Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Калужский филиал
Зайончковский В.С.
Методические указания по выполнению лабораторных работ по курсу «Физические основы микро- наноэлектроники»
«Исследование выпрямителей и стабилизаторов напряжения и тока»
2013
УДК 621.382.21
Данные методические указания издаются в соответствии с учебным планом специальности 2001.
Указания рассмотрены и одобрены кафедрой «Материаловедение» (ЭИУ4-КФ)
« »_________________2003 г. протокол №______________
______________________ Зав. кафедрой В.Г.Косушкин
подпись
методической комиссией Калужского филиала от
« »_________________2003 г. протокол №______________
_____________ Председатель методической комиссии
подпись
Рецензент ________________ к.т.н., доцент Зайцев А.К.
подпись
Автор ________________ Зайончковский В.С.
подпись
Аннотация
Рассмотрены некоторые теоретические основы работы схем выпрямителей и стабилизаторов напряжения и тока. Даны рекомендации по выполнению практической части лабораторных работ и составлению отчетов.
Редакция 2, исправленная и дополненная 14, 2014
Содержание
|
№ пп |
Содержание лабораторной работы |
№ стр. |
|
1 |
Ознакомление со стендом и приборами для выполнения лабораторных работ и исследование свойств выпрямительных диодов и выпрямительных схем (однополупериодной, двухполупериодной и мостовой) на их основе. |
3 |
|
2 |
Исследование свойств диодов Шоттки и стабилитронов, импульсных свойств диодов, а также параметрических стабилизаторов напряжения на их основе |
10 |
|
3 |
Исследование функционирования биполярных транзисторов со структурой p-n-p и n-p-n при включении по схеме с общим эмиттером (ОЭ), общей базой (ОБ) и общим коллектором (ОК) |
13 |
|
4 |
Исследование параметрического стабилизатора тока на биполярном транзисторе, и в виде схемы токового зеркала |
15 |
|
5 |
Исследование функционирования полевых транзисторов с управляющим p-n- переходом и МОП- транзисторов, а также стабилизаторов тока на их основе |
18 |
|
6 |
Исследование функционирования тиристоров (динисторов и тринисторов) |
|
|
7 |
Исследование импульсных свойств мощных транзисторов n-p-n- типа в неразделенном виде на кремниевой пластине |
|
|
8 |
Исследование режима по постоянному току каскада с общим эмиттером |
Работа № 1. Ознакомление с оборудованием и приборами для выполнения лабораторных работ
Цель работы: изучить принципы взаимодействия с лабораторным оборудованием и приборами для выполнения лабораторных Работ. Лабораторные работы данного цикла производятся с использованием оборудования для проведения лабораторно-практических работ по радиоэлектронике стенда типа 87Л-01 и осциллографа типа С1-83 (далее именуемых словом оборудование).
Технические характеристики оборудования
Электропитание – сеть (50 0.5) Гц, (22022) В.
Потребляемая мощность - не более 150 ВА.
Масса – не более 50 кг.
В состав оборудования входят: стенд лабораторный 87Л-01 со съёмными элементами и соединительными проводами (далее именуемы как стенд), блок коммутирующих плат (БКП), осциллограф С1-83.
Устройство оборудования
Конструктивно оборудование состоит из прямоугольного металлического каркаса (стенда) и осциллографа. В стенде установлены генераторные блоки, измерительные блоки и вторичные блоки питания. Параметры генераторных блоков указаны в таблице 1. Параметры вторичных источников питания представлены в таблице 2. Параметры измерительных блоков представлены в таблице 3.
Таблица 1.
|
№ пп |
Наименование источника сигнала |
Вид сигнала |
Пределы изменения частот |
Величина сигнала, не менее |
|
1. |
Генератор прямоугольных импульсов, ГПИ |
Прямоугольный импульс |
20 Гц – 100 кГц |
3 В, амплитуда |
|
2. |
Генератор низкой частоты, ГНЧ |
Синусоидальное напряжение |
20 Гц – 100 кГц |
0. 5 В, эффективн. |
|
3. |
Генератор высокой частоты, ГВЧ |
Синусоидальное напряжение |
Генератор – (46530) кГц, гетеродин (93030) кГц |
0.3 В, эффективн. 0. 3 В, эффективн. |
Таблица 2.
