Исследование лабораторного стенда National Instruments ELVIS II+ | Статья в журнале «Молодой ученый»

Авторы: ,

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №13 (117) июль-1 2016 г.

Дата публикации: 30.06.2016

Статья просмотрена: 216 раз

Библиографическое описание:

Шеин А. В., Карпутин В. С. Исследование лабораторного стенда National Instruments ELVIS II+ // Молодой ученый. — 2016. — №13. — С. 278-282. — URL https://moluch.ru/archive/117/32264/ (дата обращения: 20.10.2018).



Компания National Instruments представила обновленную версию своего лабораторного комплекса известной во всем мире обучающей аппаратной платформы NI ELVIS, которая используется в качестве лабораторного комплекса в режике «hands on»для различных технических дисциплин, теперь доступна обновленная версия комплекса: NI ELVIS II. Данный комплекс поддерживает программный пакет LabVIEW, а так же предлагает NI ELVIS II предоставляет учащимся 12 новых приборов с USB plug and play интерфейсом и полной совместимостью с программным пакетом Multisim 10.1 с моделированием в режиме SPICE, что упрощает процесс обучения схемотехнике электронных устройств. Кроме того, NI ELVIS II можно использовать совместно с платами и методическими указаниями разработки третьих фирм для обучения в таких областях как телекоммуникации, системы управления, основы микропроцессорной техники и др.

Лабораторный стенд National instruments ELVIS II+ позволяет изучать характеристики аналоговых полупроводниковых приборов и устройств на их основе.

Исследование характеристик следующих элементов и устройств на их основе: полупроводникового диода, однополупериодного выпрямителя, мостового выпрямителя, стабилитрона, тиристора, управляемого выпрямителя, биполярного транзистора, транзисторного каскада с общим эмиттером, полевого транзистора, транзисторного каскада с общим истоком, инвертирующего усилителя, неинвертирующего усилителя, интегратора, дифференциатора, однопорогового компаратора, гистерезисного компаратора.

http://ikit.edu.sfu-kras.ru/lab_p/content/images/el_tech/pic3.jpg

Рис. 1. Внешний вид макетной платы

Цифрами на монтажной панели обозначены:

1 — аналоговые входы;

2 — слот для подключения к рабочей станции;

3 — цифровые входы и выходы;

4 — индикаторы, конфигурируемые пользователем;

5 — разъем D — SUB

6 — разъемы счетчика и таймера, пользовательский ввод-вывод;

7 — разъемы цифрового мультиметра, генератора функций, источников питания;

8 — индикаторы источников питания;

9 — пользовательские выводы;

10 — BNC разъемы;

11 — разъемы типа «банан»;

12 — крепежные отверстия. [1]

Далее рассмотрена методика выполнения работы со стендом на примере рассмотрения характеристик работы транзисторного каскада, выполненного на виртуальном биполярном транзисторе.

Ход работы

Установите ключ в разъём модуля ‘M5’ на лабораторной плате. Переключатель ‘K’ переведите в положение ‘1’. При этом в цепь коллектора транзистора будет включён резистор сопротивлением 300 Ом. Вид модуля показан на рис. 2.

module_M5

Рис. 2. Внешний вид лабораторного модуля ‘M5’

Включите лабораторную плату. Переведите переключатель на лабораторной станции во включённое положение и убедитесь, что активны индикаторы ‘Power’ и ‘Ready’.

Загрузите программу ‘Lab8(M5).vi’. Вы увидите лицевую панель виртуального прибора (рис.3).

Запустите виртуальный прибор кнопкой ‘Run’. Виртуальный прибор перейдёт в рабочий режим.

vi_front_panel

Рис. 3. Лицевая панель виртуального прибора

Для построения вольт-амперных характеристик транзисторов нажмите кнопку ‘Построение ВАХ’. На графических индикаторах ‘Входная ВАХ’ и ‘Выходные ВАХ’ на лицевой панели виртуального прибора будут построены соответствующие характеристики.

С помощью цифровых элементов управления на лицевой стороне виртуального прибора установите амплитуду напряжения источника входного сигнала ‘Uист.m=0’и величину напряжения источника питания в цепи коллектора ‘Ek=5 В’ (рис. 4). Нажмите кнопку ‘Измерение’. На координатной сетке с выходными характеристиками транзистора будет построена линия нагрузки. Дополните скопированные выходные характеристики линией нагрузки.

