Практическое занятие 1
.doc
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Национальный исследовательский
Томский политехнический университет
Кафедра «Компьютерных измерительных систем и метрологии»
Расчет электронных схем на диодах
Задания и методические указания к выполнению практического занятия по дисциплине «Электроника»
Томск, 2012
УДК 621.317
Расчет электронных схем на диодах: Задания и методические указания к практической работе по курсу «Электроника» /Сост. канд. тех. наук, доцент Ю.К. Рыбин, Национальный исследовательский Томский политехнический университет. – Томск, 2011. – 7с.
В работе приведены задания на практическое занятие по разделу «Электроника».
Работа предназначена для специальности 230100 «Информатика и вычислительная техника», но может быть использована и для других специальностей, изучающих курс «Электроника».
Табл. 2. Библиогр.: 3 наименования.
Печатается по решению редакционно-издательского совета Томского политехнического университета (ТПУ)
Рецензент: к.т.н., доц. Э.И. Цимбалист
© Томский политехнический университет
Цель занятия:
- освоение методики расчёта и исследования электронных схем с полупроводниковыми диодами графоаналитическим методом;
- моделирование электронных схем с полупроводниковыми диодами с помощью программы Multisim.
Программа занятия:
- рассчитайте электронную схему с полупроводниковыми диодами графоаналитическим методом. Постройте графики напряжений на элементах схемы и графики токов в этих элементах.
- с помощью программы Multisim соберите схему и исследуйте её;
- сравните результаты расчёта схемы графоаналитическим методом и моделирования на ПК.
ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ
Практическая работа выполняется по исходным данным в соответствии с вариантом.
Работа содержит 2 задания. В заданиях приведен текст задания и исходные данные для его решения. Исходные данные согласно варианту приведены в таблицах 1 и 2.
Номер варианта соответствует номеру студента в журнале учебной группы.
Правила оформления работы.
Отчёт о практическом занятии оформляется на листах формата А4 в соответствии со стандартом предприятия – stp 42е. Титульный лист работы оформляется в соответствии с установленными требованиями и должен содержать наименование вуза, института и кафедры, на которой выполнялась работа, вариант по номеру в журнале, фамилию и инициалы студента, номер учебной группы, фамилию и инициалы преподавателя.
Текст работы должен быть набран на компьютере с соблюдением правил русского языка (правописание, пунктация). Обязательно приводится полный текст задания. Затем выписываются исходные данные своего варианта, а затем приводятся решение задачи, технические параметры диода из справочника и выводы.
Отчёт должен содержать рисунки схем, графики расчётов, рисунки схем и осциллограммы работы электронных схем импортированные из программы Multisim. Схемы должны быть выполнены в соответствии с ГОСТом. Все рисунки и схемы должны быть пронумерованы в порядке возрастания с подписью названия рисунка. Расчёты должны содержать пояснения к исходным формулам, пронумерованным в порядке возрастания.
Задание 1. Расчёт цепи графоаналитическим методом
В тетради по практическим занятиям нарисовать схему электрической цепи в соответствии с ГОСТом, содержащую последовательно включённые источник переменной эдс синусоидальной формы, полупроводниковый выпрямительный диод и резистор нагрузки.
Рассчитать графоаналитическим методом электрическую цепь с полупроводниковым диодом, т. е. определить и построить графики напряжений на элементах цепи и тока в цепи. Амплитуду напряжения источника эдс выбрать самостоятельно с учётом предельно допустимых параметров для выпрямительного диода (из справочных данных.
Порядок выполнения расчёта
Построить на графике ВАХ вашего диода, нагрузочную прямую и определить значения напряжений на диоде, сопротивлении нагрузке и ток в цепи в разные моменты времени изменения напряжения источника эдс. На периоде взять не менее 12 точек, соответствующих значениям фаз напряжения: 0, 30, 60, 90, 120, 150, 180, 210, 240, 270, 300, 330 и 360 градусов. По полученным точкам, соединив их плавной кривой, построить графики напряжений и токов. Рассчитать среднее значение тока и напряжения на нагрузке.
Типы используемых диодов, соответствующих номеру варианта, приведены в таблице 1. Там же указано сопротивление нагрузочного резистора Rн.
Вольтамперные характеристики взять из справочника или из интернета.
