Файл: И. М. Губкина кафедра автоматизации технологических процессов Д. В. Мартынов Методические указания.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 07.11.2023
Просмотров: 95
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Таблица 2. . Исследование ТКЕ конденсаторов.
Тип конденсатора, номинал | Емкость, нФ | ТКЕ, 1/0С | |||
300С | 400С | 500С | 600С | ||
К73 – 9 470 нФ | | | | | |
К50 – 30 1мкФ | | | | | |
К53 – 4 10 мкФ | | | | | |
КД – 1 27 пФ | | | | | |
КМ – 5А 47 нФ Н90 | | | | | |
КТ – 1 30пФ 10% М47 | | | | | |
К40П – 2Б 6800пФ 5% | | | | | |
КМ – 3 6,8 нФ Н30 | | | | | |
КС – 2 390 пФ 10%М150 | | | | | |
К71 – 7 0,032 мкФ 1% | | | | | |
МБМ 0,05 мкФ 10% | | | | | |
Таблица 3. . Исследование ТКИ катушек индуктивности.
Тип катушки индуктивности, номинал | Индуктивность, мкГн | ТКИ, 1/0С | ||||
300С | 400С | 500С | 600С | |||
СМ453232-472 (47мкГн) | | | | | | |
печатного монтажа | | | | | | |
керамическая | | | | | |
ЧАСТЬ 2.
Краткие теоретические данные о интегрирующих и дифференцирующих цепях.
Коэффициент передачи напряжения электрической цепи, а также ее передаточной функцией или характеристикой называется отношение напряжений на входе и выходе цепи
Коэффициент K – комплексная величина:
, причем и φ являются вещественными функциями частоты.
Часто применяют следующие обозначения:
; ; ; .
Зависимость от частоты модуля коэффициента передачи напряжения принято называть амплитудно-частотной характеристикой. Зависимость фазового сдвига между напряжениями на выходе и входе при изменении частоты называют фазочастотной характеристикой.
Во многих радиотехнических цепях можно выделить простейшие цепи, называемые дифференцирующими и интегрирующими.
Рис.1. Дифференцирующие цепи: а) RC-цепь, б) RL-цепь.
Коэффициент передачи дифференцирующей цепи равен:
,
или
где
При частоте активное R и реактивное Xc=1/ωC сопротивления равны.
Модуль коэффициента передачи напряжения:
Для RL-цепи, из равенства активного и реактивного сопротивления находим, что ωн=R/L.
Для определения фазочастотной характеристики представим в виде
откуда ,
Постоянная времени дифференцирующей RC-цепи T равна: T=RC, для RL-цепи: T=L/R.
Рис.2. Амплитудно-частотная и фазочастотная характеристики дифференцирующих цепей
Переходной характеристикой или переходной функцией называют отклик цепи, т.е. напряжение на выходе при подаче на вход единичного скачка напряжения.
, при t ≥ 0
Единичный скачок напряжения и переходная характеристика дифференцирующей цепи для этого случая показаны на рис.3.
Рис.3. Реакция дифференцирующей цепи на единичный скачок напряжения (а – напряжение на входе; б – отклик на выходе – переходная характеристика).
На рис.4 показаны RC и RL интегрирующие цепи.
Рис.4. Интегрирующие цепи: а) RC - цепь, б) RL - цепь.
Коэффициент передачи интегрирующей цепи равен:
H( f ) = K = Uвых/Uвх = 1/(1+jωRC)
откуда
H( f ) = K = Uвых/Uвх = 1/(1+jω/ωв)
или
H( f ) = K = 1/(1+ jf / fв) , где ωв = 2π fв = 1/RC
соответствует частоте, при которой активное и реактивное сопротивления интегрирующей цепи равны. Для RL-цепи ωвL = R, откуда ωв = R/L
Выражения для амплитудно-частотной и фазочастотной характеристики интегрирующей цепи: ;
Амплитудно-частотная характеристика и фазочастотная характеристика интегрирующей цепи показаны на рис.6.
Рис.6. Амплитудно-частотная и фазочастотная характеристики интегрирующей цепи.
Переходная характеристика интегрирующей цепи:
, где или
T - постоянная времени интегрирующей цепи.
Рис.7. Реакция интегрирующей цепи на единичный скачок напряжения
(а – напряжение на входе; б – отклик на выходе – переходная характеристика).
