Краткие методические указания по работе с модульным учебным комплексом по электротехнике МУК-ЭТ, страница 10

1. Соберите схему в соответствие с рис.15.1 не подключая пока R₂. Рекомендуемое сопротивление R₁=1.5 кОм.
2. Снимите вольт-амперную характеристику (ВАХ) стабилитрона VD3, т. е. зависимость тока стабилитрона от напряжения на нем. Для этого при изменении входного напряжения U₀ от нуля до максимально возможного, измеряется ток и напряжение U₂ в 6-ти – 8-ми точках зависимости. При этом для одной из точек этой зависимости, например шестой, измерьте также входное напряжение U₀, отключив щуп вольтметра от точки 2 и подключив его к точке 1.
3. Измените схему в соответствие с рис.15.2. Повторите п.2.
4. Постройте ВАХ стабилитрона, причем часть характеристики, соответствующую прямому смещению p-n- перехода (рис.15.2), постройте в третьем квадранте, а другую часть ВАХ, соответствующую обратному смещению (рис. 15.1), - в первом. В первом квадранте постройте ‘опрокинутую’ ВАХ резистора R₁ (нагрузочную прямую) для того значения U₀, которое было измерено в п.2.
5. Определите из графика напряжение и ток стабилитрона для выбранного U₀ и сравните полученный результат с экспериментальным.
6. Вернитесь к схеме рис.15.1.
7. Подключите к точкам 2-2’ нагрузочное сопротивление R₂. Рекомендуется использовать резистор 6.8 кОм.
8. Установите напряжение U₀@10 В, переключив щуп вольтметра с точки 2 схемы на точку 1. Верните щуп на точку 2. Вычислите ток в резисторе R₂.
9. Постройте на графике эквивалентную характеристику участка 2-2’ цепи, используя для этого вольт-амперные характеристики стабилитрона и резистора R₂. Для значения U₀, выбранного в п.8, рассчитайте графически, используя ‘опрокинутую’ вольт-амперную характеристику резистора R₁, ток и напряжения на стабилитроне в нагрузочном режиме. Сравните полученный результат с экспериментальным.
10. Для тех же значений U₀ и R₂ рассчитайте токи во всех ветвях схемы методом эквивалентного генератора и сравните полученные результаты с предыдущим расчетом.

Рис. 15.1.

Рис.15.2.

Лабораторная работа №16

Исследование нелинейной цепи с полупроводниковым диодом

Цель работы: Изучить работу полупроводникового диода в схеме с фильтром и без фильтра. Установить экспериментально влияние на вентильные свойства схемы с диодом, величины подаваемого напряжения и тока сглаживающего фильтра, а также параметром элементов фильтра на величину постоянной составляющей выпрямленного напряжения.

Объект и средства исследования

На стенде имеются: полупроводниковый диод VD2, нагрузочное сопротивление R, две различные емкости С и индуктивная катушка L. В качестве источника питания применяются генератор звуковых частот. Для измерения напряжения – вольтметр. Для снятия кривой напряжения на нагрузке применяется осциллограф.

Рабочее задание

1.  Соберите схему рис. 16.1. Рекомендуется установить частоту f»3000 Гц, а в качестве  сопротивления нагрузки использовать резистор R=1.5 кОм.

2.  При трех различных напряжениях питания, (например, 3В, 6В, 10В) снимите с помощью осциллографа, подключив один из его каналов к точкам 3-4, кривые напряжения на нагрузке и измерьте постоянную составляющую этого напряжения U₂₀.

3.  Рассчитайте отношение постоянной составляющей напряжения на нагрузке U₂₀ к максимальному значению этого напряжения U_2m. Результаты опытов и расчета оформимте в виде таблицы.

4.  Соберите схему рис. 16.2. Установите и поддерживайте напряжение питания U₁=10В.

5.  С помощью осциллографа снимите и зарисуйте на один график кривые напряжения на нагрузке при U₁=10В и при значения емкости С₁=0.47 мкФ и С₂=1 мкФ. Измерьте напряжения U_2m и U₂₀.

6.  Рассчитайте отношение  и сравните с полученным в п.3 при том же напряжении питания.

7.  Соберите схему рис.16.3. Установите напряжение питания U₁=10В и емкость С₁.

8.  С помощью осциллографа, подключив один из каналов к точкам 4-5, снимите кривую напряжения на нагрузке, измерьте величины U_2m и U₂₀.

9.  Рассчитайте отношение . Сравните с полученными в п.3 и 6.

10.  На основании анализа полученных данных сделайте вывод о влиянии величины напряжения питания и тока фильтра на напряжение на нагрузке.