Оформление отчета о выполненной работе

МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

Кафедра ЭФИС

Лабораторная работа № 01 НЭ

АППАРАТУРА И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ СХЕМЫ ДВУСТОРОННЕГО ДИОДНОГО ОГРАНИЧИТЕЛЯ

Москва

Цель работы

Основная цель лабораторной работы – это знакомство и приобретение навыков работы с запоминающим цифровым двухканальным осциллографом GDS-2062 [1], генератором сигналов специальной формы GFG-3015 [2], т.е. с теми приборами, с которыми студент будет работать на протяжении всего практического курса изучения электроники.

В данной лабораторной работе эти приборы применяются при исследовании вольтамперной характеристики стабилитрона.

Описание лабораторной установки

Лабораторная установка включает запоминающий цифровой двухканальный осциллограф GDS-2062, генератор сигналов специальной формы GFG-3015 и лабораторный пульт со съемной передней панелью.

В пульт встроены источники питания (+5В, ±15В), необходимые для выполнения всех лабораторных работ, понижающий трансформатор, выходное напряжение которого в некоторых работах используется для формирования задающего сигнала при снятии вольтамперных характеристик. Сменная панель (рис. 1) включает три схемы:

- схема 1 – RC-цепь, являющаяся фильтром верхних частот (рис. 1,а);

- схема 2 – RC-цепь, являющаяся фильтром нижних частот (рис. 1,б);

- схема 3 – двухсторонний диодный ограничитель, собранный на двух стабилитронах (рис. 1,в);

Рис. 1. Лицевая панель лабораторной установки

На вход схемы (рис. 1,в) подается напряжение со вторичной обмотки понижающего трансформатора. В схему включен преобразователь ток – напряжение (U₁) с коэффициентом преобразования R_п3=100 Ом, благодаря которому можно снять вольтамперную характеристику стабилитрона.

Подготовка к работе

• Ознакомиться с описанием осциллографа GDS-2062 [1] и генератора сигналов GFG-3015 [2], методами измерений напряжения и временных интервалов, методикой снятия вольтамперных характеристик.

• Определить, к каким клеммам лабораторной установки следует подключить I-ый и II-ой каналы осциллографа, чтобы увидеть на его экране ВАХ диода VD₂ и передаточную характеристику двустороннего ограничителя.

• Качественно нарисовать вольтамперную характеристику стабилитрона, отметить прямую и обратную (рабочую) ветвь, отметить следующие режимы работы стабилитрона: открыт, закрыт, пробой.

• Качественно нарисовать передаточную характеристику диодного ограничителя, если стабилитроны идеальны и имеют U_ст = 4В, отметить следующие режимы работы стабилитронов VD₁ и VD₂: открыт, закрыт, пробой.

Рабочее задание

Исследование диодного ограничителя

1. Снять вольтамперную характеристику стабилитрона. По ВАХ стабилитрона на уровне ±5мА определить прямое напряжение на диоде U_пр , напряжение стабилизации U_ст и дифференциальное сопротивление стабилитрона r_ст.

2. Снять передаточную характеристику (ПХ) двухстороннего ограничителя.

3. Получить и зарисовать (1-2 периода) с указанием масштабов совмещенные по времени осциллограммы входного напряжения u_вх(t), выходного напряжения u_вых(t) и тока через стабилитроны i(t). На осциллограммах на интервале одного периода отметить следующие режимы работы стабилитронов VD₁ и VD₂: открыт, закрыт, пробой.

Результаты должны быть представлены в виде характеристик и осциллограмм с указанием осей, масштабов и результатов измерений и расчетов.

Оформление отчета о выполненной работе

Отчет сдается на следующем занятии. Он может быть выполнен в рукописном виде на стандартных листах A4. Также отчет можно и напечатать с использованием вычислительной техники. Не допускается ксерокопирование отчета.

Оформленный отчет должен содержать:

- Титульный лист или заголовок, включающий название лабораторной работы, фамилию студента и дату выполнения работы.

- Все пункты подготовки к работе, включая схемы, расчеты, графики.

- Все выполненные пункты рабочего задания, включая принципиальные схемы исследуемых цепей, результаты измерений, а также осциллограммы, диаграммы, графики с указанием осей, масштаба и всеми построениями и расчетами.

- Сравнение данных, полученных при подготовке к работе и результатов, полученных в процессе выполнения работы.

Методические указания

1. Чтобы получить вольтамперную характеристику стабилитрона VD₂
(п. 6 рабочего задания), I-ый канал подключить к гнезду XS7, а II-ой канал – к гнезду XS8. Установить следующий режим работы генератора: форма – синусоидальная, частота – 100 Гц, амплитуда – 10 В. После того как на экране осциллографа получите устойчивые осциллограммы напряжения и тока, переведите осциллограф в режим « X-У » и установите масштабные коэффициенты осциллографа такими, чтобы изображение ВАХ занимало бы почти весь экран. Заземлив входы усилителей вертикального отклонения, определите центр координат ВАХ и сдвиньте его в ближайшее перекрестие экранной сетки. После этого снова подайте сигналы на входы осциллографа.

2. Перенести (скопировать) в протокол ВАХ стабилитрона с указанием масштабов по осям, учитывая, что для преобразователя U₁ (рис. 1) коэффициент преобразования равен R_п3=100 Ом.