Схемы однофазных выпрямителей на основе неуправляемых вентилей. Схемы однофазных выпрямителей с простым емкостным фильтром

Хотя схему умножителя можно строить с различным числом ступеней, необходимо учитывать то, что увеличение числа ступеней умножителя приводит к возрастанию внутреннего сопротивления умножителя:  в основном из-за резкого снижения постоянной времени нагрузки, определяемой сопротивлением нагрузки и последовательно соединёнными конденсаторами 1-й, 3-й, 5-й и т.д. ступеней (как известно, эквивалентная ёмкость при последовательном соединении конденсаторов уменьшается). Поэтому на практике число ступеней умножителя обычно не превышает десяти.

2. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА

Перед проведением исследований необходимо подготовить схему эксперимента согласно рис.3.

Перед сборкой схемы необходимо убедиться в исправности измерительных приборов и соединительных проводов.

При настройке осциллографа рекомендуется установить чувствительность по первому и второму каналам 10В/дел.  Установить синхронизацию  по первому  каналу. Установить переключатель  режима работы  усилителя в  положение "---". Входным переключателем осциллографа  отключить 1-й канал и, регулируя ручку перемещения луча по вертикали, установить луч на два-три деления ниже линии разметки "время/дел". Перевести входной переключатель в положение, соответствующее открытому входу усилителя  вертикального  отклонения луча. Аналогично  произвести настройку  2-го  канала.

Рис.3 Схема исследования работы умножителя напряжения

Выходной сигнал генератора – синусоидальный, амплитудой 10В.

При снятии нагрузочной характеристики умножителя измерять текущее значение сопротивления нагрузки нужно при отключенном выходе умножителя.

Осциллограммы в контрольных точках схемы и на Rш должны быть зарисованы синхронно с входным напряжением умножителя.

3. ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ПРИБОРЫ И ОБОРУДОВАНИЕ

1.  Лабораторный блок питания.

2.  Макет лабораторного стенда №2 по ПТ.

3.  Осциллограф С1-83 (С1-93) с двумя шнурами.

4.  Вольтметр В7-37 со шнуром.

5.  Генератор Г3-112 (Г3-118, Г3-111) со шнуром.

6.  Соединительные провода.

4. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1.  ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ РАСЧЁТ

Записать в отчёт наименование и цель работы, рисунок исследуемой схемы.

Для выданного варианта по исходным данным таблицы 1 рассчитать (см. раздел «ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ»):

ü Uвх – действующее значение входного напряжения;

ü С – номинальное значение ёмкости для умножителя.

После расчета заполнить в отчете соответствующие графы таблицы 1.

ТАБЛИЦА 1

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ И РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.  ПОДГОТОВКА К ИССЛЕДОВАНИЯМ

2.1.  Включить осциллограф, генератор, вольтметр (см. «МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА»).

2.2.  Измерить и записать в отчёт значение сопротивления шунта. Записать в отчёт значения номиналов конденсаторов умножителя.

3.  ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТЫ УМНОЖИТЕЛЯ В УСТАНОВИВШЕМСЯ РЕЖИМЕ НА ХОЛОСТОМ ХОДУ

3.1.  Отключить сопротивление нагрузки. Подключая 2-й канал осциллографа последовательно к точкам А, В, С, D, Е зарисовать в одних координатных осях осциллограммы напряжений U_A, U_B, U_C, U_D, U_E синхронно с осциллограммой  напряжения Uвх на частоте 50Гц.

3.2.  Отключить от схемы щуп второго канала осциллографа. Используя первый канал осциллографа зарисовать в отчёт осциллограмму напряжения на диоде первой ступени умножителя Uvd1.

3.3.  Включить вольтомметр и перевести его в режим измерения постоянного напряжения.  Измерить и записать в отчёт значения напряжений на конденсаторах С1-С5 и в точке Е.

4.  ИССЛЕДОВАНИЕ НАГРУЗОЧНОЙ СПОСОБНОСТИ УМНОЖИТЕЛЯ

4.1.  Подключить к выходу умножителя (между общим проводом и точкой Е) минимальное сопротивление нагрузки. Используя второй канал зарисовать осциллограмму напряжения на сопротивлении шунта синхронно с напряжением Uвх (наблюдать первым каналом), увеличив до необходимого  значения  чувствительность 2-го канала осциллографа.

4.2.  Снять зависимость Uн = f(Rн) при постоянной амплитуде входного сигнала умножителя Uм=10В и частоте 50Гц. Данные занести в таблицу №2. Перед измерением сопротивления нагрузки его следует отключать от схемы умножителя.

ТАБЛИЦА №2

4.3.  Повторить предыдущий пункт при частоте входного напряжения 10кГц.

.4.  По данным двух таблиц построить графики зависимости Uн = f(Rн).

5. СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЁТА

Наименование и номер работы. Цель работы. Таблица 1 с результатами расчетов и измерений. Таблица 2. Схема умножителя с осциллограммами работы.

6. ВОПРОСЫ К ЗАЩИТЕ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ

1.  Пятиступенчатый умножитель напряжения: схема, работа в установившемся режиме, распределение напряжений на конденсаторах ступеней.

2.  Причина ограниченной нагрузочной способности умножителя, способ