 ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ Сила воли ведет к действию, а позитивные действия формируют позитивное отношение Как определить диапазон голоса - ваш вокал Игровые автоматы с быстрым выводом Как самому избавиться от обидчивости Противоречивые взгляды на качества, присущие мужчинам Вкуснейший "Салат из свеклы с чесноком" Натюрморт и его изобразительные возможности Применение, как принимать мумие? Мумие для волос, лица, при переломах, при кровотечении и т.д. Как научиться брать на себя ответственность Зачем нужны границы в отношениях с детьми? Световозвращающие элементы на детской одежде Как победить свой возраст? Восемь уникальных способов, которые помогут достичь долголетия Классификация ожирения по ИМТ (ВОЗ) Глава 3. Завет мужчины с женщиной
Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.
| Генератор синусоидальных колебаний
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКА
Часть 3 Электроника
Направления подготовки: 140600-161700, 240700, 261700, 270800, 280700
Форма обучения: очная, заочная
Тула 2012 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 9 ИЗУЧЕНИЕ ЭЛЕКТРОННЫХ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ Цель работы: 1. Получить практические навыки использования электронных приборов: генератора, осциллографа, вольтметра. 2. Освоить способы определения параметров синусоидального напряжения с помощью электронного осциллографа. ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ Электронно-лучевой осциллограф Электронно-лучевой осциллограф (ЭЛО) является универсальным измерительным прибором. С его помощью можно визуально наблюдать и регистрировать изменяющиеся во времени сигналы. Он используется для измерения амплитуды, периода и частоты напряжения, угла сдвига фаз между напряжениями и других физических величин, преобразованных в электрические сигналы.
Упрощённая структурная схема универсального осциллографа представлена на рис.1. Он состоит из электронно-лучевой трубки (ЭЛТ) и двух каналов управления лучом: канала Y и канала X. В канал Y входят аттенюатор Y и усилитель Y. В канал X входят: устройство запуска развёртки, генератор развёртки, аттенюатор X и усилитель X. Основным узлом осциллографа является электронно-лучевая трубка, представляющая собой стеклянную колбу с высоким вакуумом, внутри которой жёстко закреплены электронная пушка и две пары взаимно перпендикулярных отклоняющих пластин: пластины Y и X. Электронная пушка служит для создания узкого пучка электронов – электронного луча. В её состав входят: подогреваемый катод К, управляющий электрод (модулятор) М и два анода А1 и А2. Первый анод служит для фокусировки луча, второй – для ускорения электронов луча. Электронный луч образует на экране ЭЛТ светящуюся точку. Пластины Y служат для отклонения луча по вертикали, на них подаётся исследуемое напряжение U(t) по каналу Y. Пластины X служат для отклонения луча по горизонтали, на них подаётся напряжение развёртки UX(t). При работе осциллографа с внутренней развёрткой на пластины X от генератора развёртки подаётся пилообразное напряжение, возрастающее по линейному закону. Под воздействием его электронный луч отклоняется и светящаяся точка перемещается по экрану в горизонтальном направлении с постоянной скоростью. При работе осциллографа с внешней развёрткой напряжение развёртки подаётся через вход X от внешнего источника. Аттенюаторы служат для ослабления больших сигналов, а усилители для усиления малых сигналов.
Генератор синусоидальных колебаний Генераторы синусоидальных колебаний являются источниками электрических колебаний, форма которых заранее известна, а частота, напряжение (или мощность) и некоторые другие параметры сигналов могут регулироваться в определённых пределах. Такие генераторы бывают низкочастотные и высокочастотные. Низкочастотные генераторы охватывают диапазон частот в пределах от долей герца до 200 кГц. Структурная схема низкочастотного генератора приведена на рис.2.
