Учебный лабораторный стенд по электронике для изучения полупроводниковых приборов LESO3

 Цена: 13050 руб.

Лабораторный стенд по электронике LESO3 разработан для исследования характеристик и параметров полупроводниковых приборов (диодов, биполярных и полевых транзисторов, и так далее). Разработан и создан в лаборатории электронных средств обучения СибГУТИ.

Специфика технического образования предполагает взаимодействие студента непосредственно с исследуемым оборудованием, при этом схемы исследования предпочтительно собирать вручную. В связи с тем, что почти все кафедры имеют лабораторию, оснащенную компьютерами, целесообразно измерительное оборудование выполнить в виде приставки к компьютеру, на экране которого будут отображаться результаты измерения.

Учебный лабораторный стенд по электронике LESO3 является универсальным устройством в обучении студентов, поскольку необходимость исследовать характеристики и параметры реальных полупроводниковых приборов существует во многих учебных курсах базовой общетехнической подготовки студентов, таких как

• Электроника и микроэлектроника
• Физические основы электроники (ФОЭ)
• Электротехника и основы электроники
• Электронные твёрдотельные приборы и микроэлектроника
• Радиоматериалы и компоненты
• Теоретические основы электроники (ТОЭ)
• Схемотехника аналоговых электронных устройств

Преподавателями СибГУТИ разработаны лабораторные работы по электронике на базе стенда LESO3.

Достоинства лабораторного стенда по электронике LESO3

• Конструктивная законченность - не потребуется никаких других измерительных приборов для выполнения работ
• Встроен характериограф, автоматически отображающий графики всех характеристик исследуемых приборов
• Малые габариты, высокая мобильность
• Питание от USB порта – стенд не требует дополнительного источника питания
• Повышенная надежность органов управления
• Процесс измерения характеристик полностью автоматизирован

Вышеперечисленные достоинства учебного стенда по электронике полностью позволяют исключить дорогостоящее измерительное учебное оборудование из лабораторного практикума. Достаточно самого учебного лабораторного стенда по электронике, компьютера и изучаемого объекта, чтобы успешно провести практические работы. А малые габариты и высокая мобильность устройства позволят переоборудовать любой компьютерный класс в лабораторию электроники за короткие сроки.

Стенд конструктивно выполнен на одной двухсторонней печатной плате, с одной ее стороны располагается электрическая схема стенда, а с другой — клеммы для сборки схемы исследования образца. За основу стенда взят микроконвертер ADuC842 фирмы Analog Devices, однокристальная система с ядром MCS-52, имеющая в своем составе 12-разрядный восьмиканальный АЦП и два ЦАП. АЦП используются в качестве вольтметров и миллиамперметров, а ЦАП выступает как источник регулируемого напряжения. Особые алгоритмы цифровой обработки результатов измерений и схемотехнические решения позволяют повысить точность измерения до 14 эффективных разрядов, причем при сохранении приемлемого быстродействия.

Для подавляющего большинства схем исследования полупроводниковых диодов, биполярных и полевых транзисторов достаточно двух управляемых источников напряжения с диапазоном регулирования ±10В, двух вольтметров с диапазоном измерения ±10В и двух миллиамперметров с диапазоном ±10мА. Для измерения обратных токов диодов, кроме всего перечисленного, необходим микроамперметр. Входной интерфейс измерительной системы выполнен на базе инструментальных усилителей.

Амперметры выполнены по классической схеме с шунтом. Каждый амперметр имеет переключаемый диапазон измерений, его шунт состоит из двух резисторов RШ1 и RШ2 1 кОм и 10 Ом соответственно. Реле, замыкая ключ, уменьшает чувствительность амперметра в 100 раз. Таким образом, имеем два диапазона:

1. ±100мкА, сопротивление шунта 1 кОм;
2. ±10мА, сопротивление шунта 10 Ом.

Диапазон измерения вольтметров ±10В, входное сопротивление 1МОм. Буферные усилители для ЦАП реализованы на базе операционного усилителя повышенной выходной мощности. Выходное напряжение регулируется в диапазоне от -10В до 10В. Выходной ток искусственно ограничен 20мА. Усилитель имеет защиту от короткого замыкания, предусмотрена индикация режима перегрузки. При этом выходное сопротивление усилителя не превышает 1Ом.

Характеристики приборов стенда по электронике

• Источники питания
• Количество: 2
• Диапазон выходных напряжений: ±10В >
• Точность установки: 12 разрядов
• Низкое выходное сопротивление
• Защита от короткого замыкания
• Индикация короткого замыкания и перегрузки

• Вольтметры
• Количество: 2
• Диапазон измерений: ±10В
• Входное сопротивление: 1МОм
• Точность измерения: 14 разрядов
• Защита от повышенного напряжения

• Амперметры
• Количество: 2
• Регулируемый диапазон измерений:
  • ±10мА, сопротивление шунта 10 Ом
  • ±100мкА, сопротивление шунта 1 кОм
• Точность измерения: 14 разрядов
• Защита от перегрузок

Программное обеспечение, выполняемое на компьютере, разработано в среде LabVIEW. Взаимосвязь микропроцессора с компьютером происходит через интерфейс USB.

Выходные характеристики биполярного транзистора (МП39Б) в схеме с общим эмиттером

Диаграмма работы простейшего усилителя на биполярном транзисторе.

Комплект поставки учебного стенда

• Измерительный модуль
• Кабель USB A-B
• Комплект соединительных проводников для сборки схем
• Программное обеспечение
• Методические указания к выполнению работ на LESO3.

Программное обеспечение

Электроника LESO3". V2. Портативная версия.  ПО выполняемое на персональном компьютере и предназначенное для работы с учебным лабораторным стендом LESO3.

"Электроника LESO3". V2. Инсталятор.  Тоже, но включен LabVIEW RunTime.

"Электроника LESO3". Инструкция по эксплуатации программы.

Динамическая библиотека LESO3. C/C++ интерфейс для управление прибором. Репозиторий.

Библиотека LabVIEW. Подприборы LabVIEW для работы с учебный стендом. Репозиторий.