Порядок выполнения эксперимента

• Соберите цепь для снятия вольт-амперной характеристики динистора согласно схеме (рис. 2.10.3).

Рис. 2.10.3

• Для определения напряжения включения установите регулятором напряжения какое-нибудь напряжение, например 5 В. Включая и выключая динистор тумблером, определите по показаниям амперметра и вольтметра, включается динистор или нет. При включении динистора напряжение на нём падает, а ток возрастает. Если динистор не включается, то увеличьте напряжение и снова попробуйте несколько раз тумблером включить динистор. Повторяя этот опыт, подберите напряжение при котором динистор будет стабильно включаться. Запишите значение U_ВКЛ в табл. 2.10.1.

• Приведите динистор во включенное состояние и, уменьшая напряжение регулируемого источника, поочередно устанавливайте значения тока, указанные в табл. 2.10.1 и записывайте соответствующие напряжения на динисторе.
• На рис. 2.10.4 постройте кривую зависимости тока от напряжения (вольт-амперную характеристику).

Таблица 2.10.1

Рис. 2.10.4

· Соберите цепь (рис. 2.10.5) для исследования характеристик управяемых тиристоров. Ручку потенциометра поверните вправо до упора (ток управления равен нулю).

· Включите питание и, вращая ручку регулятора постоянного напряжения влево и вправо до упора, убедитесь, что тиристор закрыт, как при прямом, так и при обратном приложенном напряжении.

· Оставьте ручку регулятора постоянного напряжения в крайнем правом положении, и потенциометром увеличивайте ток управления до тех пор, пока не включится лампочка, что свидетельствует о переходе тиристора в открытое состояние. Верните ручку потенциометра в правое крайнее положение и убедитесь, что и при отсутствии тока управления тиристор остаётся включённым.

· Выключите тиристор кратковременным разрыванием анодной цепи или снижением приложенного напряжения до любого отрицательного значения.

· Снова включите тиристор при максимальном приложенном напряжении, ток управления сделайте равным нулю и, уменьшая приложенное напряжение снимите вольтамперную характеристику (табл. 2.10.1) и постройте её график (рис.2.10.4).

· Снова включив тиристор и, плавно уменьшая напряжение регулируемого источника напряжения, определите ток удержания тиристора (Определяйте его при токе управления равном нулю!). Запишите значение I_УД также в табл. 2.10.1.

Рис. 2.10.5

· Медленно увеличивая ток управления потенциометром (при максимальном анодном напряжении и непроводящем состоянии тиристора), зафиксируйте ток управления, при котором происходит включение тиристора. Проделайте этот опыт несколько раз и запишите I_откр.у в табл. 2.10.1.

· Замените тиристор симистором МАС97А6, сопротивление в цепи управления 10 кОм на 1 кОм и проделайте аналогичные опыты по определению I_откр.у , при двух напряжениях питания: +13 В (ручка регулятора в правом крайнем положении) и - 13 В (ручка регулятора в левом крайнем положении). В каждом из этих случаев симистор может открываться как положительным током управления, так и отрицательным. Для получения отрицательного тока управления переключите питание потенциометра с гнезда +15 В на гнездо -15 В.

· Снимите вольтамперные характеристики при положительном и отрицательном анодном напряжениях, определите токи удержания. Результаты запишите в табл. 2.10.1 и постройте графики на рис. 2.10.4.

Экспериментальное определение основных характеристик и параметров оптопар

Общие сведения

Оптрон – это прибор, у которого входная и выходная цепи связаны только с помощью оптических сигналов. Основным излучателем света в оптронах является светодиод, но иногда используется сверхминиатюрная лампочка накаливания.

Условные обозначения оптопар, исследуемых в данной работе приведены на рис. 2.11.1.

Рис. 2.11.1

Основными характеристиками резисторной оптопары являются входная вольт-амперная характеристика, выходная, температурная и передаточная характеристики (зависимость выходного сопротивления от входного тока).

Диодная оптопара может работать в генераторном и фотодиодном режиме. В генераторном режиме при облучении оптронного фотодиода в нём возникакт генерация пар носителей заряда – электронов и дырок. Свободные электроны и дырки разделяются электрическим полем перехода и заряжают р – область положительно, а n – область отрицательно. На выходных зажимах оптрона появляется фото-ЭДС 0.7…0,8 В.

Если к фотодиоду приложено обратное напряжение больше 0,5 В, то электроны и дырки, генерированные излучением увеличивают обратный ток. Это фотодиодный режим. Величина обратного фототока практически линейно возрастает с увеличением силы света излучающего диода.

Основными характеристиками диодной оптопары являются входная и выходная вольт-амперные характеристики и передаточные характеристики в фотодиодном и генератором режимах. Передаточная характеристика в фотодиодном режиме представляет собой зависимость выходного тока от входного. Она практически линейна в широком диапазоне изменения входного тока. В фотогенераторном режиме это зависимость фото-ЭДС от входного тока. Эта зависимость нелинейна, так как фото-ЭДС не может превышать контактной разности потенциалов 0,5…0,8 В.

Транзисторные оптопары также как и диодные характеризуются входными и выходными вольт-амперными характеристиками и передаточной характеристикой. Входные характеристики такие же, как у диодных оптопар, так как в них используются сходные излучатели. Выходные вольт-амперные характеристики аналогичны выходным характеристикам биполярного транзистора. Передаточная характеристика в отличие от характеристики диодной оптопары существенно нелинейна и имеет большую крутизну (коэффициент передачи тока) за счёт усиления фототока.

В тиристорных оптопарах выходным элементом является тиристор, который обладает всеми свойствами и характеристиками обычных тиристоров, однако, он управляется фототоком.

Экспериментальная часть

Задание

Снять передаточные характеристики резисторной оптопары, диодной оптопары в генераторном и фотодиодном режимах, передаточную характеристику транзисторной оптопары, определить открывающий ток управления и остаточное напряжение в открытом состоянии симисторной оптопары при двух полярностях приложенного напряжения.