٠Iïð = 0,254
Âò
Rдиф 0,65
Ом
Эксперимент 2. Получение нагрузочной
характеристики параметрического стабилизатора
Таблица 2. Нагрузочная характеристика
стабилизатора
RL,
Ом
|
I1,
мА
|
IL,
мА
|
Iст,
мА
|
75
|
4
|
53,33333
|
53,33333
|
0
|
100
|
4,973
|
50,09
|
49,73
|
0,4
|
200
|
5,0869
|
49,71033
|
25,4345
|
24,3
|
300
|
5,0964
|
49,67867
|
16,988
|
32,7
|
600
|
5,1041
|
49,653
|
8,50683
|
41,1
|
1К
|
5,1069
|
49,64367
|
5,1069
|
44,5
|
к.з.
|
0
|
66,66667
|
0
|
66,7
|
Эксперимент 3. Получение ВАХ стабилитрона на
экране осциллографа
Uстаб 485
мВ
Вывод: в результате эксперимента были измерены и
построены вольт - амперная и нагрузочная характеристики стабилитрона.
Задание 3
Цели задания:
. Анализ процессов в схемах однополупериодного и
двухполупериодного выпрямителей.
. Сравнение форм входного и выходного напряжения
для однополупериодного и двухполупериодного выпрямителей.
. Определение среднего значения выходного
напряжения (постоянной составляющей) в схемах однополупериодного и
двухполупериодного выпрямителей.
. Определение частоты выходного сигнала в схемах
однополупериодного выпрямителя и двухполупериодного выпрямителя с выводом
средней точки трансформатора.
. Сравнение максимальных значений выходного
напряжения для схем двухполупериодного и однополупериодного выпрямителей.
. Сравнение частот выходного сигнала для схем
двухполупериодного и однополупериодного выпрямителей.
. Анализ обратного напряжения Umax на диоде в
схемах однополупериодного и двухполупериодного выпрямителей.
. Исследование работы трансформатора в схеме
выпрямителя.
Эксперимент 1. Исследование входного и выходного
напряжения однополупериодного выпрямителя
Максимальное входное напряжение 8,41
В
Максимальное выходное напряжение 7,63
В
Период выходного сигнала Т 16,75
мс
Частота выходного сигнала f 59,7
Гц
Максимальное обратное напряжение на диоде 8,41
В
Коэффициент трансформации 20,17
Постоянная составляющая напряжения на выходе 2,43
В (расчет)
Измеренное 655
мВ
Эксперимент 2. Исследование входного и выходного
напряжений двухполупериодного выпрямителя с отводом от средней точки
трансформатора
Максимальное входное напряжение 4,2
В
Максимальное выходное напряжение 3,445
В
Период выходного сигнала Т 8,28
мс
Частота выходного сигнала f 120,773
Гц
Постоянная составляющая напряжения на выходе 2,194
В (расчет)
Измеренное 611,4
мВ
Вывод: в ходе экспериментов были исследованы
характеристики одно- и двухполупериодных выпрямителей, исследование работы
трансформатора и сравнение форм входного и выходного напряжения для двух
различных выпрямителей.
Задание 4
Цели задания:
. Анализ процессов в схеме выпрямительного
диодного моста.
. Исследование осциллограмм входного и выходного
напряжения для выпрямительного моста.
. Сравнение осциллограмм выходного напряжения
выпрямительного моста и двухполупериодного выпрямителя с выводом средней точки
трансформатора.
. Измерение среднего значения выходного
напряжения (постоянная составляющая) в схеме выпрямительного моста.
. Сравнение максимального напряжения на диодах в
мостовом и двухполупериодном выпрямителях.
. Сравнение частот выходного напряжения в
мостовом и двухполупериодвом выпрямителях.
. Вычисление максимального обратного напряжения
Umax на диоде выпрямительного моста.
Эксперимент 1. Исследование входного и выходного
напряжений мостового выпрямителя.
Максимальное входное напряжение 168,26
В
Максимальное выходное напряжение 6,84
В
Период выходного сигнала Т 8,41
мс
Частота выходного сигнала f 118,9
Гц
Максимальное обратное напряжение на диоде 8,413
В
Коэффициент трансформации 20,165
Постоянная составляющая напряжения на выходе 5,36
В (расчет)
Измеренное 2,2542
В
Вывод: в ходе работы были изучены процессы в
схеме выпрямительного моста, характеристики данного типа выпрямителей, а также
сравнение с двухполупериодным выпрямителем.
Задание 5
Цели задания:
. Исследование влияния конденсатора на форму
выходного напряжения однополупериодных и двухполупериодных выпрямителей.
