί σαν διακόπτης και να επιτρέπει ή όχι τη ροή ρεύματος στο κύκλωμα εξόδου (φορτίου). Αυτό γίνεται όταν το τρανζίστορ λειτουργεί εναλλακτικά στον κόρο και την αποκοπή. Στο κύκλωμα του σχήματος 2.7 όταν το ρεύμα Ι Β είναι μηδέν, το τρανζίστορ είναι σε αποκοπή και η LED (Light Emitting Diode) δεν φωτίζει. Αν δοθεί κατάλληλη τάση στην είσοδο ΙΝ, τότε το τρανζίστορ λειτουργεί στην περιοχή κόρου και η LED ανάβει. Η τάση V CE όταν το τρανζίστορ είναι στον κόρο είναι: V CE(SAT) 0.2 Volt (11) B

18 18 Vcc= 5 V i c 270 Ω ΙΝ B LED i B Σχήμα 2.7. Κύκλωμα διακοπτικής λειτουργίας τρανζίστορ. To πιο συνηθισμένο στην πράξη κύκλωμα πόλωσης για τη λειτουργία στη γραμμική περιοχή είναι το κύκλωμα πόλωσης εκπομπού που σχεδιάζεται στο σχήμα 2.8. Οι αντιστάσεις 1 και 2 δίνουν μια σταθερή πόλωση, ενώ η αντίσταση E του εκπομπού οδηγεί σε αρνητική ανάδραση ρεύματος, που τείνει να διατηρήσει σταθερό το Ι Ε. Ετσι, αν το Ι Ε αυξηθεί, η πτώση τάσης στην Ε αυξάνει, ελαττώνεται η V BE και επομένως (από τις καμπύλες εισόδου) ελαττώνεται το ρεύμα Ι Β, οπότε το Ι Ε σταθεροποιείται στην αρχική του τιμή. Για να τεθεί το σημείο λειτουργίας Q στο μέσο της dc ευθείας φόρτου, πρέπει το δυναμικό V CQ στο συλλέκτη να γίνει: V CQ = (V CC /2)(1 + Ε /( Ε + C )) (12) οπότε το ρεύμα Ι C θα είναι: I C = (V CC V CQ ) / C (13) Vcc 1 c V out V in 2 E Σχήμα 2.8. Κύκλωμα πόλωσης εκπομπού. 2. Ενισχυτής κοινού εκπομπού Όπως ήδη αναφέρθηκε, τo πιο συνηθισμένο στην πράξη κύκλωμα πόλωσης είναι το κύκλωμα πόλωσης εκπομπού (σχήματα 2.8, 2.9). Η παρουσία της Ε στο κύκλωμα εξόδου του ενισχυτή οδηγεί σε ανεπιθύμητη κατανάλωση ωφέλιμης ισχύος, όταν στην είσοδο εφαρμόζεται εναλλασσόμενο σήμα. Επιπλέον οδηγεί σε ελάττωση της ενίσχυσης. Για την αποφυγή των τελευταίων μη επιθυμητών καταστάσεων, συνδέεται παράλληλα προς την Ε ένας πυκνωτής

19 19 διαρροής C E. Η τιμή του εκλέγεται έτσι ώστε, για τη κατώτερη συχνότητα του προς ενίσχυση σήματος, να δρα σαν βραχυκύκλωμα για την αντίσταση Ε. Vcc Vin c + - out s Vs in 2 r in E + - C E L Σχήμα 2.9. Ενισχυτής κοινού εκπομπού Χωρίς τον πυκνωτή C Ε και το φορτίο L, στο βρόχο συλλέκτη-εκπομπού ισχύει η σχέση: V CC = i C ( C + Ε ) + υ CE i C = υ CE /( C + Ε ) + V CC /( C + Ε ) (14) H σχέση (14) παριστάνει την εξίσωση της dc ευθείας φόρτου του ενισχυτή. Η dc ευθεία φόρτου καθορίζεται από τα σημεία V CC στο άξονα υ CE και V CC /( C + Ε ) στον άξονα i C. Η ευθεία αυτή συμπίπτει και με την ac ευθεία φόρτου του ενισχυτή στο κύκλωμα χωρίς τον πυκνωτή C Ε και το φορτίο L. Η ύπαρξη του πυκνωτή C Ε διαφοροποιεί τις dc και ac ευθείες φόρτου. Θέτοντας ac = ( C // L ), για το εναλλασσόμενο η ac ευθεία φόρτου προκύπτει: Η ευθεία αυτή τέμνει τον άξονα i C στο σημείο: i C(max) = I CQ + V CEQ / ac = και τον άξονα υ CE στο σημείο: i c = υ ce / ac (15) = (V CC E I CQ ) / ac (16) υ CE(max) = V CC E I CQ = = V CEQ + ac I CQ (17) Στο σχήμα 2.10 φαίνονται τα σημεία τομής της dc και της ac ευθείας φόρτου με τους άξονες. Η θέση του σημείου Q πάνω στην ευθεία φόρτου εξαρτάται από τα στοιχεία του κυκλώματος. To σημείο λειτουργίας Q επιλέγεται στο μέσο της ac ευθείας φόρτου, ώστε να λαμβάνεται στην έξοδο η μεγαλύτερη δυνατή διακύμανση χωρίς να συμβαίνει "ψαλλίδιση" του σήματος. Η αντίστοιχη τάση V CΕQ τότε είναι: V CΕQ = V CC / (1 + dc / ac) (18) όπου dc = ( C + Ε ). Το ρεύμα λειτουργίας Ι CQ θα είναι: I CQ = V CΕQ / ac (19)

20 20 i C i C(max) ΑC ευθεία φόρτου i = υ C CE ac V CC C +E I CQ Q(I,V ) CEQ CQ DC ευθεία φόρτου 0 V CEQ υ CE(max) V CC υ CE Σχήμα Ευθείες φόρτου ac και dc. Γραφικά, το σημείο Q προσδιορίζεται από την τομή της dc ευθείας φορτίου και της ευθείας που περιγράφεται από τη σχέση: i C ac = υ CE (20) και διέρχεται από την αρχή των αξόνων i C και υ CE (σχήμα 2.10). Η αντίσταση εισόδου in του ενισχυτή του σχήματος 2.9 είναι ο παράλληλος συνδυασμός των αντιστάσεων 1, 2 και της αντίστασης r in που φαίνεται από τη βάση του τρανζίστορ. H αντίσταση r in με τον πυκνωτή C E είναι: in = 1 // 2 // r in (21) r in = r bb' + r b'e = r bb' + (β+1)r d (22) όπου η αντίσταση r bb' είναι η αντίσταση που παρουσιάζει το υλικό στην επαφή της βάσης (περίπου 50 ως 100 Ω) και η δυναμική αντίσταση r d είναι: r d = nkt/ qi E (23) Για θερμοκρασία Τ=300 Κ η σχέση (23) γίνεται: n 26 (mv) r d = (24) I E (ma) Για παράδειγμα, για I E =1 ma και για τρανζίστορ πυριτίου (n = 2), η r d είναι ίση με 52 Ω. Χωρίς τον πυκνωτή C E, η αντίσταση r in γίνεται: r in = r bb' + (β+1)(r d + Ε ) (β+1) Ε (25) Η αντίσταση εξόδου out του ενισχυτή είναι περίπου ίση με την αντίσταση C. Το κέρδος τάσης (ενίσχυση) του ενισχυτή είναι: Α υ = V out / V in = όπου Α είναι η ενίσχυση τάσης μεταξύ βάσης και συλλέκτη: out C (26) = A ( in / ( in + s )) ( L / ( L + out )) (27) Α = β C / r in (28)

21 21 Είναι προφανές ότι αν χρησιμοποιηθεί ο πυκνωτής διέλευσης C E στον εκπομπό, τότε η αντίσταση r in θα δίνεται από τη σχέση (22), ενώ χωρίς τον πυκνωτή C E ισχύει η σχέση (25) και η ενίσχυση γίνεται: Α C / Ε (29) Για να βρεθεί η συχνοτική απόκριση του ενισχυτή χρησιμοποιούνται συνήθως τα λογαριθμικά συχνοτικά διαγράμματα ή διαγράμματα Bode και η μονάδα Decibel (db) που ορίζεται σαν: A υ (σε db) = 20 log( V out / V in ) (30) Το διάγραμμα Bode (συχνότητας-πλάτους) σχεδιάζεται σε ημιλογαριθμικό ή λογαριθμικό χαρτί (ο άξονας της συχνότητας είναι πάντα λογαριθμικός). Στο διάγραμμα σημειώνονται οι αποκρίσεις για διάφορες συχνότητες στην περιοχή που ενδιαφέρει. Τα σημεία όπου η έξοδος γίνεται μικρότερη κατά 3 db (ή στο 70.7%) της τιμής της στις μέσες συχνότητες (A o ), ορίζουν την κατώτερη (f L ) και την ανώτερη (f H ) συχνότητα αποκοπής (σχήμα 2.11). Aυ Ao 0.707A o 0 f L f H Σχήμα Συχνοτική απόκριση πλάτους. f (Hz) 3. Μέτρηση αντιστάσεων εισόδου και εξόδου. Για τη μέτρηση της αντίστασης εισόδου in μιας ηλεκτρονικής, γενικά, διάταξης σημειώνεται αρχικά το πλάτος του σήματος Vs, όταν αυτό συνδέεται απ' ευθείας στην είσοδο της διάταξης. Στη συνέχεια παρεμβάλλεται σε σειρά στην είσοδο μεταβλητή αντίσταση ή κιβώτιο αντιστάσεων (σχήμα 2.12). Η αντίσταση μεταβάλλεται μέχρι να ελαττωθεί το σήμα στην είσοδο της διάταξης (κόμβος 1) στο μισό της τιμής που είχε χωρίς την. Η τιμή αυτή της ισούται με την αντίσταση εισόδου in του ενισχυτή, όπως εύκολα προκύπτει από τον διαιρέτη τάσης των αντιστάσεων in και. Για τη μέτρηση της αντίστασης εξόδου out μιας ηλεκτρονικής διάταξης, σημειώνεται αρχικά το πλάτος της εξόδου χωρίς την ύπαρξη φορτίου. Στη συνέχεια συνδέεται στην έξοδο μία μεταβλητή αντίσταση ή κιβώτιο αντιστάσεων (σχήμα 2.13) ρυθμισμένο στη μέγιστη τιμή του. Η τιμή της μεταβάλλεται μέχρι να ελαττωθεί το σήμα εξόδου (κόμβος 1) στο μισό της τιμής που είχε χωρίς την. Η τιμή αυτή της είναι ίση με την αντίσταση εξόδου out της διάταξης, όπως εύκολα προκύπτει από τον διαιρέτη τάσης των αντιστάσεων out και.

22 V s in Ηλεκτρονική Διάταξη Ηλεκτρονική Διάταξη out Σχήμα Σχήμα Μέτρηση αντίστασης εισόδου in. Μέτρηση αντίστασης εξόδου out. Β. Πειραματικό μέρος. 1. Να κατασκευαστεί το κύκλωμα του σχήματος 2.9, χωρίς τον πυκνωτή C E στον εκπομπό, με 2 = 33 kω, C = 4.7 kω, E = 1.5 kω, L = 10 kω, πυκνωτές σύζευξης 10 μf (προσοχή στην πολικότητα, αν είναι ηλεκτρολυτικοί) και τρανζίστορ BC238 με β=130, r bb' =50 Ω. Στη θέση της αντίστασης 1 να τοποθετηθεί ο συνδυασμός αντίστασης και ροοστάτη του σχήματος 2.14β. Να ελεγχθεί προσεκτικά η συνδεσμολογία του τρανζίστορ και στη συνέχεια να τροφοδοτηθεί το κύκλωμα με τάση V CC = 15 Volts. 2. Να μεταβληθεί η 1 (ο ροοστάτης), ώστε το σημείο λειτουργίας να είναι στο μέσο της ευθείας φόρτου. Θα πρέπει να ισχύει: V CE = V CC / 2. Η μέτρηση της V CE να γίνει με πολύμετρο. ΒC 238 (α) (β) 47 kω 220 kω C Β E 1 Σχήμα (α) Ακροδέκτες τρανζίστορ (β) Συνδυασμός αντίστασης και ροοστάτη στη θέση της αντίστασης Nα συνδεθεί μιλλιαμπερόμετρο στο συλλέκτη (σε σειρά) και να μετρηθεί το ρεύμα I C. Μετά να τοποθετηθεί μικροαμπερόμετρο σε σειρά στη βάση και να μετρηθεί το ρεύμα Ι Β. Να υπολογιστεί το β του τρανζίστορ. 4. Να δοθεί στην είσοδο του κυκλώματος ημιτονικό σήμα συχνότητας 1 khz από τη γεννήτρια. Nα μεταβληθεί το πλάτος εισόδου και να μετρηθεί το μέγιστο πλάτος εισόδου και εξόδου ώστε να μην υπάρχει παραμόρφωση στην έξοδο. Nα προστεθεί στο κύκλωμα ο πυκνωτής διέλευσης C E =100μF και να επαναληφθούν οι μετρήσεις. Nα υπολογιστεί σε κάθε περίπτωση η ενίσχυση του κυκλώματος. 5. Με το μέγιστο πλάτος να μετρηθούν με τη βοήθεια κιβωτίου αντιστάσεων οι αντιστάσεις εισόδου in και εξόδου out του ενισχυτή χωρίς τον πυκνωτή C E. Για τη μέτρηση της out να απομακρυνθεί προσωρινά η L. Να υπολογιστούν θεωρητικά οι τιμές των αντιστάσεων in και out και να συγκριθούν με εκείνες των μετρήσεων. Nα προστεθεί στο κύκλωμα ο πυκνωτής διέλευσης C E και να επαναληφθούν οι μετρήσεις. 6. Να δοθεί στην είσοδο του κυκλώματος (χωρίς τον πυκνωτή C E ) ημιτονικό σήμα πλάτους 100 mv p-p, συχνότητας 1 khz από τη γεννήτρια. Να μετρηθεί η έξοδος και να υπολογιστεί η ενίσχυση του κυκλώματος. Είναι ίση με εκείνη που υπολογίζεται στο βήμα 4; Να υπολογιστεί θεωρητικά η ενίσχυση (εξίσωση 29) και να συγκριθεί η τιμή της με εκείνη των μετρήσεων. Nα προστεθεί στο κύκλωμα ο πυκνωτής διέλευσης C E και να επαναληφθούν οι μετρήσεις. 7. Να μεταβληθεί η συχνότητα του σήματος εισόδου από 50 Ηz μέχρι 1 ΜΗz (με βήματα 50 Ηz, 100 Hz, 200 Hz, 500 Hz, κ.λ.π.). Να μετρηθεί το πλάτος εισόδου και εξόδου του ενισχυτή χωρίς τον πυκνωτή C E και να συμπληρωθεί πίνακας τιμών της ενίσχυσης. Nα προστεθεί στο κύκλωμα ο πυκνωτής διέλευσης C E και να επαναληφθούν οι μετρήσεις.

