6) Obwody nieliniowe, obwody nieliniowe, Sprawozdanie z ćwiczenia nr7


Sprawozdanie z ćwiczenia nr7

OBWODY NIELINIOWE

Ćwiczenie wykonali:

0x08 graphic
Seweryn Świerk

Piotr Stolarczyk

10.04.00

POMIAR CHARAKTERYSTYKI STATYCZNEJ I=f(U) NIELINIOWEGO REZYSTORA.

0x08 graphic
Układ pomiarowy

Tabela pomiarowa

Lp

U[V]

I[mA]

Lp

U[V]

I[mA]

1

0

0

21

4,75

1,98

2

0,25

0

22

5

2,56

3

0,5

0,01

23

5,25

3,18

4

0,75

0,58

24

5,5

3,74

5

1

1,77

25

5,75

4,35

6

1,25

3,13

26

6

4,93

7

1,5

4,56

27

6,25

5,56

8

1,75

5,82

28

6,5

6,19

9

2

6,3

29

6,75

6,78

10

2,25

5,02

30

7

7,4

11

2,5

3,67

31

7,25

7,98

12

2,75

2,29

32

7,5

8,6

13

3

1,08

33

7,75

9,22

14

3,25

0,18

34

8

9,8

15

3,5

0,08

35

8,25

10,34

16

3,75

0,1

36

8,5

10,9

17

4

0,36

37

8,75

11,4

18

4,25

0,85

38

9

11,93

19

4,5

1,4

39

9,25

12,49

20

4,75

1,98

40

9,5

13,08

41

9,81

13,66

0x08 graphic

WYBÓR I STATECZNOŚĆ PUNKTU PRACY

Dobieram rezystor R1 tak ,aby prosta pracy mogła przecinać charakterystykę elementu nieliniowego w trzech punktach.

Tabela pomiarowa

W górę zakresu E

W dół zakresu E

Lp

U[V]

I[mA]

Lp

U[V]

I[mA]

1

0

0

1

6,74

6,75

2

0,25

0

2

6,5

6,18

3

0,5

0,02

3

6,25

5,57

4

0,75

0,56

4

6

4,96

5

1

1,83

5

5,75

4,37

6

1,25

3,13

6

5,5

3,76

7

1,5

4,51

7

5,25

3,16

8

1,75

5,82

8

5

2,58

9

1,93

6,4

9

4,75

2

10

4,42

1,25

10

4,5

1,43

11

4,75

1,98

11

4,25

0,88

12

5

2,58

12

4

0,36

13

5,25

3,17

13

3,75

0,1

14

5,5

3,75

14

3,5

0,08

15

5,75

4,33

15

1,4

3,95

16

6

4,99

16

1,25

3,12

17

6,25

5,57

17

1

1,75

18

6,5

6,17

18

0,75

0,57

19

6,74

6,75

19

0,5

0,01

20

0

0

0x08 graphic

Zwiększając wartość napięcia E punkt pracy przeskoczył z U=1,93V i I=6,4 mA na punkt U=4,42V oraz I=1,25.

Zmniejszając wartość napięcia E punkt pracy przeskoczył z U=3,5 i I=0,08mA na punkt U1,4V oraz I=3,95mA

POMIAR I SYMULACJA REZYSTANCJI DYNAMICZNEJ REZYSTORA NIELINIOWEGO

Za pomocą R1 dobraliśmy spoczynkowy punkt pracy który wynosił 5 mA.

Na oscyloskopie ustaliliśmy napięcie 200mV.

Po zamianie rezystora nieliniowego na regulowany rezystor liniowy ustawiliśmy na nim taką samą wartość napięcia. Jego rezystancję zmierzyliśmy omomierzem ,która wynosiła 485Ω. Tą wartość możemy porównać z wartością wyznaczoną z charakterystyki ,która wynosi

0x08 graphic

OBSERWACJA ZJAWISKA WZBUDZANIA SIĘ DRGAŃ W OBWODZIE RL Z REZYSTOREM O UJEMNEJ REZYSTANCJI DYNAMICZNEJ.

W tym punkcie należało tak dobrać wartość R1 i E aby układ wzbudzał drgania.

Wykonaliśmy to polecenie dla czterech wartości ekstremalnych .

  1. R1,E są ustawione jako wartości minimalne przy których układ wzbudza się.

  2. R1 minimalne E maksymalne

  3. R1 maksymalne E minimalne

  4. R1,E maksimum

Ad1.

Ad2.

Ad3

Ad4

POMIARY OBWODU REZONANSOWEGO Z NIELINIOWYM KONDENSATOREM

0x01 graphic

Układ pomiarowy

Dla amplitudy E

f[kHz]

Amplituda [mV]

9

115

15

120

19

140

25

185

30

280

35

1400

40

480

45

195

50

116

55

76

60

58

80

27

Dla amplitudyE1>E

f[kHz]

Amplituda [mV]

9

120

15

130

19

205

25

490

30

2100

32

2200

35

1900

40

1100

45

480

50

155

0x08 graphic

WNIOSKI

Obwody elektryczne są właściwie zawsze obwodami nieliniowymi. W pewnych obwodach nieliniowości wywołują zjawiska niepożądane, zakłócając właściwą pracę układu, w innych zaś zjawiska nieliniowe są podstawą działania obwodu. Podstawową przyczyną występowania zjawisk nieliniowych w obwodach elektrycznych są nieliniowości charakterystyk użytych elementów.

Charakterystyczną cechą rezystora nieliniowego jest zakres ujemnej rezystancji dynamicznej. Wykorzystując charakterystykę statyczną rezystora nieliniowego RN przyjęliśmy jak najmniejszą wartość rezystancji R1 w układzie pomiarowym. Tylko taka wartość rezystancji mogła zapewnić, że prosta pracy będzie przecinała charakterystykę badanego rezystora RN w jednym punkcie. Ponieważ badany rezystor jest uzależniony napięciowo i stosunek E/R przyjmuje wtedy największą wartość co powoduje, że prosta pracy jest bardzo zbliżona do prostej prostopadłej do osi OX. Badając stateczność punktu pracy zmieniliśmy wartość rezystancji co spowodowało zmianę kąta nachylenia prostej pracy do osi OX i przecina ona charakterystykę nieliniowego elementu w trzech punktach .Układ pracujący w zakresie ujemnej rezystancji dynamicznej ma niestateczny punkt pracy, gdyż wytrącony z równowagi nie powraca do stanu pierwotnego lecz drga. Łatwo jest zauważyć , że przy wzroście E przeskoki prądu i napięcia różnią się od przeskoków prądu i napięcia przy spadku E.

Symulacja rezystancji dynamicznej odbywała się poprzez ustalenie punktu pracy rez. nieliniowego i zmierzeniu napięcia na nim. Później zmieniał się rezystor na regulowany oraz liniowy .następnie należało tak wyregulować ten rezystor ,aby napięcie na nim było takie same jak w przypadku rezystora nieliniowego.

Następnym elementem nieliniowym była pojemność. Wykonaliśmy jej charakterystyki częstotliwościowe. Przy małych amplitudach układ zachowywał się jak zwykły układ rezonansowy natomiast wraz z zwiększaniem amplitudy powiększała się nieliniowość tego układu poprzez charakterystyczne zagięcie charakterystyki.

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic



Wyszukiwarka