Исследование входных и выходных характеристик полевого транзистора. Источник тока на полевом транзисторе. Изучение биений
Автор: Полина Редькина • Ноябрь 6, 2023 • Практическая работа • 1,258 Слов (6 Страниц) • 55 Просмотры
Практическая работа
по дисциплине «Системы автоматизированного проектирования и конструирования медицинской техники»
на тему: «Исследование входных и выходных характеристик полевого транзистора. Источник тока на полевом транзисторе. Изучение биений»
Цель работы: исследование входных и выходных характеристик полевого транзистора, изучение применения транзистора в источнике тока.
Порядок выполнения работы:
1. Изучение источника тока на полевом транзисторе.
Для получения более стабильного источника тока построим схему, изображенную на Рис.1. В этой схеме к затвору и стоку транзистора приложено одно и то же напряжение.
[pic 1]
Рис.1 – Схема для изучения источника тока на полевом транзисторе
В настоящей работе необходимо сравнить диапазон нагрузочных сопротивлений для двух схем подключения полевого транзистора в схеме источника тока.
Сила тока Iвых | Нагрузочное сопротивление, кОм | ||||||||||
1 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 | 40 | 45 | 50 | |
IвыхПОСТ | 12 | 2,4 | 1,2 | 0,8 | 0,6 | 0,48 | 0,4 | 0,343 | 0,3 | 0,26 | 0,24 |
IвыхПЕРЕМ | 400 | 400 | 400 | 400 | 400 | 400 | 355,6 | 312,4 | 277,7 | 249,5 | 226,4 |
По полученным результатам построим график зависимости постоянной и переменной составляющих выходного тока от нагрузочного сопротивления (Рис.2).
[pic 2]
Рис.2 – График зависимости постоянной и переменной составляющих выходного тока от нагрузочного сопротивления
Изучение биений
При наложении двух гармонических колебаний близкой частоты получаются биения — гармонические колебания с пульсирующей амплитудой. Частота изменения амплитуды результирующего сигнала равна разности частот двух исходных сигналов. Построим схему для наблюдений биений, изображенную на Рис.3.
[pic 3]
Рис.3 – Схема для наблюдения биений
На Рис.3 последовательно включенные с источником переменного напряжения резисторы обозначают внутренние сопротивления источников, а резистор 1 кОм является нагрузочным. Получаемая в результате осциллограмма представлена на Рис.4.
[pic 4]
Рис.4 – Изображение, полученное на экране осциллографа при сложении гармонических сигналов частотой 20 Гц и 21 Гц
Как видно из Рис.4, при разности подаваемый частот 1 Гц период биений составляет 1 с, т.е. частота биений равна 1 Гц.
Рассмотрим применение биений в медицине на примере.
Задача: Ультразвук используется для измерения скорости кровотока. Если ультразвуковой излучатель посылает ультразвуковые волны с частотой 500 кГц, какова будет частота биений при наложении основного и отраженного ультразвуковых сигналов? Скорость ультразвука в крови принять 1540 м/с, скорость крови в большой бедренной артерии составляет 2,0 см/с.
Решение. Частота биений будет определяться доплеровским сдвигом частоты по формуле:
νД = [pic 5]
где V0 – скорость движущегося тела (в нашем случае крови),
V – скорость волны (ультразвука),
ν – частота испускаемых колебаний (частота ультразвукового излучателя).
Таким образом, частота биений в условиях данной задачи должна составить
νД = = 12,987 Гц[pic 6]
Для проверки полученных результатов рассчитаем частоту ультразвуковых колебаний, получаемых движущейся кровью (эритроцитами):
ν1 = = 499993,5 Гц[pic 7]
...