Практическая работа № 11 (стр. 3 )

Тема: Электронные выпрямители

Наименование работы: Исследование выпрямительных устройств

Цель работы:

Ознакомиться с п/п диодами Научиться собирать схемы однофазных выпрямителей однополупериодного и мостового

Приобретаемые умения и навыки:

Закрепить теоретические знания по работе п/п выпрямителей Научиться  определять основные параметры и характеристики п/п выпрямителей

Норма времени: 2 часа

Оснащение рабочего места:

полупроводниковые диоды (4 шт.) трансформатор (используется вторичная обмотка трансформатора стенда) лампа накаливания (нагрузка выпрямителя) миллиамперметр вольтметр соединительные провода

Литература:

Арестов  "Основы электроники". Федотов  "Основы Электроники". Данилов  И. А.  "Общая  электротехника  с основами электроники".

Порядок выполнения работы:

Ознакомиться  с техническими данными оборудования и электроизмерительных приборов и отметить их в отчете. Записать в отчет справочные данные п/п диодов, а именно:

Uобр мах, В  - максимально допустимое обратное напряжение

Iпр мах, А  - максимально допустимый прямой ток.

Убедиться в исправности п/п диодов с помощью авометра. Собрать схему однополупериодного выпрямителя, приведенную на рис. 1, показать собранную схему преподавателю.

рис. 1. Однофазный однополупериодный выпрямитель.

После проверки схемы преподавателем, подать на схему питание и снять показания приборов:

Iн, mА - ток протекающий через нагрузку, (показания миллиамперметра PA), Uн, В - напряжение на нагрузке, показания вольтметра PV.

По лабораторному стенду определитьU2, В – действующее значение напряжения на вторичной обмотке трансформатора.

Вычислить:

Мощность выделяемая в нагрузке:

Pн = Uн*Iн

Значение величины средневыпрямленного напряжения для данной схемы U0, зная величину действующего напряжения на вторичной обмотке трансформатора.

С помощью осциллографа пронаблюдайте форму электрического сигнала на входе и выходе выпрямителя (по возможности).

Собрать  схему мостового выпрямителя, приведенную на рис. 2, показать собранную схему преподавателю.

рис.2. Однофазный мостовой выпрямитель.

После проверки схемы преподавателем, подать на схему питание и снять показания приборов:

Iн, mА - ток протекающий через нагрузку, показания миллиамперметра PA, Uн, В - напряжение на нагрузке, показания вольтметра PV.

По лабораторному стенду определитьU2, В – действующее значение напряжения на вторичной обмотке трансформатора.

Вычислить:

Мощность выделяемая в нагрузке:

Pн = Uн*Iн

Значение величины средневыпрямленного напряжения для данной схемы U0, зная величину действующего напряжения на вторичной обмотке трансформатора.

С помощью осциллографа пронаблюдайте форму электрического сигнала на входе и выходе выпрямителя (по возможности).

6.Результаты проведенных опытов и расчетов оформите в виде таблицы. Примерный вид таблицы приведен ниже.

Таблица 1. Результаты лабораторной работы.

Выпрямитель	Iн, mA	Uн, В	Pн, Вт	U0, В
Однополупериодный
Мостовой

Задание для отчета

Отчет по л/р должен содержать:

ФИО исполнителя, группу Наименование и номер работы Цель работы Схемы выпрямителей Рисунки осциллограмм (по возможности) Расчеты величин Pн и U0. Результаты измерений и расчетов в форме таблицы. Выводы по проделанной работе

Контрольные вопросы:

Какая из изучаемых схем лучше и почему? Почему у одного выпрямителя лампочка, подключаемая в качестве нагрузки горит ярче чем у другого? Приведите достоинства и недостатки каждой схемы. Каким  образом можно увеличить величину выпрямляемого напряжения в управляемом выпрямителе? Какие типы выпрямителей вы знаете? Как производится выбор диодов для выпрямителя?

Лабораторная работа № 14

Тема: Электронные усилители.

Наименование работы: Исследование усилителя.

Цель работы: ознакомиться с транзисторным усилителем низкой частоты и его работой, исследовать его основные параметры и снять характеристики.

Норма времени: 2 часа.

Оснащение рабочего места:

Справочная литература. Монтажная панель со схемой транзисторного усилителя. Соединительные провода. Генератор колебаний низкой частоты ГЗЛ-1. Вольтметр В3-38. Осциллограф С1-112.

Литература:

"Основы электроники". "Основы электроники". M. "Основы электроники". Cправочник под ред. B. "Полупроводниковые приборы".М., Радио и связь,1989 г. ''Основы электроники'', Энергоатомиздат, 1990г.

