д) тока нагрузки Iн (клеммы Х14 и Х15).
Кроме того, для ключа с формирователем траектории зарисуйте осциллограмму напряжения на конденсаторе С2 (клемма Х19).
Напряжение источника питания измерьте в точке Х16.
Для всех пунктов снимите осциллограммы импульсов:
а) на интервале одного периода выходной частоты;
б) на интервале формирования фронта импульса;
в) на интервале формирования среза импульса.
3.3 Параметры входного сигнала
Генератор прямоугольных импульсов подключают к клеммам Х22, Х24 лабораторного модуля. На выходе генератора устанавливают сигнал частотой f = 3 кГц и амплитудой Uгмах = 4 В.
4.1 Установите переключатель S5 в положение ‘’4’’ и переключатель S4 в положение ‘’1’’. Подайте на вход исследуемой схемы сигнал с параметрами, приведенными в п. 3.3. Зарисуйте осциллограммы, указанные в п.3.2.
4.2 Переведите переключатель S4 в положение ‘’2’’ и повторите п.4.1 для схемы ненасыщенного ключа.
4.3 Переведите переключатель S4 в положение ‘’3’’ и повторите п. 4.1 для схемы ключа с формирователем траектории.
5.1 Из полученных осциллограмм UБ, UЕ, и Uк получите временные диаграммы напряжений UБЕ, UКЕ, и тока IК.
5.2 Из временных диаграмм, построенных в п. 5.1, определите длительность фронта, среза, интервала рассасывания, постоянные времени τβ и τн. Результаты занесите в таблицу 2.1.
5.3 На основании временных диаграмм п.5.1 постройте временные диаграммы мощности, рассеиваемой на коллекторе Рк(t). Определите пиковую мощность и занесите ее значение в табл.2.1.
5.4 В единой системе координат Iк = f(Uке) постройте траектории переключения для всех трех схем.
6 ВОПРОСЫ К ЗАЩИТЕ
6.1 Насыщенный транзисторный ключ. Схема, принцип работы.
6.2 Ненасыщенный транзисторный ключ. Схема, принцип работы.
6.3 Метод заряда. Дифференциальные уравнения. Основные допущения.
6.4 Определение основных параметров ключа с помощью метода заряда.
6.5 Как уменьшить длительность фронта импульса в насыщенном ключе?
6.6 Как уменьшить длительность среза импульса в насыщенном ключе?
6.7 Как уменьшить длительность интервала рассасывания заряда в насыщенном ключе?
6.8 Траектория переключения ключа с активной нагрузкой.
6.9 Траектория переключения ключа с активно- индуктивной нагрузкой.
6.10 Траектория переключения ключа с активно-емкостной нагрузкой.
6.11 Траектория переключения ключа с RLD- нагрузкой.
6.12 Статистические потери в транзисторных ключах и методы их уменьшения.
6.13 Динамические потери в транзисторных ключах и методы их уменьшения.
6.14 Благоприятная траектория переключения транзисторного ключа и методы ее реализации.
6.15 Пассивный формирователь траектории. Схема, принцип работы, выбор параметров.
6.16 Формирователь траектории с инерционным диодом. Схема, принцип работы, выбор параметров.
6.17 Активный формирователь траектории. Схема, принцип работы, выбор параметров.
6.18 Выбор величин Кн. и Кз для насыщенного ключа.
6.19 Работа ключа с пассивным формирователем траектории и активно- индуктивной нагрузкой при непрерывном и прерывистом токе в нагрузке.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА АС – 3
1 ЦЕЛЬ РАБОТЫ
1.1 Исследование схем симметричного, несимметричного и ждущего мультивибраторов на операционном усилителе.
2 САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ ПОДГОТОВКА
2.1 Изучите методические указания к лабораторной работе, литературу [1, c. 191-202], [2, c. 203-215], [4, c. 322-325], [5, c. 311-317], повторите лекционный материал по теме ‘’Мультивибраторы’’.
2.1.1 Теоретическая часть
Мультивибратор - это генератор прямоугольных импульсов релаксационного типа, поочередно находящийся в двух квазиустойчивых состояниях.
Ждущий мультивибратор (одновибратор) - это мультивибратор, не переходящий из одного состояния в другое при подаче на вход схемы внешних запускающих импульсов.
Мультивибраторы могут быть изготовлены как на дискретных элементах, так и на интегральных схемах. В последнее время из-за дешевизны и высокой надежности интегральных микросхем мультивибраторы чаще выполняют на основе операционных усилителей и цифровых элементов.
Принцип работы автоколебательного мультивибратора рассмотрим на схеме, приведенной на рис. 2.1, а.
Схема содержит времязадающую интегрирующую цепь R0C0 (цепочка НЗЗ) и цепочку ПЗЗ – R 1 , R2.
В мультивибраторе ОП выполняет функцию устройства сравнения (компаратора), которое сравнивает сигналы на прямом и инверсном входах ОП и при их незначительном неравенстве выдает соответствующий сигнал на выходе:
(2.1)
(2.2)
где U1- напряжение на инверсном входе, В;
U2 - напряжение на прямом входе, В;
- напряжения
на выходе ОП в режиме насыщения, В.
Рис. 2.I Автоколебательный мультивибратор на ОП (а) и временные диаграммы его работы (б)
Это объясняется тем, что ОП обладает большим коэффициентом усиления, который, кроме того, увеличивается за счет введения цепочки положительной обратной связи R1, R2. Поэтому появление небольшого разностного сигнала (единицы милливольт) на входе ОП вызывает скачкообразное изменение (единицы вольт) напряжения на выходе.
Рассмотрим переходные процессы, происходящие в схеме рис. 2.1, а. На рис. 2.1, б приведены временные диаграммы выходного напряжения UВИХ(t) мультивибратора, напряжение на конденсаторе Uc(t) и напряжение ПЗЗ UПОР(t). Пусть в момент времени t = 0 на выходе ОП установилось положительное напряжение + UВИХ.MAX, а напряжение на конденсаторе:
(2.3)
Конденсатор начинает перезаряжаться по цепи: выход ОП – резистор – R0 – конденсатор C0 - общий провод. В момент времени t1 напряжение на инверсном входе +UПОР становится равным:
(2.3)
Напряжение на выходе ОП меняет знак и становится равным UВИХ.MAX. Начинается перезаряд конденсатора С0. В момент времени t2 напряжение на конденсаторе Uc = – UПОР, а напряжение на выходе ОП меняет знак. Далее процессы повторяются. Как правило, коэффициент обратной связи:
(2.4)
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.