Регулируя напряжение источника смещения базы ‘+Еб’ (рис. 5), установите такое значение тока базы ‘Iб’, при котором рабочая точка находится в середине линии нагрузки. По цифровым индикаторам лицевой панели виртуального прибора определите параметры статического режима транзисторного каскада с общим эмиттером (Iб, Uбэ, Iк, Uк).

management_elements

Рис. 4. Цифровые элементы управления амплитудой входного сигнала и напряжением в цепи коллектора

management_elements_base

Рис. 5. Цифровой элемент управления напряжением смещения базы

Постепенно увеличивая амплитуду напряжения источника входного сигнала ‘Uист.m’ (рис. 5) получите на координатной сетке ‘Выходной сигнал’ максимально неискажённый выходной сигнал (рис. 6). Скопируйте изображения входного и выходного сигналов. Сопоставьте осциллограммы входного и выходного сигналов транзисторного каскада с общим эмиттером и сделайте вывод о соотношении их фаз.

output_signal

Рис. 6. Выходной сигнал

По осциллограммам с помощью горизонтальной линии курсора (рис. 6) определите максимальное ‘Umax’ и минимальное ‘Umin’ мгновенные значения сигналов. Для удобства и повышения точности измерений масштаб вертикальной оси графиков может быть изменён с помощью цифровых элементов управления масштабом, как показано на рис. 6. Сохраните полученные значения мгновенных значений сигналов.

Исследуйте, как влияет положение рабочей точки на работу транзисторного каскада с общим эмиттером. Для этого, регулируя напряжение источника питания в цепи базы ‘Eб’ (рис. 5), измените значение тока базы примерно на (30–40) % от величины ‘Iб’, полученной ранее, сначала в сторону увеличения, а затем в сторону уменьшения. Пронаблюдайте характер искажения выходного сигнала. Изображения, полученные на координатных сетках в обоих случаях.

Установите переключатель ‘K’ модуля ‘M5’ в положение ‘2’. При этом в цепь коллектора транзистора будет включён резистор сопротивлением 510 Ом.

Установите переключатель ‘K’ модуля ‘M5’ в положение ‘3’. При этом в цепь коллектора транзистора будет включён резистор сопротивлением 1 кОм. Выключите виртуальный прибор, нажав на лицевой панели кнопку ‘Завершение работы’.

Литература:

  1. Пресс-служба компании NationalInstruments
Основные термины (генерируются автоматически): ELVIS, виртуальный прибор, транзисторный каскад, лицевая панель, общий эмиттер, выходной сигнал, цифровой элемент управления, резистор сопротивлением, входной сигнал, цепь коллектора транзистора.


Похожие статьи

Теоретическое описание устройства дистанционного управления...

Ключевые слова: управление, освещение, сигнал, микросхема, конденсатор.

Схема резистивного усилительного каскада с общим эмиттером и питанием от одного источника показана на рис. 2.

Входное сопротивление каскада.

Классы усилителей мощности. Усилители классов А, В, АВ, С

Класс усилителя определяется режимом работы активного элемента (усилительного каскада из транзистора/транзисторов) и

По сути усилитель класса А — это биполярный транзистор с общим эмиттером (или полевой транзистор с общим истоком) с углом проводимости сигнала...

Простейший операционный усилитель на полевых транзисторах...

где W — ширина, L — длина канала транзистора, — удельная крутизна. Дифференциальный усилительный каскад (дифференциальная пара), основная часть ОУ, выходной сигнал которого, равен разнице двух входных напряжений.

Исследование триггера с эмиттерной связью | Статья в журнале...

Ключевые слова:триггер, сигнал, импульсы, напряжение, резистор, транзистор. Цели. 1. Изучить принцип действия и

3. Исследовать влияние величины сопротивления смещения в цепи эмиттер — база входного транзистора на основные параметры триггер.

Проектирование входного каскада приёмного модуля Ku-диапазона

Устройство приёмника можно условно разделить на каскады: входной каскад

В качестве согласующих цепей испробованы различные варианты: Т-образная цепь

на неинвертирующий вход ОУ входной сигнал, а на инвертирующий-часть выходного сигнала с резистивного...

Сравнение быстродействия и помехоустойчивости ТТЛ...

Рис. 1. Транзистор с диодом Шоттки (a); элемент ТТЛШ 2И-НЕ 74LS00 (Т3 — транзистор Дарлингтона) (б).

Сопротивление эмиттера, Ом.

Определим среднюю задержку распространения сигнала в микросхеме 74LS151 , которая определяется как полусумма...

Управление частотой среза конверторных фильтров

Из-за конденсатора на входе фильтра постоянная составляющая сигнала фильтром не пропускается в отличие от исходного LC-прототипа.

