1. Исследование однополупериодного выпрямителя с емкостным фильтром.
Соберите схему (рис. 4.1). В схеме на вход А осциллографа подается выпрямленное напряжение U d, а на вход В – напряжение на вторичной обмотке трансформатора U 2. Зарисуйте осциллограммы. Измерьте максимум выходного напряжения U d.max и разность между максимумом и минимумом выходного напряжения D U d.
Вычислите средне значение выходного напряжения U d.
Запишите постоянную составляющую выходного напряжения, измеренную мультиметром. Сравните значения, полученные обоими методами.
Вычислите коэффициент пульсации выходного сигнала по формуле (4.4).
Рис. 4.1. Однополупериодный выпрямитель с емкостным фильтром
2. Определение коэффициента пульсаций однополупериодного выпрямителя при изменении емкости конденсатора фильтра.
Отключите мультиметр в схеме на рис. 1. Установите емкость конденсатора равной 100 мкФ. Включите схему. Измерьте максимум U d.max выходного напряжения и разность между максимумом и минимумом D U d напряжений на выходе выпрямителя по показаниям осциллографа.
Вычислите среднее значение выходного напряжения U d по формуле (4.5).
Вычислите коэффициент пульсации выходного сигнала по формуле (4.4).
3. Определение коэффициента пульсаций однополупериодного выпрямителя при изменении тока нагрузки.
Установите емкость конденсатора в схеме на рис. 4.1 равной 470 мкФ. Измените сопротивление резистора нагрузки до 200 Ом. Включите схему. Измерьте максимум выходного напряжения U d.max и разность между максимумом и минимумом D U d напряжений на выходе выпрямителя по показаниям осциллографа.
Вычислите среднее значение выходного напряжения U d по формуле (4.5).
Вычислите коэффициент пульсации выходного сигнала по формуле (4.4).
4. Определение коэффициента пульсаций двухполупериодного выпрямителя.
Соберите схему (рис. 4.2). В схеме на вход А осциллографа подается выпрямленное напряжение U d, а на вход В – напряжение на вторичной обмотке трансформатора U 2. Зарисуйте осциллограммы. Измерьте максимум выходного напряжения U d.max и разность между максимумом и минимумом выходного напряжения D U d.
Вычислите среднее значение выходного напряжения U d по формуле (4.5).
Вычислите коэффициент пульсации выходного сигнала по формуле (4.4).
Рис. 4.2. Двухполупериодный выпрямитель с емкостным фильтром
Содержание отчета
Схемы исследуемых выпрямителей (рис. 4.1 и рис. 4.2).
Результаты вычислений коэффициента пульсаций и средних значений выпрямленного напряжения U d в сравнении с измеренными мультиметром значениями для каждой схемы.
Графики напряжения на вторичной обмотке трансформатора и выпрямленного напряжения (рисунки осциллограмм).
Контрольные вопросы:
1. Выведите формулу для расчета среднего значения выходного напряжения выпрямителя с емкостным фильтром на выходе.
2. В каком диапазоне напряжений может изменяться среднее значение выходного напряжения выпрямителя с емкостным фильтром на выходе?
3. Какие факторы влияют на величину коэффициента пульсаций выпрямителя с емкостным фильтром на выходе?
4. Сравните среднее значения выходного напряжения для схем однополупериодного и двухполупериодного выпрямителей с емкостным фильтром на выходе при одинаковых нагрузках.
5. Сравните коэффициент пульсаций в однополупериодном и двухполупериодном выпрямителях с емкостным фильтром.
6. Будут ли отличаться средние значения выходного напряжения однополупериодной и двухполупериодной схем выпрямления с емкостным фильтром, если сопротивление нагрузки равно бесконечности?
7. Будет ли влиять частота входного напряжения выпрямителя на среднее значение выходного напряжения и коэффициент пульсаций при фиксированных значениях емкости фильтра и сопротивления нагрузки?
Лабораторная работа №5