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

1. 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.

2. Предварительные расчеты

   1. 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) = U_msin(2πft) B, U_m = 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

2. 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) = U_msin(2πft) B, U_m = 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()