ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4

Выпрямители

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Изучение работы стабилитрона и диодного моста.

ОБОРУДОВАНИЕ

Персональный компьютер IBM PC на базе процессоров Intel Pentium (и выше). Программа моделирования, основанная на использовании SPICE моделей.

ВВЕДЕНИЕ

Выпрямитель это устройство которое преобразует переменный ток в постоянный.

П ростейшую выпрямительную схему можно собрать на одном диоде (рис.1).

Рис. 1 Схема однополупериодного выпрямителя.

Так как диод пропускает ток в одном направлении, то отрицательный полупериод урезается, а положительный смещается на 0.6В (падение напряжения на диоде в открытом состоянии). Используется только пол периода, поэтому эта схема называется «однополупериодный выпрямитель».

С хема двухполупериодного мостового выпрямителя состоит из диодного моста (диоды D1, D2, D3, D4) и приведена на рис.2:

Рис. 2 Схема двухполупериодного выпрямителя

В этой схеме входной сигнал используется полностью. То есть каждые полпериода работает только половина моста.

Для стабилизации выходного напряжения очень часто используются стабилитроны или диоды Зенера. Для работы стабилитрона используется обратный участок вольтамперной характеристики или зона обратного обратимого (за счет ограничения тока) пробоя. В отличии от обычного диода, для которого напряжение обратного пробоя довольно высокое, у стабилитронов напряжение обратного пробоя низкое и строго нормируемое.

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ

1. Собрать схему для изучения работы стабилитрона, приведенную на рис. 3, и подобрать стабилитрон по параметрам указанным преподавателем.

Для этого на вход схемы необходимо подать переменное напряжение с амплитудой в 2 раза большей напряжения стабилизации. Напряжение ограничения положительной полуволны будет соответствовать напряжению стабилизации.

Рис. 3

2. Собрать схему аналогичную схеме рис.2, используя вместо диодов стабилитроны, параметры которых определены в задании 1. Сопротивление нагрузки 1 кОм. Пронаблюдать на одном графике входное синусоидальное напряжение и выходное двухполупериодное выпрямление.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Как вывести вместе с графиком выходного сигнала график входного?

2. Почему при уменьшении сопротивления нагрузки до 1 ом выходное напряжение уменьшается?

3. Почему на графике двухполупериодного выпрямления стабилитронами наблюдаются участки с обратным уклоном?

4. Вывести формулу для оценки величины пульсаций?

ПРИЛОЖЕНИЕ

Список элементов:

Описание	Название элемента	Название библиотеки
Диод	VD	Diode.slb
Сопротивление	R	analog.slb
Источник напряжения	Vsrc	sourse.slb
Источник периодических импульсов	Vpulse	sourse.slb
“земля”	AGND	port.slb

Описание источника синусоидального напряжения

Название элемента: Vsin

Библиотека: sourse.slb

Параметры

DC	постоянная составляющая напряжения (используется в DC Sweep анализе)
AC	амплитуда переменной составляющей напряжения (используется в АC Sweep анализе)
VOFF	начальное значение напряжения (используется в Transient анализе)
VAMPL	амплитуда синусоидального сигнала (используется в Transient анализе)
FREQ	частота синусоидального сигнала
PHASE	начальная фаза синусоидального сигнала

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники. // Т.1-2, М.:Мир,1983.

2. Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники. // Т.1-3, М.:Мир,1993.

3. Ленк Дж. Электронные схемы. Практическое руководство. // М.:Мир,1985.

4. Титце У., Шенк К. Полупроводниковая схемотехника. // М.:Мир,1982.

5. Кауфман М., Сидман А. Практическое руководство по расчетам схем в электронике. // Т.1-2, М:Энергоатомиздат,1991.

4