23 23 8. Να γίνει το διάγραμμα συχνοτικής απόκρισης του ενισχυτή (σε ημιλογαριθμικό χαρτί μιλλιμετρέ) χωρίς τον πυκνωτή C E και με τον πυκνωτή και να σημειωθούν οι συχνότητες αποκοπής f L και f H. Γ. Θεωρητική ανάλυση και προσομοίωση με τον υπολογιστή (πρόγραμμα PSpice) 9. Να υπολογιστεί θεωρητικά η αναμενόμενη τιμή της αντίστασης 1 και η ενίσχυση και να συγκριθεί με εκείνη των μετρήσεων. 10. Να σχεδιαστούν οι DC και AC ευθείες φόρτου. Τι κλίση σχηματίζουν με τον άξονα της V CE ; Τέμνονται στο σημείο πόλωσης που βρέθηκε πειραματικά; Ποιά μεγέθη μεταβάλλονται με την προσθήκη στο κύκλωμα του πυκνωτή διέλευσης C E και πώς; Επηρεάζεται το σημείο πόλωσης και κατά ποιο τρόπο; 11. Δίνεται το κύκλωμα του ενισχυτή κοινού εκπομπού του Σχ. 2.15, με 2 = 33 kω, C = 4.7 kω, E = 1.5 kω, L = 10 kω, πυκνωτές σύζευξης 10 μf, πυκνωτή διέλευσης C E =100μF και transistor BC238 με περιγραφή μοντέλου:.model BC238 NPN (Bf=130 b=50 CJE=13E-12 CJC=4E-12 VJE=0.7) Σχήμα 2.15 Σχεδίαση Ενισχυτή Κοινού Εκπομπού με το πρόγραμμα Capture Μέσω παραμετρικής ανάλυσης, να βρεθεί η τιμή της αντίστασης 1 για την οποία ισχύει ότι V CE = V CC / 2. Για αυτήν την τιμή της αντίστασης 1 να γίνουν τα παρακάτω βήματα 12 ως Nα απεικονιστούν οι κυματομορφές των τάσεων εισόδου και εξόδου του κυκλώματος για 2 περιόδους, ξεκινώντας από τη χρονική στιγμή t o =0s. 13. Να επαναληφθεί το βήμα 12 για χρονική στιγμή έναρξης της προσομοίωσης t o = 100ms. Τι παρατηρείτε; Ποια ρύθμιση πρέπει να τροποποιήσετε για τη σωστή απεικόνιση των κυματομορφών; 14. Να βρεθεί η ακριβής τιμή του κέρδους τάσης του κυκλώματος. 15. Να παρασταθεί γραφικά η απόκριση συχνότητας του κυκλώματος σε db. Σε ποιες συχνότητες το κύκλωμα παρουσιάζει το μέγιστο κέρδος και πόσο είναι αυτό; 16. Να παρασταθεί γραφικά η αντίσταση εισόδου του κυκλώματος συναρτήσει της συχνότητας. 17. Χρησιμοποιώντας το κύκλωμα του Σχ και με τη βοήθεια της Συνεχούς Σάρωσης (DC Sweep), να παρασταθεί γραφικά η χαρακτηριστική του transistor.

24 Σχήμα 2.16 Κύκλωμα για την απεικόνιση της χαρακτηριστικής του διπολικού transistor 24

25 25 ΑΣΚΗΣΗ 2 ΠΟΛΩΣΗ, ΔΙΑΚΟΠΤΙΚΗ ΚΑΙ ΕΝΙΣΧΥΤΙΚΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΤΟΥ ΔΙΠΟΛΙΚΟΥ ΤΡΑΝΖΙΣΤΟΡ ΕΠΩΝΥΜΟ : ΟΝΟΜΑ : ΑΕΜ : Ημερ/νία : Ομάδα : ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ Βήματα 1, 2, 3: Ι C = Ι B = β= Βήμα 4: χωρίς τον πυκνωτή C E : V out-max = V in = με τον πυκνωτή C E : V out-max = V in = Βήμα 5: χωρίς τον πυκνωτή C E : αντίσταση εισόδου in = αντίσταση εξόδου out = με τον πυκνωτή C E : αντίσταση εισόδου in = αντίσταση εξόδου out = Βήμα 6: χωρίς τον πυκνωτή CE : V out = V in =100 mv p-p Α u = με τον πυκνωτή CE : V out = V in =100 mv p-p Α u = Βήμα 7: χωρίς τον πυκνωτή CE : f (Hz) Vin Vout k 5 k 10 k 100 k 500 k 1 M

26 26 με τον πυκνωτή CE : f (Hz) Vin Vout k 5 k 10 k 100 k 500 k 1 M

27 A Σ Κ Η Σ Η 3 ΤΡΑΝΖΙΣΤΟΡ ΕΠΙΔΡΑΣΗΣ ΠΕΔΙΟΥ (FET) ΚΑΙ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ Α. Θεωρητική εισαγωγή. Το τρανζίστορ επίδρασης πεδίου (Field Effect Transistor, FET) είναι εξάρτημα με τρεις ακροδέκτες, όπως και το διπολικό τρανζίστορ. H λειτουργία του βασίζεται στον έλεγχο ενός εσωτερικού ηλεκτρικού πεδίου με την εφαρμογή εξωτερικού δυναμικού στον ακροδέκτη που ονομάζεται πύλη (gate, G). Το πεδίο αυτό ελέγχει την αγωγιμότητα μεταξύ των άλλων δύο ακροδεκτών, της εκροής (drain, D) και της πηγής (source, S) και επομένως και το ρεύμα που θα διέρχεται από αυτούς. Ετσι, ενώ στα διπολικά τρανζίστορ ο έλεγχος του ρεύματος στην έξοδο γίνεται με το ρεύμα βάσης, στα FETs ο έλεγχος γίνεται με το δυναμικό της πύλης. Eπίσης, η αγωγιμότητα γίνεται με ένα τύπο φορέων (οπές ή ηλεκτρόνια) ανάλογα με την πολικότητα τους, οπότε τα τρανζίστορ αυτά χαρακτηρίζονται σαν μονοπολικά (unipolar). Yπάρχουν δύο τύποι FET που ονομάζονται FET επαφής, (Junction FET, JFET) και FET μονωμένης πύλης ή μετάλλου-οξειδίου-ημιαγωγού, (Metal-Oxide-Semiconductor FET, MOSFET) Kάθε τύπος μπορεί να κατασκευαστεί με κανάλι αγωγιμότητας ημιαγωγού τύπου n ή τύπου p, oπότε χαρακτηρίζεται αντίστοιχα σαν δίαυλου n (n - channel) ή δίαυλου p (p - channel). Επιπλέον, τα MOSFETs κατασκευάζονται για να λειτουργούν σαν FET αραίωσης (depletion mode) ή FET πύκνωσης (enhancement mode) ή και κατά τους δύο αυτούς τρόπους (όχι ταυτόχρονα). FETs 27 JFET MOSFET Διαύλου n Διαύλου p Αραίωσης Πύκνωσης Διαύλου n Διαύλου p Διαύλου n Σχήμα 3.1. Ταξινόμηση των FETs. 1. Το FET επαφής (JFET) Στο σχήμα 3.2 δίνεται μία απλοποιημένη τομή ενός JFET διαύλου n καθώς και τα σύμβολα των JFET (n - channel και p - channel). Η περιοχή αραίωσης φορέων (depletion region) είναι συνάρτηση του δυναμικού μεταξύ πύλης και πηγής V GS. Η αύξηση του ανάστροφου αυτού δυναμικού αυξάνει το εύρος της περιοχής αραίωσης, μειώνει το πλάτος του καναλιού και επομένως μειώνεται και το ρεύμα που διέρχεται από αυτό (μεταξύ εκροής και πηγής). Για σταθερή τάση V DS, η αύξηση της ανάστροφης τάσης V GS θα οδηγήσει κάποια στιγμή στη πλήρη κάλυψη του καναλιού από την περιοχή αραίωσης, οπότε ο δίαυλος "κλείνει". Το δυναμικό για το οποίο συμβαίνει η φραγή του καναλιού ονομάζεται δυναμικό φραγής (pinch-off voltage) και συμβολίζεται με V p. G D S n channel G D S p channel (α) (β)

28 28 Σχήμα 3.2. Aπλοποιημένη δομή JFET διαύλου n (α) και τα σύμβολα των JFET διαύλου n και p (β). Στο σχήμα 3.2α παρατηρείται μία διεύρυνση της περιοχής αραίωσης προς την πλευρά της εκροής, γεγονός που οφείλεται στην ύπαρξη του δυναμικού V DS. Για σταθερή τάση V GS, η αύξηση της τάσης V DS θα οδηγήσει και πάλι κάποια στιγμή στη πλήρη κάλυψη του καναλιού από την περιοχή αραίωσης, οπότε ο δίαυλος "κλείνει" και οποιαδήποτε παραπάνω αύξηση της V DS. θα προκαλέσει ανεπαίσθητη αύξηση στο ρεύμα Ι D. Στο σχήμα (3.3β) φαίνεται αυτή η χαρακτηριστική για τάση V GS = 0 Volt, oπότε το αντίστοιχο ρεύμα Ι D χαρακτηρίζεται σαν ρεύμα κορεσμού Ι DSS. Για τιμές της V DS μέχρι τη φραγή, το ρεύμα που διέρχεται από το FET μεταβάλλεται σχεδόν με τον νόμο του Ohm (Ωμική περιοχή λειτουργίας). Η αύξηση της V DS πέρα από την περιοχή κορεσμού προκαλεί διάσπαση του FET (φαινόμενο χιονοστιβάδας) και απότομη αύξηση του ρεύματος Ι D (δεν εμφανίζεται στο διάγραμμα). H ύπαρξη της ανάστροφης τάσης V GS (< 0) μειώνει την τιμή του ρεύματος κορεσμού Ι D για δοθείσα V DS. Αυτό φαίνεται στις χαρακτηριστικές του σχήματος (3.3β). Η περιοχή όπου η χαρακτηριστικές είναι σχεδόν οριζόντιες ονομάζεται περιοχή μετά τη φραγή και αντιστοιχεί στη γραμμική περιοχή λειτουργίας. Για V GS < V P επέρχεται η φραγή του καναλιού οπότε το ρεύμα I D μηδενίζεται (βλέπε σχήμα 3.3α) Στον πίνακα 3.1 δίνονται οι βασικές συνθήκες και οι σχέσεις που ισχύουν για τη λειτουργία των JFET στις δύο περιοχές λειτουργίας τους. Η αντίσταση DS του διαύλου είναι συνάρτηση του μήκους του L (σε μέτρα), της ενεργού διατομής Α (σε m 2 ), και της ειδικής αγωγιμότητας του υλικού σ (σε Ω 1 m 1 ). H σταθερά k εξαρτάται από το FET και υπολογίζεται από την τιμή του Ι DSS για V GS = 0 V. (α) (β) Σχήμα 3.3. Χαρακτηριστικές μεταφοράς (α) και εξόδου (β) JFET διαύλου n. Πίνακας 3.1 Δίαυλος Ωμική περιοχή Περιοχή μετά τη φραγή p V DS V GS V p 0 V GS V p V DS < V GS V p 0 > V GS V p n V DS V GS V p 0 V GS V p V DS > V GS V p 0 < V GS V p SD = L /σα Ι D = k[(v GS V p )V DS V DS 2 /2] Ι D = Ι DSS (1 V GS /V p ) 2 g m = (2Ι DSS /V p )(1 V GS /V p )

