Katowice dn. 5.VI.2010 r

Sprawozdanie z ćwiczenia laboratoryjnego pt.

UKŁADY DIODOWE

Sekcja laboratoryjna:

1.

Dariusz Walencik – odpowiedzialny

2.

Bartosz Stołtny

3.

Robert Tasak

1. Układ jednopołówkowy:

a) schematy układu pomiarowego:

Rys 1: Schemat układu jednopołówkowego.

Rys 2: Schemat układu jednopołówkowego z dołączonym kondensatorem.

Opis:
Ra = 10 [kΩ]
C = 220 [

]

Generator:
F = 50 [Hz]

V

p-p

= 20 [V]

b) zestawienie przebiegów napięć:

Rys3: Przebieg napięcia wejściowego.

Rys 4: Przebieg napięcia wyjściowego.

c) zestawienie uzyskanych wyników w pomiarze dla generatora:

Wartość amplitudy napięcia odczytanej z oscyloskopu:
A = 2 × 0,5 × 10 = 10 [V]

Wartość amplitudy teoretycznej:

Obliczenie napięcia skutecznego:

U

sk

=

]

[

09

,

7

2

10

]

[

2

V

V

A

=

=

=

Pomiary odczytane z woltomierza:

U

DC

= 0,19 [V] ( składowa stała)

U

AC

= 7,3 [V] ( składowa zmienna)

d) zestawienie uzyskanych wyników w pomiarze na oporniku (wyjściu):

Pomiary odczytane z woltomierza:
U

DC

= 2,96 [V] ( składowa stała)

U

AC

= 3,5 [V] ( składowa zmienna)

Wyznaczenie współczynnika tętnień:

Korzystamy ze wzoru:

%

100

*

DC

AC

t

U

U

k

=

[%]

24

,

118

%

100

*

96

,

2

5

,

3

=

=

t

k

Wartość amplitudy napięcia odczytanej z oscyloskopu:
A = 2 × 0,5 × 10 = 10 [V]

Wartość amplitudy teoretycznej:

Obliczenie natężenia skutecznego:

Korzystamy ze wzoru:

]

[

]

[

50

,

0

10

2

10

mA

k

V

I

sk

=

Ω

=

×

=

Wartość rzeczywista:

]

[

50

,

0

10

2

10

mA

I

sk

=

×

=

Różnica między wartościami wynosi 0%.

e) zestawienie uzyskanych wyników w pomiarze dla opornika – przy
dołączonym kondensatorze:

Pomiary odczytane z woltomierza:
U

DC

= 9 [V] ( składowa stała)

U

AC

= 0,102 [V] ( składowa zmienna)

Wyznaczenie współczynnika tętnień:

Korzystamy ze wzoru:

%

100

*

DC

AC

t

U

U

k

=

%

13

,

1

%

100

*

9

102

,

0

≈

=

t

k

Wartość amplitudy napięcia odczytanej z oscyloskopu:
A = 2 × 0,5 × 10 = 10 [V]

Wartość amplitudy teoretycznej:

Częstotliwość wyznaczona: T= 20 [ms]

]

[

50

10

)

20

1

(

1

3

Hz

ms

T

f

=

×

=

=

−

2. Układ z mostkiem Graetza:

a) schematy układu pomiarowego:

Rys 5: Schemat układu z mostkiem Graetza.

Rys 6: Schemat układu z mostkiem Graetza z dołączonym kondensatorem.

Opis:
Ra = 10 [kΩ]
C = 220 [

]

Generator:
F = 50 [Hz]

V

p-p

= 20 [V]

b) zestawienie przebiegów napięć:

Rys 7: Przebieg napięcia wejściowego.

Rys 8: Przebieg napięcia wyjściowego.

c) zestawienie uzyskanych wyników w pomiarze dla generatora:

Wartość amplitudy napięcia odczytanej z oscyloskopu:
A = 2 × 0,5 × 10 = 10 [V]

Wartość amplitudy teoretycznej:

Obliczenie napięcia skutecznego:

U

sk

=

]

[

09

,

7

2

10

]

[

2

V

V

A

=

=

=

Pomiary odczytane z woltomierza:
U

DC

= 0,2 [V] ( składowa stała)

U

AC

= 7,36 [V] ( składowa zmienna)

d) zestawienie uzyskanych wyników w pomiarze na oporniku:

Wartość amplitudy napięcia odczytanej z oscyloskopu:
A = 2 × 0,5 × 10 = 10 [V]

Wartość amplitudy teoretycznej:

Pomiary odczytane z woltomierza:
U

DC

= 5,6 [V] ( składowa stała)

U

AC

= 3,12[V] ( składowa zmienna)

Wyznaczenie współczynnika tętnień:

Korzystamy ze wzoru:

%

100

*

DC

AC

t

U

U

k

=

[%]

71

,

55

%

100

*

6

,

5

12

,

3

≈

=

t

k

Obliczenie natężenia skutecznego:

Korzystamy ze wzoru:

]

[

]

[

50

,

0

10

2

10

mA

k

V

I

sk

=

Ω

=

×

=

Wartość rzeczywista:

]

[

50

,

0

10

2

10

mA

I

sk

=

×

=

Różnica między wartościami wynosi 0%.

Częstotliwość wyznaczona: T= 20 [ms]

]

[

50

10

)

20

1

(

1

3

Hz

ms

T

f

=

×

=

=

−

e) zestawienie uzyskanych wyników w pomiarze dla opornika – przy
dołączonym kondensatorze:

Wartość amplitudy napięcia odczytanej z oscyloskopu:
A = 1,8 × 0,5 × 10 = 9 [V]

Wartość amplitudy teoretycznej:

Pomiary odczytane z woltomierza:
U

DC

= 8,83 [V] ( składowa stała)

U

AC

= 0,14 [V] ( składowa zmienna)

Wyznaczenie współczynnika tętnień:

Korzystamy ze wzoru:

%

100

*

DC

AC

t

U

U

k

=

[%]

59

,

1

%

100

*

83

,

8

14

,

0

≈

=

t

k

Częstotliwość wyznaczona: T= 20 [ms]

]

[

50

10

)

20

1

(

1

3

Hz

ms

T

f

=

×

=

=

−

3. Wnioski:

•

Prostownik jednopołówkowy:
Obliczono współczynniki tętnień:

a) na oporniku: 118,24%
b) na wyjściu z podłączonym kondensatorem: 1,13%

Jest to prostownik, który w wyniku prostowania przekształca przebieg zmienny w
przebieg jednego znaku. Wartości znaku przeciwnego zostają wyeliminowane.

•

Prostownik dwupołówkowy (z mostkiem Graetza):
Obliczono współczynniki tętnień:

a) na oporniku: 55,71%
b) na wyjściu z podłączonym kondensatorem: 1,59%

•

Obliczony współczynnik tętnień uważany jest za miarę jakości filtracji. Im jego
wartość jest mniejsza, tym mamy do czynienia z filtracją lepszej jakości.

•

Na podstawie otrzymanych wyników możemy zauważyć, że kondensator spełnia
swoją rolę filtra – jego podłączenie wywiera znaczny wpływ na filtrację przebiegu
napięcia. Kondensator pozwala więc na wygładzenie przebiegu napięciowego.