Таблица 1. Исходные данные к заданию №1
Номер варианта |
Тип диода |
Rн. |
|
Номер варианта |
Тип диода |
Rн. |
Ом |
Ом |
|||||
1 |
Д223 |
200 |
1 |
1BH62 |
325 |
|
2 |
КД109А |
210 |
2 |
1DH62 |
330 |
|
3 |
КД204А |
220 |
3 |
1N199C |
335 |
|
4 |
КД226Е |
230 |
4 |
1N1202C |
340 |
|
5 |
Д223А |
250 |
5 |
1N1206C |
345 |
|
6 |
КД522А |
270 |
6 |
1N3064 |
350 |
|
7 |
Д229А |
300 |
7 |
1N3494 |
360 |
|
8 |
КД221В |
400 |
8 |
1N3611GP |
370 |
|
9 |
КД217 |
420 |
9 |
1N3662 |
380 |
|
10 |
Д229Е |
330 |
10 |
1N4446 |
280 |
|
11 |
Д226 |
360 |
11 |
1N5830 |
290 |
|
12 |
Д223Б |
380 |
12 |
1N4585GP |
300 |
|
13 |
Д237Ж |
370 |
13 |
1N6478 |
275 |
|
14 |
КД109Б |
310 |
14 |
1N6481 |
300 |
|
15 |
КД112А |
220 |
15 |
1N914 |
310 |
|
16 |
КД105Б |
240 |
16 |
1S1562 |
200 |
|
17 |
КД102А |
280 |
17 |
BAV10 |
250 |
|
18 |
МД218А |
280 |
18 |
BAV103 |
260 |
|
19 |
Д229В |
260 |
19 |
MBR1540 |
300 |
|
20 |
КД109Б |
250 |
20 |
MBR1645 |
300 |
Задание №2. Моделирование цепи с помощью программы Multisim.
Провести моделирование данной схемы с помощью программы Multisim. Для чего включить компьютер, запустить программу, собрать схему эксперимента, подключить генератор синусоидального сигнала и двухканальный осциллограф для наблюдения напряжения на выходе генератора и на нагрузке. Получить на осциллографе две осциллограммы длительностью не более одного периода колебаний. Сохранить схему и экран осциллограммы для отчёта. С помощью курсора измерить значения напряжений в моменты времени, соответствующие указанным выше фазовым углам в задании 1. Сравнить осциллограммы и эти значения со значениями, полученными графоаналитическим методом. Объяснить возможные отличия. Провести аналогичные эксперименты при амплитудах напряжений источника 1, 5 и 10 В.
Провести измерения при двух частотах напряжения источника эдс: 50 Гц и 100 кГц.
Подключить к нагрузке вольтметр постоянного напряжения и измерить постоянное напряжение на нагрузке. Сравнить это значение с полученным при расчёте графоаналитическим методом.
Задание №3. Моделирование параметрического стабилизатора с помощью программы Multisim.
Провести моделирование параметрического стабилизатора с помощью программы Multisim. Для чего собрать схему эксперимента, подключить на вход стабилизатора источник постоянного напряжения и вольтметр постоянного напряжения на выход стабилизатора. Сохранить схему для отчёта.
Измерить напряжения на выходе стабилизатора при разных напряжениях входного источника. Построить характеристику вход-выход стабилизатора. Рассчитать коэффициент стабилизации стабилизатора и определить его выходное сопротивление, для чего изменить сопротивление нагрузки.
Оформить отчёт и защитить его.
Список рекомендуемой литературы.
-
Лачин В.И., Савелов Н.С. Электроника: Учебн. пособие. – Ростов на Дону: изд-во «Феникс», 2002 г. –576с.
-
Прянишников В.А. Электроника: Полный курс лекций. – СПб.: КОРОНА принт, 2004. –416 с.
-
Павлов В.Н., Ногин В.Н. Схемотехника аналоговых электронных устройств: Учебник для вузов – М.: Горячая линия – Телеком, 2001. –320 с.
Составитель Рыбин Юрий Константинович
Расчет выпрямительных схем на диодах
Задания и методические указания к выполнению практического занятия по курсу «Электроника»
Редактор
Темплан 2011 г. Поз №
Подписано в печать Формат 60 (84) 1/16
Бумага газетная. Печать офсетная. Усл. Печ. Л. 0,5. Уч.-из л.
Тираж 200 экз. Заказ______
Томский политехнический университет (ТПУ)
634050, г. Томск, проспект Ленина, 30
Издательство Томского политехнического университета