Politechnika Śląska Studia Wieczorowe
w Gliwicach Wydział Elektryczny
Sem. III 1995/96 Grupa: 3
Sprawozdanie
Temat: Badanie dwójników.
Sekcja II:
1) Białymazur Mariusz
2) Czyż Aleksander
3) Rocznik Dariusz
4) Samulak Dariusz
Wprowadzenie.
Dwójnikiem elektrycznym jest obwód, który łączy się i wymienia energię z innymi elementami układu tylko przez dwa zaciski, zwane zaciskami tego dwójnika. Dwójnik może mieć strukturę prostą jednoelementową (np. rezystor) lub skomplikowaną, złożoną z tysięcy elementów (np. układ scalony).
Dwójniki dzielimy na:
- skupione (dyskretne)
- stacjonarne, niestacjonarne
- liniowe, nieliniowe
- stabilne, niestabilne
- żródłowe, odbiornikowe
Przebieg ćwiczenia.
Układ pomiarowy zbudowany jest w postaci stanowiska laboratoryjnego zawierającego generator napięcia sinusoidalnego, oscyloskop, planszę pomiarową z kompletem wymiennych badanych dwójników, przełączników elektronicznych przełączających sygnały podawane na oscyloskop (by obserwować jednocześnie napięcie i prąd) oraz pomocniczy układ całkujący.
Ćwiczenie polegało na obserwacji charakterystyk poniższych dwójników:
1) Przerwa f = 3,1 kHz
Zaobserwowano wpływ pojemności powietrza przy wysokich częstotliwościach.
2) Zwarcie
Przy szerokim zakresie częstotliwości indukcyjność przewodów nie wpływała na charakterystykę.
3) Rezystancja f = 5 kHz f = 5 kHz
Wpływ częstotliwości dopiero przy większej rezystancji, z powodu pojemności złącza.
4) Dioda prostownicza f = 5 kHz
Charakterystyka ukazuje nam wpływ rezystancji (pochylenie) oraz częstotliwości z powodu pojemności złącza (f > 5 kHz)
5) Fotorezystor
W fotorezystorze jak w typowym rezystorze wpływ częstotliwości objawia się dopiero dla większej rezystancji, czyli przy mniejszym naświetleniu elementu.
6) Dioda Zenera f = 100 Hz f = 5 kHz
Wpływ częstotliwości jak dla zwykłej diody przez pojemność złącza.
7) Dwójnik typu N
Charakterystyka odkrywa nam, że w skład tego dwójnika wchodzi rezystor ujemny (w przedziale u1 ÷u2).
8) Idealne źródło napięcia
f = 50 Hz f = 5 kHz
Charakterystyka przybliża się do idealnej dla wysokich częstotliwości.
9) Idealne źródło prądowe
f = 50 Hz f = 5 kHz
W źródle prądowym wyższa częstotliwość nie tylko pogarsza charakterystykę przez przekształcenie jej w elipsę, ale także przesuwa w lewo.
10) Źródło napięciowe regulowane
Wpływ rezystancji wewnętrznej źródła powoduje nachylenie prostej, która przesuwa się wzdłuż osi w zależności od regulacji.
11) Źródło prądowe regulowane
Wpływ wyższych częstotliwości oraz regulacji w ujemnych wartościach prądu (przesunięcie charakterystyki w prawo).
12) Rezystor ujemny
Wpływ wyższych częstotliwości.
13) Kondensator f = 150 Hz
14) Cewka
Dla wyższych częstotliwości tak jak w kondensatorze prosta zmienia się w elipsę, lecz w przypadku cewki nie można było uzyskać tak idealnego koła jak z kondensatorem.
15) Układ LC równoległy
f = 25 Hz
16) Układ LC szeregowy
f = 240 Hz
W obydwóch układach LC osiągnięto rezonans dla różnej częstotliwości choć elementy L,C były takie same. Związane jest to z układem połączeń i wpływem wartości szczątkowych każdego elementu, ponieważ nie były to elementy idealne.
Wnioski.
Bieżące wnioski zostały przedstawione przy każdej charakterystyce.
Podsumowując, ćwiczenie jest bardzo ciekawe i można zaobserwować rzeczywiste zachowanie się dwójników, które zadziwiają swoją różnorodnością, a także pozwalają przez odpowiednie połączenia osiągnąć bardzo różne przebiegi.