29 29 Η επαφή πύλης-πηγής είναι ανάστροφα πολωμένη, οπότε το ρεύμα που εισέρχεται είναι αμελητέο (na ή pa). Ετσι η σύνθετη αντίσταση εισόδου στα FETs είναι χαρακτηριστικά πολύ μεγάλη. Σε μεγάλες όμως συχνότητες η χωρητικότητα εισόδου γίνεται σημαντική και περιορίζει τις εφαρμογές στις συχνότητες αυτές. 2. Eνισχυτής με JFET Τα JFET χρησιμοποιούνται σε βασικές ενισχυτικές διατάξεις, όπως και τα διπολικά τρανζίστορ, σε συνδεσμολογίες κοινής πηγής, κοινής πύλης και κοινής εκροής (σχήμα 3.4). Για τη σωστή λειτουργία κάθε ενισχυτή πρέπει να σχεδιαστεί σωστά η πόλωση του FET, έτσι ώστε να προκύπτει γραμμική ενίσχυση του σήματος εισόδου χωρίς παραμόρφωση. Πρακτικά, η ανάστροφη πόλωση μεταξύ πύλης και πηγής πρέπει να διατηρείται για όλες τις τιμές του σήματος εισόδου. G D S S D G D S G (α) (β) (γ) Σχήμα 3.4. Συνδεσμολογίες κοινής πηγής (α), κοινής πύλης (β), και κοινής εκροής (γ). Για την πόλωση στους ενισχυτές χρησιμοποιούνται δύο βασικές διατάξεις: η πόλωση πύλης με σταθερή πηγή τάσης (σχ. 3.5α) και η αυτοπόλωση (πόλωση πηγής) που είναι και η συνηθέστερη, αφού δεν απαιτείται επιπλέον τροφοδοσία (σχ. 3.5β). H πόλωση στο κύκλωμα (3.5γ) παρουσιάζει καλύτερη ανεξαρτησία στις μεταβολές των χαρακτηριστικών των διαφόρων FETs. V DD V DD V DD G D D G D D 1 G D D V G G S G S S 2 S S (α) (β) (γ) Σχήμα 3.5. Kυκλώματα πόλωσης των FETs. Στο κύκλωμα του σχήματος (3.5α) ο ενισχυτής κοινής πηγής JFET n-διαύλου έχει σταθερή πόλωση V GS μέσω της αντίστασης G που είναι συνήθως πολύ μεγάλης τιμής (ΜΩ) διατηρώντας υψηλή την αντίσταση εισόδου. Το σήμα εισόδου μέσω ενός πυκνωτή Cc μεταβάλλει το δυναμικό της πύλης και προκαλεί ανάλογη μεταβολή στο ρεύμα εκροής. Ετσι, μεταβάλλεται η πτώση τάσης στην αντίσταση D και εμφανίζεται στην έξοδο (μεταξύ εκροής και πηγής) το σήμα εισόδου ενισχυμένο και με διαφορά φάσης 180. Τα βασικά μειονεκτήματα αυτής της πόλωσης είναι η απαίτηση επιπλέον τροφοδοσίας και η σημαντική εξάρτηση του σημείου πόλωσης από τα

30 30 χαρακτηριστικά του JFET. Στην αυτοπόλωση (σχήμα 3.5β) χρησιμοποιείται μία αντίσταση G που γειώνει την πύλη και μια αντίσταση S που δημιουργεί το κατάλληλο δυναμικό στην πηγή, έτσι ώστε να εμφανιστεί η απαιτούμενη ανάστροφη τάση V GS. Στη διάταξη αυτή παρατηρείται καλή ανεξαρτησία του σημείου πόλωσης από τα χαρακτηριστικά του συγκεκριμένου JFET. Αν, για παράδειγμα, το αρχικό JFET αντικατασταθεί από ένα άλλο με μεγαλύτερο ρεύμα εκροής κορεσμού Ι DSS, το αυξημένο ρεύμα θα προκαλέση μεγαλύτερη αρνητική τάση V GS. Η αύξηση της V GS συνεπάγεται μείωση του ρεύματος εκροής, αντισταθμίζοντας έτσι τη διαφορά χαρακτηριστικών των FETs. Στα κυκλώματα αυτά χρησιμοποιείται συνήθως πυκνωτής διέλευσης C S, ώστε να ελαχιστοποιείται η αρνητική ανάδραση και ελάττωση του κέρδους στο εναλλασόμενο μέσω της S, όπως και στα αντίστοιχα κυκλώματα με διπολικά τρανζίστορ. Το κέρδος τάσης A υ στους ενισχυτές κοινής πηγής με JFET με αυτοπόλωση και πυκνωτή διέλευσης στην πηγή (σχήμα 3.6) είναι συνάρτηση της διαγωγιμότητας g m του FET και του παράλληλου συνδυασμού των αντιστατών D και φορτίου L, και δίνεται από τον τύπο: A υ = g m ( D // L ) = = g m ( D L ) / ( D + L ) (1) όπου το αρνητικό πρόσημο σημαίνει την αντιστροφή της φάσης του σήματος εισόδου. H διαγωγιμότητα g m είναι ο λόγος της μεταβολής του ρεύματος εκροής I D προς την αντίστοιχη μεταβολή της τάσης V GS για σταθερή τιμή τάσης V DS. V DD D C 2 Vin C1 G D out in G S S + - C S L Σχήμα 3.6. Ενισχυτής κοινής πηγής. g m = ΔI D / ΔV GS VDS = σταθερό (2) Η αντίσταση εισόδου in είναι περίπου ίση με την G, in G (3) ενώ η αντίσταση εξόδου out είναι ίση με την D : out D (4) Οι εφαρμογές των ενισχυτών με JFET είναι πολλές, όπως για παράδειγμα, σε προενισχυτές για μικρόφωνα υψηλής αντίστασης εισόδου, σε ενισχυτές χαμηλού θορύβου κ.α. 3. Το FET σε εφαρμογές αντίστασης ελεγχόμενης από τάση. Στην περιοχή ωμικής λειτουργίας του FET η αντίσταση του διαύλου δίνεται από τη σχέση (βλέπε πίνακα 3.1): DS = L / σα (5)

31 31 όπου Α είναι η ενεργός διατομή του διαύλου που εξαρτάται από τις τάσεις υ DS και υ GS. Στο σχήμα 3.7 φαίνεται μια ομάδα χαρακτηριστικών i D υ DS που ουσιαστικά αποτελούν λεπτομερέστερη απεικόνιση των χαρακτηριστικών του σχήματος 3.3β στην περιοχή του μηδενός. Οι χαρακτηριστικές αυτές για μικρές τιμές της τάσης υ DS είναι ευθείες και η κλίση κάθε μιας αντιπροσωπεύει την αντίσταση του καναλιού για την αντίστοιχη τιμή υ GS. (μα) i D υ GS (V) υ DS (V) Σχήμα 3.7. Λεπτομέρεια χαρακτηριστικών JFET στην περιοχή του μηδενός. Φίλτρο ελεγχόμενο από τάση. Στο κύκλωμα του σχήματος 3.8 δίνεται ένα απλό κύκλωμα C, όπου στη θέση της αντίστασης υπάρχει ένα JFET. Eίναι γνωστό ότι το κύκλωμα αυτό είναι ένα υψηπερατό φίλτρο και η διαφορά φάσης της εξόδου από την είσοδο για ημιτονικό σήμα συχνότητας ω δίνεται από τη σχέση: Δφ = tan 1 (1/Cω) (6) Η τιμή της αντίστασης μπορεί να ελεγχθεί από την τάση πόλωσης υ GS, οπότε ελέγχεται έτσι και η συμπεριφορά του φίλτρου. Βέβαια, το σήμα εισόδου πρέπει να είναι μικρό, ώστε να παραμένει μικρή η τάση υ DS. C V in V out G D V GS S Σχήμα 3.8. Κύκλωμα φίλτρου ελεγχόμενου από τάση. 4. To FET σε λειτουργία διακόπτη. Το διπολικό τρανζίστορ μπορεί να θεωρηθεί σαν διακόπτης όταν λειτουργεί εναλλάξ στις καταστάσεις αποκοπής και κόρου. Οι σημαντικότεροι περιορισμοί στις εφαρμογές του τίθενται από τη μέγιστη ανάστροφη τάση διάσπασης, από τη μονή κατεύθυνση του ρεύματος, από τη σημαντική απόκλιση τάσης V CE(SAT) και από τη μικρή ταχύτητα διακοπής (ύπαρξη χωρητικότητας). Τα FET πλεονεκτούν σε σχέση με τα διπολικά τρανζίστορ σε λειτουργία διακόπτη: α) έχουν πολύ μεγάλο λόγο αντιστάσεων στις καταστάσεις ON και OFF ( OFF / ON >10 9 ), β) έχουν απλό παθητικό ισοδύναμο στην κατάσταση αγωγιμότητας και διπλής κατεύθυνσης αγωγή ρεύματος, γ) γρήγορη μετάβαση ON-OFF, δ) ελέγχονται με πολύ μικρή ισχύ, ε) έχουν αμελητέα απόκλιση της τάσης V DS(ON). Στο σχήμα 3.9 δίνεται ένα απλό κύκλωμα διακόπτη σειράς με JFET. Οταν το δυναμικό ελέγχου V C V G είναι αρνητικότερο από την τάση V S με διαφορά τουλάχιστον ίση με την τάση

32 32 φραγής V p, τότε το JFET είναι σε αποκοπή (OFF). Aυτό φαίνεται και από τη χαρακτηριστική μεταφοράς του JFET διαύλου n του σχήματος Ο διακόπτης γίνεται αγώγιμος (ΟΝ) όταν ισχύει ότι V GS = 0. Η αντίσταση που παρουσιάζει σημειώνεται σαν ON και για το κύκλωμα του σχήματος 3.9 προφανώς ισχύει: Vout L V = + + (7) S S ON L S D Αντίσταση εξόδου της s V s ON OFF G V control L Σχήμα 3.9. Κύκλωμα διακόπτη με JFET. I D (ma) I DSS 3 2 V p V GS (Volts) Σχήμα Χαρακτηριστική μεταφοράς JFET διαύλου n. 5. Aνάλυση και προσομοίωση με τον υπολογιστή (πρόγραμμα SPICE). Στο σχήμα 3.11α δίνεται η σχεδίαση στο SPICE του φίλτρου C με JFET στη θέση της αντίστασης (σχ. 3.8). Στο κύκλωμα εφαρμόζεται παραμετρική ανάλυση (για AC sweep) για μεταβολή της τάσης V GS (V1 στο σχέδιο) από 0 V μέχρι 3.95 V με τιμές 0, 1V, 2V, 3V, 3.5V, 3.95V. Όπως φαίνεται από το σχ. 3.11β, η συχνότητα αποκοπής του φίλτρου μεταβάλλεται από 0.8 khz (για V1= 3.95 V) μέχρι 64 khz περίπου (για V1= 0 V). (α) (β) Σχήμα Σχεδίαση στο SPICE του φίλτρου C με JFET (α) και αποκρίσεις συχνότητας για τιμές V1 από 0 V μέχρι 3.95 V (β).

33 33 Στο σχήμα 3.12 (α,β) δίνεται το απλό κύκλωμα διακόπτη σειράς με JFET όπως σχεδιάζεται στο SPICE. Από την dc ανάλυση προκύπτει ότι το ρεύμα διαρροής όταν το FET είναι κοντά στην αποκοπή (V GS κοντά στα 4 V) είναι περίπου 5 μα ή και μικρότερο, ενώ η αντίσταση του (στο συνεχές) όταν είναι ΟΝ (σχ. 12α) είναι περίπου 330 Ω. (α (β Σχήμα Kύκλωμα διακόπτη σειράς με JFET στο SPICE. Στο σχήμα 3.13 δίνονται οι αποκρίσεις του διακόπτη (σχ. 3.12β) με JFET : α) διακόπτης ΟΝ, σήμα εισόδου 1V p-p (± 500mV), 1kHz, σήμα στην έξοδο 0.35V p-p.οπότε προκύπτει ON = 285 Ω περίπου. β) διακόπτης ΟFF αλλά άγει όταν είναι αρνητική η είσοδος. γ) διακόπτης ΟΝ, σήμα εισόδου 1V p-p (0-1V, dc offset 500mV), 1kHz, σήμα στην έξοδο 0.4V p-p δ) διακόπτης ΟFF σε όλη την περίοδο της εισόδου. (α) (β) (γ) (δ) Σχήμα Αποκρίσεις του διακόπτη με JFET.

