Laboratorium elektroniki analogowej 1

Zajęcia laboratoryjne są podzielone na osiem trzygodzinnych ćwiczeń, z czego oceny z siedmiu (ćwiczenia od 2 do 8) są brane pod uwagę przy wystawianiu oceny końcowej.

Wykonanie ćwiczenia polega na zmontowaniu zaprojektowanego wcześniej układu na dedykowanej płytce laboratoryjnej, zbadaniu jego właściwości, pomiarach podstawowych parametrów, a następnie zestawieniu uzyskanych wyników z teoretycznymi i wyciągnięciu wniosków.

Z wykonanych w laboratorium doświadczeń studenci sporządzają pisemne sprawozdanie. Podstawą wystawienia oceny z wykonania ćwiczenia jest zawartość sprawozdania, ocena pracy w laboratorium oraz, ewentualnie, indywidualna rozmowa zaliczeniowa.

Projekt wstępny jest przygotowywany samodzielnie przed zajęciami, z użyciem zarówno obliczeń ręcznych, jak i symulacji (jednak nie dopuszcza się projektowania wyłącznie symulacyjnego, metodą „prób i błędów”).

W szczególnych przypadkach, na życzenie studenta, treść ćwiczenia może zostać zmodyfikowana. Badany układ może zostać zmontowany (zlutowany) na płytce uniwersalnej, może być też zbadany własny układ, o cechach odpowiadających tematyce ćwiczenia. Takie działania wymagają wcześniejszej, indywidualnej zgody osoby prowadzącej zajęcia laboratoryjne.

Instrukcje do ćwiczeń, opisy sprzętu laboratoryjnego i dydaktyczne materiały pomocnicze są na bieżąco publikowane na stronie internetowej przedmiotu.

Tematy ćwiczeń laboratoryjnych:

1. Ćwiczenie wprowadzające
   Wprowadzenie do laboratorium, zapoznanie się z zasadami pracy oraz ze sprzętem laboratoryjnym. Realizacja prostego układu (zaproponowanego przez prowadzącego zajęcia) na uniwersalnej uruchomieniowej płytce laboratoryjnej. Pomiary z użyciem wszystkich dostępnych w laboratorium przyrządów pomiarowych, opracowanie wyników przeprowadzonych pomiarów i obserwacji.
2. Wzmacniacz jednotranzystorowy w konfiguracjach WE i WB
   Projekt wzmacniaczy jednotranzystorowych o zadanych parametrach, pracujących w układach WE i WB. Montaż zaprojektowanych układów na płytce uruchomieniowej. Obserwacja charakterystycznych cech zmontowanych układów. Pomiary uzyskanych parametrów i ich zestawienie z parametrami przewidywanymi teoretycznie, analiza przyczyn wystąpienia niezgodności. Ograniczenia amplitudy wzmacnianego sygnału, nieliniowość. Porównanie właściwości wzmacniaczy pracujących w dwóch zbadanych konfiguracjach.
3. Wtórniki: układy WK i WD
   Projekt wtórników o zadanych parametrach, zbudowanych z tranzystorów: bipolarnego i unipolarnego. Montaż zaprojektowanych układów na płytce uruchomieniowej. Obserwacja charakterystycznych cech zmontowanych układów. Pomiary uzyskanych parametrów i ich zestawienie z parametrami przewidywanymi teoretycznie, analiza przyczyn wystąpienia niezgodności. Ograniczenia dynamiki. Porównanie właściwości wtórników zbudowanych przy użyciu dwóch podstawowych typów tranzystorów.
4. Źródła prądowe
   Badanie tranzystorów: bipolarnego i unipolarnego, użytych jako źródła prądu. Proste źródła prądowe i ich rezystancja wewnętrzna (upływu). Wpływ rezystancji włączonej szeregowo w obwód emitera/drenu na upływność źródła prądowego. Lustro prądowe. Precyzyjne źródło prądowe ze wzmacniaczem operacyjnym, jego właściwości i ograniczenia.
5. Układ różnicowy
   Badanie właściwości układów różnicowych zbudowanych z tranzystorów bipolarnych i unipolarnych. Wzmocnienie różnicowe i wzmocnienie składowej wspólnej, CMRR. Wzmacniacz różnicowy z lustrem prądowym, jego właściwości i ograniczenia. Rozszerzenie zakresu liniowej pracy: wzmacniacz różnicowy z poszerzoną strefą przejściową.
6. Wzmacniacz operacyjny I
   Projekt wzmacniacza o zadanym wzmocnieniu i konfiguracji, montaż układu na płytce laboratoryjnej. Uruchomienie układu, pomiar uzyskanych parametrów. Podstawowe ograniczenia wzmacniacza operacyjnego: slew-rate, pole wzmocnienia, drop-out i ich wpływ na właściwości badanego układu.
7. Przełączniki elektroniczne
   Tranzystory bipolarne i unipolarne jako przełączniki elektroniczne. Dobór sposobu sterowania, związek warunków sterowania z szybkością przełączania klucza. Porównanie cech kluczy zbudowanych z różnych rodzajów i typów tranzystorów. Przełącznik prądowy, bramka diodowa.
8. Stabilizatory napięcia stałego o pracy ciągłej
   Badanie właściwości stabilizatora równoległego. Współczynnik stabilizacji i rezystancja wewnętrzna. Stabilizator szeregowy i jego właściwości, porównanie ze stabilizatorem równoległym. Stabilizator ze wzmacniaczem błędu i sprzężeniem zwrotnym.