q = pвх ,
pвых
где pвх и pвых - коэффициенты пульсаций напряжений, соответственно, на входе и выходе фильтра; причем коэффициент сглаживания многозвенного фильтра (типа "в" и "г") определяется произведением коэффициентов сглаживания звеньев, из которых он состоит.
Графически выраженная зависимость среднего значения выходного напряжения Uн от среднего значения выходного тока Iн представляет собой внешнюю характеристику выпрямителя. Наличие активных сопротивлений вторичной обмотки трансформатора и последовательных элементов сглаживающих фильтров, а также собственные сопротивления вентилей обусловливают падение напряжения с ростом нагрузочного тока.
1.3. Краткая характеристика пакета Micro-Cap
Лабораторная работа выполняется на компьютере в пакете
Micro-Cap.
Перечень используемых в лабораторной работе компонентов и их местонахождение (путь) указаны в таблице 1.1.
Номиналы резисторов и конденсаторов указаны на приводимых схемах. Для поворота элемента на экране монитора необходимо, установив курсор на элементе, нажать на левую кнопку мыши, а затем, не отпуская левую кнопку мыши, нажать на правую.
|
|
|
Таблица 1.1 |
|
|
|
|
|
Компоненты: |
Путь (рис. 1.10) |
Параметры |
1 |
2 |
3 |
4 |
|
Резистор |
Component/Analog |
Value – значение, |
|
|
Primitives/Passive |
k – кило |
|
|
Components/Resistor |
(рис. 1.11, окно 1) |
|
Выпрямительный |
Component/Analog |
Модель:Generic |
|
диод |
Primitives/ Passive |
(рис. 1.11, окно 2) |
|
|
Components/Diode (D45 – |
|
|
|
диод с наклоном 45°) |
|
|
Конденсатор |
Component/Analog |
Value – значение, |
|
|
Primitives/Passive |
u– микро |
|
|
Components/Capacitor |
(рис.1.11, окно 1) |
9
|
|
|
Продолжение табл.1.1 |
|
1 |
2 |
3 |
|
4 |
|
Источник |
Component/Analog |
|
Модель: 60Hz, |
|
синусоидального |
Primitives/Waveform |
|
амплитуда (А): 30 |
|
напряжения |
Sources/Sine Source |
|
|
|
Стабилитрон |
Component/Analog |
|
Модель: 1N3879, |
|
|
Primitives/ Passive |
|
BV: напряжение |
|
|
Components/Zener |
|
стабилизации по |
|
|
|
|
указанию |
|
|
|
|
преподавателя |
|
|
|
|
(рис. 1.11, окно3) |
|
Земля |
Component/Analog |
|
|
|
|
Primitives/Connectors/ |
|
|
|
|
Ground |
|
|
Рис. 1.10
Рис.1.11
10
На рисунке 1.12 показано дополнительное меню, необходимое для выполнения лабораторной работы:
пиктограмма 1 – для соединения элементов; пиктограмма 2 – для простановки номеров узлов в собранной
Вами схеме.
Рис. 1.12
1.4. Задание
1.4.1. Рабочее задание
1) Собрать схему полупроводникового однополупериодного выпрямителя (рис.1.13а).
а) |
б) |
Рис.1.13
2) Выяснить, какие формы, амплитуды и частоты имеют входное и выходное напряжения полупроводникового однополупериодного выпрямителя в случаях его работы:
а) без фильтра (рис.1.13а);
б) с емкостными фильтрами различной емкости (C1=1÷101 мкФ) при входном напряжении 30 В (рис.1.13б).
11
3) Собрать схему однополупериодного полупроводникового выпрямителя со стабилитроном (рис.1.14а) и получить временные диаграммы стабилизированного напряжения.
а) |
б) |
Рис. 1.14
4) Выяснить, какие формы, амплитуды и частоты имеют входное и выходное напряжения полупроводникового однополупериодного стабилизатора в случаях его работы:
а) без фильтра при изменениях амплитуды входного сигнала
(рис.1.14а);
б) с емкостными фильтрами различной емкости (C1=1÷101 мкФ) при входном напряжении 30 В (рис.1.14б).
5) Собрать схему полупроводникового двухполупериодного мостового выпрямителя (рис.1.15). Провести эксперимент
аналогично п.п.2,3,4.
Рис. 1.15
1.4.2. Расчетное задание
1) По временной диаграмме выпрямленного напряжения, полученной в п.п.2а, определить амплитуду выпрямленного
12
напряжения и сравнить с амплитудой выпрямляемого (как в случае однополупериодного, так и в случае двухполупериодного выпрямления).
2) По временной диаграмме стабилизированного напряжения, полученной в п.п.3, определить амплитуду выпрямленного напряжения и сравнить с амплитудой выпрямляемого (как в случае однополупериодного, так и в случае двухполупериодного выпрямления).
1.5.Методические указания к выполнению работы
1)Для получения зависимостей входного и выходного напряжений от времени необходимо записать схемное обозначение источника синусоидального напряжения (в приводимом примере V1) и номера входного и выходного узлов, запустить анализ переходных процессов (Analysis/Transient). В появившемся окне анализа переходных процессов установить значения параметров исследования согласно рис.1.16.
Рис. 1.16
Замечание: вместо 1 и 2 в столбце YExpression указать номера входного и выходного узлов в собранной Вами схеме.
2) Полученные графические зависимости зарисовать в отчет по лабораторной работе.
13