Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

Экспериментальная часть работы

Нелинейные электрические цепи

Методические указания

к лабораторной работе по курсу ТОЭ

Оренбург 2008

ББК 32.852я7

Ф-18

УДК 621.382.002.56(07)

Рецензент

Доктор технических наук, профессор В.Н. Булатов

Фролов С.С.

Ф-18 Нелинейные электрические цепи: Методические указания к лабораторной работе по курсу ТОЭ.- Оренбург: ГОУ ОГУ, 2008.- 8 с.

Методические указания являются основным учебным руководством при выполнении лабораторной работы по курсам «ТОЭ» студентами специальности 210106.

ББК 32.852я7

Ó Фролов С.С., 2008

Ó ОГУ, 2008

Оглавление

1. Задание на подготовку к выполнению лабораторной работы.. 4

2. Аналитическая часть работы.. 4

3. Экспериментальная часть работы.. 6

4. Выводы и заключения. 8

5. Содержание отчёта. 8

Приложение А. Пороговые характеристики нелинейных элементов. 8

Задание на подготовку к выполнению лабораторной работы

Тема: Анализ нелинейных электрических цепей

Цели работы:

1. Закрепление аналитических методов расчёта ВАХ нелинейных электрических цепей.

2. Экспериментальное исследование ВАХ нелинейных электрических цепей с помощью внешнего генератора и осциллографа.

3. Исследование нелинейных цепей при гармонических воздействиях.

Время выполнения работы – 12 часов.

Выполнению данной работы должна предшествовать предварительная подготовка, состоящая в следующем:

1) Изучение темы и цели лабораторной работы.

2) При изучении теоретического материала в объеме материала лекций, учебных пособий и теоретического введения обратить внимание на следующие основные вопросы:

- закономерности протекания токов и напряжений в электрических цепях, содержащих нелинейные резистивные элементы;

- методы анализа нелинейных электрических резистивных цепей.

3) Изучение устройства приборов лабораторного рабочего места: монтажного наборного устройства для сборки исследуемых нелинейных схем, низкочастотного гармонического генератора Г3-109 и осциллографа С1-114/1 (С1-114).

Аналитическая часть работы

1) Анализ ВАХ сложной нелинейной электрической резистивной цепи (рисунок 2.1).

Рисунок 2.1 – Примерчик сложной нелинейной резистивной цепи

a) В таблице 2.1 марки стабилитрона VD2 в соответствующих макетных стендах

Таблица 2.1 – Варианты параметров элементов цепей

	№1	№2	№3	№4
Марка VD2	КС133	КС156	Д814А	Д814Б

b) Учитывая, что диод VD1 марки Д226 – кремниевый, определив напряжение стабилизации для VD2 по справочникам, построить аппроксимированные ВАХ для диода и стабилитрона.

c) Используя правила построения общих ВАХ последовательных и параллельных соединений, построить общую ВАХ сложной цепи рисунка 2.1. Промежуточные построения выполнять на отдельных графиках.

2) Анализ нелинейных цепей при гармонических воздействиях:

a) Предварительно рассчитав основные параметры напряжений , и тока схемы рисунка 2.2, нарисовать их диаграммы, для двух значений амплитуды входного гармонического напряжения : первое значение задается для соответствующего стенда в таблице 2.2, . Частота из таблицы 2.2. Допускается строить диаграммы в программной среде MathCad.

Таблица 2.2 – Варианты амплитуд и частот

	№1	№2	№3	№4
, В
f, Гц

b) Предварительно рассчитав основные параметры напряжений , и тока схемы рисунка 2.3, нарисовать их диаграммы, для трёх значений амплитуды входного гармонического напряжения, заданных в таблице 2.3, при прежней частоте:

Рисунок 2.2 – Диодно-резисторная цепь (электронный вентиль)

Рисунок 2.3 –Ограничитель напряжения

Таблица 2.3

	№1	№2	№3	№4
, В
, В
, В

Экспериментальная часть работы

На макетном стенде выполнить следующую работу:

1) Исследовать с помощью осциллографа и генератора Г3-109 ВАХ диода Д226:

a) Переключить осциллограф С1-114 в режим формирования горизонтальной развёртки от внешнего сигнала (от входа «X»):

- переключатель «Время/дел» перевести в положение «»;

- включить режим внешней синхронизации (кнопочка на правой лицевой панели, внизу);

b) получить горизонтальную развёртку от источника импульсного калибровочного сигнала «0.5V» (или «0.6V»), оценить цену деления по горизонтали в вольтах;

c) Учитывая, что сопротивление токового шунта , вычислить цену деления по горизонтали в амперах:

. (3.1)

d) Временно подключив генератор Г3-109 к одному из входов «Y» осциллографа, настроить амплитуду гармонических колебаний или размах .

e) Подключить цепочку - диод VD по схеме рисунка 3.1 к осциллографу и генератору Г3-109.

Рисунок 3.1 - Схема для исследования ВАХ диода

f) Полученное изображение ВАХ (перевёрнутое и зеркальное) зарисовать уже в нормальном виде в отчёт[1], соблюдая и фиксируя масштабы, уточняя начало координат (нажимая «земля» и замыкая вход «X» на землю). При этом, очередной раз уточнив начало координат, оценить по осциллограмме ВАХ прямое пороговое напряжение открывания диода , результат – в таблицу П.A приложения A.

2) Исследовать с помощью схемы рисунка 3.2 ВАХ стабилитрона, выполняя аналогичные действия пункта 1), задавая только в подпункте d) амплитуду гармонических колебаний . По осциллограмме ВАХ зафиксировать прямое напряжение открывания стабилитрона и напряжение стабилизации , результат – в таблицу П.A.

Рисунок 3.2 - Схема для исследования ВАХ стабилитрона

3) Исследовать с помощью схемы рисунка 3.3 ВАХ цепи рисунка 2.1, выполняя аналогичные действия пункта 1), задавая только в подпункте d) амплитуду гармонических колебаний .

Рисунок 3.3 - Схема для исследования ВАХ нелинейной цепи

4) Поочерёдно получить на экране осциллографа и зарисовать в отчёт временные диаграммы и схем рисунков 2.2 и 2.3.

Выводы и заключения

Сделать экспертное заключение:

1) О пороговых прямых напряжениях открывания кремниевых диодов и стабилитронов , экспериментальном напряжении пробоя стабилитрона.

2) О связи между пороговыми параметрами и характером функционирования нелинейных цепей при гармоническом воздействии.

Содержание отчёта

1) Титульный лист, оформленный по стандарту.

2) Тема и цель лабораторной работы.

3) Оформление аналитических и экспериментальных результатов исследования – электрические схемы и необходимые графические построения.

Оформлять работу на листах формата А4. Весь материал лабораторной работы, за исключением распечаток из программной среды MathCad, допускается оформлять либо в виде распечатки документов из программной среды Microsoft Word, либо в рукописном виде.

Воспользуйтесь поиском по сайту: