Схемы на диодах

Размещено на http://www.allbest.ru/

Донецкий Национальный Технический Университет

Кафедра Компьютерной Инженерии

Отчёт

По лабораторной работе №1

Выполнил

Студент группы КС-10н

Хлопов Игорь

Проверил

Краснокутский В.А.

Донецк-2011

Цель работы: Экспериментальное исследование схем на диодах.

Оборудование: лабораторный стенд АВК-31, диод, резисторы: 270 Ом, 22 кОм,

9.1 кОм, 1 кОм, делитель напряжения, конденсаторы 0,1 мкФ и 1 мкФ.

Выполнение работы

1. Собираем схему однополупериодного выпрямителя. На выходе генератора синусоидального напряжения с помощью осциллографа наблюдаем соответствующую кривую. Отрицательный полупериод оказывается срезанным (диод находится в закрытом состоянии). Полученные в системе MICROCAP графики соответствуют полученным на осциллографе кривым. Все осциллограммы приведены на последней странице отчета. По осциллограмме определяем амплитуду синусоидального напряжения: A=5 В.

Рисунок 1. Схема однополупериодного выпрямителя

Рисунок 2. Работа однополупериодного выпрямителя

2. Подключаем параллельно нагрузке конденсатор емкостью 0.1 мкФ. В результате кривая становится несколько более стабильной. Это объясняется тем, что в положительный полупериод конденсатор отбирает на себя часть тока и заряжается, а в отрицательный полупериод он разряжается через нагрузку. Подключим конденсатор емкостью 1 мкФ. Кривая стала гораздо более стабильной. Это объясняется тем, что конденсатор большей емкости отбирает на себя больший ток и накапливает больший заряд в положительный полупериод, поэтому он сильнее препятствует нарастанию тока и стабильнее держит напряжение при разрядке через нагрузку.

Рисунок 3. Влияние параллельно подключенной емкости на выходной сигнал

3.Подключим параллельно нагрузке исходный конденсатор и заменим резистор 22 кОм резистором 1кОм. Сравним осциллограмму выходного сигнала с осциллограммой, полученной при исходной нагрузке. При большей нагрузке кривая более стабильная. Это объясняется следующим образом: чем больше сопротивление нагрузки, тем меньший ток создает в ней конденсатор (медленнее разряжается), и, соответственно, тем стабильнее держит напряжение на нагрузке.

Рисунок 4. Влияние нагрузки на выходной сигнал

выпрямитель напряжение диодный ограничитель

4. Собираем схему диодного ограничителя. Принцип работы схемы: при повышении напряжения до уровня опорного напряжения (точнее, выше на величину падения напряжения на открытом диоде) диод открывается, и лишний ток стекает через источник опорного напряжения в «землю».

Рисунок 5. Схема диодного ограничителя

Форма выходного напряжения, полученная в системе MICROCAP:

Рисунок 6. Работа диодного ограничителя

В данном случае не происходит обрезания напряжения, поскольку из-за больших сопротивлений даже при пиковом напряжении источника напряжение на нагрузке не превосходит опорного напряжения.

5. Заменим источник опорного напряжения делителем напряжения.

Рисунок 7. Делитель напряжения в качестве источника опорного напряжения

Отличие полученной осциллограммы от предыдущей состоит в том, что вершина импульса становится пологой. Это объясняется тем, что повышение входного напряжения приводит к повышению тока, стекающего через сопротивление 1 кОм в «землю» (и падения напряжения на нем). Таким образом, повышение входного напряжения приводит к повышению опорного напряжения. В источнике, близком к идеальному, (предыдущий пример) такого эффекта не наблюдается. Т.е. чем больше внутренне сопротивление источника, тем более нестабильным является опорное напряжение.

Рисунок 8. Форма выходного сигнала при использовании делителя напряжения в качестве источника опорного напряжения

По графику определяем максимальное значение напряжения U_max=5,633 В. На данном графике четко видно обрезание напряжения в схеме.

Расчет выходного сигнала методом эквивалентного генератора:

Выводы

В результате работы я исследовал схемы однополупериодного выпрямителя напряжения и диодного ограничителя, выяснил принципы их работы, Результаты, полученные в системе MICROCAP, соответствуют опытным данным.

Размещено на Allbest.ru