КАЗАНСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИНСТИТУТ ФИЗИКИ

Кафедра радиофизики

ВЫПРЯМИТЕЛЬ

Лабораторная работа

Выполнил:

студент 2 курса Института физики,

гр. 06-122 Михайлова А. Ю.

Преподаватель: Смоляков А. Д.

Оценка работы:

Казань – 2023

СОДЕРЖАНИЕ

1. 
   ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………..…3
   
2. 
   ХОД РАБОТЫ…………………………...……………………………………..…4
   
   1. 
      ОДНОПОЛУПЕРИОДНЫЙ ВЫПРЯМИТЕЛЬ С АКТИВНОЙ НАГРУЗКОЙ……………..…………….……………………………………..4
      
   2. 
      МОСТОВОЙ ВЫПРЯМИТЕЛЬ С АКТИВНОЙ НАГРУЗКОЙ…………………………………………………………….……5
      
   3. 
      ДВУХПОЛУПЕРИОДНЫЙ ВЫПРЯМИТЕЛЬ С ЕМКОСТНЫМ ФИЛЬТРОМ………….……………………………………………………….6
      
   4. 
      ДВУХПОЛУПЕРИОДНЫЙ ВЫПРЯМИТЕЛЯ С Г-ОБРАЗНЫМ ФИЛЬТРОМ………………………………………..………………………….7
      
3. 
   ВЫВОД…………………………………..………………………………………...9
   

1. 
   ВВЕДЕНИЕ
   

Для питания радиотехнических устройств требуется постоянные напряжения и токи. Одним из самых распространенных источников постоянных напряжений и токов является выпрямитель.

Термин «выпрямитель» связан с тем, что постоянные напряжения (токи) в выпрямителе получаются путем «выпрямления» переменных напряжений, т.е. постоянные напряжения в выпрямителе получаются из переменных напряжений. Следовательно, в выпрямителе имеет место преобразование спектра сигналов. Известно, что операции, связанные с преобразованием спектра сигналов, являются нелинейные операции. Поэтому выпрямитель является нелинейным устройством и должен иметь нелинейный элемент.

Таким нелинейным элементом является вентиль – элемент, который проводит ток в одном направлении и не проводит в другом.

Цель работы:

1. Изучение принципов работы выпрямительного устройства.

2. Определение основных параметров выпрямительной схемы, таких как среднее значение тока и напряжения, пульсации.

3. Сравнение характеристик выпрямительной схемы с теоретическими расчетами и оценка точности определения параметров схемы.

Оборудование:

- лабораторная установка, содержащая трансформатор, четыре вентиля, катушку индуктивности, два конденсатора одинаковой емкости, четыре сопротивления.

---

- амперметр постоянного тока

- вольтметр постоянного тока

- осциллограф C1-72

2. 
   ХОД РАБОТЫ
   
   1. 
      Однополупериодный выпрямитель с активной нагрузкой
      

1. 
   Собрала однополупериодную схему выпрямителя с активной нагрузкой R=750 Ом, индуктивностью катушки L=5Гн, емкостью конденсатора С=10мкФ и частотой 50Гц согласно рисунку:
   
2. 
   Включила питание. Форма напряжения на нагрузке:
   

Масштаб 5В:5мс

3. 
   Измерила постоянные составляющие тока и напряжения по показаниям амперметра =10 мА и вольтметра . Активное сопротивление вторичной обмотки . Сопротивление полупроводникового диода .
   
4. 
   Сравнила с величиной постоянной составляющей тока в нагрузке, вычисленной по формуле , где максимальное значение тока через вентиль .
   
5. 
   Измерила максимальное значение напряжения на нагрузке по показаниям на осциллографе . По формуле определила амплитуду основной гармоники напряжения .
   
6. 
   Вычислила коэффициент пульсаций .
   

2. 
   Мостовой выпрямитель с активной нагрузкой
   

1. 
   Собрала мостовую схему выпрямителя с активной нагрузкой:
   
2. 
   Включила питание. Форма напряжения на нагрузке:
   

Масштаб 5В:5мс

3. 
   Измерила постоянные составляющие тока и напряжения по показаниям амперметра =18мА и вольтметра .
   
4. 
   Сравнивая с величиной постоянной составляющей тока в нагрузке, вычисленной согласно формуле , где максимальное значение тока через вентиль , получаем, что при одинаковой амплитуде тока через вентиль среднее значение тока в нагрузке в двухполупериодной схеме в два раза больше, чем в однополупериодной.
   
5. 
   Измерила максимальное значение напряжения на нагрузке по показаниям на осциллографе .
   
6. 
   По формуле определила амплитуду основной гармоники напряжения на нагрузке .
   
7. 
   Вычислила коэффициент пульсаций .
   

---

1. 
   Двухполупериодный выпрямитель с емкостным фильтром.
   

1. 
   Собрала схему двухполупериодного выпрямителя с ёмкостным фильтром
   

2. 
   Включила питание. Форма напряжения на нагрузке:
   

Масштаб 2В:2мс

4. 
   Двухполупериодный выпрямителя с Г-образным фильтром
   

1. 
   Собрала схему двухполупериодного выпрямителя с Г-образным фильтром:
   

2. 
   Включила питание. Форма напряжения между точками О и А:
   

Масштаб 2В:2мс

3. 
   С помощью осциллографа измерила максимальное значение напряжение между точками О и А . По формуле определила амплитуду основной гармоники напряжения выпрямителя до фильтра .
   
4. 
   Подключила осциллограф к точкам В и О. Форма напряжения:
   

Масштаб 0,05В:2мс

5. 
   С помощью осциллографа измерила амплитуду пульсирующего напряжения с фильтром между точками О и В .
   
6. 
   По формуле определила коэффициент фильтрации Г-образного фильтра .
   
7. 
   Сравнила полученное значение коэффициента фильтрации с величиной полученной по формуле, где m = 2 для двухполупериодного выпрямителя .
   

Расхождение коэффициентов фильтрации может быть связано с неисправностью оборудования, либо неидеальностью компонентов, которые могут иметь дополнительные потери, что может привести к снижению коэффициента фильтрации.

3. 
   ВЫВОД
   

В ходе лабораторной работы было проведено исследование одно- и двухполупериодных выпрямителей напряжения. Были измерены значения напряжения на входе и выходе выпрямителей, а также коэффициент пульсации. Также было исследовано поведение двухполупериодного выпрямителя со сглаживающими фильтрами. Было установлено, что использование фильтров позволяет существенно уменьшить пульсации на выходе выпрямителя и получить более гладкий сигнал.

---

В результате эксперимента было установлено, что однополупериодный выпрямитель имеет более высокий коэффициент пульсации, чем двухполупериодный. Это связано с тем, что в однополупериодном выпрямителе ток проходит только через половину периода, что приводит к большим пульсациям напряжения на выходе.

Для уменьшения пульсации выпрямленного напряжения между выходными зажимами выпрямителя и нагрузкой включают сглаживающие фильтры, обладающие малыми активными потерями, которые значительно ослабляют пульсацию выпрямленного напряжения за счет подавления гармоник.

Таким образом, лабораторная работа позволила изучить основные характеристики выпрямителей напряжения и определить влияние различных параметров на коэффициент пульсации.

---

Смотрите также файлы

• Реинжиниринг бизнес процессов 24 октября 2022 255 прочитали.docx

• Государственное бюджетное общеобразовательное учреждение.docx

• Урок в 6 классе по решению практических задач Ремонт квартиры. Учитель Павловская Любовь Николаевна.docx

• Блім Кинетика.docx

• Проблемы творчества в истории философии.docx