- •С. Н. Чижма, р. И. Газизов, в. С. Циркин аналоговая схемотехника
- •Часть 1
- •Омск 2007
- •1.1. Теоретические сведения
- •Порядок выполнения работы
- •1.2. Содержание отчета
- •1.3. Контрольные вопросы
- •2.1. Теоретические сведения
- •2.2. Порядок выполнения работы
- •2.3. Содержание отчета
- •2.4. Контрольные вопросы
- •3.1. Теоретические сведения
- •3.2. Порядок выполнения работы
- •3.3. Содержание отчета
- •3.4. Контрольные вопросы
- •4.1. Теоретические сведения
- •4.2. Порядок выполнения работы
- •4.3. Содержание отчета
- •4.4. Контрольные вопросы
- •5.1. Теоретические сведения
- •5.2. Порядок выполнения работы
- •5.3. Содержание отчета
- •5.4. Контрольные вопросы
- •6.1. Теоретические сведения
- •6.2. Порядок выполнения работы
- •6.3. Содержание отчета
- •6.4. Контрольные вопросы
- •Часть 1
- •644046, Г. Омск, пр. Маркса, 35
2.1. Теоретические сведения
Диодом называется полупроводниковый прибор с одним электронно-дырочным переходом и двумя выводами, в работе которого используются вентильные свойства перехода.
Основными параметрами выпрямительных диодов являются среднее прямое напряжение Uср, средний обратный ток Iобр, максимально допусти- мое обратное напряжение Uобр max и максимально допустимый прямой ток диода Iпр_max.
Наиболее полно отражает свойства диода вольт-амперная характеристика, которая позволяет определить коэффициент выпрямления диода, стати-ческие и дифференциальные сопротивления диода при прямом и обратном включении.
Выпрямители, предназначенные для питания потребителей малой и средней мощности, выполняются в виде одно- и двухполупериодных схем (рис. 2.1).
|
|
а |
б |
Рис. 2.1. Схемы одно- (а) и двухполупериодного (б) выпрямителей
Для уменьшения амплитуды колебаний выходного напряжения используются сглаживающие фильтры (рис. 2.5), форма выходного напряжения (для двухполупериодного выпрямителя) показана на рис. 2.3. Эффективность фильтра оценивается амплитудой пульсации выходного напряжения ΔU и коэффициентом пульсации, равным отношению амплитуды пульсации к действующему значению выходного напряжения: qф = ΔU / Uд.
2.2. Порядок выполнения работы
1) Исследовать ВАХ кремниевого диода Д226А. Для этого собрать динамический построитель диодной характеристики (рис. 2.4).
а |
б |
Рис. 2.2. Форма графика выходного напряжения одно- (а) и
двухполупериодного (б) выпрямителей
Переключатели осциллографа выставить в следующие положения: «Вольт/дел. (грубо)» – 1 В; «Вольт/дел. (плавно)» – крайнее правое; «Синхронизация» – Х; тумблер переключения масштаба развертки («×1; ×0,2») – ×0,2 (при данном положении рукояток осциллографа масштаб осциллографа по оси Y (ток) – 1 мА/дел, по оси Х (напряжение) – 1 В/дел.).
|
Рис. 2.3. Форма входного и выходного напряжения сглаживающего фильтра |
2) Исследовать работу однополупериодного выпрямителя. Для этого собрать схему (см. рис. 2.1, а). На вход выпрямителя с генератора подать синусоидальный сигнал напряжением 2_В и частотой 100 Гц. С помощью осциллографа определить амплитудные значения входного и выходного напряжения выпрямителя.
|
Рис. 2.4. Динамический построитель ВАХ диода |
4) Исследовать влияние емкости конденсатора на пульсацию выходного напряжения. Установить параметр: R = 3,3 кОм. Определить значения пульсации для емкости 0,1; 1; 10; 33; 100 мкФ. Результаты измерений записать в табл._2.1, и построить по ним график зависимости амплитуды пульсации от емкости конденсатора фильтра С.
|
Рис. 2.5. Схема однополупериодного выпрямителя со сглаживающим фильтром |
Таблица 2.1
Зависимость амплитуды пульсации от С и Rн
Параметр |
Значение параметра |
|||||
Rн = 3,3 кОм |
С, мкФ |
0,1 |
1 |
10 |
33 |
100 |
Uп, В |
|
|
|
|
|
|
С = 100 мкФ |
Rн, кОм |
0,1 |
0,5 |
1 |
10 |
100 |
Uп, В |
|
|
|
|
|
6) Ознакомиться с работой двухполупериодного выпрямителя. Для этого собрать схему (см. рис. 2.1, б). На вход выпрямителя подать с генератора синусоидальный сигнал напряжением 5 В и частотой 100 Гц. Зарисовать осцил-лограмму выходного напряжения.
7) Исследовать влияние емкости конденсатора на пульсацию выходного напряжения двухполупериодного выпрямителя. Для этого параллельно сопротивлению нагрузки подключить конденсатор емкостью 1 мкФ. С помощью осциллографа измерить амплитуду пульсации. Зарисовать осциллограмму выходного сигнала.