|
№ пп |
Наименование источника питания |
Пределы регулирования |
Максимальный ток нагрузки, мА |
|
1. |
Источник постоянного напряжения (генератор напряжения), ГН1 |
(+0.5…-7) В |
5 ( при напряжении U= - 7 В) |
|
2. |
Источник постоянного напряжения (генератор напряжения), ГН2 |
(+1.0…15) В |
200 ( при напряжении U= + 15 В) |
|
3. |
Источник постоянного напряжения (генератор напряжения), ГН3 |
(0…100) В |
5 ( ток короткого замыкания) |
|
4. |
Источник постоянного тока (генератор тока), ГТ |
(0…10) мА |
11 ( не менее) |
|
5. |
Источник переменного напряжения), ИП со средней точкой |
15 В+15% |
50 |
Таблица 3.
|
№ пп |
Наименование и обозначение прибора |
Измеряемый параметр |
Пределы измерения |
|
1. |
Ампервольтметр постоянного тока, АВМ1 |
U-, I |
(0-25) В. (0-100) мА. |
|
2. |
Ампервольтметр, АВМ2 |
U-, I |
(0-100) В. (0-50) мА. |
|
3. |
Ампервольтомметр, АВМ2 |
U-, I, R |
(0-5) В, (0-1) мА. (0 – 100) кОм |
|
4 |
Милливольтметр, МВ |
U |
(0-500) мВ, В. (0-250) мА. |
|
5 |
Частотомер, ЧМ |
f |
(0-100) кГц |
|
6 |
Измеритель выхода, ИВ |
I вых ГТ. U- Uвых. ГНЧ Uвых. ГВЧ F чм Uгн1 Uгн2 UИП Uгн3 |
(0…1) мА; (0…10) мА (0-25) В (0…1) В эфф. (0…1) В эфф. (0…100)кГц (0-1) В, (0…-10) В (0-25) В (0-25) В (0…100) В |
Общий вид оборудования представлен на рис. 1. В состав оборудования входит осциллограф – поз 1, стенд – поз 2, коммутационная плата – поз. 3. В состав стенда входят – Блок прямоугольных импульсов – поз. 3 , Генератор низкой частоты – поз. 2, генератор высокой частоты – поз. 1 , блок питания - поз. 8 , измерительные блоки поз. .
Блоки генераторные и измерительные имеют унифицированную конструкцию и состоят из панелей с кронштейнами. На панелях установлены элементы управления, регулирования и измерительные приборы. Блоки электрически связаны между собой жгутом.
Генератор прямоугольных импульсов (ГПИ) представляет собой преобразователь синусоидального напряжения, поступающего от генератора низкочастотного (ГНЧ), в прямоугольные импульсы. Поэтому работа ГПИ невозможна без функционирования ГНЧ. При этом входной синусоидальный сигнал от ГНЧ преобразуется триггером Шмитта (одновибратор) в прямоугольные импульсы. Длительность этих импульсов регулируется потенциометром, ось которого выведена на переднюю панель, диапазон устанавливается переключателем. Амплитуда импульсов регулируется посредством изменения напряжения на выходном каскаде, представляющем собой эмиттерный повторитель. Входной импульс этого каскада переводит выходной транзистор эмиттерного повторителя в насыщение, поэтому амплитуда выходного импульса будет равна напряжению на коллекторе транзистора.
ГНЧ выполнен по двухкаскадной схеме генератора с мостом Вина в цепи положительной обратной связи. Для улучшения формы сигнала и повышения стабильности выходного напряжения применена отрицательная обратная связь и нелинейная обратная связь.
ГВЧ состоит из двух высокочастотных генераторов: основного и вспомогательного (гетеродина). Оба генератора перестраиваются по частотному диапазону блоком сдвоенного конденсатора с сохранением постоянной разности частот – 465 кГц. Напряжение основного генератора модулируется по амплитуде сигналом, поступающим от ГНЧ. Поэтому при работе с ГВЧ надо включать и ГНЧ. Сигнал основного генератора поступает на выход через клеммы ГТ – в режиме генератора тока и клеммы ГН – генератора напряжения. Сигнал гетеродина может сниматься с клемм «гетеродин».
Измерительная часть стенда состоит из нескольких блоков, объёдиненных на трёх панелях.
Так измерительные блоки АВМ1 и АВО, расположенные за верхней правой панелью стенда, работают на один показывающий стрелочный прибор, который переключается, при необходимости с выхода АВМ1 на выход АВО и обратно, тумблером. АВМ1 предназначен для измерения постоянных токов и напряжений. АВО используется для измерения малых напряжений, токов и активных сопротивлений.