Порядок проведения работы.
-
Измерить с помощью цифрового прибора значения пассивных элементов цепи. -
Собрать на лабораторном стенде интегрирующую RC-цепь. Подключить к ней приборы согласно рис.8 -
Подключить на вход RC-цепи выход генератора, подключить к входу и выходу макета цепи осциллограф. -
Задать на генераторе параметры синусоидального сигнала: амплитуду - 1В, частоту -100Гц. -
Получить АЧХ исследуемой цепи. Для этого необходимо изменять частоту синусоидального сигнала с шагом дискретности 10i Гц (i-номер диапазона) и поддерживая амплитуду сигнала на входе цепи постоянной, записывать показания напряжения на выходе. -
Построить на миллиметровой бумаге амплитудно-частотную и фазо-частотную характеристики. -
По графику определить постоянную времени цепи и сравнить ее с рассчетной. -
Аналогично п.1 – п.7 исследовать следующие RC и LC-цепи.
Рис.8. Схема соединения приборов.
Литература:
-
Прянишников. Электроника. Полный курс лекций. 5-ое издание.
Изд. «Корона принт». 2006.
-
Опадчий Ю.Ф. Аналоговая и цифровая электроника:
Учебник / Опадчий Ю.Ф., Глудкин О.П., Гуров А.И. - М.: Горячая Линия -Телеком, 1999. -
Валенко В.С. «Полупроводниковые приборы и основы схемотехники электронных устройств». Додека, 2001.
Справочная литература:
-
«Справочник "Резисторы"», Москва, "Радио и связь" 1991 г. -
«Справочник по электрическим конденсаторам».
[М. Н. Дьяконов, В. И. Карабанов, В. И. Присняков и др.].
Под общ. ред. И. И. Четверткова, В. Ф. Смирнова. М. Радио и связь 1983.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3
ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЛЬТАМПЕРНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ДИОДОВ.
Цель работы.
-
исследование вольтамперной характеристики (ВАХ) выпрямительных полупроводниковых диодов и стабилитронов.
Краткие теоретические сведения необходимые для выполнения работы:
Перед выполнением работы полезно ознакомиться со следующими
вопросами:
-
устройство, назначение и основные характеристики выпрямительных и специальных полупроводниковых диодов [1, с.20-42.], -
ВАХ полупроводниковых приборов. [1, с. 23-25, 33-36.], -
схемы включения полупроводниковых диодов [1, с. 22, 34-35.], -
принципы построения схем и особенности работы диодных выпрямителей [1, с. 321-328.].
Полупроводниковый прибор, который имеет два электрода и один (или несколько) p-n-переходов, называется диодом.
Все полупроводниковые диоды можно разделить на две группы: выпрямительные и специальные. Выпрямительные диоды, как следует из самого названия, предназначены для выпрямления переменного тока. В зависимости от частоты и формы выпрямляемого тока они делятся на низкочастотные, высокочастотные и импульсные. Специальные типы полупроводниковых диодов используют различные свойства p-n-переходов, например, явление пробоя, фотоэффект, наличие участков с отрицательным сопротивлением и другие. Специальные полупроводниковые диоды находят, в частности, применение для стабилизации постоянного напряжения, регистрации оптического излучения, формирования электрических сигналов и т.д.
Выпрямительный диод
Выпрямительные полупроводниковые диоды изготавливаются, как правило, из кремния, германия или арсенида галлия. Классифицировать выпрямительные полупроводниковые диоды можно по конструкции и технологии изготовления. В зависимости от конструкции выпрямительные полупроводниковые диоды делятся на плоскостные и точечные, а в зависимости от технологии изготовления - на сплавные, диффузионные и эпитаксиальные.
Плоскостные диоды имеют большую площадь p-n-перехода и используются для выпрямления больших токов (до 30А). Точечные диоды имеют малую площадь p-n-перехода и, соответственно, предназначены для выпрямления малых токов (до 30мА).
Обычно выпрямительный полупроводниковый диод нормально работает при напряжениях, лежащих в диапазоне до 1000В. При необходимости увеличения выпрямляемого напряжения используются выпрямительные столбы, состоящие из ряда последовательно включенных полупроводниковых диодов, в этом случае выпрямляемое напряжение удается повысить вплоть до 15000В.
Предназначенные для выпрямления больших токов выпрямительные