. Измерение частоты выходного напряжения
выпрямителя с емкостным фильтром.
. Исследование влияния величины емкости
конденсатора фильтра на среднее значение выходного напряжения.
. Сравнение среднего значения выходного
напряжения для однополупериодных и двухполупериодных выпрямителей с емкостным
фильтром.
Эксперимент 1. Определение коэффициента
пульсации однополупериодного выпрямителя.
Максимальное выходное напряжение 8,01
В
Минимальное выходное напряжение 6,043
В
Разность между максимумом и минимумом
выходного напряжения ΔU2
1,967 В
Среднее значение выходного напряжения Ud 7,0265
В
Среднее значение выходного напряжения Ud
по показаниям мультиметра 1,7504
В
Коэффициент пульсаций выходного сигнала q 28
%
Эксперимент 2. Определение коэффициента пульсации
однополупериодного выпрямителя при изменении емкости фильтра
Максимальное выходное напряжение 8,066
В
Минимальное выходное напряжение 2,366
В
Разность между максимумом и минимумом
выходного напряжения ΔU2
5,7 В
Среднее значение выходного напряжения Ud 5,216
В
Коэффициент пульсаций выходного сигнала q 109,28
%
Эксперимент 3. Определение коэффициента
пульсации однополупериодного выпрямителя при изменении тока нагрузки
Максимальное выходное напряжение 8,266
В
Минимальное выходное напряжение 7,141
В
Разность между максимумом и минимумом
выходного напряжения ΔU2
1,125 В
Среднее значение выходного напряжения Ud 7,7035
В
Коэффициент пульсаций выходного сигнала q 14,6
%
Эксперимент 4. Определение коэффициента
пульсации двухполупериодного выпрямителя
Максимальное выходное напряжение 3,547
В
Минимальное выходное напряжение 3,075
В
Разность между максимумом и минимумом
выходного напряжения ΔU2
0,472 В
Среднее значение выходного напряжения Ud 3,311
В
Коэффициент пульсаций выходного сигнала q 14,26
%
Вывод: в результате работы было проведено
исследование влияния емкостного фильтра на характеристики выходного сигнала для
одно- и двухполупериодных выпрямителей, а также изучено влияние параметров
самого фильтра на выходной сигнал.
Задание 6
Цели задания:
. Исследование работы последовательного
ограничителя со смещением.
. Исследование работы шунтирующего ограничителя.
. Исследование работы шунтирующего ограничителя
со смещением.
. Исследование работы шунтирующего ограничителя
на стабилитроне.
. Исследование работы симметричного шунтирующего
ограничителя на стабилитронах.
Эксперимент 1. Измерение уровня ограничения
последовательного ограничителя.
Максимум входного напряжения 9,95
В
Максимум выходного напряжения 9,21
В
Уровень ограничения напряжения 0
В
Эксперимент 2. Измерение уровня ограничения
напряжения в последовательном ограничителе со смещением
Минимум входного напряжения -9,996
В
Минимум выходного напряжения 4,946
В
Уровень ограничения напряжения 4,946
В
Минимум входного напряжения -9,996
В
Минимум выходного напряжения -5,32
В
Уровень ограничения напряжения -5,32
В
Эксперимент 3. Измерение уровня ограничения
напряжения в шунтирующем ограничителе
Максимум входного напряжения 9,94
В
Минимум выходного напряжения -0,707
В
Уровень ограничения напряжения -0,707
В
Эксперимент 4. Измерение уровня ограничения
напряжения в шунтирующем ограничителе со смещением
Минимум входного напряжения -9,94
В
Минимум выходного напряжения 4,286
В
Уровень ограничения напряжения 4,286
В
Минимум входного напряжения -9,94
В
Минимум выходного напряжения -5,72
В
Уровень ограничения напряжения -5,72
В
Эксперимент 5. Измерение уровня ограничения
напряжения в шунтирующем ограничителе на стабилитроне
Максимум входного напряжения 9,94
В
Положительный уровень ограничения напряжения
5,14 В
Отрицательный уровень ограничения напряжения
-0,499 В
Эксперимент 6. Измерение уровня ограничения
напряжения в симметричном шунтирующем ограничителе на стабилитронах
Максимум входного напряжения 9,96
В
Положительный уровень ограничения напряжения
5,54 В
Отрицательный уровень ограничения напряжения
-5,51 В
Вывод: в ходе работы были исследованы
ограничители различного вида как на основе диодов, тик и на основе
стабилитронов.
