ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ

ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра ЭАФУ

Отчет по

Лабораторной работе №1
«Нелинейные цепи переменного тока»

Выполнил студент гр. 0А05

Парепко М.С.

Проверил преподаватель

Мезенцев А.А.

Томск-2012

Цель работы: наблюдение преобразований и искажений нелинейными элементами, ознакомление с методами расчёта в режимах большого и малого сигналов.

Ход выполнения лабораторной работы:

1. Режим малого сигнала.

1.1. В пакете Electronics Workbench собрать схему (Рисунок 1).Используем диод Philips BA220.

Рисунок 1

1.2. Изменяя величину источника E, снять прямую и обратную ВАХ ветви диода. Результаты эксперимента занести в таблицу (Таблица 1 для прямого включения, Таблица 2 для обратного включения).

Таблица 1

Таблица 2

1.3. Построить зависимость I1 = f(U1).

Прямое включение (График 1):

График 1

Из графика видим, что при значениях напряжения от 0 В до 0, 6 В существует ток утечки (темновой ток). При значении напряжения 695 В диод открывается, т.е. через него начинает течь ток.

Обратное включение (График 2):

График 2

При значениях напряжения от 0 В до -100000 В так же наблюдается темновой ток, но при некотором критическом значении напряжения, равном для данного диода 999500 В наблюдается резкое возрастание тока при практически неизменном напряжении. Это явление называется пробоем диода, что ведет к его неисправности.

1.4. Для наблюдения экспериментальных временных характеристик в режиме малого сигнала применить схему на переменном токе (Рисунок 2).

Рисунок 2

1.5. Проследим за показаниями осциллографа (График 3).

График 3

Из осциллограммы можно заметить, что вместо отрицательной полуволны мы видим прямую линию, что означает выпрямление тока, следовательно, мы можем использовать диоды в цепях переменного тока как выпрямители, но происходит потеря отрицательных полуволн (однополупериодный выпрямитель), а положительными полуволнами так же описывается переменный ток.

2. Исследование работы диодов в режиме сильного сигнала на примере двухполупериодного выпрямителя.

2.1. В пакете Electronics Workbench собрать схему, представленную на рисунке 3.

Рисунок 3

2.2 Снять осциллограммы на диоде (D3) и на нагрузке для трёх случаев:

А) Без C и L (включен ключ S1, S2 и S3 – выключен, График 4);

График 4

В) С С (включены ключи S1, S3, а ключ S2 – выключен, График 5);

График 5

С) С L (включен ключ S2, а S3 и S1 – выключены, График 6).

График 6

По полученным осциллограммам видно, что диодный мост работает как выпрямитель тока, но уже без потери отрицательных полуволн (двуполупериодный выпрямитель), при этом емкостный и индуктивный элемент можно использовать в качестве фильтров, которые еще сильнее разглаживают сигнал, полученный с помощью диодного моста.

Вывод:

При выполнении лабораторной работы познакомились с полупроводниковым прибором, таким как диод, и его характеристиками, построили ВАХ реального диода, с помощью которой выяснили, что он пропускает ток только в одном направлении. Также обнаружили, что диод и диодным мост можно использовать в качестве выпрямителя тока. Этот эффект можно усилить, использование фильтров, таких как емкостные и индуктивные элементы.

Поиск по сайту: