Задание 1 Исследование RC цепи
Работа добавлена на сайт samzan.net:
Задание №1. Исследование RC цепи.
- Собрем схему согласно рис.1. В настройках источника напряжения выбраем меандр амплитудой 10 В.
Рис.1. Схема для исследования RC цепи.
- Построим осциллограммы напряжения заряда и разряда конденсатора при различных значениях сопротивления резистора и емкости конденсатора, определим постоянную времени.
R=2 кОм, С=50 мкФ
Постоянная времени RC-цепи: τ=RC=2000 Ом * 0.00005 Ф=0.1 c
Рис.2. Осциллограмма напряжения заряда и разряда конденсатора (R=2 кОм С=50 мкФ).
Правило 0.7RC: За время 0.7RC конденсатор заряжается или разряжается на 50%.
За время 69.94 мс напряжение на конденсаторе достигло значения 4.98 В, что составляет ≈50% от напряжения источника:
Правило RC: За время RC конденсатор заряжается или разряжается на 63%.
За время 100.02 мс напряжение на конденсаторе достигло значения 6.18 В.
Рис.3. Проверка правил 0.7RC и RC по осциллограмме.
Правило 5RC: За время 5RC конденсатор заряжается или разряжается на 99%.
За время 499.96 мс напряжение на конденсаторе достигло значения 9.96 В.
Рис.4. Проверка правила 5RC по осциллограмме.
R=2 кОм, С=200 мкФ
Постоянная времени RC-цепи:
Рис.5. Осциллограмма напряжения заряда и разряда конденсатора (R=2 кОм С=200 мкФ).
Постоянная времени равна 0.4 с, а длительность прямоугольного импульса 0.7 с. Конденсатор не успевает полностью зарядиться или разрядиться.
R=5 кОм, С=10 мкФ
Постоянная времени RC-цепи:
Рис.6. Осциллограмма напряжения заряда и разряда конденсатора (R=5 кОм С=10 мкФ).
Постоянная времени равна 0.05с. За время прохождения прямоугольного импульса конденсатор успевает полностью зарядиться или разрядиться.
Задание № 2. Исследование вольтамперной характеристики диода.
- Соберем схему согласно рис. 7.
Рис.7. Схема исследования ВАХ диода.
- Изменяя значение сопротивления, построим вольтамперную характеристику исследуемого диода.
Таблица значений напряжения и тока для построения ВАХ:
Рис.8. Вольтамперная характеристика диода.
Рис.9. Фрагмент ВАХ диода в области обратного напряжения.
Рис.10. Фрагмент ВАХ диода в области прямого напряжения.
- Определим величину прямого напряжения, максимального обратного напряжения, обратного тока.
Прямое напряжение ≈1.3 В
Максимальное обратное напряжение ≈49.9 В.
Обратный ток ≈1мА(при 49.9 В).
Задание №3. Исследование выпрямителей.
- Соберем схему однополупериодного выпрямителя(Рис.11). Зададим входное напряжение 10 В, 50 Гц. Построим совмещенные осциллограммы входного и выходного напряжения.
Рис.11. Схема однополупериодного выпрямителя.
Рис.12. Осциллограммы входного(красный график) и выходного(синий график) напряжения.
На положительной полуволне напряжение на нагрузке меньше напряжения источника на величину прямого напряжения диода. На отрицательной полуволне к диоду приложено обратное напряжение. При этом диод закрыт и на нагрузке нет напряжения.
- Соберем схему двухполупериодного выпрямителя(Рис.13). Зададим входное напряжение 10 В, 50 Гц. Построим совмещенные осциллограммы входного и выходного напряжения.
Рис.13. Схема двухполупериодного выпрямителя.
Рис.14. Осциллограммы входного(красный график) и выходного(синий график) напряжения.
На положительной полуволне напряжение на нагрузке меньше напряжения источника на величину суммы прямого напряжения двух диодов. На отрицательной полуволне напряжение на нагрузке противоположно по знаку напряжения источника и меньше его на два прямых напряжения диода. Двухполупериодный выпрямитель в отличие от однополупериодного позволяет использовать и отрицательную полуволну входного напряжения
- Соберем схему трехфазного выпрямителя(Рис.15). Зададим входное напряжение 10 В, 1 Гц, сдвиг фазы источников 120° относительно друг друга. Построим совмещенные осциллограммы входного и выходного напряжения.
