ĆWICZENIE LABORATORYJNE

TEMAT: Badanie układów prostowniczych i powielacza napięcia (2h)

1. WPROWADZENIE

Przedmiotem ćwiczenia jest zapoznanie się z prostownikami oraz ich parametrami. W

ćwiczeniu badany będzie prostownik jedno i dwupołówkowy z i bez filtru pojemnościowego
oraz powielacz napięcia.

2. ZAGADNIENIA TEORETYCZNE

W celu należytego przygotowania się do ćwiczenia należy przestudiować zagadnienia

z następujących pozycji literaturowych:
1. Kawałkiewicz P., Majewski J. – „Elementy radioelektroniki” WAT 1982, S-44368 str. 185-

190.

2. Jeżykowski R., Kawałkiewicz P., Majewski J. – „Układy elektroniczne” WAT 1986, S-

45925 str. 146-151.

3. PRZYKŁADOWE PYTANIA KONTROLNE

1. Wymienić i omówić stosowane elementy prostownicze.
2. Narysować schemat i omówić zasadę działania prostownika jednopołówkowego.
3. Narysować schematy prostowników dwupołówkowych (dwupulsowych) i porównać

je ze sobą.

4. Wyjaśnić konieczność stosowania układów filtrujących w zasilaczu.
5. Podać określenie pulsacji.
6. Porównać własności filtrujące pojemności i indukcyjności oraz ich wpływ na działanie

układu prostownika.

Uwaga!
Zauważone błędy lub inne uwagi dotyczące instrukcji i ćwiczenia proszę kierować do
Wojciecha Pary tel. [phone] lub [e-mail]

4. PRZEBIEG ĆWICZENIA

4.1. Badanie prostownika jednopołówkowego
A. Warunki pomiarów
- wykorzystując moduł pomiarowy KL-23002, blok c połączyć schemat pomiarowy zgodnie

ze schematem przedstawionym na rys. 1.

R

7

1

k

Ω

U

AC

~

CR5

U

wyj

Rys. 1. Schemat układu do badania prostownika jednopołówkowego

B. Pomiar napięć woltomierzem
- podłączyć napięcie zasilającego U

AC

=9V;

- wykorzystując woltomierz zmierzyć składową stałą (ustawienie zakresu DCV), oraz

składową zmienną (ustawienie zakresu ACV) na wyjściu;

- wyniki zanotować w tabeli 1.

C. Obserwacja i pomiar napięć oscyloskopem
- wykorzystując oscyloskop zmierzyć wartość amplitudy napięcia wejściowego, składowej

stałej na wyjściu oraz amplitudę tętnień;

- wyniki zanotować w tabeli 1.

4.2. Badanie prostownika jednopołówkowego z filtrem pojemnościowym
A. Warunki pomiarów
- wykorzystując moduł pomiarowy KL-23002, blok c połączyć schemat pomiarowy zgodnie

ze schematem przedstawionym na rys. 2.

R

7

1

k

Ω

U

AC

~

CR5

U

wyj

VR4

1

M

Ω

R8

2 00 Ω

C5

1 0 µ

F

C6

2 20 µ

F

Z1

Z2

Rys. 2. Schemat układu do badania prostownika jednopołówkowego z filtrem pojemnościowym

B. Pomiar napięć woltomierzem
- podłączyć napięcie zasilającego U

AC

=9V;

- wykorzystując woltomierz zmierzyć składową stałą (ustawienie zakresu DCV), oraz

składową zmienną (ustawienie zakresu ACV) na wyjściu, wyniki zanotować w tabeli 1;

- wykorzystując zwory Z1 i Z2 powyższe pomiary przeprowadzić dla pojemności C5 albo C6

oraz dla wartości VR4 minimalnej i maksymalnej i R7.

C. Obserwacja i pomiar napięć oscyloskopem
- wykorzystując oscyloskop zmierzyć wartość amplitudy napięcia wejściowego, składowej

stałej na wyjściu oraz amplitudę tętnień, wyniki zanotować w tabeli 1;

- wykorzystując zwory Z1 i Z2 powyższe pomiary przeprowadzić dla pojemności C5 albo C6

oraz dla wartości VR4 minimalnej i maksymalnej i R7.