При таком сочетании элементов входное сопротивление конвертора является частно зависимым отрицательным сопротивлением...

Исследование несинусоидальных периодических цепей...

Панель контрольно-измерительных приборов содержит цифровой мультиметр, функциональный генератор, двухканальный осциллограф, измеритель амплитудно частотных и частотных

Из - за наличия диода в цепи, происходит искажение входного сигнала.

Расчет резонансного усилителя с быстрым установлением...

Известен резонансный усилитель, содержащий биполярный транзистор типа n-p-n, собранный по схеме с общим эмиттером, нагрузкой

Основные термины (генерируются автоматически): входной сигнал, выходной сигнал, колебательный контур, резонансный усилитель, несущая...

Теоретическое описание устройства дистанционного управления...

Ключевые слова: управление, освещение, сигнал, микросхема, конденсатор.

Схема резистивного усилительного каскада с общим эмиттером и питанием от одного источника показана на рис. 2.

Входное сопротивление каскада.

Классы усилителей мощности. Усилители классов А, В, АВ, С

Класс усилителя определяется режимом работы активного элемента (усилительного каскада из транзистора/транзисторов) и

По сути усилитель класса А — это биполярный транзистор с общим эмиттером (или полевой транзистор с общим истоком) с углом проводимости сигнала...

Простейший операционный усилитель на полевых транзисторах...

где W — ширина, L — длина канала транзистора, — удельная крутизна. Дифференциальный усилительный каскад (дифференциальная пара), основная часть ОУ, выходной сигнал которого, равен разнице двух входных напряжений.

Исследование триггера с эмиттерной связью | Статья в журнале...

Ключевые слова:триггер, сигнал, импульсы, напряжение, резистор, транзистор. Цели. 1. Изучить принцип действия и

3. Исследовать влияние величины сопротивления смещения в цепи эмиттер — база входного транзистора на основные параметры триггер.

Проектирование входного каскада приёмного модуля Ku-диапазона

Устройство приёмника можно условно разделить на каскады: входной каскад

В качестве согласующих цепей испробованы различные варианты: Т-образная цепь

на неинвертирующий вход ОУ входной сигнал, а на инвертирующий-часть выходного сигнала с резистивного...

Сравнение быстродействия и помехоустойчивости ТТЛ...

Рис. 1. Транзистор с диодом Шоттки (a); элемент ТТЛШ 2И-НЕ 74LS00 (Т3 — транзистор Дарлингтона) (б).

Сопротивление эмиттера, Ом.

Определим среднюю задержку распространения сигнала в микросхеме 74LS151 , которая определяется как полусумма...

Управление частотой среза конверторных фильтров

Из-за конденсатора на входе фильтра постоянная составляющая сигнала фильтром не пропускается в отличие от исходного LC-прототипа.

При таком сочетании элементов входное сопротивление конвертора является частно зависимым отрицательным сопротивлением...

Исследование несинусоидальных периодических цепей...

Панель контрольно-измерительных приборов содержит цифровой мультиметр, функциональный генератор, двухканальный осциллограф, измеритель амплитудно частотных и частотных

Из - за наличия диода в цепи, происходит искажение входного сигнала.

Расчет резонансного усилителя с быстрым установлением...

Известен резонансный усилитель, содержащий биполярный транзистор типа n-p-n, собранный по схеме с общим эмиттером, нагрузкой

Основные термины (генерируются автоматически): входной сигнал, выходной сигнал, колебательный контур, резонансный усилитель, несущая...

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Теоретическое описание устройства дистанционного управления...

Ключевые слова: управление, освещение, сигнал, микросхема, конденсатор.

Схема резистивного усилительного каскада с общим эмиттером и питанием от одного источника показана на рис. 2.

Входное сопротивление каскада.

Классы усилителей мощности. Усилители классов А, В, АВ, С

Класс усилителя определяется режимом работы активного элемента (усилительного каскада из транзистора/транзисторов) и

По сути усилитель класса А — это биполярный транзистор с общим эмиттером (или полевой транзистор с общим истоком) с углом проводимости сигнала...

Простейший операционный усилитель на полевых транзисторах...

где W — ширина, L — длина канала транзистора, — удельная крутизна. Дифференциальный усилительный каскад (дифференциальная пара), основная часть ОУ, выходной сигнал которого, равен разнице двух входных напряжений.

Исследование триггера с эмиттерной связью | Статья в журнале...

