Пример выполнения контрольной работы
По исходным данным для варианта № 0 (табл. 2), рисуем расчетную схему, которая показана на рис. 3.
Таблица 2.
Вариант |
Диод |
Номер ветви |
|||||||||
№ |
Тип диода |
Знач N |
Ток Is, мА |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
0 |
1N4001 |
9 |
100 |
J |
-J |
D |
R,Е |
D |
R |
E,R |
R |
Пример выполнения задачи №1
Для заданного диода снять вольтамперную характеристику (ВАХ) в программе Multisim.
В программе Multisim собрать схему, которая изображена на рис. 4 и настроить генератор XFG1, как показано на рисунке 4.
Рисунок 3
Рисунок 4
Для
выбранного типа диода выставить значения
величин N и Is
согласно варианту, как показано на
рисунке 5.
Рисунок 5
В собраной схеме включить осцелограф XSC1и настроить его, как показано на рнисунке 6 и снять вольтамперную характеристику диода.
Рисунок 6
Полученую ВАХ диода привести к виду показаному на рис. 7
Рисунок 7
Пример выполнения задачи №2
Для моделирования заданной цепи в программе Multisim необходимо собрать схему, изображенную на рисунке 8
Рисунок 8
Пример выполнения задачи №3
Рассчитать режим работы нелинейной цепи, используя метод простой итерации, если вольтамперная характеристика диода задана виде графика (рис. 7)
Расчет
Диоды в заданной схеме заменяем диоды линейными сопротивлениями с величиной Rст (см. рис. 9).
Рисунок 9
Для полученной линейной схемы (см. рис. 9) составляем уравнения по методу контурных токов
ВАХ диода D3 склоняется к оси токов, так как числитель контурного тока Ik1 положительный, а ВАХ диода D5 склоняется к оси токов, следовательно, итерационные уравнения будут иметь вид:
.
Значение источников равно:
При
k=0 полагаем токи в нелинейных
элементах равными 1А, статическое
сопротивление вычисляем по формуле
.
Расчет выполняем в Mathcad
Для вычисления итерационного процесса составляем таблицу
k |
Iн3(k) |
Iн5(k) |
Uн3(k) |
Uн5(k) |
Rст3(k) |
Rст5(k) |
Iн3(k+1) |
Iн5(k+1) |
0 |
1 |
0.5 |
0.8 |
0.8 |
0.8 |
1.6 |
0.664 |
0.618 |
1 |
0.664 |
0.618 |
0.4 |
0.4 |
0.602 |
0.647 |
0.654 |
0.652 |
2 |
0.654 |
0.652 |
0.47 |
0.46 |
0.718 |
0.706 |
0.651 |
0.652 |
3 |
0.651 |
0.652 |
0.467 |
0.497 |
0.764 |
0.763 |
0.65 |
0.65 |
Пример выполнения задачи №4
2.
Рассчитать заданную цепь, используя
ППП Mathcad, если
вольтамперная характеристика диода
задана выражением
Выполнить аппроксимацию ВАХ диода используя выражение в рабочей точке диодов и рассчитать заданную цепь используя процедуру Given …… Minerr программы Mathcad(рис. 10).
Строим ВАХ диодапо выражению (рис.10)
Рисунок
10
Сравниваем ВАХ диода снятую в Multisim саппроксимированной выражением (рис. 11)
Рисунок
11
Пример расчета в Mathcad с помощью процедуры Given…..Minerr
Результат рачсета показан на рис 12.
Рисунок 12
Пример выполнения задачи №5
Рассчитать токи и напряжения во всех ветвях, используя матричный метод расчета сложных цепей. Правильность расчёта проверить через уравнения баланса мощностей. Значение сопротивления Rст диодов взять из задач 1, 2, 3.
Результат рачсета показан на рис 13
Рисунок 13