Энергетика факультетінің әдістемелік кеңесімен құпталды
«___»_______ 2008 ж., № ___ хаттама
ӘК төрағасы___________ Кабдуалиева М.М.
Кіріспе
«Жалпы мәліметтер» бөліміне тиісті эксперимент теориясына қысқаша кіріспе енеді. Теориялық материалды тереңірек зерделеу үшін оқушы теорияны меңгергенін тексеруге және зертханалық – тәжрибелік сабаққа дайындығын бағалауға арналған компьютерлік бағдарламалармен және оқулықтармен жұмыс істеуі керек.
«Эксперименталдық бөлім» бөлімінде эксперименттің нақты міндеттері айтылған, эксперимент мәліметтерін тіркеу, көрсету үшін электр тізбектері, кестелермен кескіндемелер келтірілген. Бір қатар жағдайларда эксперимент нәтижелерін толығырақ пайымдау үшін сұрақтар қойылған.
1. Түзеткіш диодтар.
1.1 Диодтардағы реттердің ауысу тиімділігі
1.1.1 Жалпы мәліметтер.
Екі электродты жартылай өткізгішті элемент – диод н – ж. p - өткізуші қабаттар (1.1.1. сурет). Еркін заряд тасушы ретінде n - өткізуші қабатта – электрондар, ал p - өткізуші қабатта – кемтіктер басым. Осы p – n қабаттарының арасындағы ауысуда еркін заряд тасушылардың қосылуын бөгейтін ішкі ықтималды тосқауыл болады. Осылайша диод бұғатталған.
К
1.1.1 сурет
ернеу тура қосылғанда («+» p қабатында, «—» n қабатына) ықтималды тосқауыл азайып, диод ток әкеле бастайды (диод ашық). Кері кернеуде ықтималды тосқауыл ұлғаяды (диод жабық). Кері бағытта негізгі емес жеткізушілерден жылыстаған аз ток ағады.
1.1.2. Эксперименталдық бөлім
Тапсырма
Тура және кері бағыттарда шалаөткізгіш диодтың вольтамперлік сипаттамасын алу.
Экспериментті орындау тәртібі.
Тура үйектілігін өзгертіңіз, (1.1.2а сурет) шамасы 1.1.1, кестеде көрсетілген UПР, тұрақты ток кернеуін тартыңыз, мультиметрдің көмегімен IПР тогын өлшеп, мәндерін кестеге түсіріңіз Мұнда ток бойынша қателікпен өлшеу сұлбасын пайдаланыңыз.
в
Рис.1.1.2
1.1.1 кесте
UПР, В
|
0
|
0,1
|
0,2
|
0,3
|
0,4
|
0,5
|
0,6
|
0,65
|
0,7
|
0,75
|
IПР, мА
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Диод үйектілігін өзгертіңіз, 1.1.2 б суретте көрсетілгендей кернеу бойынша қателікпен өлшеу үшін вольтметрді қайта қосыңыз, 1.1.2 кестеде көрсетілген кері кернеу шамасында экспериментті қайталаңыз. 15 В-тан жоғары кернеу алу үшін екі көзді сабақтастыра қосыңыз.
1.1.2 кесте
UОБР, В
|
0
|
2,5
|
5
|
10
|
15
|
20
|
25
|
30
|
IОБР, мкА
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Сезімталдығы жоғары мультиметрмен ғана кері токты дәл өлшеуге болады.
Ө
лшенген мәліметтерді кестелерден кескіндемеге (1.1.3 сурет) көшіріп, диодтық вольтамперлік сипаттамасын салыңыз.
1.1.3 сурет
3.2. Айнымалы сиымдылықты диодтар (варикаптар) 3.2.1. Жалпы мәліметтер
Бекітілген кремшілі диодтың p-n ауысуы оқшаулағыш сияқты, сондықтан конденсатордың диэлектригіне ұқсас. Кері кернеу тарту p-n ауысуының қалыңдығына, тиісінше сиымдылығына әсер етеді.
3.2.2. Эксперименталдық бөлім
1 тапсырма
Осциллограф көмегімен варикаптың вольтамперлік сипаттамасын алыңыз.
Экспериментті орындау тәртібі.