34 34 Β. Πειραματικό μέρος. 1. Να συνδεθεί το κύκλωμα του σχήματος 3.14, με V DD = 0 V. ma V DD 100 Ω D G D S ΒF245 G ΒF 245 S D Σχήμα Να αυξηθεί η τάση V DD μέχρις ότου η V DS γίνει 0.5 Volts. Να σημειωθεί το αντίστοιχο ρεύμα Ι D. 3. Αυξάνοντας την V DD, για τιμές της V DS = 1, 1.5, 2, 2.5, 3, 3.5, 4, 5, 6, 7, 8, 10, 15 και 20 Volts, να σημειωθούν τα αντίστοιχα ρεύματα Ι D (πίνακας 3.1). Με τα παραπάνω δεδομένα να σχεδιαστεί η χαρακτηριστική Ι D V DS σε βαθμολογημένους άξονες (ma - V). Στην καμπύλη αυτή να σημειωθεί το δυναμικό φραγής V p και το ρεύμα κορεσμού Ι DSS. 4. Να συνδεθεί το κύκλωμα του ενισχυτή του σχήματος 3.6 με V DD =15 V, τρανζίστορ BF245, D = 2,2 kω, G = 1 MΩ, S = 220 Ω, L = 4.7 kω, C 1 = C 2 = 10μF, χωρίς τον πυκνωτή διέλευσης C S. 5. Nα μετρηθούν οι συνεχείς τάσεις στην εκροή V D, στην πηγή V S και στην πύλη V G (ως προς τη γείωση) και να υπολογιστούν οι διαφορές δυναμικού V GS και V DS. 6. Nα τεθεί στην είσοδο του ενισχυτή ημιτονικό σήμα πλάτους 100 mv p-p, συχνότητας 1 kηz, από τη γεννήτρια και να μετρηθούν με τη βοήθεια του κιβωτίου αντιστάσεσων οι αντιστάσεις εισόδου και εξόδου του ενισχυτή. Είναι σωστή η μέτρηση της αντίστασης εισόδου που γίνεται και γιατί; Εάν το σήμα στην έξοδο δεν είναι ημιτονικό, αλλά έχει παραμόρφωση (ψαλιδισμό), τότε να ελαττωθεί το πλάτος εισόδου. 7. Να δοθεί στην είσοδο ημιτονικό σήμα από τη γεννήτρια, πλάτους 100 mv p-p, συχνότητας 1 kηz. Nα μετρηθεί το πλάτος της εισόδου ei και της εξόδου eo και να σχεδιαστούν σε κοινό διάγραμμα η είσοδος και η έξοδος του ενισχυτή καθώς και η κυματομορφή στην πηγή. Υπάρχει διαφορά φάσης μεταξύ τους; Εάν το σήμα στην έξοδο δεν είναι ημιτονικό, αλλά έχει παραμόρφωση (ψαλιδισμό), τότε να ελαττωθεί και πάλι το πλάτος εισόδου. Να υπολογιστεί το κέρδος τάσης Α υ. 8. Nα συνδεθεί ο πυκνωτής διέλευσης C S =100μF (προσοχή στην πολικότητα) και να επαναληφθεί το βήμα 7. Να υπολογιστεί πάλι το κέρδος τάσης Α υ. Είναι μεγαλύτερο από εκείνο του βήματος 7; 9. Nα μεταβληθεί η συχνότητα του σήματος εισόδου από 50 Ηz μέχρι 1 ΜΗz (με βήματα 50 Hz, 100 Hz, 200 Hz, 500 Ηz, κ.λ.π.). Να μετρηθεί το πλάτος εισόδου και εξόδου του ενισχυτή για κάθε συχνότητα και να υπολογιστεί η ενίσχυση. Να γίνει το διάγραμμα απόκρισης συχνότητας σε ημιλογαριθμικό χαρτί και να σημειωθούν οι συχνότητες αποκοπής f L και f H. 10. (Προαιρετικό) Να κατασκευαστεί το κύκλωμα φίλτρου του σχήματος 3.8 με τρανζίστορ BF245 και C=10nF. Με ημιτονική είσοδο (1V p-p, 1kHz) να γίνουν μετρήσεις διαφοράς φάσης μεταξύ εισόδου και εξόδου για διάφορες τιμές V GS. (0, -0.5V, -1.5V, -2.5V, -3.5V, -4.5V). Nα υπολογιστεί από τη σχέση 6 η αντίστοιχη τιμή DS και να σχεδιαστούν οι καμπύλες μεταβολής της φάσης και της αντίστασης DS με την τάση V GS. 11. (Προαιρετικό) Με τετραγωνική είσοδο να σχεδιαστεί η έξοδος για δύο τιμές της τάσης V GS (-0.2V, -4.5V). 12. Να κατασκευαστεί το κύκλωμα διακόπτη με FET του σχήματος 3.9 με τρανζίστορ BF245. Με ημιτονική είσοδο V in =1V, 1 khz να μετρηθεί η αντίσταση εξόδου της πηγής και η τάση

ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ & ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ

ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ & ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ & ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ Α. Α. Χατζόπουλος ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Ι ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ R 1 1

Διαβάστε περισσότερα

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ ΜΑΘΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ ΜΑΘΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ ΜΑΘΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ Σκοπός : 1. Γνωριμία με το τρανζίστορ. Μελέτη πόλωσης του τρανζίστορ και ευθεία φορτίου. 2. Μελέτη τρανζίστορ σε λειτουργία

Διαβάστε περισσότερα

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ 2 ΑΣΚΗΣΗ 1 η Μετρήσεις τάσεων και ρευμάτων με χρήση ψηφιακού πολύμετρου. Προετοιμασία: Για να πραγματοποιήσετε την άσκηση, θα πρέπει να έχετε μελετήσει τα κεφάλαια 1 και 2 του θεωρητικού

Διαβάστε περισσότερα

Άσκηση 5. Τρανζίστορ Διπολικής Επαφής σε συνδεσμολογία Κοινής Βάσης

Άσκηση 5. Τρανζίστορ Διπολικής Επαφής σε συνδεσμολογία Κοινής Βάσης ΤΕΙ ΔΥΤΙΚΗΣ ΕΛΛΑΔΑΣ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Τ.Ε. ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ Ι (ΕΡ) Άσκηση 5 Τρανζίστορ Διπολικής Επαφής σε συνδεσμολογία Κοινής Βάσης Στόχος Ο στόχος της εργαστηριακής άσκησης είναι η μελέτη των

Διαβάστε περισσότερα

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ ΔΙΟΔΟΣ (Μάθημα 4 ο 5 ο 6 ο 7 ο ) 1/12 4 o εργαστήριο Ιδανική δίοδος n Συμβολισμός της διόδου n 2/12 4 o εργαστήριο Στατική χαρακτηριστική διόδου Άνοδος (+) Κάθοδος () Αν στην ιδανική

Διαβάστε περισσότερα

Πόλωση των Τρανζίστορ

Πόλωση των Τρανζίστορ Πόλωση των Τρανζίστορ Πόλωση λέμε την κατάλληλη συνεχή τάση που πρέπει να εφαρμόσουμε στο κύκλωμα που περιλαμβάνει κάποιο ηλεκτρονικό στοιχείο (π.χ τρανζίστορ), έτσι ώστε να εξασφαλίσουμε την ομαλή λειτουργία

Διαβάστε περισσότερα

ΑΝΑΛΟΓΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ

ΑΝΑΛΟΓΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΑΝΑΛΟΓΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4ο ΤΡΑΝΖΙΣΤΟΡ Διπολικά τρανζίστορ Το διπολικό τρανζίστορ (bipolar ή BJT) είναι ένας κρύσταλλος τριών στρωμάτων με διαφορετικό επίπεδο εμπλουτισμού: τον εκπομπό Ε, τη βάση

Διαβάστε περισσότερα

ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΚΑΙ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ. Δρ. Δ. Λαμπάκης (7 η σειρά διαφανειών)

ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΚΑΙ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ. Δρ. Δ. Λαμπάκης (7 η σειρά διαφανειών) ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΚΑΙ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ Δρ. Δ. Λαμπάκης (7 η σειρά διαφανειών) Τα τρανζίστορ επίδρασης πεδίου είναι ηλεκτρονικά στοιχεία στα οποία οι φορείς του ηλεκτρικού ρεύματος είναι ενός είδους

Διαβάστε περισσότερα

3 η ΕΝΟΤΗΤΑ. Το διπολικό τρανζίστορ

3 η ΕΝΟΤΗΤΑ. Το διπολικό τρανζίστορ 3 η ΕΝΟΤΗΤΑ Το διπολικό τρανζίστορ Άσκηση 8η. Στατικές χαρακτηριστικές κοινού εκπομπού του διπολικού τρανζίστορ. 1. Πραγματοποιήστε την συνδεσμολογία του κυκλώματος του Σχ. 1α (τρανζίστορ 2Ν2219). Σχήμα

Διαβάστε περισσότερα

ΤΕΙ - ΧΑΛΚΙ ΑΣ. διπολικά τρανζίστορ διακρίνονται σε: 1. τρανζίστορ γερµανίου (Ge) και. 2. τρανζίστορ πυριτίου (Si ).

ΤΕΙ - ΧΑΛΚΙ ΑΣ. διπολικά τρανζίστορ διακρίνονται σε: 1. τρανζίστορ γερµανίου (Ge) και. 2. τρανζίστορ πυριτίου (Si ). 7. Εισαγωγή στο διπολικό τρανζίστορ-ι.σ. ΧΑΛΚΙΑ ΗΣ διαφάνεια 1 7. TΟ ΙΠΟΛΙΚΟ ΤΡΑΝΖΙΣΤΟΡ Ανάλογα µε το υλικό διπολικά τρανζίστορ διακρίνονται σε: 1. τρανζίστορ γερµανίου (Ge) και 2. τρανζίστορ πυριτίου

Διαβάστε περισσότερα

ΑΣΚΗΣΗ 7 Μέτρηση ωμικής αντίστασης και χαρακτηριστικής καμπύλης διόδου

ΑΣΚΗΣΗ 7 Μέτρηση ωμικής αντίστασης και χαρακτηριστικής καμπύλης διόδου Απαραίτητα όργανα και υλικά ΑΣΚΗΣΗ 7 Μέτρηση ωμικής αντίστασης και χαρακτηριστικής καμπύλης διόδου 7. Απαραίτητα όργανα και υλικά. Τροφοδοτικό DC.. Πολύμετρα (αμπερόμετρο, βολτόμετρο).. Πλακέτα για την

Διαβάστε περισσότερα

ΑΣΚΗΣΗ 2 η : ΟΡΓΑΝΑ ΚΑΙ ΣΥΣΚΕΥΕΣ ΤΟΥ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟΥ

ΑΣΚΗΣΗ 2 η : ΟΡΓΑΝΑ ΚΑΙ ΣΥΣΚΕΥΕΣ ΤΟΥ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟΥ ΤΕΙ ΚΑΛΑΜΑΤΑΣ - ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ ΣΠΑΡΤΗΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΑΣΚΗΣΗ 2 η : ΟΡΓΑΝΑ ΚΑΙ ΣΥΣΚΕΥΕΣ ΤΟΥ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟΥ ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ: ΑΡΙΘΜΟΣ ΜΗΤΡΩΟΥ:.. ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ: ΑΡΙΘΜΟΣ ΜΗΤΡΩΟΥ:.. Α. ΜΕΤΡΗΣΗ ΣΥΝΕΧΟΥΣ

Διαβάστε περισσότερα

Άσκηση 10 Στοιχεία ηλεκτρονικής τεχνολογίας

Άσκηση 10 Στοιχεία ηλεκτρονικής τεχνολογίας Άσκηση 10 Στοιχεία ηλεκτρονικής τεχνολογίας ΔΙΟΔΟΣ Οι περισσότερες ηλεκτρονικές συσκευές όπως οι τηλεοράσεις, τα στερεοφωνικά συγκροτήματα και οι υπολογιστές χρειάζονται τάση dc για να λειτουργήσουν σωστά.

Διαβάστε περισσότερα

ΤΕΙ - ΧΑΛΚΙ ΑΣ 12. ΤΡΑΝΖΙΣΤΟΡ ΕΠΙ ΡΑΣΗΣ ΠΕ ΙΟΥ (FET) Tρανζίστορ στο οποίο το ρεύµα εξόδου ελέγχεται όχι από το ρεύµα αλλά από την τάση εισόδου.

ΤΕΙ - ΧΑΛΚΙ ΑΣ 12. ΤΡΑΝΖΙΣΤΟΡ ΕΠΙ ΡΑΣΗΣ ΠΕ ΙΟΥ (FET) Tρανζίστορ στο οποίο το ρεύµα εξόδου ελέγχεται όχι από το ρεύµα αλλά από την τάση εισόδου. 12. ΤΟ ΤΡΑΝΖΙΣΤΟΡ ΕΠΙ ΡΑΣΗΣ ΠΕ ΙΟΥ (FET)-Ι.Σ. ΧΑΛΚΙΑ ΗΣ ιαφάνεια 1 12. ΤΡΑΝΖΙΣΤΟΡ ΕΠΙ ΡΑΣΗΣ ΠΕ ΙΟΥ (FET) Tρανζίστορ στο οποίο το ρεύµα εξόδου ελέγχεται όχι από το ρεύµα αλλά από την τάση εισόδου. Αρχή

Διαβάστε περισσότερα

Σχεδίαση Αναλογικών Κυκλωμάτων VLSI

Σχεδίαση Αναλογικών Κυκλωμάτων VLSI Σχεδίαση Αναλογικών Κυκλωμάτων VLSI «Τρανζίστορ και Απλά Κυκλώματα» (επανάληψη βασικών γνώσεων) Φώτης Πλέσσας fplessas@inf.uth.gr Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Η/Υ 1 Δομή Παρουσίασης MOSFET

Διαβάστε περισσότερα

Άσκηση 7. Τρανζίστορ Επίδρασης Πεδίου Επαφής (JFET)

Άσκηση 7. Τρανζίστορ Επίδρασης Πεδίου Επαφής (JFET) ΤΕΙ ΔΥΤΙΚΗΣ ΕΛΛΑΔΑΣ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Τ.Ε. ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ Ι (ΕΡ) Άσκηση 7 Τρανζίστορ Επίδρασης Πεδίου Επαφής (JFET) Στόχος Ο στόχος της εργαστηριακής άσκησης είναι η κατανόηση της λειτουργία των

Διαβάστε περισσότερα

Μετρήσεις µε παλµογράφο

Μετρήσεις µε παλµογράφο Η6 Μετρήσεις µε παλµογράφο ΜΕΡΟΣ 1 ο ΠΑΛΜΟΓΡΑΦΟΣ Α. Γενικά Κατά την απεικόνιση ενός εναλλασσόµενου µεγέθους (Σχήµα 1), είναι γνωστό ότι στον κατακόρυφο άξονα «Υ» παριστάνεται το πλάτος του µεγέθους, ενώ