Рис. 2
Задающий генератор вырабатывает синусоидальный сигнал, частоту которого можно регулировать дискретно («множитель частоты») и плавно. Усилитель состоит усилителя напряжения и усилителя мощности. Выходное устройство предназначено для создания на нагрузке заданного напряжения (мощности), а также для согласования выходного сопротивления генератора с сопротивлением нагрузки. Выходное устройство состоит из делителя напряжения (аттенюатора) и согласующего трансформатора. В данной работе рассматривается применение осциллографа для определения по осциллограмме амплитуды и периода синусоидального напряжения, получаемого от генератора. Для решения этой задачи на вход Y подаётся исследуемое напряжение U(t), которое после преобразования в канале Y поступает на пластины Y. На пластины X подаётся линейно изменяющееся напряжение UX(t) от генератора развёртки через усилитель X. Переключатель выбора развёртки при этом должен быть поставлен в положение «Внутренняя развёртка». При решении данной задачи принято использовать внутреннюю синхронизацию генератора развёртки, а поэтому переключатель S1 включается на канал Y, т.е. в положение «Внутренняя синхронизация». В данном опыте на электронный луч действуют две электростатические силы FX и FY. Сила FX направлена вдоль оси Х и отклоняет луч с постоянной скоростью VX. Сила FY направлена вдоль оси Y и изменяется по закону синуса: FY = FYm×sint.Под воздействием такого рода сил электронный луч будет перемещаться по поверхности экрана по синусоидальной кривой (рис.3).
Для синусоиды, представленной на рис.3, SY = 1,7 дел, SX = 7,3 дел. Допустим, что при этом переключатель «Вольт/дел» установлен в положение 2 В/дел (CY = 2 В/дел), а переключатель «Время/дел» установлен в положение 10 мс/дел (CX = 10 мс/дел), тогда Um = 1,7×2 = 3,4 В, Т = 7,3×10×10-3 = 0,073 с. Действующее значение U, частота f и угловая частота w этого напряжения будут равны:
Уравнение мгновенного значения этого напряжения ( при yu = 0) , будет иметь следующий вид: U(t) = 3,4sin87,9t В. ОБЪЕКТ И СРЕДСТВА ИССЛЕДОВАНИЯ Объектами и средствами исследования в данной работе являются электронные измерительные и задающие приборы: генератор синусоидальных колебаний и электронно-лучевой осциллограф. В качестве генераторов в лабораториях кафедры используются генераторы типа ГЗ-36, ГЗ-33, ГЗ-109, ГЗ-56/1. Эти генераторы имеют следующие технические характеристики: диапазон изменения частот 20 Гц – 200 кГц, выходное напряжение 0,3 мВ – 30 В, погрешность установки частоты 3%. В качестве осциллографа используются однолучевые осциллографы типа С1-72, С1-65, С1-67, С1-49. Они имеют следующие технические характеристики: полоса пропускания 0-1 МГц, максимальная чувствительность 2000 мм/В (калибровочный коэффициент 1/2000 В/м = 0,005 В/дел), длительность развёртки 01 мкс/дел – 2 с/дел, погрешность измерения 10%, входное сопротивление 1МОм.
ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА 1. Включить электронные приборы: осциллограф, генератор и вольтметр с помощью выключателей «Сеть» и дать им прогреться в течение 2-3 мин. 2. Ознакомиться с ручками управления на лицевых панелях электронных приборов и получить на экране осциллографа изображение прямой горизонтальной линии. 3. Осуществить с использованием осциллографа измерение параметров синусоидального напряжения, получаемого с генератора. 3.1. Подключить к выходным клеммам генератора вход Y осциллографа и электронный вольтметр согласно схеме на рис.4 (прил.). 3.2. Для выполнения опыта 1 установить на генераторе одну из комбинаций указанных в табл.1 (прил.) значений частоты fr и напряжения Ur выходного сигнала, используя ручки управления, лимб частоты и стрелочный индикатор напряжения. Значения Ur и fr записать в табл.2 (прил.). 3.3. Осуществить настройку осциллографа для получения на экране устойчивого изображения 2-3 периодов синусоиды. При этом центральные ручки плавной регулировки длительности развёртки («Время/дел») и усиления («Вольт/дел») должны быть повёрнуты до отказа вправо. 3.4. Используя сетку экрана, определить расстояния SY и SX, соответствующие амплитуде и периоду синусоиды. По положениям ручек переключателей (ступенчатой регулировки) усиления Y (Вольт/дел) и длительности развёртки (Время/дел) определить цены делений сетки экрана СY и СХ вдоль осей Y и Х. Значения SY, SX, СY, СХ записать в табл.2 (прил.). 3.5. Выбрав необходимый предел измерения, снять показания вольтметра UВ и записать их в табл.2 (прил.). 3.6. Вычислить амплитудное значение Um, период Т, частоту f, угловую частоту w и действующее значение Uд измеряемого сигнала.
