ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ

Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.

Отёска стен и прирубка косяков - Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.

Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) - В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

Краткие сведения из теории.

Выпрямителем называют устройство с электрическими вентилями, предназначенное для преобразования энергии переменного тока в энергию постоянного тока. Выпрямители являются основными источниками питания разнообразной радиоэлектронной аппаратуры. Мощные выпрямители применяются в электроприводе для питания двигателей постоянного тока, при электросварке, в электрометаллургии, электрохимии и т. д. В общем случае в выпрямительное устройство входят трансформатор, вентили, сглаживающий фильтр. В некоторых случаях трансформатор и фильтр могут отсутствовать. В качестве вентилей могут быть использованы электровакуумные (ламповые), ионные и полупроводниковые диоды. Наиболее широко в современных выпрямительных устройствах применяются полупроводниковые диоды, характеристики которых близки к характеристикам идеальных вентилей.

Напряжение на выходе выпрямителя, строго говоря, не является постоянным, а имеет сложную форму и помимо постоянной составляющей содержит переменные, гармонические составляющие основной и кратной ей частот (высшие гармоники). Поэтому важнейшими параметрами выпрямителя являются его выходные параметры: постоянная составляющая выпрямленного напряжения , постоянная составляющая выпрямленного тока и коэффициент пульсаций, равный отношению амплитуды переменной составляющей основной частоты выпрямленного напряжения к его постоянной составляющей, в лабораторной работе для расчета коэффициента пульсаций будем использовать формулу 2.9:

(2.1)

Варианты выпрямительных схем отличаются числом фаз переменного напряжения, схемой соединения вентилей, формой выпрямленного напряжения и другими особенностями.

Однофазный однополупериодный выпрямитель содержит всего один вентиль, включенный последовательно с нагрузкой (рис. 2.1).

Рис. 2.1 - Модель однополупериодного выпрямителя с емкостным фильтром на выходе.

Ток через вентиль и нагрузку протекает в течение лишь половины периода от 0 до π. В отрицательный, по отношению к вентилю, полупериод напряжения u2 от π до 2π вентиль закрыт. Напряжение u2 является для него обратным. Амплитудное значение обратного напряжения.

Среднее значение выходного напряжения (постоянная составляющая) однополупериодного выпрямителя вычисляется по формуле

(2.2)

Значение двухполупериодного выпрямителя вдвое больше

(2.3)

где максимум вторичного напряжения на полной обмотке трансформатора и вычисляется по формуле:

(2.4)

где - максимальное значение напряжения на первичной обмотке трансформатора; - коэффициент трансформации, отношение числа вторичной обмотки к числу витков первичной обмотки трансформатора.

Частота выходного сигнала для схемы с однополупериодным или двух полупериодным выпрямителем вычисляется как величина, обратная периоду выходного сигнала:

(2.5)

При этом период сигнала на выходе однополупериодного выпрямителя в два раза больше, чем у двухполупериолдного.

Рис. 2.1 - Модель двухполупериодного выпрямителя.

Максимальное обратное напряжение на каждом диоде двухполупериодного выпрямителя с отводом от средней точки трансформатора равно разности удвоенного максимального значения напряжения вторичной обмотке трансформатора и прямого падения напряжения на диоде :

(2.6)

Если включить на выход любого из выпрямителей, то переменная составляющая выходного напряжения будет ослаблена. Среднее значение выходного напряжения выпрямителя с ёмкостным фильтром может быть приближено оценено из основания:

(2.7)

где и - максимум и минимум выходного напряжения, .

Для оценки качества фильтра обычно используют коэффициент пульсации выходного напряжения, который вычисляется из соотношения:

(2.8)

Эксперимент 1. Исследование входного и выходного напряжения однополупериодного выпрямителя.

Включите схему.

Скопируйте или зарисуйте осциллограммы.

Измерьте и запишите максимальные входные и выходные напряжения.

Измерьте период Т выходного напряжения по осциллограмме. Вычислите частоту выходного сигнала.

Определите максимальное обратное напряжение на диоде. Вычислите среднее значение выходного напряжения (постоянная составляющая) и сравните с результатом измерения мультиметром.

Таблица 2.1. – Исследование однополупериодного
выпрямителя

, В	, В	Т, с	, Гц	, В

Эксперимент 2. Исследование входного и выходного напряжения двухполупериодного выпрямителя с отводом от средней точки трансформатора.

Включите схему.

Скопируйте или зарисуйте осциллограммы.

Измерьте и запишите максимальные входные и выходные напряжения.

Измерьте период Т выходного напряжения по осциллограмме. Вычислите частоту выходного сигнала.

Таблица 2.2. – Исследование двухполупериодного
выпрямителя

, В	, В		, В	, В	Т, с	, Гц	, В

Эксперимент 3. Исследование мостового выпрямителя

Включите схему. Скопируйте или зарисуйте осциллограмму выпрямленного напряжения.

Сравните форму выпрямленного напряжения с двухполупериодного выпрямителя.

Эксперимент 4 Исследование емкостного фильтра на выходе однополупериодного выпрямителя.

Включите схему. Изменяя значения емкостного фильтра выполните измерения и заполните таблицу 2.3

Определите коэффициент пульсаций

Таблица 2.3. – Исследование емкостного фильтра на выходе однополупериодного выпрямителя

С, мкФ	, В	, В	, В	, В	q, %	Осциллограмма

Вопросы для защиты.

1. Назовите недостатки однополупериодных выпрямительных схем.

2. Чему равно обратное напряжение на вентиле однополупериодного выпрямителя с емкостным фильтром?

3. Каково обратное напряжение на непроводящем вентиле мостового выпрямителя?

4. Каковы последствия пробоя одного из вентилей в однофазном мостовом выпрямителе?

5. На чем основано сглаживающее действие конденсатора?

6. Назовите основные параметры выпрямителей и дайте их определения.

Лабораторная работа № 3
Исследование биполярного транзистора

Цель:

1) исследование зависимости тока коллектора от тока базы и напряжения база-эмиттер;

2) анализ зависимости коэффициента усиления по току от тока коллектора;

3) исследование работы биполярного транзистора в режиме отсечки;

4) получение входных и выходных характеристик транзистора;

5) определение коэффициента передачи по переменному току;

6) исследование динамического входного сопротивления транзистора.

Приборы и оборудование: Биполярный транзистор 2N3904, диод, резистор, источники постоянной и переменной ЭДС, амперметры, вольтметры, осциллограф.