Διαβάστε περισσότερα

ΤΡΑΝΖΙΣΤΟΡ ΕΠΙ ΡΑΣΗΣ ΠΕ ΙΟΥ (FET)

ΤΡΑΝΖΙΣΤΟΡ ΕΠΙ ΡΑΣΗΣ ΠΕ ΙΟΥ (FET) Εισαγωγή στη Μικροηλεκτρονική (ΕΤΥ-482) 1 ΤΡΑΝΖΙΣΤΟΡ ΕΠΙ ΡΑΣΗΣ ΠΕ ΙΟΥ (FET) ΤΡΑΝΖΙΣΤΟΡ ΕΠΙ ΡΑΣΗΣ ΠΕ ΙΟΥ ΕΠΑΦΗΣ (JFET) Τα τρανζίστορ επίδρασης πεδίου είναι ηλεκτρονικά στοιχεία στα οποία οι φορείς του ηλεκτρικού

Διαβάστε περισσότερα

ΕΝΙΣΧΥΤΗΣ ΤΑΞΗΣ Α ME TO MULTISIM

ΕΝΙΣΧΥΤΗΣ ΤΑΞΗΣ Α ME TO MULTISIM ΜΑΘΗΜΑ : ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΕΝΙΣΧΥΤΗΣ ΤΑΞΗΣ Α ME TO MULTISIM Σκοπός: Η Εξέταση λειτουργίας του ενισχυτή κοινού εκπομπού και εντοπισμός βλαβών στο κύκλωμα με τη χρήση του προγράμματος προσομοίωσης

Διαβάστε περισσότερα

Εργαστηριακές Ασκήσεις ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ

Εργαστηριακές Ασκήσεις ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΠΕΛΟΠΟΝΝΗΣΟΥ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ Τ.Ε. ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ Εργαστηριακές Ασκήσεις ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ (μέσω προσομοίωσης) Γιάννης

Διαβάστε περισσότερα

Δίοδοι Ορισμός της διόδου - αρχή λειτουργίας Η δίοδος είναι μια διάταξη από ημιαγώγιμο υλικό το οποίο επιτρέπει την διέλευση ροής ρεύματος μόνο από

Δίοδοι Ορισμός της διόδου - αρχή λειτουργίας Η δίοδος είναι μια διάταξη από ημιαγώγιμο υλικό το οποίο επιτρέπει την διέλευση ροής ρεύματος μόνο από Δίοδοι Ορισμός της διόδου - αρχή λειτουργίας Η δίοδος είναι μια διάταξη από ημιαγώγιμο υλικό το οποίο επιτρέπει την διέλευση ροής ρεύματος μόνο από την μία κατεύθυνση, ανάλογα με την πόλωσή της. Κατασκευάζεται

Διαβάστε περισσότερα

Άσκηση Transistors επίδραση Πεδίου (JFET)

Άσκηση Transistors επίδραση Πεδίου (JFET) Άσκηση Transistors επίδραση Πεδίου (JFET) Εισαγωγή Σκοπός Πειράµατος Στην εργαστηριακή αυτή άσκηση θα µελετηθεί το transistor επίδρασης πεδίου (Field Effect Transistors). Πιο συγκεκριµένα µε την βοήθεια

Διαβάστε περισσότερα

ΜΕΛΕΤΗ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ ΜΕ ΠΑΛΜΟΓΡΑΦΟ

ΜΕΛΕΤΗ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ ΜΕ ΠΑΛΜΟΓΡΑΦΟ 4.1 ΑΣΚΗΣΗ 4 ΜΕΛΕΤΗ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ ΜΕ ΠΑΛΜΟΓΡΑΦΟ A. ΣΥΝΘΕΣΗ ΚΑΘΕΤΩΝ ΤΑΛΑΝΤΩΣΕΩΝ ΚΑΙ ΕΥΡΕΣΗ ΤΗΣ ΔΙΑΦΟΡΑΣ ΦΑΣΕΩΣ ΤΟΥΣ Η σύνθεση δύο καθέτων ταλαντώσεων, x x0 t, y y0 ( t ) του ίδιου πλάτους της ίδιας συχνότητας

Διαβάστε περισσότερα

4. ΕΝΙΣΧΥΤΗΣ ΜΕ ΑΜΕΣΗ ΣΥΖΕΥΞΗ

4. ΕΝΙΣΧΥΤΗΣ ΜΕ ΑΜΕΣΗ ΣΥΖΕΥΞΗ ΤΕΙ ΔΥΤΙΚΗΣ ΕΛΛΑΔΑΣ ΣΤΟΧΟΙ 4. ΕΝΙΣΧΥΤΗΣ ΜΕ ΑΜΕΣΗ ΣΥΖΕΥΞΗ Ημερομηνία:.... /.... /...... Τμήμα:.... Ομάδα: η κατανόηση της αρχής λειτουργίας ενός ενισχυτή δύο βαθμίδων με άμεση σύζευξη η εύρεση της περιοχής

Διαβάστε περισσότερα

ΑΝΑΛΟΓΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ

ΑΝΑΛΟΓΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΑΝΑΛΟΓΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3ο ΚΡΥΣΤΑΛΛΟΔΙΟΔΟΙ Επαφή ΡΝ Σε ένα κομμάτι κρύσταλλο πυριτίου προσθέτουμε θετικά ιόντα 5σθενούς στοιχείου για τη δημιουργία τμήματος τύπου Ν από τη μια μεριά, ενώ από την

Διαβάστε περισσότερα

Ερωτήσεις στην ενότητα: Γενικά Ηλεκτρονικά

Ερωτήσεις στην ενότητα: Γενικά Ηλεκτρονικά Ερωτήσεις στην ενότητα: Γενικά Ηλεκτρονικά -1- Η τιμή της dc παραμέτρου β ενός npn transistor έχει τιμή ίση με 100. Το transistor λειτουργεί στην ενεργή περιοχή με ρεύμα συλλέκτη 1mA. Το ρεύμα βάσης έχει

Διαβάστε περισσότερα

9. Ενισχυτικές ιατάξεις- Ι.Σ. ΧΑΛΚΙΑ ΗΣ διαφάνεια 1 9. ΕΝΙΣΧΥΤΙΚΕΣ ΙΑΤΑΞΕΙΣ. Βασική λειτουργία ενισχυτικής διάταξης: να

9. Ενισχυτικές ιατάξεις- Ι.Σ. ΧΑΛΚΙΑ ΗΣ διαφάνεια 1 9. ΕΝΙΣΧΥΤΙΚΕΣ ΙΑΤΑΞΕΙΣ. Βασική λειτουργία ενισχυτικής διάταξης: να 9. Ενισχυτικές ιατάξεις- Ι.Σ. ΧΑΛΚΙΑ ΗΣ διαφάνεια 1 9. ΕΝΙΣΧΥΤΙΚΕΣ ΙΑΤΑΞΕΙΣ Βασική λειτουργία ενισχυτικής διάταξης: να ενισχύσει ένα σήµα (δηλ. να αυξήσει ονοµαστικά το µέγεθος της τάσης ή του ρεύµατος).

Διαβάστε περισσότερα

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6. Σχ.6.1. Απλή συνδεσµολογία καθρέπτη ρεύµατος.

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6. Σχ.6.1. Απλή συνδεσµολογία καθρέπτη ρεύµατος. ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6 6.1 ΚΑΘΡΕΠΤΕΣ ΡΕΥΜΑΤΟΣ Σε ένα καθρέπτη ρεύµατος, το ρεύµα του κλάδου της εξόδου είναι πάντα ίσο µε το ρεύµα του κλάδου της εισόδου, αποτελεί δηλαδή το είδωλο του. Μία τέτοια διάταξη δείχνει

Διαβάστε περισσότερα

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΑΣ

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΑΣ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΑΣ Α. Θεωρητικό Μέρος MM205 ΗΛΕΚΤΡΟΤΕΧΝΙΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΕΣ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ Εργαστήριο 1 ο Όργανα μέτρησης ηλεκτρικών μεγεθών Μετρήσεις στο συνεχές ρεύμα

Διαβάστε περισσότερα

ΒΑΣΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΜΙΚΡΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ

ΒΑΣΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΜΙΚΡΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Εργαστήριο Τεχνολογίας Υλικού & Αρχιτεκτονικής Υπολογιστών ΒΑΣΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΜΙΚΡΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ ΙΙI ΤΟ ΙΠΟΛΙΚΟ ΤΡΑΝΖΙΣΤΟΡ 3.1 ιπολικό Τρανζίστορ 3.1.1 Εισαγωγή: Αντικείµενο της εργαστηριακής

Διαβάστε περισσότερα

Άσκηση 3 Η ΔΙΟΔΟΣ ΩΣ ΗΜΙΑΓΩΓΟΣ

Άσκηση 3 Η ΔΙΟΔΟΣ ΩΣ ΗΜΙΑΓΩΓΟΣ Άσκηση 3 Η ΔΙΟΔΟΣ ΩΣ ΗΜΙΑΓΩΓΟΣ Αυτό έργο χορηγείται με άδεια Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike Greece 3.0. Ονοματεπώνυμο: Μητρόπουλος Σπύρος Α.Ε.Μ.: 3215 Εξάμηνο: Β' Σκοπός της εργαστηριακής

Διαβάστε περισσότερα

Τελεστικοί Ενισχυτές. Σπύρος Νικολαΐδης Αναπληρωτής Καθηγητής Τομέας Ηλεκτρονικής & ΗΥ Τμήμα Φυσικής

Τελεστικοί Ενισχυτές. Σπύρος Νικολαΐδης Αναπληρωτής Καθηγητής Τομέας Ηλεκτρονικής & ΗΥ Τμήμα Φυσικής Τελεστικοί Ενισχυτές Σπύρος Νικολαΐδης Αναπληρωτής Καθηγητής Τομέας Ηλεκτρονικής & ΗΥ Τμήμα Φυσικής Ο ιδανικός τελεστικός ενισχυτής Είσοδος αντιστροφής Ισοδύναμα Είσοδος μη αντιστροφής A( ) A d 2 1 2 1

Διαβάστε περισσότερα

ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗΣ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ

ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗΣ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ 5 ο ΕΞΑΜΗΝΟ ΗΜΜΥ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗΣ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ 1 Ι. ΠΑΠΑΝΑΝΟΣ ΑΠΡΙΛΙΟΣ

Διαβάστε περισσότερα

Ενισχυτές με FET. Σπύρος Νικολαΐδης Καθηγητής Τομέας Ηλεκτρονικής & ΗΥ Τμήμα Φυσικής

Ενισχυτές με FET. Σπύρος Νικολαΐδης Καθηγητής Τομέας Ηλεκτρονικής & ΗΥ Τμήμα Φυσικής Ενισχυτές με FET Σπύρος Νικολαΐδης Καθηγητής Τομέας Ηλεκτρονικής & ΗΥ Τμήμα Φυσικής Ενισχυτές με FET Τα FET οδηγούνται με την τάση u GS ενώ τα BJT με το ρεύμα i B Μηχανισμός ενίσχυσης Για το FET η σχέση

Διαβάστε περισσότερα

ΤΡΑΝΖΙΣΤΟΡΣ 1. ΟΜΗ ΚΑΙ ΑΡΧΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΤΟΥ ΙΠΟΛΙΚΟΥ ΤΡΑΝΖΙΣΤΟΡ

ΤΡΑΝΖΙΣΤΟΡΣ 1. ΟΜΗ ΚΑΙ ΑΡΧΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΤΟΥ ΙΠΟΛΙΚΟΥ ΤΡΑΝΖΙΣΤΟΡ ΤΡΑΝΖΙΣΤΟΡΣ 1. ΟΜΗ ΚΑΙ ΑΡΧΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΤΟΥ ΙΠΟΛΙΚΟΥ ΤΡΑΝΖΙΣΤΟΡ ΟΜΗ Το διπολικό τρανζίστορ (bipolar junction transistor-bjt) είναι ένας κρύσταλλος µε τρεις περιοχές εµπλουτισµένες µε προσµίξεις, δηλ. αποτελείται

Διαβάστε περισσότερα

ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΚΑΙ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ. Δρ. Δ. Λαμπάκης (8 η σειρά διαφανειών)

ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΚΑΙ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ. Δρ. Δ. Λαμπάκης (8 η σειρά διαφανειών) ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΚΑΙ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ Δρ. Δ. Λαμπάκης (8 η σειρά διαφανειών) Τα μοντέρνα ψηφιακά κυκλώματα (λογικές πύλες, μνήμες, επεξεργαστές και άλλα σύνθετα κυκλώματα) υλοποιούνται σήμερα

Διαβάστε περισσότερα

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 Ενισχυτές Ασθενών Σημάτων

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 Ενισχυτές Ασθενών Σημάτων ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 Ενισχυτές Ασθενών Σημάτων Στον χώρο της ηλεκτρονικής οι ενισχυτές είναι ευρέως χρησιμοποιούμενες διατάξεις με τις οποίες μπορούμε να ενισχύσουμε ένα σήμα με σχετικά μικρό πλάτος (πχ. το σήμα

Διαβάστε περισσότερα

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Ι Ενότητα 7

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Ι Ενότητα 7 ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΙΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Ι Ενότητα 7: Πόλωση των BJT - Ισοδύναμα κυκλώματα Χατζόπουλος Αλκιβιάδης Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχ. Υπολογιστών

Διαβάστε περισσότερα

Μετρολογικές Διατάξεις Μέτρησης Θερμοκρασίας. 4.1. Μετρολογικός Ενισχυτής τάσεων θερμοζεύγους Κ και η δοκιμή (testing).