Результаты записать в табл.2 (прил.) 3.7. Выполнить опыты 2-4 по аналогии с опытом 1 (пп.3.2-3.6) для трёх других возможных комбинаций UГ и fГ из табл.1 (прил.). 4. Для одного из опытов составить уравнение мгновенного значения U(t) при условии, что yu = 0. 5. Согласовать результаты с преподавателем, после чего отключить все приборы и разобрать электрическую цепь. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И ЗАДАЧИ 1. По какому закону изменяется выходной сигнал генератора? 2. Какими параметрами характеризуется выходной сигнал генератора? 3. Что такое мгновенное, амплитудное и действующее напряжение? 4. Для чего предназначен и из каких основных частей состоит осциллограф? 5. Из каких частей состоит электронно-лучевая трубка (ЭЛТ) осциллографа и какова её работа? 6. Назначение и структурный состав электронной пушки? 7. Сколько отклоняющихся пластин имеет ЭЛТ и для чего они используются? 8. Из каких основных частей состоит канал Y и каково его основное назначение? 9. Для чего служит аттенюатор и усилитель? 10. Из каких основных частей состоит канал X и каково его основное назначение? 11. При исследовании синусоидального напряжения по какому закону должно изменяться развёртывающее напряжение для получения синусоидальной осциллограммы? 12. На какие электроды подаётся развёртывающее напряжение?
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 1. Кушнир Ф.В. Электрорадиоизмерения. – Л.: Энергоатомиздат, 1983.-С.120-146, 201-204. 2. Электрические измерения / Под ред. А.В.Фремке. – М.; Л.: Энергия, 1980. – С. 171-186.
Приложение А ОТЧЁТ
Цель работы: ___________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ Протокол испытаний
Рис. А.1
Таблица 1
Таблица 2
Расчётные формулы:
Уравнение мгновенного значения U(t) для опыта № _____ U(t) = Студент __________________ Группа ______________ Дата ___________
Преподаватель _______________ Оценка ___________ Дата____________ ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 10 ИССЛЕДОВАНИЕ ОДНОФАЗНОГО ДВУХПОЛУПЕРИОДНОГО Цель работы: 1) изучить принцип действия выпрямителя; 2) исследовать и определить характеристики выпрямителя; 3) провести сравнительный анализ выпрямителя с фильтром и без фильтра. ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ Выпрямителем называется устройство для преобразования электрического переменного тока в постоянный ток. Необходимость такого преобразования обусловлена тем, что электростанции вырабатывают энергию переменного тока, а многие промышленные силовые электроустановки и цепи автоматики и радиоэлектроники работают на постоянном токе. Промышленные силовые электроустановки постоянного тока получают питание от трёхфазных выпрямителей, а цепи автоматики и радиоэлектроники от однофазных.