На средней правой панели размещены блоки АВМ2 и МВ. Они также имеют общий показывающий прибор, который при необходимости подключается либо к выходу блока АВМ2 или к выходу блока МВ. Блок АВМ2 используется для измерения постоянных токов и напряжений, а блок МВ используется для измерения переменного напряжения.
На нижней панели объединены блоки ЧМ и ИВ. Их выходы также подключены на общий стрелочный показывающий прибор. Блок ЧМ предназначен для измерения частоты. А блок ИВ (измеритель выхода) измеряет выходное напряжение блоков ГНЧ, ГВЧ, ГН1, ГН2, ГН3, выходной ток генератора тока ГТ.
В самой нижней центральной части стенда расположен блок питания, котором расположены источники питания приборов: стабилизированный выпрямитель на 15 В,
В состав оборудования входит также блок коммутирующих плат (БКП), состоящий из двух плат №1 и №2, выполненных из гетинакса и соединённых стойками. В коммутирующих платах размещены контактные гнёзда для установки съёмных элементов и соединительных проводов. Гнёзда (с внутренней стороны коммутирующей платы) электрически соединены между собой. Съёмные элементы, состоящие из крышки и изоляционного основания, имеют также штыри, которые устанавливаются в гнёзда на коммутирующей плате. На блок коммутирующих плат устанавливают сменные панели, изготовленные из изоляционного материала. В этих панелях имеются отверстия для установки съёмных электрорадиоэлементов. На лицевой стороне сменной панели маркировочной краской нанесена электрическая принципиальная схема лабораторно-практической работы с условными обозначениями элементов схемы, номера раздела лабораторной работы и изделия. Сменные панели с номерами разделов лабораторных работ, расположенных в нижних углах, устанавливаются на коммутирующей плате №1, а сменные панели, с номерами расположенными в верхних углах, – на коммутирующей плате №2.
Структурная схема оборудования для проведения лабораторных работ представлена на рис. 2.
Рис. 2
Важнейшей составной частью оборудования для проведения этого комплекса лабораторно-практических работ является электронный осциллограф С1-83. Это двухканальный осциллограф, позволяющий наблюдать во времени и измерять параметры электрических сигналов в диапазоне от постоянного тока до токов с частотой в 5 МГц и амплитудой от одного милиВольта до 20 Вольт без входного делителя и до 200 вольт с входным делителем, соединенным с кабелем и щупом. Этот делитель присоединяется к входному разъёму осциллографа посредством быстросъёмного байонетного соединения. Входное устройство каналов 1 и 11 может переключаться в разные режимы работы посредством ручки, имеющей черный наконечник. При этом возможны три варианта видов входа: открытый вход, обозначенный знаком «», позволяющим исследовать постоянные и переменные во времени сигналы; закрытый вход, обозначенный знаком «», позволяющим исследовать только переменные во времени сигналы, с амплитудой до 20 В, без входного делителя сигналов. Входное устройство может быть присоединено к земле – центральный проводник входного устройства в этом случае подключается к земляному контуру прибора. Устройство данного осциллографа позволяет наблюдать также функциональные зависимости сигнала, поступающего на канал 1, в зависимости от сигнала, поступающего на канал 11. Развёртка сигналов во времени позволяет исследовать сигналы с ценой деления по горизонтали от 0.05 мкс до 5 с. Запуск развёртки сигнала во времени производится от блока развёртки, при этом синхронизация может быть внутренняя или внешняя, либо переведена в режим исследования функциональной зависимости Y=f(X). С ручкой перемещения осциллограммы во времени (по оси Х) соединён переключатель масштаба развёртки, позволяющий в 5 раз изменять масштаб по оси времени. Аналогичный переключатель соединен с ручкой перемещения картинки по оси У, позволяющий изменять масштаб по оси У в 10 раз. Внутренняя синхронизация запуска может быть произведена положительным или отрицательным импульсом напряжения. Внешняя синхронизация может производиться разным уровнем напряжения в диапазонах (0.5-5) В или (5-50) В, которое подают на вход внешней синхронизации, имеющий две однополюсные розетки в правом нижнем углу лицевой панели осциллографа. Для исследования функциональной зависимости двух сигналов, подаваемых на входы каналов 1 и 11, необходимо нажать кнопу Х-У в блоке синхронизации и кнопку с таким же обозначением вблизи входного разъёма канала 11.
Оборудование.
1. Лабораторный стенд 87Л-01, коммутационная плата №1, осциллограф С1-83.
Задание.
