Программа исследований и порядок работы

Исследование вольт-амперных характеристик диодов

Собрать на рабочем столе программы Electronics Workbench схему рис. 5 для построения прямой ветви ВАХ полупроводниковых диодов. Произвести измерения ВАХ кремниевого и германиевого диодов, модели которых заданы в таблице.

Источник тока

Рис. 5. Схема измерений прямой ветви ВАХ

Модели кремниевых диодов следует выбирать в библиотеке national, а германиевых – motorol2.

Таблица

Варианты заданий

Вариант	Модель диода	Параметры выпрямителя
Кремниевый	Германиевый	Uвых, В	Iн, мА
	1N3064	mbr10100
	1N4009	mbr1060
	1N4149	mbr1545ct
	1N4150	mbr2545ct
	1N4151	mbr340
	1N4152	mbrb3030ct
	1N4153	mbr7030wtl
	1N4154	mbrb3030ctl
	1N4305	mbrb4030
	1N4446	mbrd1035ctl
	1N4447	mbrd835
	1N4448	mbrs130ltr
	1N4449	mbrs140t3
	1N4454	mbrs340t3

Изменяя значения прямого тока I_пр в пределах от 1 мА до 100 мА (10…12 точек), произвести измерения прямого напряжения U_пр. Построить характеристики I_пр = f (U_пр) обоих диодов в одних и тех же координатах (напряжение – по горизонтали, ток – по вертикали).

Исследование схемы однополупериодного выпрямителя

Собрать на рабочем столе программы Electronics Workbench схему выпрямителя рис. 3 с одним диодом. Установить переменное напряжение U₂ на вторичной полуобмотке трансформатора T в соответствии с заданной величиной выпрямленного напряжения U_вых и сопротивление нагрузки R_н, соответствующее заданному току I_н (см. таблицу).

Рассчитать емкость С_ф конденсатора фильтра, при которой пульсации выходного напряжения составляют не более 5 % от выходного напряжения U_вых.

Зафиксировать показания приборов и сравнить с заданными значения U_вых, I_н и напряжение пульсаций U_п. Изобразить диаграммы переменного напряжения U₂ и напряжения U_вых на нагрузке.

Исследование схемы двухполупериодного выпрямителя

Подключить в схему выпрямителя рис. 3 второй диод. Остальные компоненты оставить такие же, как и в схеме однополупериодного выпрямителя. Зафиксировать показания вольтметра V3, измеряющего напряжение пульсаций U_п.

Изобразить диаграммы переменного напряжения U₂ и напряжения U_вых на нагрузке.

Методические указания

В схеме рис. 3 применяется трансформатор из магазина компонентов Basic. В свойствах трансформатора выбрать в библиотеке default модель ideal и в меню Edit установить требуемую величину коэффициента трансформации ( Primary-to-secondary turns ratio ) как отношение напряжения U₁ на первичной обмотке к удвоенному напряжению U₂ на каждой полуобмотке вторичной катушки: N = U₁ / (2·U₂).

Задавшись допустимой величиной напряжения пульсации U_п, можно определить значение Δ U = 2 U_п, Пиковое напряжение на конденсаторе U_max = U_вых + Δ U / 2. Амплитуду напряжения на полуобмотке трансформатора можно найти по формуле U_2m ≈ U_max + 2 В, откуда действующее значение U₂ = U_2m / .

При расчете пульсаций выпрямленного напряжения U_вых можно допустить, что время заряда конденсатора С_ф занимает 25%, а время разряда – 75% от длительности периода пульсаций T_п. Период пульсаций в однополупериодной схеме равен периоду переменного тока в сети (20 мс), а в двухполупериодной – половине периода (10 мс).

Расчет емкости С_ф следует произвести, исходя из формулы (1).

5. Контрольные вопросы

1. Что называют полупроводниковым диодом?

2. Какую область полупроводникового диода называют базой, а какую – эмиттером?

3. Какой электрод полупроводникового диода называют анодом, а какой – катодом?

4. Какие физические явления и свойства p-n перехода используются в выпрямительных диодах?

5. Чем характеризуются особенности прямой и обратной ветвей ВАХ выпрямительного диода?

6. На какую величину отличается пиковое значение выходного напряжения выпрямителя от амплитуды переменного напряжения при работе на резистивную нагрузку?

7. Как влияет емкость конденсатора фильтра на пульсации выходного напряжения выпрямителя?

8. Как и почему влияет ток нагрузки на величину пульсаций выходного напряжения?

9. Почему схема двухполупериодного выпрямителя обладает лучшими показателями, чем однополупериодная схема?

Содержание отчёта

Отчёт должен содержать:

1) титульный лист;

2) наименование работы и цель исследований;

3) схему и таблицы результатов измерений и графики ВАХ кремниевого и германиевого диодов; значения напряжения пробоя диодов;

4) принципиальные электрические схемы однополупериодного и двухполупериодного выпрямителей;

5) расчет компонентов схемы выпрямителя, осциллограммы напряжений в схемах однополупериодного и двухполупериодного выпрямителей и показания измерительных приборов.

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. USB программатор микроконтроллеров AVR и AT89S, совместимый с AVR910
2. XXII съезд КПСС-принятие новой (третья) программа КПСС – предусматривалось
3. Авторская программа 3TP Б. И. Шейко
4. Авторская программа ЗТР Б. И. Шейко
5. Авторская программа ЗТР И. Ю. Беляева
6. Авторское видение роли специалиста по ОРМ в обеспечении социальной безопасности молодежи: итоги авторских исследований, проектов, модели.
7. Анализирующее скрещивание и его значение для генетических исследований. Закон «чистых гамет» и его цитологическое обоснование.
8. апреля 2010 председатель правительства России В. В. Путин сообщил, что до 2012 года государство выделит не менее 38 млрд рублей на поддержку научных исследований в вузах.
9. Б1.В.ОД.11 Методы педагогических исследований
10. Виды и формы научных исследований
11. Виды исследований и методы социальной психологии старения
12. Виды исследований на нестационарных режимах