Структурная схема выпрямительного устройства приведена на рис. 1. В состав этой схемы входят: трансформатор Тр, блок вентилей В, сглаживающий фильтр Ф, стабилизатор Ст и нагрузка Н. Трансформатор служит для повышения или понижения напряжения сети до такой величины, которая обеспечит заданное напряжение на зажимах нагрузки. Блок вентилей в однофазных выпрямителях может состоять из одного, двух и четырёх вентилей. Под вентилем понимают устройство, способное проводить ток только в одном направлении. В данной работе рассматриваются выпрямители, у которых в качестве вентилей используются полупроводниковые диоды VD1-VD4. Блок вентилей выполняет основную функцию выпрямителя – преобразование переменного тока в постоянный. Сглаживающий фильтр используется для уменьшения пульсаций выпрямленного напряжения и тока. Фильтр представляет собой устройство, способное запасать энергию (получая её от источника) при увеличении напряжения и отдавать её нагрузке при уменьшении напряжения и отдавать её нагрузке при уменьшении напряжения. В данной работе рассматриваются выпрямители с ёмкостным фильтром CФ, который представляет собой конденсатор, включённый параллельно нагрузке. Стабилизатор напряжения служит для уменьшения отклонений величины напряжения на зажимах нагрузки от номинала, которые могут возникнуть вследствие изменения сопротивления нагрузки или изменения напряжения сети. В данной работе исследуются выпрямители без стабилизаторов напряжения. В качестве нагрузки выпрямителя используются следующие элементы и устройства: резисторы, индуктивные катушки, двигатели постоянного тока, усилители электрических сигналов, цепи измерительных приборов и т.п. В данной работе нагрузкой выпрямителя является резистор RН. Существует однополупериодное и двухполупериодное выпрямление переменного однофазного напряжения. В настоящей работе исследуется мостовой двухполупериодный выпрямитель. Схема двухполупериодного мостового выпрямителя с ёмкостным фильтром СФ приведена на рис.2.
Рис. 2 Принципиальная схема двухполупериодного
В этом выпрямителе блок вентилей состоит из четырёх диодов, включённых по мостовой схеме. На одну диагональ мостовой схемы подаётся синусоидальное напряжение U2Т от вторичной обмотки трансформатора Т. Ко второй диагонали подключаются нагрузка RH и фильтр СФ. Данный выпрямитель может работать как без фильтра (когда ключ K разомкнут), так и с фильтром.
Ток iH, протекая по резистору RH, создаёт пульсирующее напряжение UH (рис.3,б). Это напряжение представляется следующим рядом Фурье:
где
Постоянная составляющая выпрямленного напряжения U0 при двухполупериодном выпрямлении выражается через амплитудное и действующее значения напряжения на вторичной обмотке трансформатора следующими формулами:
При двухполупериодном выпрямлении коэффициент пульсации определяется как отношение амплитуды второй гармоники (так как первая гармоника равна нулю) к постоянной составляющей:
Работа выпрямителя с фильтром. Процесс сглаживания пульсаций емкостным фильтром при двухполупериодном выпрямлении показан на рис.3,в. Из этого рисунка следует, что выпрямленное и сглаженное напряжение UНФ на нагрузочном резисторе всегда больше нуля. В соответствии с законом Ома ток iНФ, протекающий через нагрузку при наличии фильтра, также всегда будет больше нуля. Это объясняется следующим образом. В интервалах а – b, с – d, e – f одна пара диодов открыта, другая – закрыта и ток iНФ протекает под воздействием напряжения U2T. В эти же интервалы времени происходит подзаряд конденсатора СФ. В интервалах 0 – а, b – c, d – e, f – g все диоды закрыты, а ток iНФ протекает в результате разряда конденсатора на нагрузочный резистор RH.