1. Определите характерные диапазоны напряжения и силы тока, которые выдают генераторы напряжения и тока, встроенные в стенд – ГН1, ГН2, ГН3 и ГТ. Определите с помощью осциллографа величину и форму напряжения от источника напряжения.
2. С помощью осциллографа С1-83 определите форму и диапазоны изменения длительности и амплитуды импульсов, выдаваемых генератором прямоугольных импульсов, диапазоны изменения амплитуды и частоты генераторов низкой и высокой частоты вашего конкретного стенда.
3. Наблюдайте на экране осциллографа диапазон перестройки глубины модуляции генератора высокой частоты и диапазон выходных напряжений данного генератора в режиме синусоидального сигнала.
Порядок выполнения работы.
Рис. 3
Рис. 4
Х11 и Х12 с генератором прямоугольных импульсов согласно рис.5.
Рис. 5
Отчет должен содержать схемы электрические принципиальные, осциллограммы, данные по измерению напряжений, графики искомых функциональных зависимостей. В конце работы сформулируйте и занесите в отчёт выводы по данной лабораторной работе.
ВНИМАНИЕ!
-
Работа №1а. Исследование свойств выпрямительных диодов и выпрямительных схем (однополупериодной, двухполупериодной и мостовой) на их основе.
Цель работы: изучить свойства выпрямительных диодов и принципы работы однополупериодной схемы выпрямителей.
« Теория.
Вольтамперная характеристика идеального p-n – диода описывается моделью Шокли, согласно которой зависимость тока от напряжения на выводах даётся выражением
(1)
где - ток насыщения (обратный ток диода при ). Точно такое же выражение получается для ВАХ диода Шоттки в моделях Бете и Давыдова-Пекара-Шоттки. Экспоненциальная зависимость от напряжения обусловлена в обоих случаях надбарьерным механизмом прохождения тока. Однако физические интерпретации тока насыщения для p-n – диода и диода Шоттки совершенно различны. В первом случае он определяется экстракцией неосновных носителей заряда, во втором – эмиссией или диффузией основных носителей заряда.
Для учёта отклонений от идеальных моделей формула (1) модифицируется – в показатель экспоненты вводится коэффициент неидеальности m,
(2)
Основные причины отклонения от идеальности p-n –диода – падение напряжения на последовательном сопротивлении, рекомбинация и генерация носителей в ОПЗ, утечки. В диоде Шоттки имеют значения только первая и последняя причины.
Токи насыщения и коэффициенты неидеальности – важные параметры диодов. По их температурным зависимостям можно определить физические параметры структур – ширины запрещённой зоны полупроводника и потенциальный барьер со стороны металла в диоде Шоттки.
2.1 Модели полупроводниковых диодов
Однопараметрическая модель Шокли описывает ВАХ идеального диода:
(1)
Здесь - разность потенциалов (напряжение) на выводах диода, - постоянная Больцмана, Т – абсолютная температура диода. Единственный параметр имеет смысл тока насыщения при обратном смещении диода при . Этот параметр равен произведению площади p-n-перехода S и плотности тока насыщения
, (1а)
где - концентрации доноров и акцепторов в p- и n-областях соответственно, - собственная концентрация носителей, , - диффузионные длины и времена жизни неосновных электронов и дырок. Модель Шокли описывает только ток инжекции.
Если имеет место гомо p-n переход, то формулу (1а) можно модифицировать и выразить плотность тока насыщения с учетом величины ширины запрещенной зоны полупроводника :
Прямая ветвь ВАХ реального диода описывается двухпараметрической зависимостью, обобщающей формулу Шокли:
(2)
Здесь - коэффициент неидеальности диода. Он учитывает влияние на ток следующих факторов:
- рекомбинации носителей в области пространственного заряда (ОПЗ);
- утечек носителей;
- последовательного сопротивления базы.
Каждый из перечисленных факторов доминирует на определённых интервалах изменения токов или напряжений, поэтому коэффициент неидеальности и ток насыщения принимают на этих интервалах разные значения. В области малых токов преобладает вклад рекомбинации и утечек (при этом ). В области средних токов доминируют инжекционные токи и токи утечки, поэтому коэффициент неидеальности равен . В области больших токов, где начинает сказываться падение напряжения на последовательном сопротивлении базы, коэффициент неидеальности сначала возрастает до значений , а затем зависимость вообще меняется с экспоненциальной на степенную .» - Теория свойств диодов взята из Методических указаний к выполнению лабораторной работы №1 по курсу «Твердотельная электроника» «Сравнительное изучение ВАХ полупроводникового диода и диода Шоттки», авторы Головатый Ю.П., Зайончковский В.С.
