POLITECHNIKA LUBELSKA
LABORATORIUM PODSTAW ELEKTROTECHNIKI		Ćwicz. nr 5
TEMAT: DRGANIA RELAKSACYJNE		DATA: 3.12.1196r
WYKONAŁ: Wiesław Rycerz	GRUPA: ED 3.6	OCENA:

1. Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się ze zjawiskiem drgań relaksacyjnych.

2. Część teoretyczna.

Napięcia o przebiegach niesinusoidalnych są często stosowane w urządzeniach elektronicznych do różnych celów: jako napięcie podstawy czasu w oscyloskopach lub urządzeniach telewizyjnych, do sterowania układów liczących, w układach impulsowych itd. Napięcia te uzyskuje się bądź przy użyciu generatorów drgań niesinusoidalnych, czyli układów wytwarzających napięcie o pożądanym przebiegu, bądź też przez odpowiednie kształtowanie napięć sinusoidalnych.

Jeżeli drgania charakteryzuje szybka zmiana wartości wielkości drgającej w ciągu bardzo małej części okresu i późniejsza powolna jej zmiana w następnej części okresu, to drgania mają charakter relaksacyjny. Przykładem drgań relaksacyjnych są drgania piłokształtne (lub trójkątne) uzyskiwane w generatorach przez wykorzystanie procesów ładowania i wyładowania kondensatora ze źródła napięcia stałego. Układ taki musi zawierać element ograniczający prąd ładowania kondensatora (w najprostszym przypadku jest to opornik) oraz element umożliwiający przejście kondensatora z procesu ładowania do wyładowania i odwrotnie. Elementami umożliwiającymi przejście z procesu ładowania do wyładowania i odwrotnie są zwykle elementy nieliniowe, których charakterystyka u = f(i) w pewnym przedziale jest funkcją malejącą

Przykładem takich elementów jest dioda gazowana (neonówka), trioda gazowana (tyratron), a z elementów półprzewodnikowych - diak i dynistor.

3. Wykonanie ćwiczenia.

a). Badanie układu z diodą gazowaną (stabiliwoltem).

Pomiar napięcia zapłonu i gaśnięcia stabiliwoltu.

Układ do badania napięcia zapłonu i gaśnięcia stabiliwoltu.

Tabela.

Lp.	Uz	Uzśr	Ug	Ugśr
	V	V	V	V
	96,65		69,8
	95,92	96,22	69,42	69,5
	96,1		69,28

Pomiar częstotliwości drgań relaksacyjnych.

Układ do badania częstotliwości drgań relaksacyjnych.

Na podstawie znanych wartości U, U_z, U_g, R, C wyznaczam analitycznie okres drgań relaksacyjnych ze wzoru:

Tabela.

Lp.	U	R	C	T	Tobl
	V	kW	mF	s	s
	101,79	340	4	2,4	2,391
	101,45	560	4	4,1	4,055
	101,9	560	8	7,2	7,803
	115,27	340	8	2,4	2,385

b). Badanie układu z diakiem.

Wyznaczenie charakterystyki diaka.

Układ do wyznaczania charakterystyk diaka.

Charakterystyka diaka zaobserwowana na ekranie oscyloskopu.

Obserwacja drgań relaksacyjnych.

Obwód do obserwacji drgań relaksacyjnych.

Zaobserwowany przebieg napięcia na kondensatorze.

Zaobserwowany przebieg napięcia na rezystorze.

Zaobserwowany przebieg napięcia na diaku.

Aproksymacja charakterystyki diaka przez krzywą odcinkami liniową:

Na podstawie dokonanej aproksymacji obliczam przebieg napięcia kondensatora u_C(t) oraz napięcia u_D(t). Przyjmuję uproszczenie (według sugestii w skrypcie), że układ zasilany jest ze źródła prądu .

Np. po czasie napięcie

Przebieg napięcia diaka w zasadzie nie różni się od przebiegu napięcia na kondensatorze (wniosek wyciągnięty na podstawie obserwacji przebiegów na oscyloskopie).

Wnioski.

Poprawność wykonania ćwiczenia pokazuje niewielka różnica między okresem drgań wyznaczonym doświadczalnie a obliczonym analitycznie (różnica rzędu 0,1s). Trudność nastąpiła jednak w przypadku obliczania przebiegu napięcia kondensatora i napięcia diaka, z powodu dość dużej płynności obrazu na ekranie oscyloskopu.

---