4.3. Badanie prostownika dwupołówkowego
A. Warunki pomiarów
- wykorzystując moduł pomiarowy KL-23002, blok c połączyć schemat pomiarowy zgodnie

ze schematem przedstawionym na rys. 3.

R

7

1

k

Ω

U

AC1

~

CR5

U

wyj

~

CR5

U

AC2

Rys. 3. Schemat układu do badania prostownika dwupołówkowego

B. Pomiar napięć woltomierzem
- podłączyć napięcie zasilającego U

AC

=9V;

- wykorzystując woltomierz zmierzyć składową stałą (ustawienie zakresu DCV), oraz

składową zmienną (ustawienie zakresu ACV) na wyjściu, wyniki zanotować w tabeli 1.

C. Obserwacja i pomiar napięć oscyloskopem
- wykorzystując oscyloskop zmierzyć wartość amplitudy napięcia wejściowego, składowej

stałej na wyjściu oraz amplitudę tętnień wyniki zanotować w tabeli 1.

4.4. Badanie prostownika dwupołówkowego z filtrem pojemnościowym
A. Warunki pomiarów
- wykorzystując moduł pomiarowy KL-23002, blok c połączyć schemat pomiarowy zgodnie

ze schematem przedstawionym na rys. 4.

U

AC1

~

CR5

~

CR5

U

AC2

R

7

1

k

Ω

U

wyj

VR4

1

M

Ω

R8

200 Ω

C5

10 µ

F

C6

220 µ

F

Z1

Z2

Rys. 4. Schemat układu do badania prostownika dwupołówkowego z filtrem pojemnościowym

B. Pomiar napięć woltomierzem
- podłączyć napięcie zasilającego U

AC

=9V;

- wykorzystując woltomierz zmierzyć składową stałą (ustawienie zakresu DCV), oraz

składową zmienną (ustawienie zakresu ACV) na wyjściu, wyniki zanotować w tabeli 1;

-wykorzystując zwory Z1 i Z2 powyższe pomiary przeprowadzić dla pojemności C5 albo C6

oraz dla wartości VR4 minimalnej i maksymalnej.

C. Obserwacja i pomiar napięć oscyloskopem
- wykorzystując oscyloskop zmierzyć wartość amplitudy napięcia wejściowego, składowej

stałej na wyjściu oraz amplitudę tętnień, wyniki zanotować w tabeli 1;

- wykorzystując zwory Z1 i Z2 powyższe pomiary przeprowadzić dla pojemności C5 albo C6

oraz dla wartości VR4 minimalnej i maksymalnej.

4.5. Badanie prostownika z mostkiem Greatza
A. Warunki pomiarów
- wykorzystując moduł pomiarowy KL-23002, blok c połączyć schemat pomiarowy zgodnie

ze schematem przedstawionym na rys. 5.

R

7

1

k

Ω

U

AC

~

CR5

U

wyj

Rys. 5. Schemat układu do badania prostownika z mostkiem Graetza

B. Pomiar napięć woltomierzem
- podłączyć napięcie zasilającego U

AC

=9V;

- wykorzystując woltomierz zmierzyć składową stałą (ustawienie zakresu DCV), oraz

składową zmienną (ustawienie zakresu ACV) na wyjściu, wyniki zanotować w tabeli 1.

C. Obserwacja i pomiar napięć oscyloskopem
- wykorzystując oscyloskop zmierzyć wartość amplitudy napięcia wejściowego, składowej

stałej na wyjściu oraz amplitudę tętnień, wyniki zanotować w tabeli 1.

4.6. Badanie prostownika z mostkiem Greatza i filtrem pojemnościowym
A. Warunki pomiarów:
- wykorzystując moduł pomiarowy KL-23002, blok c połączyć schemat pomiarowy zgodnie

ze schematem przedstawionym na rys. 6.

R

7

1

k

Ω

U

wyj

VR4

1

M

Ω

R8

20 0 Ω

C5

1 0µ

F

C6

22 0 µ

F

Z1

Z2

U

AC

~

CR5

Rys. 6. Schemat układu do badania prostownika z mostkiem Graetza i filtrem pojemnościowym

B. Pomiar napięć woltomierzem
- podłączyć napięcie zasilającego U

AC

=9V;

- wykorzystując woltomierz zmierzyć składową stałą (ustawienie zakresu DCV), oraz

składową zmienną (ustawienie zakresu ACV) na wyjściu, wyniki zanotować w tabeli 1;

- wykorzystując zwory Z1 i Z2 powyższe pomiary przeprowadzić dla pojemności C5 albo C6

oraz dla wartości VR4 minimalnej i maksymalnej i R7.