Из сравнения этих кривых следует, что при увеличении тока нагрузки напряжение на зажимах нагрузки при работе выпрямителя с фильтром уменьшается более интенсивно, чем без фильтра. Это происходит из-за того, что на величину средневыпрямленного напряжения влияет более быстрый разряд конденсатора при уменьшении RH. ОБЪЕКТ И СРЕДСТВА ИССЛЕДОВАНИЯ Объектом исследования является мостовой двухполупериодный выпрямитель, смонтированный на плате №3. Он получает питание от сети переменного тока через трансформатор. Напряжение, подаваемое на первичную обмотку трансформатора, равно 36 В. Нагрузкой выпрямителя является резистор RH с регулируемым сопротивлением. Сопротивление регулируется путём поворота соответствующей ручки. В качестве измерительных приборов применяются многопредельный миллиамперметр и цифровой или стрелочный вольтметр. Для визуального наблюдения процесса выпрямления переменного напряжения применяется электронный осциллограф. ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА Монтажная схема двухполупериодного мостового выпрямителя с ёмкостным фильтром
Рис. 5 Монтажная плата № 3 учебного стенда
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ 1. На монтажной плате № 3 собрать электрическую схему (рис. 2): - соединить гнёзда 8–mA, mA–6; - вход осциллографа соединить с гнёздами «х» и «а»; - выключатель В3-1 перевести в положение «ВКЛ»; - выключатель В3-2 перевести в положение «I». 2. После проверки монтажной цепи преподавателем подать на неё напряжение (~36 В). Для этого переключатель В1 в центре стенда перевести в положение «ВКЛ». Полученную на осциллографе осциллограмму зарисовать на рис. 6,а. 3. Включить двухполупериодный выпрямитель, для чего: - выключатель В3-2 перевести в положение «II»; - соединить вход осциллографа с гнёздами «15» и «13»; - соединить проводами гнёзда 8–mA, mA–6; - полученную на осциллографе осциллограмму зарисовать на рис. 6,б. 4. Включить в рабочую схему фильтр - соединить гнёзда 8–mA, mA–3; - соединить гнёзда 13–6; - вход осциллографа соединить с гнёздами «5» и «7». - полученную на осциллографе осциллограмму зарисовать на рис. 6,в. 5. Измерить постоянное напряжение Uн и Uн,ф на нагрузочном резисторе Rн1, при работе выпрямителя без фильтра и с фильтром, для чего: - настроить вольтметр на измерение постоянного напряжения; - подключить вольтметр к гнёздам «5» и «7»; - соединить гнёзда 8–mA, mA–6; - фильтр - измерить напряжение Uн и Uн,ф на нагрузочном резисторе; - полученные значения напряжений записать в табл.1 протокола испытаний. 6. Измерить переменное напряжение U и Uф на нагрузочном резисторе Rн1, при работе выпрямителя без фильтра и с фильтром, для чего: - настроить вольтметр на измерение переменного напряжения; - подключить вольтметр к гнёздам «5» и «7»; - измерить напряжение U и UФ на нагрузочном резисторе Rн1; - полученные значения напряжения записать в табл.2 протокола испытаний. 7. Снять внешнюю характеристику выпрямителя при его работе без фильтра и с фильтром. Для этого: - настроить вольтметр на измерение постоянного напряжения; - соединить гнёзда 8–mA, mA–6; - изменяя ток нагрузки от нуля до максимума, вращением ручки Рег.Uвых, зафиксировать 5-6 значений тока I0 и напряжения U0 (без фильтра), U0Ф (с фильтром) на нагрузке Rн1. - полученные результаты записать в табл.3 протокола испытаний. 8. Согласовать полученные результаты с преподавателем, после чего цепь разобрать, приборы и учебный стенд выключить. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТА 1. Вычислить амплитудные значения переменных составляющих Um и UmФ и коэффициенты пульсаций р и рФ выпрямленного напряжения по формулам
Полученные результаты записать в табл.4 и 5 (прил.). 2. Построить внешние характеристики выпрямителя без фильтра КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И ЗАДАЧИ 1. Что называется выпрямителем? 2. Из каких частей в общем случае состоит выпрямитель? 3. Для чего в выпрямителях применяются фильтры и могут ли они работать без фильтров? 4. Нарисуйте кривую изменения выпрямленного напряжения при двухполупериодном выпрямлении без фильтров. 5. Какова связь между постоянной составляющей выпрямленного напряжения и средневыпрямленного напряжения? 6. Амплитуда выпрямленного синусоидального напряжения равна 100 В. Чему равны средневыпрямленное значение напряжения при двухполупериодном выпрямлении без фильтров? 7. Чему равен коэффициент пульсаций напряжения при двухполупериодном выпрямлении? 8. Действующее значение выпрямленного синусоидального напряжения 100 В. Средневыпрямленное напряжение на зажимах нагрузки должно быть не менее 80 В. Можно ли получить заданное напряжение от выпрямителя без фильтра? 9. Что называют внешней характеристикой выпрямителя? БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 1. Основы промышленной электроники /Под ред. В.Г. Герасимова – М.: Высшая школа, 1986. – С. 224-231, 235-243. 2. Лабораторные работы по основам промышленной электроники /Под ред. В.Г. Герасимова. – М.: Высшая школа, 1977. – С. 81-98.