Μετρολογικές Διατάξεις Μέτρησης Θερμοκρασίας. 4.1. Μετρολογικός Ενισχυτής τάσεων θερμοζεύγους Κ και η δοκιμή (testing). Κεφάλαιο 4 Μετρολογικές Διατάξεις Μέτρησης Θερμοκρασίας. 4.1. Μετρολογικός Ενισχυτής τάσεων θερμοζεύγους Κ και η δοκιμή (testing). Οι ενδείξεις (τάσεις εξόδου) των θερμοζευγών τύπου Κ είναι δύσκολο να

Διαβάστε περισσότερα

ΒΑΣΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΜΙΚΡΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ

ΒΑΣΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΜΙΚΡΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Εργαστήριο Τεχνολογίας Υλικού & Αρχιτεκτονικής Υπολογιστών ΒΑΣΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΜΙΚΡΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ 4.1 MOS Τρανζίστορ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ ΙV ΤΟ MOS ΤΡΑΝΖΙΣΤΟΡ 4.1.1 Εισαγωγή: Αντικείµενο της εργαστηριακής

Διαβάστε περισσότερα

Πολύμετρο Βασικές Μετρήσεις

Πολύμετρο Βασικές Μετρήσεις Πολύμετρο Βασικές Μετρήσεις 1. Σκοπός Σκοπός της εισαγωγικής άσκησης είναι η εξοικείωση του σπουδαστή με τη χρήση του πολύμετρου για τη μέτρηση βασικών μεγεθών ηλεκτρικού κυκλώματος, όπως μέτρηση της έντασης

Διαβάστε περισσότερα

3. ίοδος-κυκλώµατα ιόδων - Ι.Σ. ΧΑΛΚΙΑ ΗΣ διαφάνεια 1. Kρυσταλλοδίοδος ή δίοδος επαφής. ίοδος: συνδυασµός ηµιαγωγών τύπου Ρ και Ν ΤΕΙ ΧΑΛΚΙ ΑΣ

3. ίοδος-κυκλώµατα ιόδων - Ι.Σ. ΧΑΛΚΙΑ ΗΣ διαφάνεια 1. Kρυσταλλοδίοδος ή δίοδος επαφής. ίοδος: συνδυασµός ηµιαγωγών τύπου Ρ και Ν ΤΕΙ ΧΑΛΚΙ ΑΣ 3. ίοδος-κυκλώµατα ιόδων - Ι.Σ. ΧΑΛΚΙΑ ΗΣ διαφάνεια 1 3. ΙΟ ΟΣ ΚΑΙ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ ΙΟ ΩΝ Kρυσταλλοδίοδος ή δίοδος επαφής ίοδος: συνδυασµός ηµιαγωγών τύπου Ρ και Ν 3. ίοδος-κυκλώµατα ιόδων - Ι.Σ. ΧΑΛΚΙΑ ΗΣ διαφάνεια

Διαβάστε περισσότερα

ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ AC-DC. ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1ο ΒΑΣΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ ΚΑΙ ΕΞΑΡΤΗΜΑΤΑ - ΑΠΛΑ ΓΡΑΜΜΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ

ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ AC-DC. ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1ο ΒΑΣΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ ΚΑΙ ΕΞΑΡΤΗΜΑΤΑ - ΑΠΛΑ ΓΡΑΜΜΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ AC-DC ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1ο ΒΑΣΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ ΚΑΙ ΕΞΑΡΤΗΜΑΤΑ - ΑΠΛΑ ΓΡΑΜΜΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ Βασικά στοιχεία κυκλωμάτων Ένα ηλεκτρονικό κύκλωμα αποτελείται από: Πηγή ενέργειας (τάσης ή ρεύματος) Αγωγούς Μονωτές

Διαβάστε περισσότερα

Σε αντίθεση με τα διπολικά τρανζίστορ, που στηρίζουν τη λειτουργία τους σε δύο τύπους

Σε αντίθεση με τα διπολικά τρανζίστορ, που στηρίζουν τη λειτουργία τους σε δύο τύπους 3. ΤΡΑΝΖΙΣΤΟΡ ΕΓΚΑΡΣΙΟΥ ΠΕΔΙΟΥ (Field Effect Transistor FET) 3.1. Γενικά Σε αντίθεση με τα διπολικά τρανζίστορ, που στηρίζουν τη λειτουργία τους σε δύο τύπους φορέων (ηλεκτρόνια και οπές), τα τρανζίστορ

Διαβάστε περισσότερα

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΗΛΕΚΤΡΙΚΩΝ ΜΕΤΡΗΣΕΩΝ Ι. Σημειώσεις Εργαστηριακών Ασκήσεων

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΗΛΕΚΤΡΙΚΩΝ ΜΕΤΡΗΣΕΩΝ Ι. Σημειώσεις Εργαστηριακών Ασκήσεων ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών & Μηχανικών Υπολογιστών Τομέας Ηλεκτρικών Βιομηχανικών Διατάξεων και Συστημάτων Αποφάσεων ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΗΛΕΚΤΡΙΚΩΝ ΜΕΤΡΗΣΕΩΝ Ι Σημειώσεις Εργαστηριακών

Διαβάστε περισσότερα

Παράρτημα. Πραγματοποίηση μέτρησης τάσης, ρεύματος, ωμικής αντίστασης με χρήση του εργαστηριακού εξοπλισμού Άσκηση εξοικείωσης

Παράρτημα. Πραγματοποίηση μέτρησης τάσης, ρεύματος, ωμικής αντίστασης με χρήση του εργαστηριακού εξοπλισμού Άσκηση εξοικείωσης Παράρτημα Πραγματοποίηση μέτρησης τάσης, ρεύματος, ωμικής αντίστασης με χρήση του εργαστηριακού εξοπλισμού Άσκηση εξοικείωσης Σκοπός του παραρτήματος είναι η εξοικείωση των φοιτητών με τη χρήση και τη

Διαβάστε περισσότερα

5. Τροφοδοτικά - Ι.Σ. ΧΑΛΚΙΑ ΗΣ διαφάνεια 1. Ανορθωµένη τάση Εξοµαλυµένη τάση Σταθεροποιηµένη τάση. Σχηµατικό διάγραµµα τροφοδοτικού

5. Τροφοδοτικά - Ι.Σ. ΧΑΛΚΙΑ ΗΣ διαφάνεια 1. Ανορθωµένη τάση Εξοµαλυµένη τάση Σταθεροποιηµένη τάση. Σχηµατικό διάγραµµα τροφοδοτικού 5. Τροφοδοτικά - Ι.Σ. ΧΑΛΚΙΑ ΗΣ διαφάνεια 1 5. ΤΡΟΦΟ ΟΤΙΚΑ 220 V, 50 Hz. 0 V Μετασχηµατιστής Ανορθωµένη τάση Εξοµαλυµένη τάση Σταθεροποιηµένη τάση 0 V 0 V Ανορθωτής Σχηµατικό διάγραµµα τροφοδοτικού Φίλτρο

Διαβάστε περισσότερα

ΕΝΙΣΧΥΤΗΣ ΜΕ ΣΥΖΕΥΞΗ ΜΕΣΩ ΠΥΚΝΩΤΗ

ΕΝΙΣΧΥΤΗΣ ΜΕ ΣΥΖΕΥΞΗ ΜΕΣΩ ΠΥΚΝΩΤΗ ΕΝΙΣΧΥΤΗΣ ΜΕ ΣΥΖΕΥΞΗ ΜΕΣΩ ΠΥΚΝΩΤΗ ΕΠΩΝΥΜΟ ΟΝΟΜΑ Α.Μ. ΤΜΗΜΑ ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ ΔΙΕΞΑΓΩΓΗΣ:.... /..../ 20.. ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ ΠΑΡΑΔΟΣΗΣ:.... /..../ 20.. ΤΕΙ ΔΥΤΙΚΗΣ ΕΛΛΑΔΑΣ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Τ.Ε. ΣΤΟΧΟΙ η κατανόηση

Διαβάστε περισσότερα

Πανεπιστήµιο Κύπρου. Τµήµα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών. ΗΜΥ 100 Εισαγωγή στην Τεχνολογία

Πανεπιστήµιο Κύπρου. Τµήµα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών. ΗΜΥ 100 Εισαγωγή στην Τεχνολογία Πανεπιστήµιο Κύπρου Τµήµα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών ΗΜΥ 100 Εισαγωγή στην Τεχνολογία Εργαστήριο: Εισαγωγή στο Βασικό Εξοπλισµό Μετρήσεως Σηµάτων Σκοποί: 1. Η εξοικείωση µε τη βασική

Διαβάστε περισσότερα

Διαφορικοί Ενισχυτές

Διαφορικοί Ενισχυτές Διαφορικοί Ενισχυτές Γενικά: Ο Διαφορικός ενισχυτής (ΔΕ) είναι το βασικό δομικό στοιχείο ενός τελεστικού ενισχυτή. Η λειτουργία ενός ΔΕ είναι η ενίσχυση της διαφοράς μεταξύ δύο σημάτων εισόδου. Τα αρχικά

Διαβάστε περισσότερα

ΤΙ ΕΙΝΑΙ Η ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ;

ΤΙ ΕΙΝΑΙ Η ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ; ΤΙ ΕΙΝΑΙ Η ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ; Ηλεκτρονικοί Υπολογιστές Κινητά τηλέφωνα Τηλεπικοινωνίες Δίκτυα Ο κόσμος της Ηλεκτρονικής Ιατρική Ενέργεια Βιομηχανία Διασκέδαση ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Τι περιέχουν οι ηλεκτρονικές

Διαβάστε περισσότερα

ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ

ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ ΕΙΣΑΓΩΓΗ: Ο τελεστικός ενισχυτής είναι ένα προκατασκευασμένο κύκλωμα μικρών διαστάσεων που συμπεριφέρεται ως ενισχυτής τάσης, και έχει πολύ μεγάλο κέρδος, πολλές φορές της τάξης του 10 4 και 10 6. Ο τελεστικός

Διαβάστε περισσότερα

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 7 Τελεστικός ενισχυτής

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 7 Τελεστικός ενισχυτής ΚΕΦΑΛΑΙΟ 7 Τελεστικός ενισχυτής Ο τελεστικός ενισχυτής, TE (operational ampliier, op-amp) είναι ένα από τα πιο χρήσιμα αναλογικά κυκλώματα. Κατασκευάζεται ως ολοκληρωμένο κύκλωμα (integrated circuit) και

Διαβάστε περισσότερα

Ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής

Ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής Ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής 1. Ένα τρανζίστορ διπλής επαφής είναι πολωµένο σωστά όταν: α. Η βάση είναι σε υψηλότερο δυναµικό από τον εκποµπό και σε χαµηλότερο από το συλλέκτη β. Η βάση είναι σε χαµηλότερο

Διαβάστε περισσότερα

Εισαγωγή στη Μικροηλεκτρονική (ETY-482) 1 ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΕΣ ΤΑΣΗΣ-ΡΕΥΜΑΤΟΣ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΚΑΙ ΕΥΘΕΙΑ ΦΟΡΤΟΥ

Εισαγωγή στη Μικροηλεκτρονική (ETY-482) 1 ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΕΣ ΤΑΣΗΣ-ΡΕΥΜΑΤΟΣ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΚΑΙ ΕΥΘΕΙΑ ΦΟΡΤΟΥ Εισαγωγή στη Μικροηλεκτρονική (ETY-482) 1 ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΕΣ ΤΑΣΗΣ-ΡΕΥΜΑΤΟΣ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΚΑΙ ΕΥΘΕΙΑ ΦΟΡΤΟΥ Σχήµα 1. Κύκλωµα DC πόλωσης ηλεκτρονικού στοιχείου Στο ηλεκτρονικό στοιχείο του σχήµατος

Διαβάστε περισσότερα

Σημειώσεις για την Άσκηση 2: Μετρήσεις σε RC Κυκλώματα

Σημειώσεις για την Άσκηση 2: Μετρήσεις σε RC Κυκλώματα Σημειώσεις για την Άσκηση 2: Μετρήσεις σε RC Κυκλώματα Ένας πυκνωτής με μία αντίσταση σε σειρά αποτελούν ένα RC κύκλωμα. Τα RC κυκλώματα χαρακτηρίζονται για την απόκρισή τους ως προς τη συχνότητα και ως

Διαβάστε περισσότερα

ΘΕΜΑ 1 ο (3 μονάδες):

ΘΕΜΑ 1 ο (3 μονάδες): ΘΕΜΑ 1 ο ( μονάδες): Για τον ενισχυτή του παρακάτω σχήματος δίνονται: V 10V, V BE 0.7 V, Β 200 kω, 1 kω, 1 kω, β 100. (α) Να προσδιορίσετε το σημείο λειτουργίας Q (V E, I ) του τρανζίστορ. (1 μονάδα) (β)

Διαβάστε περισσότερα

ΘΕΜΑ 1 ο (3 μονάδες):

ΘΕΜΑ 1 ο (3 μονάδες): ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΟ Ι ΡΥΜΑ ΠΑΤΡΑΣ 9/0/00 ΘΕΜΑ ο ( μονάδες): Για τον ενισχυτή του παρακάτω σχήματος δίνονται: 0, 0.7, kω, 0 kω, Ε kω, L kω, β fe 00, e kω. (α) Να προσδιορίσετε τις τιμές των αντιστάσεων,

Διαβάστε περισσότερα

ΕΝΙΣΧΥΤΗΣ ΚΟΙΝΟΥ ΕΚΠΟΜΠΟΥ ΠΕΙΡΑΜΑ 4

ΕΝΙΣΧΥΤΗΣ ΚΟΙΝΟΥ ΕΚΠΟΜΠΟΥ ΠΕΙΡΑΜΑ 4 Εφόσον το τρανζίστορ ενός ενισχυτή κοινού εκπομπού πολωθεί με το σημείο Q να βρίσκεται κοντά στο μέσο της DC γραμμής φορτίου, μπορεί να συνδεθεί ένα μικρό ac σήμα στη βάση. Με αυτόν τον τρόπο, παράγεται

Διαβάστε περισσότερα

Εργαστήριο Αναλογικών Κυκλωμάτων VLSI Υπεύθυνος καθηγητής Πλέσσας Φώτιος

Εργαστήριο Αναλογικών Κυκλωμάτων VLSI Υπεύθυνος καθηγητής Πλέσσας Φώτιος Εργαστήριο Αναλογικών Κυκλωμάτων VLSI Υπεύθυνος καθηγητής Πλέσσας Φώτιος Αναφορά αποτελεσμάτων εργαστηριακών μετρήσεων και μετρήσεων προσομοίωσης κυκλωμάτων εργαστηρίου Ονόματα φοιτητών ομάδας Μουστάκα

Διαβάστε περισσότερα

Η αντιστοιχία των παραπάνω επαφών με αυτές του διπολικού τρανζίστορ είναι (προφανώς) η εξής: S E, D C, G B.

