Компьютерное моделирование №2
Цель компьютерного моделирования: Исследование работы различных видов выпрямителей со сглаживающим фильтром.
Содержание компьютерного эксперимента:
Выпрямительные диоды предназначены для использования в разнообразных выпрямительных схемах, работающих обычно на токах низкой частоты (50…2000 Гц). Падение напряжения на диоде при этом характеризуется средним значением прямого напряжения за период. Предельной электрический режим использования диодов характеризуются следующими параметрами: максимальным обратным напряжением – напряжением любой формы и периодичности; максимальным значением прямого или выпрямленного тока.
Выпрямители без сглаживающего фильтра применяют сравнительно редко и в тех случаях, когда пульсации напряжения на нагрузке не имеют существенного значения.
Рис 7.4. Структурная схема компьютерной модели исследования работы выпрямителя
Выполнение компьютерного моделирования:
Собрать электрическую принципиальную схему выпрямителя без сглаживающего фильтра.
Виртуальные компоненты:
источник синусоидального напряжения (библиотека Sources – источник ЭДС частотой 50 Гц
);диоды (библиотека Diodes – виртуальный диод
);нагрузочное сопротивление - резистор (библиотека Basic – резистор )
Подключить в цепь нагрузки виртуальные измерительные приборы (библиотека Indicators – измерительные приборы: вольтметры , амперметры ).
Подключить двухканальный осциллограф согласно структурной схеме.
Провести моделирование. Измерить округленный средний ток и напряжение в нагрузке, в режиме приборов DC. Для измерения коэффициента пульсации тока и напряжения переключить измерительные приборы в режим AC и взять отношения новых показаний к предыдущим. Сопоставить эти результаты с теорией.
Сравнить осциллограммы синусоидального напряжения, приложенного к выпрямителю и напряжения на нагрузке.
Повторить п.1 - п.5 для схемы выпрямителя со сглаживающим фильтром.
Сделать выводы о работе выпрямителя без фильтра и с ним.
Схема
Без сглаживающего фильтра:
Осциллограмма синусоидального напряжения
Измерение напряжения в нагрузке, в режиме приборов DC
Измерение напряжения в нагрузке, в режиме приборов АC
Со сглаживающим фильтром
Осциллограмма синусоидального напряжения
Измерение напряжения в нагрузке, в режиме приборов DC
Измерение напряжения в нагрузке, в режиме приборов АC
Схемы включения биполярного транзистора
а) с общим эмиттером;
б) с общей базой;
в) с общим коллектором
Примеры тестов
1. Определить I1 , если U3 = 20 В.
2. Определить U, если I1 = 2 A, r = 10 Ом.
3. Определить статическое Rэкв, при заданных условиях, U1 = 10 В.
4. Построить нагрузочную характеристику и определить статическое сопротивление в рабочей точке, если U=100 В, r=40 0м.
5. Определить статическое Rэкв, при заданных условиях, U3 = 15 В.
6. Определить коэффициент выпрямления
полупроводникового диода, если
сопротивление диода в прямом включении
= 10 Ом, а в обратном включении
=100
Ком.
7. Указать схему интегратора напряжения.
8. Определить обратный ток коллектора
(мкА)
транзистора в схеме с общим эмиттером,
если коэффициент передачи тока
=50,
ток коллектора
=3,5
mА, а ток базы
=40
мкА.
9. Определить напряжение на выходе
усилителя, охваченного обратной связью,
если при напряжении на входе
=1
В, напряжение на выходе усилителя без
обратной связи 100 В, а коэффициент
обратной связи
=0,03.
10. На линейный усилитель с заданной характеристикой коэффициента усиления по напряжению от частоты подается несинусоидальный периодический сигнал
.
Определить амплитуду напряжения первой гармоники на выходе усилителя.
11. Указать схему включения транзистора с общим коллектором.
12. Коллектор транзистора на рисунке обозначен буквой:
а |
б |
в |
г |
13. Указать узлы в схеме к которым необходимо подключить переменное напряжение, чтобы на других узлах получить постоянное (выпрямленное) напряжение.
аб |
аг |
бв |
гб |
14. Значение источника ЭДС равно, если R1 = 11 Ом, VD1 – идеальный диод, PA1 = 10 А.
Схема
Без сглаживающего фильтра:
Осциллограмма синусоидального напряжения
Измерение напряжения в нагрузке, в режиме приборов DC
Измерение напряжения в нагрузке, в режиме приборов АC
Со сглаживающим фильтром
Осциллограмма синусоидального напряжения
Измерение напряжения в нагрузке, в режиме приборов DC
Измерение напряжения в нагрузке, в режиме приборов АC
Схемы включения биполярного транзистора
а) с общим эмиттером;
б) с общей базой;
в) с общим коллектором