Практическое занятиеРасчет нелинейной цепи с диодом двумя методами.1 Цель работы: научиться рассчитывать нелинейные цепи с диодом двумя методамиУчебные задачи: 1.ознакомиться с методами расчета нелинейой цепи с диодом двумя методами;2.научиться рассчитывать пропускную способность канала.Образовательные результаты, заявленные во ФГОС третьего поколения:Студент должен уметь:- рассчитывать параметры нелинейной цепи с диодом двумя методами.знать:- технические характеристики нелинейной цепи с диодом.Краткие теоретические и учебно-методические материалы по теме практического занятияПример цепи, состоящей из последовательно соединенных диода VDи резистора R= 150 Ом приложено напряжение U=Uп=5 B(рис.1а). Определить ток в цепи и падения напряжений на ее элементах. ВАХ диода в масштабе нелинейного участка ее прямой ветви приведена на рис.1б. Решение. Найдём решение задачи графически с использованием метода пересечения характеристик. Для этого на ВАХ диода из точки Uп=5 Bпроведем прямую, характеризующую зависимость тока от напряжения для резистора R(рис.1б). Эта прямая носит название линии нагрузки или нагрузочная прямая. Ее легко построить по двум точкам, соответствующим режимам холостого хода (Rд- ) и короткого замыкания (Rд=0) рассматриваемой цепи. В режиме холостого хода нагрузочная прямая пересекает ось напряжений в точке U=Uп(Iд=0) и, следовательно, Uд=Uп. В соответствии со схемой наРис. 1. Схема нелинейной цепи (а), ВАХ диода (б) и решение методом пересечения характеристик (в) рис. 1а I=Uп/(R+Rд). В режиме короткого замыканияRд=0и поэтому нагрузочная прямая пересекает ось тока в точке J=Uп/R, где J— ток короткого замыкания цепи. В рассматриваемом случае Iкз =ЗЗ,ЗЗЗ мА. Нагрузочную прямую можно также построить, проведя ее из точки на оси напряжений, соответствующей напряжению питания Uп под углом

---

1 к этой оси. Величина этого угла определяется из выражения
В рассматриваемом случае B/дел; A/дел ,tgα1=0,6 и α1= 37 . Точка Пересечения нагрузочной прямой с ВАХ диода является решением
системы (4.5) и представляет собой рабочую точку схемы. Проекции этой точки на оси +координат определяют рабочий режим цепи, т. е. значение тока Iп=Iд и соответствующие ему падения напряжений на диоде U1(Iп) и резисторе U2(Iп).

В рассматриваемом примере получим: Iп=27 мА; U1(Iп)=Uд=0.8 B; U2(Iп)=Ur=4.2 B.

Данный пример можно решить и аналитически, используя кусочно-линейную аппроксимацию ВАХ диода. Для прямой ВАХ диода, показанной на рис. 4.11, б, согласно (4.3), можно записать



откуда

мА;

B

B

Полученные результаты практически повторяют значения, найденные графическим методом пересечения характеристик. Полученная погрешность возникает вследствие аппроксимации ВАХ диода линейной функцией.
3 Задание

3.1.Исходные данные для расчета взять из таблицы 1,графики из таблицы 2 и изобразить на листе в клетку увеличив по масштабу в 2-3 раза.

3.2.Начинаем графический расчет цепи с диодом:

. а)Рассчитать ток цепи при коротком замыкании диода .

б)Построить нагрузочную прямую диода на характеристике с большими значениями тока и напряжения, для этого на оси тока отложить точку, соответствующую ,а на оси напряжения отложить точку, соответствующую Е, линия соединяющая эти точки и является нагрузочной прямой.

в) Точка пересечения характеристики и нагрузочной прямой является рабочей точкой ,для нее определяем по характеристикеIc и U1.

Г)Затем определяем ,на этом графический расчет закончен.

3.3.Начинаем расчет цепи с диодом методом линейно-кусочной аппроксимации:

а)На характеристике с меньшими значениями тока и

---

напряжения произвольно выбираем точку, приблизительно в середине характеристики, и проводим через нее касательную к характеристике до пересечения с осью напряжения, точка пересечения с осью даст значение величины Uдо.

б)От точки на характеристике в обе стороны по касательной откладываем по одному сантиметру,

отрезок между точками на касательной проектируем на ось тока и на ось напряжения, проекция на ось тока это ΔI,проекция на ось напряжения это ΔU.

в)Выписываем значения Uдо,ΔI,ΔU и ведем расчет по формулам:









3.4.Все произведенные действия отразить на листе в клетку и в бланке отчета.
Инструкция (пример) по выполнению практического занятия

Дано:

Определить:

Решение:

Задания для практического занятия :

1.Взять данные своего варианта из таблицы 1.

2.Рассчитать неизвестные величины по образцу примера.

3. Расчет занести в бланк отчета.

4..Дать ответы на контрольные вопросы.

4.1. В чём достоинства графического метода расчёта.

4. 2. В каком случае метод линейно-кусочной аппроксимации даёт большую точность расчёта.

4.3.Как строят нагрузочную прямую диода.

4.4.Какие параметры цепи изменятся с увеличением Е.

4.5.Какие параметры цепи изменятся с увеличением .

Порядок выполнения отчета по практическому занятию

1 Цель работы.

2 Исходные данные.

4 Расчеты.

5 Ответы на контрольные вопросы.

Табдица 1


\

№= п/п	R Oм	Е В	Граф.	U1.В	Ic,мА	U2В
1	140	4	1-2
2	110	3,5	3-4
3	90	2,8	5-6
4	160	6,6	7-8
5	150	5,8	9-10
6	2000	4	11-12
7	175	3,5	13-14
8	60	1,5	15-16
9	80	2	17-18
10	80	2,5	19-20
11	160	5	1-2
12	130	4,5	3-4
13	110	3,5	5-6
14	190	7,2	7-8
15	170	6,2	9-10
16	180	3,8	11-12
17	160	3,3	13-14
18	70	1,8	15-16
19	60	1,6	17-18
20	70	2,3	19-20
21	130	4,5	1-2
22	1000	3	3-4
23	85	2,5	5-6
24	170	6,8	7-8
25	140	5,6	9-10
26	170	3,6	11-12
27	150	3,1	13-14
28	75	1,6	15-16
29	65	1,4	17-18
30	75	2,1	19-20

---

Таблица 2
I_мА

I_мА

I_мА

I_мА

Рис 1.

Рис 4.

Рис 3

Рис 2

Uв

Uв

Uв

Uв

0
0 0 0
0,2 0,4


1 2 3 4


0,2 0,4


Uв

1 2 3 4


Uв

0,5
1
1,5
2 1
3

2

4

10

20

30

10

20

30

Рис 5.

Рис 8.

Рис 7.

Рис 6.

I_мА

I_мА

I_мА

I_мА

Uв

Uв

Uв

Uв
0 0 0
0,1 0,2 0,3


Uв

1 2 3


Uв

0,2 0,4


2 4 6 8

0 1 2 3 1 2
3

30

10

20

30

10

20

40

I_мА

I_мА

I_мА

---

Смотрите также файлы

• Пояснительная записка к проекту придорожный мотель "Мартини" По дисциплине Введение в специальность.docx

• Филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования.docx

• План урока по физической культуре 80 Раздел Обучение навыкам и пониманию в играхвторжениях.docx

• Цель курсового проекта.doc

• Толынды оптика блімі бойынша жиынты баалау Оу масаттары.docx