1.1. Собрать схему (рис. 32). Выпрямительный диод использовать из л/р №1. Трансформатор - «идеальный» (без потерь) TS_POWER_VIRTUAL из набора Basic.
1.2. Наблюдать на экране осциллографа сигналы на входе и выходе выпрямителя.
1.3. Добавить в схему конденсатор С1 (рис. 34). Наблюдать на экране осциллографа сигналы на входе и выходе выпрямителя.
1.4. Определить по осциллографу амплитуду пульсаций на выходе выпрямителя. При измерениях использовать органы управления осциллографом (AC/DC, Scale, Y position) для каналов А и В.
1.5. Рассчитать экспериментальный и теоретический (3) коэффициенты пульсаций. Сравнить значения.
1.6. Вставить в отчет (документ Word) копии экранов осциллографа в момент измерения пульсаций на выходе выпрямителя и расчеты коэффициентов пульсаций.
1.7. Исследовать зависимость коэффициентов пульсаций от емкости фильтрующего конденсатора, увеличив его значения в 2, 5 и 10 раз.
1.8. Исследовать зависимость коэффициентов пульсаций от сопротивления нагрузки, увеличив его значения в 2, 5 и 10 раз.
Таблица 2
Задание на лабораторную работу №2
№ варианта
Амплитуда, В
Частота, Гц
Rн, кОм
5,1
5,1
7,5
1,0
5,1
5,1
5,1
C, мкФ
3,3
7,5
5,1
№ варианта
Амплитуда, В
Частота, Гц
Rн, кОм
6,8
1,5
1,5
6,8
1,5
1,5
1,0
C, мкФ
1,0
1,0
2,2
2,2
4,7
2,2
2,2
4,7
2,2
2,2
В случае появления окна с сообщением об ошибке Simulation Error Log/Audit Trail произвести самостоятельно подбор номиналов элементов в схеме.
3.10.9. Контрольные вопросы
1. Назначение и состав выпрямителей.
2. Требования к выпрямителям.
3. Состав и работа однополупериодной схемы выпрямления.
4. Достоинства и недостатки, применение однополупериодной схемы выпрямления.
Лабораторная работа №3. Исследование стабилизаторов напряжения
В большинстве случаев источники питания не могут самостоятельно обеспечить требуемую стабильность напряжения и тока. На практике находят применение параметрические, компенсационные и компенсационно-параметрические стабилизаторы. Наиболее часто используют параметрические стабилизаторы, работа которых основана на изменении параметров стабилизирующего элемента для компенсации влияния дестабилизирующих факторов.
Применение
Стабилизаторы напряжения используются в источниках питания для стабилизации постоянного напряжения, а также в качестве источников опорного напряжения.
Принцип действия
В стабилизаторах напряжения применяются элементы с нелинейной вольтамперной характеристикой, напряжение на которых мало зависит от протекающего через них тока. В качестве таких элементов используются полупроводниковые стабилитроны (диоды Зенера, Zener diodes).
При изменении входного напряжения ток через стабилитрон изменяется, что приводит к незначительным изменениям напряжения на стабилитроне и, следовательно, на нагрузке.
Однокаскадный стабилизатор напряжения
Состав
Схема однокаскадного стабилизатора напряжения приведена на рис. 43. Он состоит из стабилитрона D1 и ограничивающего резистора R1. Для стабилизации напряжения используется обратная ветвь ВАХ стабилитрона. Резистор R1 нужен для ограничения величины тока, протекающего через стабилитрон и исключения теплового пробоя p-n перехода.
Для исследования стабилизатора напряжения используется источник постоянного напряжения V1. Резистор R2 выступает в качестве нагрузки. Его номинал можно изменять.
Рис. 43. Однокаскадный стабилизатор напряжения
Пример работы схемы однокаскадного стабилизатора напряжения приведен на рис. 44.
а) б)
Рис. 44 Напряжения на входе (а) и выходе (б) однокаскадного стабилизатора напряжения (при подключенном источнике переменного напряжения)