7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
12
|
13
|
14
|
15
|
UВЫХ, В
|
0
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
9,9
|
9,9
|
10
|
10
|
10
|
10
|
ICT, мA
|
0
|
0,2
|
0,2
|
0,2
|
0,2
|
0,2
|
0,2
|
0,2
|
0,2
|
0,2
|
0,3
|
3,2
|
6,2
|
9,2
|
12,2
|
15,2
|
Постройте на графике (рис. 2.2.2) кривую зависимости выходного напряжения UВЫХ от входного UВХ.
Рис. 2.2.2
Задание 2
Исследовать влияние тока нагрузки IН на величину тока стабилитрона.
Порядок выполнения эксперимента
Соберите цепь согласно схеме (рис. 2.2.3), и устанавливая последовательно сопротивления нагрузки 10; 4,7; 2,2; 1; 0,68; 0,47 кОм, измерьте посредством мультиметра соответствующие значения токов IСТ и IН и занесите их в табл. 2.2.2.
Рис. 2.2.3
Таблица 2.2.2
RН, кОм
|
10
|
4,7
|
2,2
|
1,0
|
0,68
|
0,47
|
IН, мА
|
|
|
|
|
|
|
IСТ, мА
|
|
|
|
|
|
|
Постройте на графике (рис. 2.2.4) кривую зависимости тока IСТ от тока нагрузки IН.
Рис. 2.2.4
Вопрос 1: При каких условиях выходное напряжение параметрического стабилизаора остается постоянным?
Ответ: ........................................
Вопрос 2: Когда возникает ток стабилизации IСТ ?
Ответ: ......................................
Вопрос 3: При каких условиях эффект стабилизации сохраняется даже под нагрузкой?
Ответ: ....................................
2.3. Сглаживание пульсаций выпрямленного напряжения 2.3.1. Общие сведения
Стабилитроны позволяют стабилизировать напряжение не только при медленных его изменениях, но и при пульсациях после выпрямления и предварительного сглаживания.
2.3.2. Экспериментальная часть
Задание
Изучить стабилизирующее действие диода Зенера в случае выпрямленного напряжения с заметными пульсациями.
Порядок выполнения эксперимента
Соберите цепь согласно схеме (рис. 2.3.1). На схеме V0 и V1 – входы коннектора.
Рис. 2.3.1
Включите и настройте виртуальный осциллограф.
Перенесите осциллограммы входного и выходного напряжений на график (рис. 2.3.2).
Рис. 2.3.2
Исключите из кривых постоянную составляющую, щелкнув мышью на соответствующих кнопках виртуального осциллографа.
Перерисуйте кривые напряжений uВХ и uВЫХ на графике (рис.2.3.3) без постоянных составляющих, укажите масштабы.
Рис. 2.3.3
Пользуясь осциллограммами, ответьте на контрольные вопросы.
Вопрос 1: Какова пульсация входного напряжения DUВХ за сглаживающим конденсатором?
Ответ: DUВХ =
Вопрос 2: Какова пульсация выходного напряжения DUВЫХ за стабилитроном?
Ответ: DUВЫХ =
Вопрос 3: Какова величина коэффициента сглаживания G (абсолютного коэффициента стабилизации)?
Ответ: G = DUВХ ¤ DUВЫХ =
Вопрос 4: Какова величина относительного коэффициента стабилизации S?
Ответ: S = (DUВХ *UВЫХ ) ¤ ( DUВЫХ *UВХ ) = G*(UВЫХ ¤ UВХ ) =
UВХ и UВЫХ измерьте с помощью мультиметра либо виртуальных вольтметров V0 и V1.
3. Диоды с особыми свойствами
3.1. Светодиоды
3.1.1. Общие сведения
В случаях, когда полупроводниковые диоды выполнены из таких материалов как арсенид галлия или фосфид галлия, часть подводимой к ним электрической энергии преобразуется не в тепло, как в других полупроводниках, а в световые потоки с намного более короткой длиной волны. Цвет излучения определяется выбором соответствующего материала и присадками. Цвет может быть инфракрасным, красным, желтым, оранжевым, зеленым или даже голубым.
3.1.2. Экспериментальная часть
Задание 1
Снять вольтамперную характеристику светодиода посредством осциллографа.
Порядок выполнения эксперимента
Подведите одно из линейных напряжений 12 В, 50 Гц трехфазного источника к цепи (рис. 3.1.1) и заосциллографируйте зависимость напряжения от тока. На схеме А1 и V1 – входы коннектора. Для получения на виртуальном осциллографе зависимости напряжения от тока включите режим X-Y переключателем «XY-развертка».
Рис. 3.1.1
Перенесите осциллограмму на график (рис. 3.1.2).
Рис. 3.1.2
Задание 2
Изучить влияние напряжения UСД, тока IСД светодиода и его полярности на световую эмиссию.
Порядок выполнения эксперимента
Соберите цепь согласно схеме (рис. 3.1.3) и изменяйте входное напряжение последовательными шагами, как указано в табл. 3.1.1. Измерьте прямое напряжение UСД и ток IСД светодиода с помощью мультиметра и установите светоизлучение (отсутствует, слабое, среднее, сильное). Занесите данные в таблицу.
Рис. 3.1.3
Таблица 3.1.1
UВХ, В
|
UСД, В
|
IСД, мА
|
светоизлучение
|
2
|
|
|
|
4
|
|
|
|
6
|
|
|
|
8
|
|
|
|
10
|
|
|
|
12
|
|
|
|
14
|
|
|
|
15
|
|
|
|
Измените полярность диода и убедитесь, что светоизлучения не наблюдается.
Вопрос 1: Какой минимальный ток необходим светодиоду для слабого светоизлучения?
Ответ: ...................
Вопрос 2: Как ведет себя светоизлучение при изменении полярности прикладываемого напряжения?
Ответ:....................
Вопрос 3: Напряжение питания светодиода 5 В. Какой добавочный резистор необходим при токе 15 мА?
Ответ: ....................
3.2. Диоды с переменной емкостью (варикапы)
3.2.1. Общие сведения
p-n переход запертого кремниевого диода ведет себя как изолятор и, таким образом, подобен диэлектрику конденсатора. Приложенное обратное напряжение влияет на толщину p-n перехода и, соответственно, на емкость.
3.2.2. Экспериментальная часть
Задание 1
Снять с помощью осциллографа вольтамперную характеристику варикапа.
Порядок выполнения эксперимента
Приложите синусоидальное напряжение 12 В, 50 Гц (одно из линейных напряжений трехфазного источника) к цепи (рис. 3.2.1) и заосциллографируйте зависимость напряжения от тока. На схеме А1 и V1 – входы коннектора. Для получения на виртуальном осциллографе зависимости напряжения от тока включите режим X-Y переключателем «XY-развертка».
Рис. 3.2.1
Перенесите осциллограмму на график (рис. 3.2.2).
Рис. 3.2.2
Задание 2
В параллельном резонансном контуре изучить зависимость резонансной частоты от обратного напряжения варикапа и влияние этого напряжения на емкость обедненного (запирающего) слоя.
Порядок выполнения эксперимента
Приложите синусоидальное напряжение амплитудой 10 В к цепи (рис.3.2.3). Частота напряжения должна быть между 10 и 20 кГц. На схеме V1 – вход коннектора или мультиметр, V2 – только мультиметр. Индуктивность 200 мГн получается путем последовательного соединения двух индуктивностей по 100 мГн, постоянное напряжение больше 15 В – путем последовательного соединения регулируемого и нерегулируемого источников напряжения.
Достарыңызбен бөлісу: |