Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

3 СЕМ / lab_36

.docx
Скачиваний:
0
Добавлен:
05.12.2024
Размер:
1.37 Mб
Скачать

­Ордена Трудового Красного Знамени федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский технический университет связи и информатики»

Лабораторная работа №36

на тему: «Исследование удвоителя напряжения»

.

Москва 202 г.

Цель работы: с помощью машинного эксперимента изучить основные принципы работы удвоителя напряжения. Исследовать характеристики и форму напряжения на нагрузке. Сравнить полученные характеристики с помощью программы Micro-Cap, с аналогичными характеристиками, полученными расчетным путем.

Ход работы:

По предварительному расчету

Получено экспериментально

Напряжение на нагрузке (схема рис. 1). UR1, В

2,6

2,612

Напряжение на нагрузке (схема рис. 2). UR1, В

1,3

1,335

Схема 1 - Сборка удвоителя напряжения с источником синусоидального напряжения, конденсатором, диодом и резистором.

График 1 – Зависимости напряжений удвоителя на входе Uвх(t)=V(V1), на конденсаторе Uc1(t)=V(С1) и на нагрузке Uн(t)=V(R1), от времени t.

Схема 2 - Сборка удвоителя напряжения с источником синусоидального напряжения, 2 конденсаторами, 2 диодами и резистором.

График 2 – Зависимости напряжения удвоителя на входе Uвх(t)=V(V1) и на нагрузке Uн(t)=V(R1), от времени t.

Контрольные вопросы:

1. Что называют удвоителями напряжения. Приведите пример.

Удвоитель напряжения — это электрическое устройство, которое используется для увеличения напряжения переменного тока. Такие устройства применяются, например, для создания высокого напряжения, необходимого для работы некоторых видов электронной аппаратуры или оборудования. Одним из примеров удвоителя напряжения является Cockcroft-Walton) удвоитель напряжения. Это устройство представляет собой ступенчатую цепь из диодов и конденсаторов. Когда на устройство подается переменное напряжение, оно проходит через различные ступени, где напряжение постепенно удваивается.

2. Каков принцип удвоения напряжения в удвоителе?

Принцип удвоения напряжения в удвоителе основан на использовании комбинации диодов и конденсаторов для преобразования входного переменного напряжения в выходное напряжение, которое в два раза превышает входное.

3. На какое напряжение должны быть рассчитаны элементы в удвоителях напряжения?

Элементы в удвоителях напряжения должны быть рассчитаны с учетом максимального напряжения, которое они будут переносить. Удвоители напряжения обрабатывают переменное напряжение, и напряжение на элементах будет зависеть от величины входного переменного напряжения. В идеальных условиях, например, если входное напряжение имеет амплитуду Vвх, то выходное напряжение будет 2Vвх.

4. Какое максимальное значение выходного напряжения может быть достигнуто в схеме удвоения?

Максимальное значение выходного напряжения в удвоителе напряжения будет в два раза больше максимального входного напряжения. Это следует из того, что удвоитель создает напряжение на выходе, которое равно сумме зарядов на конденсаторах, и в каждом из полупериодов входного напряжения каждый конденсатор заряжается до максимального значения. Таким образом, если максимальное входное напряжение (амплитуда) равно Vмвх, то максимальное выходное напряжение (амплитуда) будет 2Vмвх.

5. Перечислите достоинства и недостатки основных схем удвоения напряжения.

Достоинства:

- Удвоение напряжения: Основное преимущество - способность увеличивать напряжение в два раза, что может быть важно для определенных приложений, таких как создание высокого напряжения для экспериментов в физике или работы с электронными устройствами.

- Простота конструкции: Некоторые схемы удвоения могут быть довольно простыми и экономичными в изготовлении.

- Высокое выходное напряжение: В определенных случаях удвоители могут обеспечивать очень высокие выходные напряжения.

Недостатки:

- Потери и эффективность: из-за потерь в сопротивлении диодов, сопротивлении проводов, потерь в трансформаторах и других элементах эффективность удвоителя может быть относительно низкой. Это может привести к нежелательному нагреву элементов и потере энергии.

- Ограниченная мощность: Некоторые схемы удвоения могут иметь ограничение по мощности из-за ограничений компонентов, таких как диоды и конденсаторы.

Соседние файлы в папке 3 СЕМ