12 В, 50 Гц синисоидалық кернеуді (үш фазалы көздің желілік кернеулердің бірі) тізбекке тартып, кернеудің токқа тәуелділігін осциллографтаңыз. А1 және V1 –сұлбада – коннекторға кіруі. «XY-развертка» ауыстырып – қосқышымен X-Y режимін қосыңыз.
3.2.1 сурет
Осциллограмманы кескіндемеге көшіріңіз (3.2.2 сурет).
3.2.2 сурет
2 тапсырма
Параллельді резонасты контурда резонансты жиіліктің варикаптың кері кернеуіне тәуелділігін және сол кернеудің жұтаңдаған (жабушы) қабаттың сиымдылығына әсерін зерделеңіз.
Экспериментті орындау тәртібі
10 Вамплитудалы синусоидалы кернеуді тізбекке (3.2.3 сурет) тартыңыз. Кернеу жиілігі 10 және 20 кГц арасында болуға тиіс. V1 сұлбада – коннектордың кірісі немесе мультиметр, V2 – тек мультиметр. 200 мГн индуктивтілігі әрқайсысы 100 мГн екі индуктивтілікті сабақтаса қосылу жолымен, 15 В – тан жоғары тұрақты кернеудің реттелетін және реттелмейтін көздерін сабақтаса қосу жолымен алынады.
Ескерту:
сұлбада коннектордың арнасын пайдалануға болмайды, себебі онда есептеу жиілігі жеткіліксіз болып шығады.
C = 0,22 мкФ конденсаторы тұрақты токтың орауыш арқылы ағу жолдарын болдармас үшін және үлкен сиымдылықтың резонансты контурға ықпал етпейтіндіктен пайдаланылады.
 2
3.2.3 сурет
Варикаптың кері тұрақты кернеуін 3.2.1 кестеге сәйкес баспалдақтармен ауыстырыңыз, кері кернеудің әрбір мәні үшін fРЕЗ резонансты жиіліктің мәнін табыңыз. Бұл жағдайда резонансты жиілік – параллелді тізбектің ұштарының арасындағы кернеу максимумға жететін жиілік. Өлшем нәтижелерін 3.2.1 кестеге тіркеңіз.
3.2.1 кесте
UОБР, В
|
fРЕЗ, кГц
|
L, мГн
|
СОБЩ, пФ
|
СV, пФ
|
2
|
|
200
|
|
|
5
|
|
200
|
|
|
10
|
|
200
|
|
|
15
|
|
200
|
|
|
20
|
|
200
|
|
|
25
|
|
200
|
|
|
30
|
|
200
|
|
|
3.2.4 сурет
Өлшенген резонансты жиіліктер мен индуктивтілік бойынша резонансты тізбектің сиымдылығын есептеп шығарыңыз, мәндерін 3.2.1 кестеге тіркеңіз.
СОБЩ = 1 ¤ (2p fРЕЗ)2 L ,
мұнда СОБЩ - сиымдылық, Ф
L- индуктивтілік, Гн
fРЕЗ -жиілік, Гц.
Одан соң СК орауышының өз сиымдылығын анықтаңыз. Ол үшін тізбектен диод пен конденсаторды алып тастап, резонансты жиілікті қайта өлшеңіз. Табылған резонансты жиілік бойынша орауыштың өз сиымдылығын fРЕЗ = … кГц варикапсыз формуламен есептеп шығаруға болады.
СК = 1 ¤ (2p fРЕЗ)2 L = ……………. пФ.
Резонансты тізбек сиымдылығы СОБЩ пен орауыштың өз сиымдылығы СК арасындағы айырма – варикаптың бекітілген қабатының сиымдылығы:
СV = СОБЩ - СК.
СV бекітілген қабатының сиымдылығының мәнін 3.2.1 кестеге тіркеңіз. Одан соң кескіндемеге СV бекітілген қабат сиымдылығының UОБР кері кернеуге тәуелділігін салыңыз.(3.2.5 сурет).
3.2.5 сурет
1 сұрақ: Варикаптың табалдырықты кернеуінің шамасы қандай?
Жауап: ....................
2 сұрақ: Кері кернеу ұлғайғанда бекітілген қабаттың сиымдылығы қандай болады?
Жауап: ....................
Достарыңызбен бөлісу: |