Схемы получения постоянного тока из переменного содержат полупроводниковые выпрямительные диоды.
Фотография сменной панели для монтажной платы №1 для построения вольтамперных характеристик диода представлена на рис. 1.
Эта же схема применяется и для исследования диодов Шоттки, диодов на гетероструктурах и туннельных диодов
В схеме однополупериодного выпрямления (рис. 2, а) в течение первого полупериода (полярность напряжения U2 вторичной обмотки трансформатора Т указана без скобок) ток нагрузки IН проходит по цепи: вывод 1 трансформатора Т, диод VD, резистор RН, вывод 2. При этом на нагрузке появляется синусоидальный импульс напряжения URн (рис. 1, в), а на диоде VD – прямое падение напряжения Uпр (рис. 1, г). В течение следующего полупериода (полярность напряжения указана в скобках) в цепи нагрузки протекает малый обратный ток Iобр диода VD, максимальное обратное напряжение на котором будет равно будет примерно равно амплитуде вторичного напряжения U2m.
Рис.2 Схема однополупериодного выпрямления (а) и ее временные диаграммы (б-г)
Фотография сменной панели для монтажной платы №1для построения исследования свойств одно и двухполупериодных выпрямителей представлена на рис. 3.
Так как при однополупериодном выпрямлении выходное напряжение один раз за период достигает максимального значения, то частота его пульсаций равна частоте сети. В схеме двухполупериодного выпрямления с нулевым выводом (рис. 2, а), временные диаграммы которой показаны на рис. 2, б-е, в первый полупериод в точке 1 относительно точки 2 действует положительное напряжение, а в точке 3 – отрицательное. Вторичную обмотку трансформатора Т выполняют так, чтобы в точках 1 и 3 были одинаковые, но противофазные относительно точки 2 напряжения U и U. Напряжение U вызывает ток I1, который протекает по цепи: точка 1, диод VD1, резистор RН, точка 2 (т.е. ток в нагрузку поступает с верхней половины вторичной обмотки трансформатора Т). Ток I1 создает на резисторе RН падение напряжения URн, полярность которого указана, а амплитуда равна амплитуде напряжения U2m между точками 1 и 2. В течение этого полупериода диод VD2 закрыт напряжением, действующим между точками 1 и 3, максимальное значение которого равно амплитудному значению напряжения на всей вторичной обмотке трансформатора или двойной его амплитуде 2 U2m на ее половине. При этом на проводящем ток в течение всего полупериода диоде VD1 образуется небольшое прямое падение напряжения Uпр.
Рис.4. Схема двухполупериодного выпрямления с нулевым выводом (а) и ее временные диаграммы (б-е).
В следующий полупериод диод VD2 начинает проводить ток по цепи: точка 3, диод VD2, резистор RН, точка 2. При этом на нагрузке появляется синусоидальный импульс напряжения той же полярности, что и в первый полупериод. Диод VD1 в течение второго полупериода закрыт.
Таким образом, диоды поочередно проводят ток в нагрузку.
Частота пульсаций выходного напряжения при двухполуперидном выпрямлении равна удвоенной частоте напряжения сети, так как за один период ток нагрузки достигает максимума.
Оборудование.
1. Лабораторный стенд 87Л-01, коммутационная плата №1:
-- сменная панель №1 – снятие прямых ветвей ВАХ Ge –диодов, Si –диодов, GaAs- диодов. В работе использовать генератор постоянного тока ГТ, измерители АВМ1, АВМ2. Электрическая принципиальная схема панели 1 дана на рис. 5.
3. Лабораторный стенд 87Л-01: источник питания ИП, измерители АВМ1, АВМ2, и МВ, коммутационная плата №1: -- сменная панель № 8 (рис. 4) - исследование схемы одно- и двухполупериодного выпрямления.
3. Осциллограф С1-83.
Задание.
1. Определите характерные диапазоны напряжения, при которых маломощные германиевые, кремниевые и арсенидгаллиевые диоды находятся в открытом состоянии (в диапазоне токов (0.1-10) мА). Используемые в работе выпрямительные диоды имеют предельно допустимое обратное напряжение – свыше 30 В, предельно допустимый прямой ток – свыше 30 мА. Постройте ВАХ диодов кремниевого, германиевого, арсенид-галлиевого для прямого смещения
2. Изучите принципы работы одно – и двухполупериодного выпрямителей, а также работу сглаживающего фильтра.