Η αντιστοιχία των παραπάνω επαφών με αυτές του διπολικού τρανζίστορ είναι (προφανώς) η εξής: S E, D C, G B. 3. ΤΡΑΝΖΙΣΤΟΡ ΕΓΚΑΡΣΙΟΥ ΠΕΔΙΟΥ (Field Effect Transistor FET) 3.1. Γενικά Σε αντίθεση με τα διπολικά τρανζίστορ, που στηρίζουν τη λειτουργία τους σε δύο τύπους φορέων (ηλεκτρόνια και οπές), τα τρανζίστορ

Διαβάστε περισσότερα

4 η ΕΝΟΤΗΤΑ. Το MOSFET

4 η ΕΝΟΤΗΤΑ. Το MOSFET 4 η ΕΝΟΤΗΤΑ Το MOSFET Άσκηση 12η. Ενισχυτής κοινής πηγής με MOSFET, DC λειτουργία. 1. Υλοποιείστε το κύκλωμα του ενισχυτή κοινής πηγής με MOSFET (2Ν7000) του Σχ. 1. V DD = 12 V C by R g = 50 C i R A 1

Διαβάστε περισσότερα

Ηλεκτρονική Φυσική & Οπτικοηλεκτρονική

Ηλεκτρονική Φυσική & Οπτικοηλεκτρονική Ηλεκτρονική Φυσική & Οπτικοηλεκτρονική ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα Ενότητα 4: Διπολικά Τρανζίστορ Δρ. Δημήτριος Γουστουρίδης Τμήμα Ηλεκτρονικών Μηχανικών

Διαβάστε περισσότερα

Ερώτηση 3 (2 µον.) Ε 1. ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΣΤΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ Ι,2 η ΕΞΕΤ. ΠΕΡΙΟ. ΕΑΡ. ΕΞΑΜΗΝΟΥ 2003-2004

Ερώτηση 3 (2 µον.) Ε 1. ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΣΤΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ Ι,2 η ΕΞΕΤ. ΠΕΡΙΟ. ΕΑΡ. ΕΞΑΜΗΝΟΥ 2003-2004 ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΣΤΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ Ι,2 η ΕΞΕΤ. ΠΕΡΙΟ. ΕΑΡ. ΕΞΑΜΗΝΟΥ 2003-2004 Ερώτηση 1 (2 µον.) Το σχ. (α) δείχνει το κύκλωµα ενός περιοριστή. Από τη χαρακτηριστική καµπύλη τάσης εισόδου-εξόδου V out =

Διαβάστε περισσότερα

Παρουσιάσεις στο ΗΜΥ203, 2015

Παρουσιάσεις στο ΗΜΥ203, 2015 Παρουσιάσεις στο ΗΜΥ203, 2015 Πρόγραμμα Παρουσιάσεων Τετάρτης 18/11/2015 Παρουσίαση Ομάδας 1 Περιγράψτε αναλυτικά την πειραματική διαδικασία ελέγχου της γραμμικότητας στο πιο κάτω κύκλωμα. Έπειτα, υπολογίστε

Διαβάστε περισσότερα

ΑΝΑΛΟΓΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ

ΑΝΑΛΟΓΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΑΝΑΛΟΓΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ Διάλεξη 2: Δίοδος pn Δρ Δημήτριος Λαμπάκης 1 Δίοδος pn Είναι μια μη γραμμική συσκευή Η γραφική παράσταση του ρεύματος σε σχέση με την τάση δεν είναι ευθεία γραμμή Η εξωτερική τάση

Διαβάστε περισσότερα

R 1. Σχ. (1) Σχ. (2)

R 1. Σχ. (1) Σχ. (2) Ηλ/κά ΙΙ, Σεπτ. 05 ΘΕΜΑ 1 ο (2,5 µον.) R 1 (Ω) R B Ρελέ R2 R3 Σχ. (1) Σχ. (2) Φωτεινότητα (Lux) Ένας επαγγελµατίας φωτογράφος χρειάζεται ένα ηλεκτρονικό κύκλωµα για να ενεργοποιεί µια λάµπα στο εργαστήριό

Διαβάστε περισσότερα

ΘΕΜΑ : ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΔΙΑΡΚΕΙΑ: 2 περιόδους

ΘΕΜΑ : ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΔΙΑΡΚΕΙΑ: 2 περιόδους ΘΕΜΑ : ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΔΙΑΡΚΕΙΑ: 2 περιόδους 11/10/2011 08:28 καθ. Τεχνολογίας Τι είναι Ηλεκτρισμός Ηλεκτρισμός είναι η κατευθυνόμενη κίνηση των ηλεκτρονίων μέσα σ ένα σώμα το οποίο χαρακτηρίζεται σαν αγωγός

Διαβάστε περισσότερα

ΑΣΚΗΣΗ 0. Κύκλωμα - Όργανα

ΑΣΚΗΣΗ 0. Κύκλωμα - Όργανα ΑΣΚΗΣΗ 0 Κύκλωμα Όργανα ΤΙ ΧΡΕΙΑΖΟΜΑΣΤΕ: Ένα τροφοδοτικό GP 4303D, δύο πολύμετρα FLUKE 179 ένα λαμπάκι πυρακτώσεως, ένα πυκνωτή και καλώδια. ΣΚΟΠΟΣ: α) Να μάθουμε να φτιάχνουμε ένα κύκλωμα στον πάγκο β)

Διαβάστε περισσότερα

Άσκηση 8. Θυρίστορ. Στόχος. Εισαγωγή. 1) Θυρίστορ. 2) Δίοδος Shockley ΤΕΙ ΔΥΤΙΚΗΣ ΕΛΛΑΔΑΣ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Τ.Ε. ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ Ι (ΕΡ)

Άσκηση 8. Θυρίστορ. Στόχος. Εισαγωγή. 1) Θυρίστορ. 2) Δίοδος Shockley ΤΕΙ ΔΥΤΙΚΗΣ ΕΛΛΑΔΑΣ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Τ.Ε. ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ Ι (ΕΡ) ΤΕΙ ΔΥΤΙΗΣ ΕΛΛΔΣ ΤΜΗΜ ΗΛΕΤΡΟΛΟΓΩ ΜΗΧΙΩ Τ.Ε. ΗΛΕΤΡΟΙ Ι (ΕΡ) Άσκηση 8 Θυρίστορ Στόχος Ο στόχος της εργαστηριακής άσκησης είναι η κατανόηση της λειτουργία του θυρίστορ SCR. Μελετώνται οι ιδιότητες του SCR

Διαβάστε περισσότερα

Εργαστήριο Κυκλωμάτων και Μετρήσεων ΗΜΥ203

Εργαστήριο Κυκλωμάτων και Μετρήσεων ΗΜΥ203 Εργαστήριο Κυκλωμάτων και Μετρήσεων ΗΜΥ203 YES, YES, YES!!! NO PSPICE in the Final Exam! (Exam counts for 32%) Διάλεξη 13 (Επανάληψη Εργαστηρίων 0-5) 30/11/11 1 Εργαστήριο 1-Πολύμετρο Το πολύμετρο αποτελεί

Διαβάστε περισσότερα

Τα τρανζίστορ επίδρασης πεδίου (FET) Σπύρος Νικολαΐδης Αναπληρωτής Καθηγητής Τομέας Ηλεκτρονικής & ΗΥ Τμήμα Φυσικής

Τα τρανζίστορ επίδρασης πεδίου (FET) Σπύρος Νικολαΐδης Αναπληρωτής Καθηγητής Τομέας Ηλεκτρονικής & ΗΥ Τμήμα Φυσικής Τα τρανζίστορ επίδρασης πεδίου (FET) Σπύρος Νικολαΐδης Αναπληρωτής Καθηγητής Τομέας Ηλεκτρονικής & ΗΥ Τμήμα Φυσικής Τα τρανζίστορ επίδρασης πεδίου Τα πιο βασικά στοιχεία δομής των ηλεκτρονικών κυκλωμάτων

Διαβάστε περισσότερα

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6 Διαφορικός ενισχυτής

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6 Διαφορικός ενισχυτής ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6 Διαφορικός ενισχυτής Ο διαφορικός ενισχυτής (differential amplifier) είναι από τα πλέον διαδεδομένα και χρήσιμα κυκλώματα στις ενισχυτικές διατάξεις. Είναι βασικό δομικό στοιχείο του τελεστικού

Διαβάστε περισσότερα

Χρήση του Παλμογράφου

Χρήση του Παλμογράφου Κορδάς Γεώργιος Φυσικός MSc. ΕΚΦΕ Ρόδου Ιανουάριος 2011 Ο παλμογράφος είναι ένας απεικονιστής τάσης με την πάροδο του χρόνου. Είναι βολτόμετρο που δεν καταγράφει τις τιμές, αλλά απεικονίζει στην οθόνη

Διαβάστε περισσότερα

Εργαστήριο Κυκλωµάτων και Μετρήσεων ΗΜΥ203

Εργαστήριο Κυκλωµάτων και Μετρήσεων ΗΜΥ203 Εργαστήριο Κυκλωµάτων και Μετρήσεων ΗΜΥ203 ιάλεξη 5 (Επανάληψη) 02/10/13 1 Λύσεις 1ης Ενδιάµεσης Εξέτασης Αναφέρετε τις ρυθµίσεις που θα κάνετε στον παλµογράφο (σε σχέση µε τα κουµπιά VOLTS/DIV και TIME/DIV),

Διαβάστε περισσότερα

ΓΡΑΠΤΕΣ ΠΡΟΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΜΑΪΟΥ/ΙΟΥΝΙΟΥ 2014

ΓΡΑΠΤΕΣ ΠΡΟΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΜΑΪΟΥ/ΙΟΥΝΙΟΥ 2014 ΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΜΑΚΑΡΙΟΣ Γ ΣΧΟΛΙΚΗ ΧΡΟΝΙΑ: 2013 2014 ΓΡΑΠΤΕΣ ΠΡΟΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΜΑΪΟΥ/ΙΟΥΝΙΟΥ 2014 Κατεύθυνση: Θεωρητική Μάθημα: Τεχνολ.& Εργ. Ηλεκτρονικών Τάξη: Β Αρ. Μαθητών: 8 Κλάδος: Ηλεκτρολογία

Διαβάστε περισσότερα

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ ΙΙ Ι.Μ. ΚΟΝΤΟΛΕΩΝ out S Τ Τ Τ 3 ~ F4 F3 F F F 007 ΙΑΦΟΡΙΚΟΣ ΕΝΙΣΧΥΤΗΣ. ΘΕΩΡΗΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ Η βασική διάταξη ενός διαφορικού ενισχυτή, σε λειτουργία συγκριτή, φαίνεται στο

Διαβάστε περισσότερα

Να σχεδιαστεί ένας ενισχυτής κοινού εκπομπού (σχ.1) με τα εξής χαρακτηριστικά: R 2.3 k,

Να σχεδιαστεί ένας ενισχυτής κοινού εκπομπού (σχ.1) με τα εξής χαρακτηριστικά: R 2.3 k, Να σχεδιαστεί ένας ενισχυτής κοινού εκπομπού (σχ) με τα εξής χαρακτηριστικά: 3 k, 50, k, S k και V 5 α) Nα υπολογιστούν οι τιμές των αντιστάσεων β) Να επιλεγούν οι χωρητικότητες C, CC έτσι ώστε ο ενισχυτής

Διαβάστε περισσότερα

Πανεπιστήμιο Κύπρου Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών Επαναληπτικές Ασκήσεις Εργαστηρίου Κυκλωμάτων και Μετρήσεων ΗΜΥ 203

