- •Цель работы
- •Предварительные расчеты
- •Xtitle('График входного сигнала','t,c','u1(t),b')
- •Xtitle('График выходного сигнала','t,c','u2(t),b')
- •Xtitle('График входного сигнала','t,c','u1(t),b')
- •X title('График выходного сигнала','t,c','u2(t),b')
- •Xtitle('График входного сигнала','t,c','u1(t),b')
- •Xtitle('График выходного сигнала','t,c','u2(t),b')
- •Xtitle('График входного сигнала','t,c','u1(t),b')
- •Xtitle('График выходного сигнала','t,c','u2(t),b')
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО СВЯЗИ
ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
МОСКОВСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ СВЯЗИ И ИНФОРМАТИКИ
(МТУСИ)
Кафедра теории электрических цепей
Лабораторная работа №34
«Исследование нелинейных цепей при
гармонических воздействиях»
Выполнил студент группы ******* _______________ ********************
Проверил __________________ ********
Москва 2009
Цель работы
С помощью машинного эксперимента получить форму напряжения в цепях, содержащих нелинейный элемент (полупроводниковый диод) при гармоническом воздействии. Сравнить полученные характеристики с помощью программы Micro-Cap, с аналогичными характеристиками, полученными расчетным путем.
Предварительные расчеты
П остроить графики входного u1(t) и выходного u2(t) напряжений в R-цепи (делитель напряжения), если ко входу цепи (Рисунок 1) приложено мгновенное синусоидальное напряжение u1(t) = Umsin(2πft) B, Um = 2 B, f = 2 кГц, tϵ[0; 0,002] c, R1 = R2 = 100 Ом.
Рисунок 1
Коэффициент деления (коэффициент передачи напряжения) по определению равен ; Общее сопротивление делителя равно R = R1 + R2 = 200 Ом.
, = 0,5
Выходное напряжение равно U2 = KU1
// Расчеты выполнены в программе Scilab 6.1.0
// Лабораторная работа № 34
// Выполнил студент группы *******************
// Частота, Гц
f = 2*10^3;
// Время, с
t = 0:0.00002:0.002;
// Сопротивления R1 и R2, Ом
R1 = 100; R2 = R1;
// Коэффициент передачи
K = 0.5;
// Амплитуда Um, B
Um = 2;
// Входное напряжение u1, B
u1 = Um.*sin(2*%pi*f.*t);
// Выходное напряжение u2, B
u2 = K.*u1;
// Построение графика входного напряения
subplot(211)
plot(t,u1)
xgrid()
xtitle('График входного сигнала','t,c','u1(t),B')
// Построение графика выходного напряжения
mtlb_hold('on')
subplot(212)
plot(t,u2,'r-')
xgrid()
x title('График выходного сигнала','t,c','u2(t),B')
Рисунок 2 — графики входного и выходного напряжений
П остроить графики входного u1(t) и выходного u2(t) напряжений нелинейной цепи (диодный амплитудный ограничитель «снизу» последовательного типа), если ко входу цепи (Рисунок 3) приложено мгновенное гармоническое напряжение u1(t) = Umsin(2πft) B, Um = 2 B, f = 2 кГц, tϵ[0; 0,002] c, R1 = 100 Ом, VD1 = 1N5391.
Рисунок 3
Характеристики диода представлены в таблице 1.
Таблица 1
Материал |
Кремний |
Максимальное постоянное обратное напряжение, В |
50 |
Максимальное импульсное обратное напряжение, В |
100 |
Максимальный прямой (выпрямленный за полупериод) ток, А |
1,5 |
Максимальный допустимый прямой импульсный ток, А |
50 |
Максимальный обратный ток, мкА при 25◦ |
5 |
Максимальное прямое напряжение, В при 25◦ |
1,2 |
при Iпр. |
1,5 |
Рабочая температура, С |
-65 … +150 |
Способ монтажа |
в отверст. |
Корпус |
DO-15 |
// Амплитуда Um, B
Um = 2;
// Частота, Гц
f = 2*10^3;
// Время, с
t = 0:0.00002:0.002;
// Сопротивление R1, Ом
R1 = 100;
// Прямое сопротивление диода Rпр
Rпр = 1.5/1.5
Rпр =
1.
// Обратное сопротивление диода Rобр
Rобр = 50/0.000005
Rобр =
10000000.
// Входное напряжение u1(t), B
u1 = Um.*sin(2*%pi*f.*t);
// Расчет выходного напряжения u2(t), B
for i = 1:1:101
> if u1(i) >= 0
> u2(i) = u1(i)./((Rпр/R1) + 1);
> else
> u2(i) = u1(i)./((Rобр/R1) + 1);
> end
> end
// Построение графика входного напряения
subplot(211)
plot(t,u1)
xgrid()