Содержание работы и последовательность выполнения операций

Краткие теоретические сведения.

Если в усилителе низкой частоты вместо электронной лампы применить полупроводниковый триод, такой усилитель называют транзисторным. Отсутствие цепи накала делает его более экономичным и долговечным по сравнению с ламповым. Габариты а масса транзисторного усилителя значительно меньше, чем усилителя на электронной лампе. Эти важные преимущества транзисторного усилителя позволяют существенно улучшить параметры и эксплуатационные характеристики аппаратуры. Например, радиоприемник на транзисторах имеет массу в 2—3 раза меньшую, энергопотребление в 3-10 раз меньше, а долговечность в 20—50 раз больше, чем радиоприемник соответствующего класса на электронных лампах. Еще большая разница в указанных характеристиках наблюдается в аппаратуре измерительной техники, автоматики телемеханики, а также переработки и передачи информации. Схема наиболее распространенного транзисторного усилителя низкой частоты показана на рис. 1. Транзистор VT включен по схеме с общим эмиттером, что обеспечивает наибольший коэффициент усиления по напряжению. Еще одним ценным - качеством транзисторного усилителя является невысокое напряжение питания (в данной схеме требуется 12 В вместо 250 В анодного напряжения в усилителе на электронной лампе). Основными характеристиками транзисторного усилителя так же как и для усилителя на электронной лампе являются частотная (зависимость коэффициента усиления от частоты) и амплитудная (зависимость амплитуды входного напряжения усилителя от входного) характеристики.

В лабораторной работе исследуется каскад усилителя напряжения низкой частоты (УНЧ), широко применяющийся в электронных устройствах. Рассмотрим обобщенную схему каскада УНЧ. В состав каскада входят источник входного сигнала, усилительный элемент, нагрузка и источник питания. В зависимости от назначения каскада источником входного сигнала могут быть звукосниматеь, микрофон, детектор радиоприемного устройства, различные датчики и др. В качестве усилительного элемента часто используют транзистор, тиристор, туннельный диод и др. элементы. Нагрузкой каскада могут быть входная цепь следующего каскада УНЧ, усилитель мощности и др. Принципиальная схема однокаскадного транзисторного усилителя приведена на рис. 1.

Рис. 1 Принципиальная схема однокаскадного транзисторного усилителя

В состав схемы усилителя входят следующие элементы: Резистор RК является коллекторной нагрузкой; его сопротивление в большой степени влияет как на режим каскада по постоянному току, так и на величину выходного сигнала.

Резисторы R1, R2, RЭ образуют цепь эмиттерной температурной стабилизации начального режима транзистора. Конденсаторы CБ и СК являются разделительными; они препятствуют прохождению постоянных составляющих токов с выхода одного каскада на вход другого (или в нагрузку).

Конденсатор СЭ устраняет или сильно ослабляет отрицательную обратную связь по цепи эмиттера (по переменной составляющей). Усилитель низкой частоты предназначен для усиления электрических сигналов в некоторой полосе частот.

На вход усилителя подают напряжение низкой частоты от внешнего генератора звуковых частот GA. Входные и выходные напряжения измеряют вольтметрами переменного тока PV1 и PV2, а форму выходного напряжения наблюдают на экране осциллографа.

Порядок выполнения работы

Частотную характеристику снимают при фиксированном входном напряжении Uвх=0,1 В в следующем порядке:

1. Собрать схему исследования транзисторного усилителя низкой частоты, проверить правильность подключения батареи питания.

2. Включив блок питания, подать питание на усилитель.

Установить и в дальнейшем поддерживать на генераторе GA напряжение низкой частоты, равное 0,1 В (контролировать вольтметром PV1).

3. Устанавливая на генераторе различные частоты (15—20 точек от 01.01.010 Гц), записать показания приборов в таблицу, по данным таблицы определить значение коэффициента усиления, результат занести в таблицу (коэффициент усиления – отношение амплитуды выходного напряжения относительно амплитуды входного напряжения), затем построить график зависимости коэффициента усиления усилителя от частоты.

Частота, f, Гц	20	40	80	100	140	200	400	800	1000	1400	2000	4000	8000	10000	14000	20000
Входное напряжение, В
Выходное напряжение, В
Коэффициент усиления, К

4. По полученному графику определить величину полосы пропускания усилителя. (Полоса пропускания – диапазон частот, в котором коэффициент усиления усилителя отличается  от  максимального  значения  коэффициента  усиления на 3 дБ, т. е. К(f) ≈ 0,7•Кmax )