Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 6)

Рис.8. Схема включения тиристора на переменном токе:

R₁, R₂ – делитель напряжения;

Масштаб по напряжению определяется следующим образом: при помощи эталонного сигнала находится масштаб по напряжению на входе «Х», например, 0,6 В/см; затем это значение умножается на коэффициент делителя , равный 4; m_u = 0,6 В/см * 4 = 2,4 В/см.

Установить максимальное напряжение в анодной цепи тиристора. Затем, изменяя ток управления, зарисовать несколько анодных вольтамперных характеристик (рис.5). Записать значения токов управления, при которых сняты характеристики. На характеристиках показать напряжения переключения тиристора U_пк.

Зарисовать диодную вольтамперную характеристику тиристора без делителя напряжения R₁ – R₂. Для этого вход “Х” осциллографа подключить к точкам 6–9. Выставить ток управления больше значения отпирающего тока. По характеристике определить пороговое напряжение U_пор, прямое падение напряжения при максимальном токе U_пр, дифференциальное сопротивление R_i = U_пр / I_пр (рис.9).

1. Исследование однофазного управляемого выпрямителя.

Схема выпрямителя приведена на рис.3. Делитель R₁–R₂ отключен. Тиристор управляется постоянным током управления. Зарисовать осциллограммы тока i_а, входного напряжения выпрямителя u₂, анодного напряжения тиристора u_a(u_ак) и напряжения на нагрузке u_н для двух значений тока управления. На рис.10 приведены временные диаграммы работы выпрямителя при токе управления I_у > I_у0, когда тиристор работает в диодном режиме; на рис.11 – при токе управления I_у < I_у0.

Среднее значение выпрямленного напряжения на нагрузке определяется по формуле: . Среднее значение выпрямленного тока: .

Рис.10. Временные диаграммы работы выпрямителя для I_у > I_у0

Рис.11. Временные диаграммы работы выпрямителя для I_у < I_у0

Контрольные вопросы

1. Как определить отпирающий ток управления тиристора?

2. Почему с ростом тока управления уменьшается напряжение переключения?

3. Почему процесс включения тиристора происходит лавинообразно?

4. Как влияет температура на характеристики управления и анодные?

5. Можно ли выключить однооперационный тиристор при помощи цепи управления?

6. Пояснить работу выпрямителя однофазного тока.

7. Сравнить диапазоны регулирования момента включения тиристора при управлении постоянным током, синусоидальным (амплитудный способ) и импульсным.

Таблица вариантов

Примечания:

1. Студенты, получившие подвариант А, рассчитывают и строят зависимость U_d = F(α); подвариант Б – рассчитывают и строят зависимость I_d = F(α); подвариант В – временные диаграммы u₂(t), u_н(t), i_d(t), i_у(t).

2. При расчете принимать R_н=120 Ом.

Работа №5

Исследование дифференциального включения операционного усилителя

Цель работы

Изучение характеристик и параметров дифференциального включения операционного усилителя.

Теоретическая часть

Подключение сигнала U_вх1 аналогично подключению его в инвертирующем усилителе (рис.1). Второй сигнал U_вх2 поступает на неинвертирующий вход в точку 3. Резисторами R₅–R₇ создается делитель напряжения на этом входе. Из-за идеальности ОУ потенциалы точек 2 и 3 одинаковы, поэтому напряжение в этих точках можно приравнять: U₂ = U₃. Определение напряжений U₂ и U₃ показано ниже. При дифференциальном включении операционного усилителя (ОУ) используется два входа усилителя: инвертирующий и неинвертирующий. Для того чтобы усилитель работал на линейном участке амплитудной характеристики, необходимо охватить его отрицательной обратной связью. Обратная связь осуществляется так же, как и в инвертирующем усилителе. Напряжение с точек 6–12 через сопротивление обратной связи R_ос1 поступает в точки 2–12. В результате получается параллельная обратная связь по напряжению.

(1)

(2)

(3)

(4)

После преобразования с учетом выражения (4) получается значение выходного напряжения:

(5)

Согласно полученному выражению выходного напряжения получаются следующие значения масштабных коэффициентов К₁ и К₂:

; , (6)

. (7)

Пусть R_ос1= R₄ и R₇ = R₅, тогда

. (8)

Если R_ос1= nR₄ и R₇ = nR₅, то значение выходного напряжения зависит от значения n:

. (9)

Вид амплитудной характеристики усилителя зависит от соотношения слагаемых выражения (7), так как может быть инвертирующего вида либо неинвертирующего.