Πανεπιστήμιο Κύπρου Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών Επαναληπτικές Ασκήσεις Εργαστηρίου Κυκλωμάτων και Μετρήσεων ΗΜΥ 203 Πανεπιστήμιο Κύπρου Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών Επαναληπτικές Ασκήσεις Εργαστηρίου Κυκλωμάτων και Μετρήσεων ΗΜΥ 203 Δρ. Γεώργιος Ζάγγουλος Λευκωσία, 2010 Οι ερωτήσεις που ακολουθούν

Διαβάστε περισσότερα

Πανεπιστήµιο Κύπρου Τµήµα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών Εργαστήριο Κυκλωµάτων και Μετρήσεων

Πανεπιστήµιο Κύπρου Τµήµα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών Εργαστήριο Κυκλωµάτων και Μετρήσεων Πανεπιστήµιο Κύπρου Τµήµα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών Εργαστήριο Κυκλωµάτων και Μετρήσεων Εργαστήριο 1 Εισαγωγή στις Μετρήσεις Σηµάτων Λευκωσία, 2013 Εργαστήριο 1 Εισαγωγή στις Μετρήσεις

Διαβάστε περισσότερα

Πείραμα. Ο Διαφορικός Ενισχυτής. Εξοπλισμός. Διαδικασία

Πείραμα. Ο Διαφορικός Ενισχυτής. Εξοπλισμός. Διαδικασία Ο Διαφορικός Ενισχυτής Ο διαφορικός ενισχυτής είναι η βαθμίδα εισόδου άμεσης σύζευξης ενός τυπικού τελεστικού ενισχυτή. Η πιο κοινή μορφή ενός διαφορικού ενισχυτή είναι ένα κύκλωμα με είσοδο δύο άκρων

Διαβάστε περισσότερα

2 η ΕΝΟΤΗΤΑ. Δίοδοι - Επαφή pn. 4 ο 5 ο 6 ο Εργαστήριο ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ

2 η ΕΝΟΤΗΤΑ. Δίοδοι - Επαφή pn. 4 ο 5 ο 6 ο Εργαστήριο ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ 2 2 η ΕΝΟΤΗΤΑ Δίοδοι - Επαφή pn 4 ο 5 ο 6 ο Εργαστήριο ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ 3 Άσκηση 4 η. 4.1 Στατική χαρακτηριστική της διόδου. Στόχος: Μελέτη και χάραξη της στατικής χαρακτηριστικής της διόδου. Υπολογισμός

Διαβάστε περισσότερα

8. ΕΝΙΣΧΥΤΗΣ ΙΣΧΥΟΣ PUSH-PULL

8. ΕΝΙΣΧΥΤΗΣ ΙΣΧΥΟΣ PUSH-PULL ΤΕΙ ΔΥΤΙΚΗΣ ΕΛΛΑΔΑΣ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Τ. Ε. ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΙΙ ΣΤΟΧΟΙ Ημερομηνία:.... /.... /...... Τμήμα:.... Ομάδα: 8. ΕΝΙΣΧΥΤΗΣ ΙΣΧΥΟΣ USH-ULL η κατανόηση της αρχής λειτουργίας ενός

Διαβάστε περισσότερα

του διπολικού τρανζίστορ

του διπολικού τρανζίστορ D λειτουργία - Πόλωση του διπολικού τρανζίστορ ρ Παραδείγματα D ανάλυσης Παράδειγμα : Να ευρεθεί το σημείο λειτουργίας Q. Δίνονται: β00 και 0.7. Υποθέτουμε λειτουργία στην ενεργό περιοχή. 4 a 4 0 7, 3,3

Διαβάστε περισσότερα

ΤΕΙ - ΧΑΛΚΙ ΑΣ. παθητικά: προκαλούν την απώλεια ισχύος ενός. ενεργά: όταν τροφοδοτηθούν µε σήµα, αυξάνουν

ΤΕΙ - ΧΑΛΚΙ ΑΣ. παθητικά: προκαλούν την απώλεια ισχύος ενός. ενεργά: όταν τροφοδοτηθούν µε σήµα, αυξάνουν 1. Εισαγωγικά στοιχεία ηλεκτρονικών - Ι.Σ. ΧΑΛΚΙΑ ΗΣ διαφάνεια 1 1. ΘΕΜΕΛΙΩ ΕΙΣ ΕΝΝΟΙΕΣ ΚΑΙ ΕΙΣΑΓΩΓΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ Ηλεκτρικό στοιχείο: Κάθε στοιχείο που προσφέρει, αποθηκεύει και καταναλώνει

Διαβάστε περισσότερα

Ειδικά Θέματα Ηλεκτρονικών 1

Ειδικά Θέματα Ηλεκτρονικών 1 Ειδικά Θέματα Ηλεκτρονικών 1 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3...2 ΑΠΟΚΡΙΣΗ ΣΥΧΝΟΤΗΤΑΣ ΕΝΙΣΧΥΤΩΝ...2 3.1 Απόκριση συχνότητας ενισχυτών...2 3.1.1 Παραμόρφωση στους ενισχυτές...5 3.1.2 Πιστότητα των ενισχυτών...6 3.1.3

Διαβάστε περισσότερα

Περιοχή φορτίων χώρου

Περιοχή φορτίων χώρου 1. ΔΙΟΔΟΙ (ΚΑΙ ΒΑΣΙΚΕΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ) 1.1. Γενικά Η δίοδος αποτελείται από έναν ημιαγωγό τύπου «p» (φορείς πλειονότητας: οπές) και έναν ημιαγωγό τύπου «n» (φορείς πλειονότητας: ηλεκτρόνια). Γύρω από την επαφή

Διαβάστε περισσότερα

ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΑΣ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΙΙ

ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΑΣ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΙΙ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΑΣ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΙΙ ΧΑΤΖΟΠΟΥΛΟΣ ΑΡΓΥΡΗΣ ΚΟΖΑΝΗ 2005 ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΥΜΒΟΛΙΣΜΟΙ Για τον καλύτερο προσδιορισµό των µεγεθών που χρησιµοποιούµε στις εξισώσεις, χρησιµοποιούµε τους παρακάτω συµβολισµούς

Διαβάστε περισσότερα

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Ι. 1. Ημιαγωγική γ δίοδος Ένωση pn 2. Τρανζίστορ FET

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Ι. 1. Ημιαγωγική γ δίοδος Ένωση pn 2. Τρανζίστορ FET ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Ι 1. Ημιαγωγική γ δίοδος Ένωση pn 2. Τρανζίστορ FET 3. Πόλωση των FET - Ισοδύναμα κυκλώματα 4. Ενισχυτές με FET 5. Διπολικό τρανζίστορ (BJT) 6. Πόλωση των BJT - Ισοδύναμα κυκλώματα 7. Ενισχυτές

Διαβάστε περισσότερα

Ακαδημαϊκό Έτος Εξάμηνο Εαρινό Α Εξεταστική Περίοδος Σημειώσεις : ανοικτές/κλειστές Διάρκεια εξέτασης: 2 ώρες. Ημ. εξέτασης:../../.

Ακαδημαϊκό Έτος Εξάμηνο Εαρινό Α Εξεταστική Περίοδος Σημειώσεις : ανοικτές/κλειστές Διάρκεια εξέτασης: 2 ώρες. Ημ. εξέτασης:../../. A(dB) ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΤΕΙ ΑΘΗΝΑΣ Μάθημα: Αναλογικά Ηλεκτρονικά Εισηγητής: Ηλίας Σταύρακας Θέμα 1 ο (μονάδες 3): Ακαδημαϊκό Έτος 201112 Εξάμηνο Εαρινό Α Εξεταστική Περίοδος Σημειώσεις :

Διαβάστε περισσότερα

2.9 ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ ΠΕΡΙΟΡΙΣΤΩΝ Τρανζίστορ Διπολικής Επαφής (BJT) ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3: ΤΡΑΝΖΙΣΤΟΡ ΔΙΠΟΛΙΚΗΣ ΕΠΑΦΗΣ (BJT)...131

2.9 ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ ΠΕΡΙΟΡΙΣΤΩΝ Τρανζίστορ Διπολικής Επαφής (BJT) ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3: ΤΡΑΝΖΙΣΤΟΡ ΔΙΠΟΛΙΚΗΣ ΕΠΑΦΗΣ (BJT)...131 Περιεχόμενα v ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1: ΔΙΟΔΟΙ ΗΜΙΑΓΩΓΩΝ...1 1.1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ...1 1.2 ΥΛΙΚΑ ΗΜΙΑΓΩΓΩΝ: Ge, Si ΚΑΙ GaAs...2 1.3 ΟΜΟΙΟΠΟΛΙΚΟΙ ΔΕΣΜΟΙ ΚΑΙ ΕΝΔΟΓΕΝΗ ΥΛΙΚΑ...3 1.4 ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΕΣ ΣΤΑΘΜΕΣ...6 1.5 ΕΞΩΓΕΝΗ

Διαβάστε περισσότερα

Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας

Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών Ανάλυση Κυκλωμάτων Εργαστηριακές Ασκήσεις Εργαστήριο 4 Ορθότητα, Ακρίβεια και Θόρυβος (Accuracy, Precision and Noise) Φ. Πλέσσας

Διαβάστε περισσότερα

ΨΗΦΙΑΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ ΜΙΚΡΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ

ΨΗΦΙΑΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ ΜΙΚΡΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ Εισαγωγή στη Μικροηλεκτρονική (ΕΤΥ-482) 1 ΨΗΦΙΑΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ ΜΙΚΡΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ A. Πίνακες αληθείας λογικών πυλών. Στη θετική λογική το λογικό 0 παριστάνεται µε ένα χαµηλό δυναµικό, V L, ενώ το λογικό 1

Διαβάστε περισσότερα

ΑΝΑΛΟΓΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ

ΑΝΑΛΟΓΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΑΝΑΛΟΓΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ Πάτρα 0 ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Τ.Ε. Τ.Ε.Ι. ΔΥΤΙΚΗΣ ΕΛΛΑΔΑΣ Ενότητες του μαθήματος Η πιο συνηθισμένη επεξεργασία αναλογικών σημάτων είναι η ενίσχυση τους, που επιτυγχάνεται με

Διαβάστε περισσότερα

Κεφάλαιο 11. Κυκλώματα Χρονισμού

Κεφάλαιο 11. Κυκλώματα Χρονισμού Κεφάλαιο 11. Κυκλώματα Χρονισμού Σύνοψη Στο κεφάλαιο αυτό αναλύεται η λειτουργία των κυκλωμάτων χρονισμού. Τα κυκλώματα αυτά παρουσιάζουν πολύ μεγάλο πρακτικό ενδιαφέρον και απαιτείται να λειτουργούν με

Διαβάστε περισσότερα

ΠΡΟΤΥΠΟ ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΟ ΛΥΚΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΥ

ΠΡΟΤΥΠΟ ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΟ ΛΥΚΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΥ ΠΑΤΡΩΝ ΠΑΤΡΩΝ ΠΡΟΤΥΠΟ ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΟ ΛΥΚΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΥ email: mail@lyk-aei-patras.ach.sch.gr ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΟΜΑΔΑΣ ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΑ ΟΜΑΔΑΣ : ΤΜΗΜΑ : Β ΘΕΤΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ : ΠΑΛΜΟΓΡΑΦΟΣ ΒΑΣΙΚΕΣ ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ

Διαβάστε περισσότερα

Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Ι. Ασκήσεις. Χατζόπουλος Αλκιβιάδης Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχ. Υπολογιστών Α.Π.Θ.

Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Ι. Ασκήσεις. Χατζόπουλος Αλκιβιάδης Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχ. Υπολογιστών Α.Π.Θ. Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Ι Ασκήσεις Χατζόπουλος Αλκιβιάδης Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχ. Υπολογιστών Α.Π.Θ. Θεσσαλονίκη, Σεπτέμβριος 2015 Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό

Διαβάστε περισσότερα

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙO ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙO ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙO ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ 2 Δίοδοι-Επαφή pn 1. Ποιες είναι οι 3 κατηγορίες υλικών στην ηλεκτρονική; a) Στερεά, υγρά αέρια. b) Αγωγοί, μονωτές, ημιαγωγοί. c) Γη, αέρας, φωτιά. d) Ημιαγωγοί, μονωτές,

Διαβάστε περισσότερα

ΨΗΦΙΑΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ MOS KAI CMOS

ΨΗΦΙΑΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ MOS KAI CMOS Εισαγωγή στη Μικροηλεκτρονική (ΕΤΥ-482) 1 ΨΗΦΙΑΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ MOS KAI CMOS Α. Αναστροφέας MOSFET. Α.1 Αναστροφέας MOSFET µε φορτίο προσαύξησης. Ο αναστροφέας MOSFET (πύλη NOT) αποτελείται από

Διαβάστε περισσότερα

ΑΣΚΗΣΗ 1 - ΟΡΓΑΝΟΛΟΓΙΑ

ΑΣΚΗΣΗ 1 - ΟΡΓΑΝΟΛΟΓΙΑ ΣΚΟΠΟΣ ΑΣΚΗΣΗ 1 - ΟΡΓΑΝΟΛΟΓΙΑ Σκοπός της εργαστηριακής άσκησης είναι η ενημέρωση και εξοικείωση με τα βασικά όργανα μέτρησης ηλεκτρικών μεγεθών, όπως το αμπερόμετρο, το βολτόμετρο, το πολύμετρο και ο παλμογράφος

Διαβάστε περισσότερα