C. Obserwacja i pomiar napięć oscyloskopem
- wykorzystując oscyloskop zmierzyć wartość amplitudy napięcia wejściowego, składowej

stałej na wyjściu oraz amplitudę tętnień, wyniki zanotować w tabeli 1;

- wykorzystując zwory Z1 i Z2 powyższe pomiary przeprowadzić dla pojemności C5 albo C6

oraz dla wartości VR4 minimalnej i maksymalnej i R7.

Tabela 1

Woltomierz

Oscyloskop

Uwej

[V]

Wyjście

U

AC

[V]

U

DC

[V]

Uwej

[V]

Wyjście

Skł. stała

Ampl.
teętnień

Jednopołówko

wy

Bez C
C6: 220

µ

F

VR4: max
C6: 220

µ

F

VR4: min
C5: 10

µ

F

R: 1k

Ω

D

wupołówkowy

Bez C
C6: 220

µ

F

VR4: max
C6: 220

µ

F

VR4: min
C5: 10

µ

F

R: 1k

Ω

M

ostkowy

Bez C
C6: 220

µ

F

VR4: max
C6: 220

µ

F

VR4: min
C5: 10

µ

F

R: 1k

Ω

4.7. Badanie zasilacza symetrycznego
A. Warunki pomiarów:
- wykorzystując moduł pomiarowy KL-23002, blok c połączyć schemat pomiarowy zgodnie

ze schematem przedstawionym na rys. 7.

U

wyj

C7

1 00 µ

F

C8

1 00 µ

F

U

AC1

~

CR5

~

U

AC2

Rys. 7. Schemat układu do badania zasilacza symetrycznego

B. Obserwacja i pomiar napięć w charakterystycznych punktach układu:
- podłączyć napięcia zasilające U

AC1

=9V oraz U

AC2

=9V;

- zmierzyć wartość napięcia wejściowego wykorzystując woltomierz i oscyloskop;
- wyniki zanotować;
- wykorzystując woltomierz zmierzyć składową stałą (ustawienie zakresu DCV) na

pojemnościach C7, C8 oraz napięcie wyjściowe;

- wyniki zanotować;
- wykorzystując oscyloskop zaobserwować i przerysować napięcia na pojemnościach C7, C8

oraz napięcie wyjściowe.

4.8. Badanie powielacza napięcia
A. Warunki pomiarów
- wykorzystując moduł pomiarowy KL-23002, blok b połączyć schemat pomiarowy zgodnie

ze schematem przedstawionym na rys. 8.

U

AC

~

U

wyj

R6

5 0

k

Ω

R5

4 7

k

Ω

C1

C2

C3

C4

D1

D2

D3

D4

Rys. 8. Schemat układu do badania powielacza napięcia

B. Obserwacja i pomiar napięć w charakterystycznych punktach ukladu
- podłączyć napięcie zasilające U

AC

=9V;

- zmierzyć wartość napięcia wejściowego wykorzystując woltomierz i oscyloskop;
- wyniki zanotować;
- wykorzystując woltomierz zmierzyć składową stałą (ustawienie zakresu DCV) na

pojemnościach C1, C2, C3, C4 oraz napięcie wyjściowe;

- wyniki zanotować;
- wykorzystując oscyloskop zaobserwować i przerysować napięcia na pojemnościach C1, C2,

C3, C4 oraz napięcie wyjściowe;

- pomiary przeprowadzić dla R6=min i R6=max.

5. OPRACOWANIE SPRAWOZDANIA
Sprawozdanie powinno zawierać:
- krótki opis ćwiczenia;
- schematy ideowe układów pomiarowych;
- wyniki pomiarów;
- zdjęte oscylogramy i sporządzone wykresy;
- protokół pomiarowy podpisany przez prowadzącego ćwiczenie;
- przykładowe obliczenia;
- wnioski.