Лабораторна робота №11. ВЛАСТИВОСТІ СИГНАЛІВ принципової схеми

ВЛАСТИВОСТІ СИГНАЛІВ принципової схеми

11.1.Ціль роботи.

11.1.1. Визначення властивостей сигналів різних принципових схем.

11.1.2. Використання досліджених властивостей в схемах автоматики.

11.2. Основні теоретичні відомості.

В ході виконання даної лабораторної роботи необхідно визначити властивості сигналів деяких принципових схем параметричного стабілізатора і RC - ланцюга. Напівпровідникові стабілітрони в схемах автоматики застосовуються в якості джерел опорної напруги, а RC-ланцюга використовуються як фільтри або як часозадаючі в електронних реле часу.

Стабілітрони представляють собою кремнієві напівпровідникові діоди, які працюють при електричному пробої р-n переходу. При цьому напруга на діод слабо залежить від протікаючого струму. Електричний пробій не викликає руйнування р-n переходу і при відведенні тепла може існувати досить тривало.

Вольтамперная характеристика стабілітрона наведена на Рис. 11.1.

Рис 11.1

Робоча ділянка характеристики укладена між мінімальним Iст.min. і максимальним Iст.мах. значеннями струму стабілітрона. Якість роботи стабілітрона оцінюється нахилом характеристики або диференціальним опором:

Rст = dUст / dIст.

Чим менше Roт., тим стабільніше напруга на приладі. Схема включення стабілітрона дана на Рис. 11.2.

Рис 11.2

При використанні конденсатора в електронних реле часу напруга на конденсаторі і струм через конденсатор змінюються за наступними законами:

Uo(t) = E(1 – e^-t/T;

E

I(t) = ----- e^-t/T;

R

де Е - напруга джерела живлення;

T = RC - постійна часу ланцюга.

Таким чином, напруга на конденсаторі безупинно наростає від О до Е, а струм спочатку збільшується стрибком від нульового значення до Е / R, а потім зменшується за експоненціальним законом і прагне до нуля. Швидкість наростання напруги на конденсаторі визначається постійною часу Т = RC, що і використовується в реле часу. Якщо паралельно конденсатору С підключити реле напруги (К, на Рис. 11.3.) або транзисторний ключ, в яких напруга спрацьовування Uср Е, то, змінюючи постійну часу Т = RC за допомогою змінного резистора R, можна регулювати час спрацьовування tср.

 

Рис. 11.3.

11.3. План роботи.

11.3.1. Пояснити принцип дії і призначення схеми на ріс.11.4.

11.3.2. Змінюючи опір резистора R14 визначити діапазон робочих струмів навантаження.

11.3.3. Замінюючи R12 на R13 повторіть п.2. Поясніть, що сталося зі схемою, чи залишилася вона в робочому стані.

11.3.4. При вимкненому стенді зберіть схему Рис. 11.5. і схему секундоміра (перемичками з'єднати виходи лічильника з входами дешифратора D11, D12, включити секундомір тумблером S11, пуск секундоміра тумблером S10). Включивши стенд визначити залежність вихідного сигналу схеми від часу.

11.3.5. Доповнити схему відповідним функціональним вузлом, щоб на виході формувався двійковий код (на керуючий вхід АЦП подайте імпульс " 1" с - секундомір повинен бути включений).

11.3.6. Запропонуйте схему реле часу на основі RC-ланцюга. Намагайтеся реалізувати цю схему на стенді (використовувати термістор, транзистор і реле). На підставі розробленої схеми запропонуйте свою методику зняття залежності U = f (t) для RC-ланцюга.

 

Рис. 11.4.

 

Рис. 11.5.