Порядок выполнения эксперимента

· Соберите цепь таймера в ждущем режиме согласно монтажной схеме (рис. 3.14.4). В этой схеме объединены собственно схема включения таймера (рис. 3.14.1) и схема запуска (рис. 3.14.2). На входе установите прямоугольный однополярный сигнал максимальной амплитуды, частотой, например 500 Гц.

· Включите блок генератора напряжений и настройте осциллограф.

· Изменяя частоту вверх и вниз от начального значения, проследите, изменяется ли длительность импульса. Определите максимально возможную частоту следования импульсов в данной схеме. Объясните, чем она ограничивается.

· При одном из значений частоты входного напряжения перерисуйте осциллограммы на рис. 3.14.6, укажите масштабы и определите длительность импульса.

· Замените резистор R_t одним из ближайших номинальных значений и уясните, как он влияет на длительность импульса. Проделайте то же самое с конденсатором С_t.

Рис. 3.14.4

· Соберите цепь таймера в автоколебательном режиме (рис. 3.14.3 и 3.14.5).

· Включите питание, настройте осциллограф и перерисуйте осциллограммы на рис. 3.14.7. укажите масштабы и определите длительности импульса (t_и), паузы (t_п) и коэффициент заполнения (g).

· Замените резистор R_t одним из ближайших номинальных значений и уясните, как он влияет на длительность импульса и паузы. Проделайте то же самое с резистором R₁и конденсатором С_t.

Рис. 3.14.5

Рис. 3.14.6

Рис. 3.14.7

Cтабилизаторы и вторичные источники питания

Исследование однополупериодной и мостовой схем выпрямления

Общие сведения

В цепи с полупроводниковым диодом (рис. 4.1.1) установившийся ток может протекать только при определенной полярности приложенного к диоду напряжения. При изменении полярности напряжения диод запирается и ток прекращается. В результате при синусоидальном приложенном напряжении u_вх в нагрузке протекает пульсирующий ток одного направления. Такую же форму имеет и выпрямленное напряжение на нагрузке u_d. Для уменьшения пульсаций выпрямленного напряжения применяются сглаживающие фильтры. Простейшим фильтром является конденсатор, подключенный параллельно нагрузке. Тогда при открытом состоянии диода конденсатор заряжается, а при закрытом – разряжается на нагрузку. Ток и напряжение на нагрузке становятся непрерывными, пульсации уменьшаются, и увеличивается среднее значение напряжения на нагрузке. Кривая u_d(t) для этого случая показана на рис.4.1.1 пунктиром.

Рис.4.1.1

При исследовании выпрямителей применяются следующие обозначения:

• u_вх, U_вх U_вхmax—мгновенное, действующее и амплитудное значения синусоидального входного напряжения;
• u_d, U_d, U_dmax, U_dmin—мгновенное, среднее, максимальное, минимальное значения выходного (выпрямленного) напряжения;
• U_max~- амплитуда переменной составляющая выпрямленного напряжения, которая в первом приближении может быть определена их графика (рис.15.1):

;

• f_п —частота пульсаций выходного напряжения;
• m = f_пульс / f_вх—число пульсаций выпрямленного напряжения за один период напряжения питания;
• — коэффициент пульсаций выпрямленного напряжения.

В однополупериодном выпрямителе без фильтра:

Двухполупериодный мостовой выпрямитель состоит из четырёх диодов, (рис. 4.1.2). При положительном полупериоде входного напряжения диоды Д2 и Д4 открыты и через них течёт ток в нагрузку. Диоды Д1 и Д3 в этот момент закрыты. При отрицательном полупериоде диоды Д2 и Д4 закрываются, но открываются диоды Д1 и Д3 пропуская ток в нагрузку в том же направлении. По сравнению с однополупериодным выпрямителем в двухполупериодном в два раза увеличивается постоянная составляющая выпрямленного напряжения и в два раза увеличивается частота пульсации, что облегчает задачу сглаживания пульсаций фильтрами.

Рис.15.2

В двухполупериодном выпрямителе без фильтра:

Экспериментальная часть

Задание

Исследовать экспериментально основные параметры однополупериодного и двухполупериодного выпрямителей.