Рис.15. Схема трехфазного выпрямителя.
Рис.16. Осциллограммы входного(красный график) и выходного(синий график) напряжения.
Трехфазный выпрямитель обладает свойством пропускать наибольшее в данный момент напряжение из трех фаз источника.
Напряжение на нагрузке меньше напряжения источника на величину суммы прямого напряжения двух диодов.
Величина пульсации выходного напряжения меньше, чем в случае с двухполупериодным выпрямителем.
Задание №4. Применение фильтров на выходе выпрямителя.
- Соберем схему выпрямителя(Рис.17). Подберем параметры фильтра, удовлетворяющие заданным значениям напряжения пульсации и тока нагрузки.
UП=0.5 В, IН=40 мА.
Вычислим емкость требуемого конденсатора:
Рис.17. Схема выпрямителя с применением фильтра.
Рис.18. Осциллограммы входного(красный график) и выходного(синий график) напряжения.
Применение фильтра позволяет уменьшить пульсацию выходного напряжения.
Задание №5. Исследование вольтамперной характеристики стабилитрона.
- Соберем схему для исследования ВАХ стабилитрона(Рис.19).
Рис.19. Схема для исследования ВАХ стабилитрона.
- Изменяя значение сопротивления, построим вольтамперную характеристику исследуемого диода.
Таблица значений напряжения и тока стабилитрона:
Рис.20. Вольтамперная характеристика стабилитрона.
Рис.21. Фрагмент ВАХ стабилитрона.
Напряжение стабилизации 5.1 В
Задание №6. Исследование стабилизатора напряжения.
- Соберем схему стабилизатора напряжения(Рис.22) согласно варианту задания (выберем стабилитрон, определим величину токозадающего резистора). Напряжение питания схемы 12 В.
Uст=5,1В, Imin=20мА, Imax=50 мА
Подходящие параметры имеет стабилитрон 1N4733
Сопротивление токозадающего резистора:
Минимальное сопротивление нагрузки:
Максимальное сопротивление нагрузки:
Рис.22 Схема стабилизатора напряжения.
- Исследуем работу схемы в диапазоне рабочих нагрузок, и графически изобразим зависимости токов и напряжения стабилизации от величины нагрузки.
Таблица значений сопротивлений, напряжения и токов нагрузки и стабилитрона:
Рис.23. Зависимость токов нагрузки(красный график) и стабилитрона(синий график) от сопротивления нагрузки.
Рис.24. Зависимость напряжения стабилизации от сопротивления нагрузки.
В диапазоне рабочих нагрузок отклонения напряжения стабилизации не превышает 5%.
Министерство образования и науки Российской Федерации
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Юго-Западный государственный университет»
Кафедра теоретической механики и мехатроники
Лабораторная работа №1
По дисциплине: «Электроника»
Выполнил: ст. гр. МТ-91 Бабин Д.А.
Проверил: асс. Тарасова Е.С.
Курск 2011
2. а При удалении элемента он тоже выбирается из конца набора из вершины стека
3. Психофизика Психофизикой называется раздел психологии изучающий количественные отношения между силой
4. тема показателей качества продукции необходима для отражения экономической сущности качества через техниче
5. і І перше що бачухату Карпа Яркового
6. Статья- Пьер Буагильбер
7. Область существования параметра t-
8. . Мать-.Натальядомохозяйка
9. Полупроводниковые материалы
10. Реферат Политические партии в начале 20 века
11. Древнекитайская философия
12. на тему ~~Кто такие защитники Отечества~ Разучивание песни ~~Наша Армия~
13. Изменения рассматриваются как некое однократное явление требующее разовой реакции адаптации
14. Особенности аренды земельного участка в Российском законодательстве
15. тема подпадает любая система обработки информации в которой реализованы функции централизованного хранени
16. Менеджмент
17. Тема 6 Капитал Термін капітал англ
18. Да 5 баллов; Скорее да чем нет 4 балла; Затрудняюсь ответить 0 баллов; Скорее нет чем да 2 балл
19. Республиканские правила аудиторской деятельности и международные стандарты аудита- сравнение
20. путь перемещение скорость ускорение