Ключевые слова:триггер, сигнал, импульсы, напряжение, резистор, транзистор. Цели. 1. Изучить принцип действия и

3. Исследовать влияние величины сопротивления смещения в цепи эмиттер — база входного транзистора на основные параметры триггер.

Проектирование входного каскада приёмного модуля Ku-диапазона

Устройство приёмника можно условно разделить на каскады: входной каскад

В качестве согласующих цепей испробованы различные варианты: Т-образная цепь

на неинвертирующий вход ОУ входной сигнал, а на инвертирующий-часть выходного сигнала с резистивного...

Сравнение быстродействия и помехоустойчивости ТТЛ...

Рис. 1. Транзистор с диодом Шоттки (a); элемент ТТЛШ 2И-НЕ 74LS00 (Т3 — транзистор Дарлингтона) (б).

Сопротивление эмиттера, Ом.

Определим среднюю задержку распространения сигнала в микросхеме 74LS151 , которая определяется как полусумма...

Управление частотой среза конверторных фильтров

Из-за конденсатора на входе фильтра постоянная составляющая сигнала фильтром не пропускается в отличие от исходного LC-прототипа.

При таком сочетании элементов входное сопротивление конвертора является частно зависимым отрицательным сопротивлением...

Исследование несинусоидальных периодических цепей...

Панель контрольно-измерительных приборов содержит цифровой мультиметр, функциональный генератор, двухканальный осциллограф, измеритель амплитудно частотных и частотных

Из - за наличия диода в цепи, происходит искажение входного сигнала.

Расчет резонансного усилителя с быстрым установлением...

Известен резонансный усилитель, содержащий биполярный транзистор типа n-p-n, собранный по схеме с общим эмиттером, нагрузкой

Основные термины (генерируются автоматически): входной сигнал, выходной сигнал, колебательный контур, резонансный усилитель, несущая...

Теоретическое описание устройства дистанционного управления...

Ключевые слова: управление, освещение, сигнал, микросхема, конденсатор.

Схема резистивного усилительного каскада с общим эмиттером и питанием от одного источника показана на рис. 2.

Входное сопротивление каскада.

Классы усилителей мощности. Усилители классов А, В, АВ, С

Класс усилителя определяется режимом работы активного элемента (усилительного каскада из транзистора/транзисторов) и

По сути усилитель класса А — это биполярный транзистор с общим эмиттером (или полевой транзистор с общим истоком) с углом проводимости сигнала...

Простейший операционный усилитель на полевых транзисторах...

где W — ширина, L — длина канала транзистора, — удельная крутизна. Дифференциальный усилительный каскад (дифференциальная пара), основная часть ОУ, выходной сигнал которого, равен разнице двух входных напряжений.

Исследование триггера с эмиттерной связью | Статья в журнале...

Ключевые слова:триггер, сигнал, импульсы, напряжение, резистор, транзистор. Цели. 1. Изучить принцип действия и

3. Исследовать влияние величины сопротивления смещения в цепи эмиттер — база входного транзистора на основные параметры триггер.

Проектирование входного каскада приёмного модуля Ku-диапазона

Устройство приёмника можно условно разделить на каскады: входной каскад

В качестве согласующих цепей испробованы различные варианты: Т-образная цепь

на неинвертирующий вход ОУ входной сигнал, а на инвертирующий-часть выходного сигнала с резистивного...

Сравнение быстродействия и помехоустойчивости ТТЛ...

Рис. 1. Транзистор с диодом Шоттки (a); элемент ТТЛШ 2И-НЕ 74LS00 (Т3 — транзистор Дарлингтона) (б).

Сопротивление эмиттера, Ом.

Определим среднюю задержку распространения сигнала в микросхеме 74LS151 , которая определяется как полусумма...

Управление частотой среза конверторных фильтров

Из-за конденсатора на входе фильтра постоянная составляющая сигнала фильтром не пропускается в отличие от исходного LC-прототипа.

При таком сочетании элементов входное сопротивление конвертора является частно зависимым отрицательным сопротивлением...

Исследование несинусоидальных периодических цепей...

Панель контрольно-измерительных приборов содержит цифровой мультиметр, функциональный генератор, двухканальный осциллограф, измеритель амплитудно частотных и частотных

Из - за наличия диода в цепи, происходит искажение входного сигнала.

Расчет резонансного усилителя с быстрым установлением...

Известен резонансный усилитель, содержащий биполярный транзистор типа n-p-n, собранный по схеме с общим эмиттером, нагрузкой

Основные термины (генерируются автоматически): входной сигнал, выходной сигнал, колебательный контур, резонансный усилитель, несущая...

Задать вопрос