Исследование полупроводниковых приборов (стр. 7 из 13)

5. Исследование однофазного управляемого выпрямителя.

Схема выпрямителя приведена на рис.3. Делитель R₁–R₂ отключен. Тиристор управляется постоянным током управления. Зарисовать осциллограммы тока i_а, входного напряжения выпрямителя u₂, анодного напряжения тиристора u_a(u_ак) и напряжения на нагрузке u_н для двух значений тока управления. На рис.10 приведены временные диаграммы работы выпрямителя при токе управления I_у > I_у0, когда тиристор работает в диодном режиме; на рис.11 – при токе управления I_у < I_у0.

Среднее значение выпрямленного напряжения на нагрузке определяется по формуле:

. Среднее значение выпрямленного тока: .

Рис.10. Временные диаграммы работы выпрямителя для I_у > I_у0

Рис.11. Временные диаграммы работы выпрямителя для I_у < I_у0

Контрольные вопросы

1. Как определить отпирающий ток управления тиристора?

2. Почему с ростом тока управления уменьшается напряжение переключения?

3. Почему процесс включения тиристора происходит лавинообразно?

4. Как влияет температура на характеристики управления и анодные?

5. Можно ли выключить однооперационный тиристор при помощи цепи управления?

6. Пояснить работу выпрямителя однофазного тока.

7. Сравнить диапазоны регулирования момента включения тиристора при управлении постоянным током, синусоидальным (амплитудный способ) и импульсным.

Таблица вариантов

№ вар.	U2m, B	Rн, Ом	α	№ вар.	U2m, B	Rн, Ом	α
1	15	100	30	13	25	150	30
2	20	120	40	14	30	170	40
3	25	140	50	15	35	130	50
4	30	160	60	16	40	180	60
5	35	180	70	17	45	200	70
6	40	200	80	18	50	170	80
7	45	100	90	19	55	130	90
8	50	120	100	20	60	200	100
9	55	140	110	21	20	210	110
10	60	160	120	22	40	220	120
11	15	120	130	23	15	120	130
12	20	130	140	24	20	140	140

Примечания:

1. Студенты, получившие подвариант А, рассчитывают и строят зависимость U_d = F(α); подвариант Б – рассчитывают и строят зависимость I_d = F(α); подвариант В – временные диаграммы u₂(t), u_н(t), i_d(t), i_у(t).

2. При расчете принимать R_н=120 Ом.

Работа №5

Исследование дифференциального включения операционного усилителя

Цель работы

Изучение характеристик и параметров дифференциального включения операционного усилителя.

Теоретическая часть

Подключение сигнала U_вх1 аналогично подключению его в инвертирующем усилителе (рис.1). Второй сигнал U_вх2 поступает на неинвертирующий вход в точку 3. Резисторами R₅–R₇ создается делитель напряжения на этом входе. Из-за идеальности ОУ потенциалы точек 2 и 3 одинаковы, поэтому напряжение в этих точках можно приравнять: U₂ = U₃. Определение напряжений U₂ и U₃ показано ниже. При дифференциальном включении операционного усилителя (ОУ) используется два входа усилителя: инвертирующий и неинвертирующий. Для того чтобы усилитель работал на линейном участке амплитудной характеристики, необходимо охватить его отрицательной обратной связью. Обратная связь осуществляется так же, как и в инвертирующем усилителе. Напряжение с точек 6–12 через сопротивление обратной связи R_ос1 поступает в точки 2–12. В результате получается параллельная обратная связь по напряжению.

(1)

(2)

(3)

(4)

После преобразования с учетом выражения (4) получается значение выходного напряжения:

(5)

Согласно полученному выражению выходного напряжения получаются следующие значения масштабных коэффициентов К₁ и К₂:

; , (6)

. (7)

Пусть R_ос1= R₄ и R₇ = R₅, тогда

. (8)

Если R_ос1= nR₄ и R₇ = nR₅, то значение выходного напряжения зависит от значения n:

. (9)

Вид амплитудной характеристики усилителя зависит от соотношения слагаемых выражения (7), так как может быть инвертирующего вида либо неинвертирующего.