Приложение Б ОТЧЁТ по лабораторной работе № 10 «Исследование однофазного выпрямителя с полупроводниковыми диодами» Цель работы: ________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ 1. Протокол испытаний
Таблица 1
Продолжение приложения Б Таблица 3
2. Расчётно-графическая часть Таблица 4 Таблица 5
Расчётные формулы:
U0, B Внешняя характеристика выпрямителя I0, A Рис. 7 Краткие выводы:
Группа ____________ Студент ____________________ Дата __________ Преподаватель ______________ Оценка ___________ Дата __________ ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №11 ИССЛЕДОВАНИЕ ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО УСИЛИТЕЛЯ Цель работы: 1. Изучить схему и принцип действия усилительного каскада. 2. Исследовать основные характеристики усилителя и влияние на них отрицательной обратной связи. ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ 1. Назначение и принцип работы усилителя переменного напряжения. Усилители позволяют преобразовать периодические сигналы малых напряжений (от 10-7В) и токов (от 10-14А) в сигналы такой же формы, но значительно больших значений напряжения, тока, мощности. Усиление сигнала осуществляется за счёт энергии источника питания.
Рассмотрим принцип действия наиболее распространённого усилительного каскада, принципиальная схема которого представлена на рис.1,а. Основным активным элементом данного каскада является транзистор VT, включенный по схеме с общим эмиттером.
Она наглядно показывает усилительные свойства транзистора по току. В точке А коэффициент усиления транзистора по току
Таким образом, в схеме усилительного каскада транзистор выполняет роль усиления входного тока iБ. Резистор RK служит для преобразования выходного тока iK в выходное напряжение: UВЫХ = ЕК - RKiK. На переходной характеристике транзистора можно выделить участки, определяющие его различные режимы работы. Участок 1-2 (IБ £ 0) соответствуют режиму отсечки, в котором оба р-n перехода транзистора закрыты и IK » 0. Участок 3-4 (IБ ³ IБ.НАС) соответствует режиму насыщения. В этом режиме оба перехода открыты и IK = IK.MAX. Участок 2-3 соответствует усилительному режиму, в котором изменение тока IБ вызывает пропорциональное изменение IК. При работе транзистора в усилительном каскаде режимы отсечки и насыщения не используются. Это достигается, во-первых, путём подключения базы транзистора к источнику питания через резистор RБ (рис.1) и, во-вторых, ограничением амплитуды входного сигнала UВХ(t) £ UВХ.MAX. Величина RБ выбирается такой, чтобы при отсутствии входного сигнала рабочая точка А (точка покоя), определяемая значением IБО = (ЕК – UБЭ) / RБ »ЕК / RБ, находилась в центре линейного участка переходной характеристики транзистора (рис.2). Наглядно работу усилителя можно представить с помощью временных диаграмм сигналов в их причинной последовательности: UВХ(t)®iБ(t)®iK(t)®UВЫХ(t)®UВЫХ~ (t)
течёт ток iБ(t) = IБО + iВХ(t) (рис.3,б); изменяющийся в пределах 0,2 …0,6 мА. Колебания тока iБ(t) в соответствии с переходной характеристикой
2. Основные характеристики усилителя. |
Амплитуда Um и период Т исследуемого напряжения определяются по формулам Um = SYCY; T = SXCX, где SY и SX – расстояния, равные амплитуде и периоду синусоиды, полученной на экране; CY и CX – цены делений сетки экрана вдоль осей Y и X при данном положении переключателей усиления Y (Вольт/дел) и длительность развёртки (Время/дел) соответственно.
