ОТЧЕТ
Лабораторная работа № 8
по курсу
«Основы теории электрических цепей»
Цепи с нелинейным двухполюсником
Группа: ЭР-06-19
Выполнили: Шагина Д.Д.
Цыганкова Т.И.
Фоломкин В.М.
Преподаватель: Андреев И.В.
Москва
Цель работы:
1) освоить метод расчета напряжения и тока в цепи с резистивным нелинейным двухполюсником;
2) изучить процессы в резистивных цепях с нелинейным двухполюсником.
Объекты исследования: нелинейные двухполюсники, состоящие из полупроводниковых диодов VD1, VD2 и резистора R, представленные на рисунках.
1. Измерение вольт-амперной характеристики диода:
Заполнили колонки таблицы результатами измерений:
1-ю - значениями установленного напряжения, [В];
2-ю - значениями измеренного тока, [мА].
Получили ВАХ диода:
2. Графическое определение рабочей точки для схемы 1: 
3. Изучение параллельного диодного ограничителя "сверху":
Анализ результатов:
Мы получили графики сигналов на входе и выходе параллельного диодного ограничителя сверху. Видим, что напряжение на диоде возрастает пропорционально входному сигналу до тех пор, пока диод не откроется. После этого падение напряжения осуществляется в основном на резисторе так как сопротивление диода резко уменьшается. Максимальное значение напряжения на входе 2.3 В, максимальное напряжение на диоде 0.74 В. При уменьшении входного сигнала диод также закрывается, и при отрицательных значениях напряжения на входе всё падение напряжения осуществляется на диоде, так как его сопротивление становится много больше сопротивления резистора.
4. Изучение параллельного диодного ограничителя "снизу":
Анализ результатов:
Мы получили графики сигналов на входе и выходе параллельного диодного ограничителя снизу. Видим, что напряжение на диоде повторяет входной сигнал до тех пор, пока диод в закрытом состоянии. В момент, когда напряжение на входе превышает напряжение открытия диода, то сопротивление диода резко падает, падение напряжения происходит на резисторе. И на диоде напряжение становится минимальным -0.5В, в то время как на входе -2.1В. Это продолжается до тех пор, пока входное напряжение снова не перестанет превышать напряжение открытия диода.
5. Измерение вольт-амперной характеристики двух диодов:
Заполните колонки таблицы результатами измерений:
1-ю - значениями установленного напряжения, [В];
2-ю - значениями измеренного тока, [мА].
Анализ результатов:
Сняли по точкам вольт-амперную характеристику параллельного соединения двух диодов VD1 и VD2 с помощью мультиметра и построили ее график. Ток на диоде возрастает с ростом приложенного к нему напряжения. Зависимость нелинейная так как диод элемент нелинейный. До момента, когда напряжение меньше 0.65 В (напряжение открытия) диод закрыт, ток через него не течёт. Когда напряжение превышает напряжение открытия, ток через него начинает течь.
6. Изучение двухстороннего параллельного диодного ограничителя:
Анализ результатов:
Диоды открываются поочерёдно, когда напряжение на входе по модулю превышает напряжение открытия. Максимальное (по модулю) напряжение на диодах в этот момент 0.72 В, напряжение на входе 1.54 В. В моменты времени, когда напряжение меньше напряжения открытия, оба диода закрыты, выходной сигнал повторяет по форме входной.
7. Изучение последовательного диодного ограничителя "снизу" (однополупериодного диодного выпрямителя)
Анализ результатов:
Получили графики: входного гармонического сигнала с учетом начальной фазы, выходного сигнала однополупериодного выпрямителя, а также оба сигнала на одном графике. Однополупериодный выпрямитель пропускает только положительную полуволну. Следствие этого – возросшее среднее значение напряжения. Когда полуволна отрицательная, напряжение на выходе равно нулю.