Порядок выполнения работы.
1. На коммутационной плате №1 соберите схему определения диапазона напряжения - когда диод является открытым, используя сменную панель №1 и следующий набор радиоэлементов:
Германиевый диод, кремниевый диод, арсенид галлиевый диод.
Рис. 5
V1 – диод КД103 С1,С2 – 20 мкФ
R1 – 200Ом R2 – 510 Ом
ВНИМАНИЕ!
Контрольные вопросы
Приложение
Таблица 1
|
№пп |
Тип диода |
Материал структуры |
Uобр. макс, В |
Iвыпр. макс., А |
|
1 |
КД103А |
Кремний |
50 |
0.1 |
|
2 |
Д9Б |
Германий |
10 |
0.04 |
|
3 |
Д9В |
Германий |
20 |
0.02 |
Таблица 2
|
N пп |
Полупроводник |
Eg, эВ приТ=300К (*77К) |
n, см2/В*c при 300К (*77К) |
p, см2/В*c при 300К (*77К) |
|
B*104300К/ (*77K)эВ/град |
||
|
1 |
Si |
1.12 |
1350 |
480 |
0.56 |
1.08 |
11.7 |
+4.0 |
|
2 |
Ge |
0.66 |
3900 |
1900 |
0.33 |
0.66 |
16.3 |
+4.2 |
|
4 |
AlSb |
1.6 |
400 |
50 |
0.11 |
0.39 |
11 |
+3.5 |
|
5 |
GaN |
3.5 |
150 |
100? |
0.2 |
1.0? |
10? |
+4.0? |
|
6 |
GaP |
2.25 |
120 |
120 |
0.13 |
0.8 |
10? |
+5.4 |
|
7 |
GaAs |
1.43 |
8600 |
400 |
0.07 |
0.45 |
12 |
+4.9 |
|
8 |
GaSb |
0.69 |
4000 |
650 |
0.045 |
0.39 |
15 |
+3.5 |
|
9 |
InP |
1.28 |
4000 |
650 |
0.07 |
0.40 |
12.1 |
+4.6 |
Работа №1б. Исследование мостовой схемы выпрямителя и RC- фильтра
Цель работы: изучение принципа работы мостовой схемы выпрямителя.
Общие вопросы мостового выпрямления
В схеме однофазного мостового выпрямителя (рис. 1, а), временные диаграммы которого показаны на рис.6, б – е, вторичная обмотка трансформатора рассчитана на то же напряжение U2, что и половина вторичной обмотки трансформатора в схеме двухполупериодного выпрямления. В первый полупериод в точке 1 трансформатора Т действует положительное по отношению к точке 2 напряжение U2 и ток I1 протекает по цепи: точка 1, диод VD1, резистор RН, диод VD4, точка 2. На нагрузке RН образуется падение напряжения URн, знаки которого указаны на рисунке 1, а без скобок. В течение этого полупериода диоды VD2 и VD3 тока не проводят, так как закрыты поступающим на них через открытые диоды VD1 и VD4 напряжением U2, максимальное значение которого равно его амплитуде U2m. Таким образом, в однофазной мостовой схеме максимальное напряжение на закрытом диоде вдвое меньше, чем в двухполупериодной. В следующий полупериод при изменении напряжения на вторичной обмотке трансформатора Т на противофазное (на рис. 1, а полярность указана в скобках) ток нагрузки I2 протекает по цепи: точка 2, диод VD3, резистор RН, точка 1, т.е. в том же направлении, что и в первый полупериод. Частота пульсаций выпрямленного напряжения в мостовой
Рис. 6 Схема однофазного мостового выпрямления (а) и ее временные диаграммы (б-е).
схеме, как и в двухполупериодной, равна удвоенной частоте сети.
Фотография сменной панели для монтажной платы №1для построения исследования свойств одно и двухполупериодных выпрямителей представлена на рис. 7.
Оборудование.
Задание.
Изучите принцип работы однофазной мостовой схемы выпрямления.
Порядок выполнения работы.
V1…V4 – диод КД103 (используемые в работе выпрямительные диоды имеют предельно допустимое обратное напряжение – свыше 30 В, предельно допустимый прямой ток – свыше 30 мА), конденсаторы С1,С2 – 20 мкФ, резисторы R1 – 330 Ом, R2–510 Ом.
Рис. 8
ВНИМАНИЕ!
Контрольные вопросы
Параметры выпрямительных диодов смотрите в приложении к лабораторной работе №1.