; 
; 
.
Работа выпрямителя без фильтра. При положительной полуволне напряжения U2T (рис.3,а) диоды VD2 и VD3 открыты, а VD1 и VD4 закрыты. При этом под воздействием напряжения U2T по цепи: зажим а вторичной обмотки трансформатора, диод VD2, нагрузочный резистор RH, диод VD3, зажим b вторичная обмотка трансформатора – протекает ток iH в направлении от с к d. При отрицательной полуволне напряжения U2T диоды VD1 и VD4 открыты, а VD2 и VD3 закрыты. При этом ток iH протекает по цепи – зажим b, диод VD4, нагрузочный резистор RH, диод VD1, зажим а, вторичная обмотка трансформатора. Направление тока в резисторе RH такое, как и при положительной полуволне напряжения U2T.
– постоянная составляющая выпрямленного напряжения UH,
– амплитуда второй гармоники выпрямленного
=0,86.
Внешняя характеристика выпрямителя. Внешней характеристикой выпрямителя называется зависимость средневыпрямленного напряжения U0 от средневыпрямленного значения тока I0, то есть зависимость U0(I0). На рис.4 приведены графики внешних характеристик выпрямителя при работе его с фильтром – кривая U0Ф(I0) – и без фильтра – кривая U0(I0). Напряжения U0ФХ и U0X представляют собой напряжения холостого хода выпрямителя при работе его с фильтром и без фильтра. При этом U0ФХ > U0X за счёт действия сглаживающего фильтра.
собирается на монтажной плате № 3 (её вид приведён на рис. 5).
, для чего:
; 
; 
; 
.
Для анализа работы усилительного каскада воспользуемся его схемой замещения (рис.1,б). Транзистор является управляемым элементом: управляющим сигналом UВХ или iБ можно изменить плотность потока электронов через эмиттер и коллектор, т.е. изменить его сопротивление. Поэтому на схеме замещения транзистор изображён нелинейным элементом, сопротивление которого зависит от входного сигнала R(iБ). Работу транзистора как нелинейного элемента (рис.1,б) удобно описывать переходной характеристикой, представляющей собой зависимость тока коллектора от тока базы IК = F(IБ) при постоянных значениях EК и RK. В качестве примера на рис.2 представлена переходная характеристика транзистора КТ312А при ЕК = 15 В и RК = 600 Ом.
Диаграммы (рис.3) описывают работу усилителя с транзистором КТ312А, RK = 600 Ом, ЕК = 15 В, RБ = 37 кОм. Синусоидальный входной сигнал UВХ(t) с амплитудой 0,05В(рис.3,а) подаётся а входные клеммы усилительного каскада. Он вызывает синусо-идальный входной ток iВХ(t) с амплитудой 0,2мА, который сум-мируется с постоян-ным током IБО = 0,4мА. Таким образом, в базе
(рис.2) вызывают изменения коллек-торного тока в значительно большем диапазоне 7-21 мА (рис.3,в). С помощью резистора RК колебания тока iК(t) преобразуются в колебания выходного напряжения (рис.3,г). Напряжение UВЫХ(t) имеет постоянную составляющую UКО, которая не является функционально необходимой. Для выделения на нагруз-ке ZH только переменной состав-ляющей усиленного сигнала UВЫХ~(t) (рис.3,д) в выходной цепи каскада устанав-ливается раздели-тельный конденсатор СР, который имеет бесконечно большое сопротивление для постоянного тока и малое (XCp<<ZH) для переменного. Таким образом, из анализа диаграмм (рис.3) следует, что синусоидальные колебания входного сигнала с амплитудой 0,05 В вызывают колебания выходного напряжения усилителя со значительно большей амплитудой (около 4 В), причём сигналы UВХ(t) и UВЫХ~(t) находятся в противофазе.