Задание 7 (Вариант №30)
Задача 1
Для начала найдем Еэкв
Еэкв = 2,4 В
Теперь найдем Rэкв
экв = 52 Ом
Далее рассмотрим эквивалентную схему:
д = (Eэкв - Uд)/Rэкв
Решая задачу графическим методом, получим
д = 32 мА и Uд = 0,74 В.
Проверим решение с помощью Electronics
Workbench:
Задача 2
Рассмотрим следующую схему:
= 0.1...1 КОм
Таким образом, стабилитрон можно заменить
эквивалентной схемой:
Найдем решения с помощью метода контурных токов:
Решая данную систему, получим
Ток стабилитрона
Напряжение на нагрузке
Проверим решение с помощью
Electronics Workbench:
Задание 8 (ответы на вопросы)
Глава 9.1
. Напряжения на диоде при прямом и
обратном смещении различны по порядку величин из-за односторонней проводимости
p-n перехода.
. Да, сравнимы.
. Да, сравнимы.
. Токи через диод при прямом и
обратном смещении опять же различны в силу односторонней проводимости p-n
перехода.
. Тепловой ток, протекающий в диоде
даже при отсутствии напряжения.
. Да, весьма сильно отличаются. Да,
по этим измерениям можно судить об исправности диода.
. Да, существует.
. Да, практически совпадают.
Глава 9.2
. После 5 В питающего напряжения
дальнейшее его увеличение ведет лишь к незначительному росту напряжения на
стабилитроне. Степень стабилизации высокая (0,002).
. Да, влияет. Чем меньше
сопротивление нагрузки, тем меньше степень стабилизации.
. Начинает уменьшаться. Чем меньше
ток, тем быстрее уменьшается.
. 33 мА.
. 24,3 мА.
. Уменьшается.
Глава 9.3
. Во время отрицательной части
входного сигнала выходной отсутствует.
. Нет, разное.
. Нет. У двухполупериодного частота
в два раза больше.
. Выходной сигнал отличается от
входного на величину падения напряжения на диоде.
. Нет, не превышает.
. Для ослабления амплитуды сигнала,
подающегося на диод.
. Выходной сигнал одинаков во время
положительного и отрицательного полупериодов входного сигнала.
. В то время, когда у
однополупериодного выпрямителя отсутствует сигнал на выходе, у
двухполупериодного выпрямителя сигнал есть и соответствует положительному
полупериоду входного сигнала.
. Максимальное обратное напряжение
на диоде в однополупериодном выпрямителе больше.
. Частота выходного сигнала
двухполупериодного выпрямителя в два раза больше частоты входного сигнала и
выходного сигнала однополупериодного выпрямителя.
Глава 9.4
. Выпрямительный мост осуществляет
двухполупериодное выпрямление.
. Во время отрицательного
полупериода входного сигнала сигнал мостового выпрямителя соответствует
положительному полупериоду входного сигнала.
. Амплитудой.
. Максимальное обратное напряжение
на диоде в мостовом выпрямителе больше.
. Нет, у мостового выпрямителя
постоянная составляющая больше.
. Частота выходного сигнала
мостового выпрямителя в 2 раза больше частоты входного сигнала и равна частоте
выходного сигнала двухполупериодного выпрямителя.
. Нет, не превышает.
. Нет, различны.
Глава 9.5
. ,
где Umax - амплитуда входного
сигнала, а , где Т -
период входного сигнала, R и C - соответственно сопротивление и емкость
фильтра.
. В диапазоне напряжений на
конденсаторе.
. Емкость конденсатора,
сопротивление резистора, частота входного сигнала, тип выпрямителя.
. Среднее значение выходного
напряжения для схемы однополупериодного выпрямителя с емкостным фильтром в два
раза больше, чем тоже самое для лвухполупериодного выпрямителя.
. Коэффициент пульсаций для
двухполупериодного выпрямителя в два раза меньше.
. Нет, не будет.
. Да, будет.
Глава 9.6
. В ограничители со смещение уровень
ограничения смещен в зависимости от полярности источника.
. Величиной и полярностью напряжения
источника.
. Т.к. во время отрицательного
полупериода входного сигнала выходной сигнал отсутствует.
. Во время отрицательного
полупериода входного сигнала существует небольшой по уровню отрицательный
выходной сигнал.
. Величиной и полярностью напряжения
источника.
. Отличие в выходном сигнале. Т.к. в
схеме симметричного ограничителя присутствуют два встречно включенных
стабилитрона, то и уровни ограничения напряжения получаются симметричными в отличии
от шунтирующего ограничителя на стабилитроне.