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
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.