Задание диоды_в_ист.пит. (Методичка для лабораторных работ)

Задание.

Опыт 1. Измерить напряжения вторичной обмотки трансформатора с помощью осциллографа.

Активизировать контрольную точку КТ1 первой клавишей коммутатора.

Переключатель SA1 поставить в положение 13,9

Переключатели SA2 – SA6 поставить в следующие положения:

1, 5, 7,17, 22.

Н астроить осциллограф, включив открытый вход. На осциллографе С1-72 нажать кнопку с обозначением:

Н а осциллографе С1 –68 поставить тумблер в положение « ».

Подключить измерительный кабель осциллографа к стенду, соединив штекер «земля» с любым заземленным гнездом стенда. Временно установить сигнальный штекер осциллографа в соседнее заземленное гнездо стенда и в этом положении установить нулевую линию на верхней границе экрана, а затем установить сигнальный штекер осциллографа на место, подключив к верхнему гнезду «КТ». Переключатель «Усилитель Y» поставить в такое положение, чтобы полезный сигнал занимал максимальную площадь экрана.

Ручками «стабильность» и «уровень» добиться неподвижной картинки. Ручкой «время / деление» выделить на экране 2 – 4 полуволны.

Измерение амплитуды сигнала в этом случае производится путем отсчета делений на экране от его верхней границы. (Делить на 2 в этом случае не надо!)

Напомним, что категорически запрещается подсоединять заземленный штекер осциллографа к незаземленным точкам схемы.

Изменяя положения переключателя SA1 от 7,6 до 13,9 измерить амплитудные значения напряжения и рассчитать их среднеквадратичные величины. Заполнить таблицу 1, используя формулу:

U_скв = 0,707 U_а

Отметить насколько измеренные значения среднеквадратичных величин отличаются от указанных на переключателе. Объяснить, с чем связаны эти отклонения.

Таблица 1.

Опыт 2. Измерить пиковые значения напряжения после выпрямителя с помощью осциллографа для однополупериодного выпрямителя для чего поставить переключатель SA2 в положение - 5 и для двухполупериодного выпрямителя, поставив переключатель в положение – 6).

Активизировать контрольную точку КТ2 второй клавишей коммутатора.

Переключатели SA3 – SA6 поставить в следующие положения:

1, 7,17, 22.

Изменяя положения переключателя SA1 от 7,6 до 13,9 и не изменяя настройки осциллографа измерить пиковые значения напряжения выпрямителя U_{max 1} и U_{max 2}. Рассчитать падение напряжения на диодах, сравнивая полученные пиковые напряжения с амплитудными Ua из таблицы 1.

Заполнить таблицу 2, используя формулы:

U_диода = U_а- U_{max 1}

U_моста = U_а- U_{max 2} , где U_а - амплитудное напряжение вторичной обмотки трансформатора, U_{max 1} - пиковое значение после однополупериодного выпрямителя, U_{max 2} - пиковое значение после двухполупериодного выпрямителя

Примечание: Измерения производить по той же методике, что и в первом опыте, не изменяя настройки осциллографа.

Таблица 2.

Опыт 3. Определить коэффициент пульсации напряжения после фильтра, для чего активизировать контрольную точку КТ4 четвертой клавишей коммутатора.

Переключатель SA1 поставьте положение 13,9

Переключатели SA2 – SA6 поставить в следующие положения:

2, 5 или 6, 7,17, 21 или 22.

Для того, чтобы определить пиковые значения напряжения после фильтра и однополупериодного выпрямителя - U_max5 поставьте переключатель SA2 в положение – 5, а после фильтра и двухполупериодного выпрямителя - U_max6 – поставьте переключатель SA2 в положение – 6. Если переключатель SA3 поставить в положение 22, то включен простейший фильтр, а в положении 21 – П-образный.

Настройку осциллографа оставьте из предыдущего опыта.

Результаты занесите в таблицу 3.

Д ля того, чтобы измерить величину пульсаций U и рассчитать коэффициент пульсаций на выходе простейшего и П-образного фильтров необходимо включить в осциллографе закрытый вход.

На осциллографе С1-72 отжать кнопку с обозначением:

Н а осциллографе С1 –65 поставить тумблер в положение « ».

Временно установить сигнальный штекер осциллографа в соседнее заземленное гнездо стенда и в этом положении установить нулевую линию в середине экрана, а затем установить сигнальный штекер осциллографа на место, подключив к верхнему гнезду «КТ». Переключатель «Усилитель Y» поставить в такое положение, чтобы полезный сигнал занимал максимальную площадь экрана.

Ручками «стабильность» и «уровень» добиться неподвижной картинки. Ручкой «время / деление» выделить на экране 2 – 4 периода сигнала пульсаций.

Величина пульсаций U – определяется как разность между верхним и нижним пиковыми значениями.

Коэффициент пульсаций на выходе простейшего и П-образного фильтров рассчитать по формуле: К_п = U / (U_max -U/2).

Рассчитайте коэффициент сглаживания пульсаций К_сгп= К_пвх/К_{пвых ,} где К_пвх - коэффициент пульсаций до фильтра, К_{пвых ,} - коэффициент пульсаций после фильтра. Из теории известно, что коэффициент пульсаций однополупериодного выпрямителя – К_п=1,57 , а двухполупериодного - К_п=0,67

Заполнить таблицу 3.

Таблица 3.

Опыт 4. Определить коэффициент стабилизации напряжения для двух случаев: минимальной и максимальной нагрузки для чего активизировать контрольную точку КТ5 пятой клавишей коммутатора.

Для изменения напряжения переключатель SA1 переставьте из положения 13,9 в положение 7,6

Переключатели SA2 – SA6 поставить в следующие положения:

2, 6, 8,17 или 20, 21.

Коэффициент стабилизации рассчитайте по формуле:

К_ст=(U _вх /(U_{вх ном}) / (U _вых /U_{вых ном}).

Максимальное напряжение U_{вх ном} определяется по средне-квадратическому значению из таблицы 1. Изменение входного напряжения U_вх определите также из таблицы 1 как разность между максимальным и минимальным среднеквадратическим значением.

U _вых – изменение выходного напряжения после стабилизатора, U_{вых ном} - номинальная величина напряжения после стабилизатора, соответствующая максимальной величине напряжения во вторичной обмотке трансформатора.

Сделать вывод.

Контрольные вопросы.

1. Как работают однополупериодный и двухполупериодный мостовой выпрямитель?

2. Каковы основные параметры выпрямителей?

3. На чем основана работа LС – фильтра и что такое коэффициент сглаживания?

4. Как определяется коэффициент стабилизации стабилизатора?

5. Объясните работу параметрического стабилизатора.

6. В чем отличие работы диода в однополупериодной и двухполупериодной мостовой схемах?