Р

12

ис.1. Дифференциальное включение операционного усилителя

Экспериментальная часть

1. Работа усилителя от сигналов постоянного тока.

В схему включить резисторы R_ос1 и R₇ и подобрать их так, чтобы R_ос1 = R₄ и R₇ = R₅. В качестве источников сигналов использовать два источника постоянного напряжения лабораторного стенда.

1.1. Снять зависимость , используя источники постоянных напряжений. Вначале изменять U_вх2 при U_вх1= const, затем изменять U_вх1 при U_вх2 = const.

Изменить значение R_ос1 и R₇: R_ос1= nR₄ и R₇ = nR₅. Подобрать значение коэффициента n по имеющимся значениям сопротивлений. Снять зависимость , используя источники постоянных напряжений.

1. Работа усилителя от импульсных входных сигналов.

Зарисовать осциллограммы входных и выходных напряжений для разных амплитуд импульсов и времени сдвига импульсов. Примерный вид осциллограмм приведен на рис.2.

а

0

0

0

0

u_вх1

u_вых

)

б

0

0

)

Рис.2. Осциллограммы работы дифференциальной схемы включения:

а) ∆t > t_и б) ∆t < t_и; t – промежуток времени между фронтами импульсов

3. Оформление отчета.

По результатам опыта построить характеристики , определить U_н⁺ и U_н^–, параметры усилителя и обработать осциллограммы.

Контрольные вопросы

1. Что такое инвертирующий (неинвертирующий) вход усилителя?

2. В какой точке усилителя находится виртуальный ноль?

3. Почему потенциалы инвертирующего и неинвертирующего входов при дифференциальном включении одинаковы?

4. Что такое амплитудная характеристика усилителя?

5. Как определить напряжение на неинвертирующем входе?

6. Как вычислить масштабные коэффициенты по разным входам усилителя?

7. Назвать разновидности схем дифференциального включения.

Таблица вариантов

№ вар.	Uвх1, В	Uвх2, В	R4, кОм	Rос1, кОм	R5, кОм	R7, кОм
1	0,5	1,0	0,5	1,0	2,0	3,2
2	0,7	1,2	0,8	1,5	2,7	3,6
3	1,0	1,5	1,0	2,2	3,2	4,7
4	1,2	1,7	1,2	2,4	3,6	2,0
5	1,4	2,0	1,4	2,7	4,7	2,7
6	1,6	0,5	2,0	2,5	1,0	3,2
7	1,8	0,7	2,2	3,6	1,5	3,6
8	0,2	1,0	0,5	3,2	3,2	4,7
9	0,4	1,2	0,8	2,5	3,6	2,0
10	0,6	1,4	1,2	2,4	1,0	2,7
11	0,8	1,6	1,6	3,0	1,4	3,6
12	1,0	1,8	1,4	2,0	1,6	4,7
13	1,2	2,0	1,2	2,7	2,0	5,2
14	1,4	0,2	0,5	1,2	2,2	4,7
15	1,6	0,4	0,8	1,4	2,5	3,6
16	1,8	0,6	1,0	2,2	3,0	2,0
17	2,0	0,8	1,2	3,6	3,6	3,2
18	0,4	1,0	0,5	3,0	1,0	3,6
19	0,6	1,2	0,8	3,2	1,6	4,7
20	0,8	1,4	1,2	2,0	2,0	5,1
21	1,0	0,2	1,4	2,4	2,2	2,0
22	1,2	0,4	1,6	3,6	2,5	2,7
23	1,4	0,6	2,0	4,7	3,0	3,2
24	1,6	0,8	2,2	4,2	3,6	4,7

Примечание: студенты, получившие подвариант А – строят амплитудную характеристику U_вых = F (U_вх2) для U_вх1 = const, U_вх2 = var; подвариант Б – строят амплитудную характеристику U_вых = F (U_вх1) для U_вх1 = var, U_вх2 = const; подвариант В – временные диаграммы U_вх1(t), U_вх2(t), U_вых(t).

Характеристики

Список файлов книги