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+в)

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.

  1. Измерить с помощью цифрового прибора значения пассивных элементов цепи.

  2. Собрать на лабораторном стенде интегрирующую RC-цепь. Подключить к ней приборы согласно рис.8

  3. Подключить на вход RC-цепи выход генератора, подключить к входу и выходу макета цепи осциллограф.

  4. Задать на генераторе параметры синусоидального сигнала: амплитуду - 1В, частоту -100Гц.

  5. 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.

  6. Построить на миллиметровой бумаге амплитудно-частотную и фазо-частотную характеристики.

  7. По графику определить постоянную времени цепи и сравнить ее с рассчетной.

  8. Аналогично п.1 – п.7 исследовать следующие RC и LC-цепи.

Рис.8. Схема соединения приборов.

Литература:

  1. Прянишников. Электроника. Полный курс лекций. 5-ое издание.

Изд. «Корона принт». 2006.

  1. Опадчий Ю.Ф. Аналоговая и цифровая электроника:
    Учебник / Опадчий Ю.Ф., Глудкин О.П., Гуров А.И. - М.: Горячая Линия -Телеком, 1999.

  2. Валенко В.С. «Полупроводниковые приборы и основы схемотехники электронных устройств». Додека, 2001.

Справочная литература:

  1. «Справочник "Резисторы"», Москва, "Радио и связь" 1991 г.

  2. «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