Составители:
Рубрика:
23
в которой ее скорость измерения гораздо меньше, чем в интервалах
возрастания или убывания, средний участок ВАХ будет светиться
слабо. Одинаковая яркость свечения всей ВАХ обеспечивается в том
случае, если управляющее напряжения Uc имеет треугольную или
пилообразную форму, т.к. скорость изменения такой функции посто-
янна, следовательно и скорость перемещения луча будет тоже по
сто-
янной. В связи с этим в качестве управляющего источника целесооб-
разно использовать напряжение, создаваемое генератором
пилообразных или треугольных импульсов (например, можно исполь-
зовать генератор пилообразных импульсов развертки осциллографа).
РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ
Приведем расчеты радиоэлементов, используемых при по-
строении ИУ и их обоснование, а также расчеты основных метро-
логических параметров ИУ. При эт
ом будем использовать необхо-
димые технические данные ИУ, взятые из технического задания.
Как было сказано выше, ИУ состоит из двух частей:
– осциллограф универсальный С1-65:
– электрическая приставка, позволяющая с помощью ос-
циллографа измерять ВАХ диодов.
Т.к. нам задан типовой осциллограф, остается только рассчи-
тать радиоэлементы, применяемые для построения электрической
приставки, а также элементы, согласующие ее с осциллографом.
Электрическая приставка состоит из следующих радиоэле-
ментов:
– Uc – RI
– Пр1 – R2
– VD1 – К1
– VD2 – К2
1) Источник управляющего напряжения предназначен для пи-
тани
я электрической приставки. Он используется как для измере-
ния прямой, так и обратной ветви ВАХ. Т.к. мы используем для
простоты не регулирующийся источник, то величину напряжения
управляющего источника следует выбирать исходя из наибольшего
напряжения, применяемого при измерении ВАХ, т.е. нужно ориен-
тироваться на максимальное обратное напряжение диода, ко
торое
задано в технических данных и равно, в нашем случае, 200 В.
Uc = 200 В.
24
2) Сопротивление R2 следует выбирать из следующих сообра-
жений: оно должно ограничивать прямой ток, протекающий через
диод, при измерении прямой ветви ВАХ диода. Максимальный
прямой ток выпрямительного диода задан в техническом задании
Iпpmax = 100 мА. Зная Iпpmax и Uc, пренебрегая малыми падения-
ми напряжений на диоде (около 1 В), включенном в прямом на-
правлении, и на сопро
тивлении R1, которое мало по сравнены R2,
можем примерно рассчитать значение сопротивления R2:
R2 = Uc/ Iпpmax = 200/0,1 = 2000 Oм.
3) Диод VD2 служит для закорачивания сопротивления R2 во
время измерения обратной ветви ВАХ диода; При этом, практи-
чески, все напряжение Uc прикладывается к диоду VD1. В каче-
стве его можно использовать любой типовой выпрямительный
диод со следующими параметрами: о6ратное напряжение, опре-
деля
емое напряжением Uc, не менее 200 В; и прямой ток, опреде-
ляемый обратным током диода VD1, не менее 1mA.
4) Сопротивление R1 при использовании схемы, изображен-
ной на рис. 3, как было сказано выше, должно быть малым по
сравнением с сопротивлением диода, включенным в прямом на-
правлении (Rl << Рд). При нарушении этого условия напряжение,
подаваемое на канал вертикального отклонения осциллогра
фа,
нельзя считать равным напряжению на диоде Uд, т.е. возникают
большие искажения ВАХ. С другой стороны должно обеспечи-
ваться падение напряжения U1 на сопротивлении R1, значения
которого не меньше минимального значения исследуемого сигна-
ла, при котором обеспечивается класс точности осциллографа;
оно равно 15 mB. Исходя из этих соображений, значение сопро-
тивления R1
должно быть, примерно, равно 1 Ом.
Р
АСЧЕТ ОСНОВНЫХ МЕТРОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ
1) Диапазон измерения.
В нашем случае диапазон измерения определяется предела-
ми исследования ВАХ выпрямительного диода и равен от
Uобрмах до Uпрмах;
Uобрмах = 200 В – задано в технических данных; Uпр = 1 В
2) Чувствительность.
Чувствительность данной ИУ определяется чувствительно-
стью осциллографа С1-65 и равна 15 mB.
в которой ее скорость измерения гораздо меньше, чем в интервалах 2) Сопротивление R2 следует выбирать из следующих сообра-
возрастания или убывания, средний участок ВАХ будет светиться жений: оно должно ограничивать прямой ток, протекающий через
слабо. Одинаковая яркость свечения всей ВАХ обеспечивается в том диод, при измерении прямой ветви ВАХ диода. Максимальный
случае, если управляющее напряжения Uc имеет треугольную или прямой ток выпрямительного диода задан в техническом задании
пилообразную форму, т.к. скорость изменения такой функции посто- Iпpmax = 100 мА. Зная Iпpmax и Uc, пренебрегая малыми падения-
янна, следовательно и скорость перемещения луча будет тоже посто- ми напряжений на диоде (около 1 В), включенном в прямом на-
янной. В связи с этим в качестве управляющего источника целесооб- правлении, и на сопротивлении R1, которое мало по сравнены R2,
разно использовать напряжение, создаваемое генератором можем примерно рассчитать значение сопротивления R2:
пилообразных или треугольных импульсов (например, можно исполь- R2 = Uc/ Iпpmax = 200/0,1 = 2000 Oм.
зовать генератор пилообразных импульсов развертки осциллографа). 3) Диод VD2 служит для закорачивания сопротивления R2 во
время измерения обратной ветви ВАХ диода; При этом, практи-
РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ чески, все напряжение Uc прикладывается к диоду VD1. В каче-
Приведем расчеты радиоэлементов, используемых при по- стве его можно использовать любой типовой выпрямительный
строении ИУ и их обоснование, а также расчеты основных метро- диод со следующими параметрами: о6ратное напряжение, опре-
логических параметров ИУ. При этом будем использовать необхо- деляемое напряжением Uc, не менее 200 В; и прямой ток, опреде-
димые технические данные ИУ, взятые из технического задания. ляемый обратным током диода VD1, не менее 1mA.
Как было сказано выше, ИУ состоит из двух частей: 4) Сопротивление R1 при использовании схемы, изображен-
– осциллограф универсальный С1-65:
ной на рис. 3, как было сказано выше, должно быть малым по
– электрическая приставка, позволяющая с помощью ос-
сравнением с сопротивлением диода, включенным в прямом на-
циллографа измерять ВАХ диодов. правлении (Rl << Рд). При нарушении этого условия напряжение,
Т.к. нам задан типовой осциллограф, остается только рассчи- подаваемое на канал вертикального отклонения осциллографа,
тать радиоэлементы, применяемые для построения электрической нельзя считать равным напряжению на диоде Uд, т.е. возникают
приставки, а также элементы, согласующие ее с осциллографом. большие искажения ВАХ. С другой стороны должно обеспечи-
Электрическая приставка состоит из следующих радиоэле- ваться падение напряжения U1 на сопротивлении R1, значения
ментов: которого не меньше минимального значения исследуемого сигна-
– Uc – RI ла, при котором обеспечивается класс точности осциллографа;
– Пр1 – R2 оно равно 15 mB. Исходя из этих соображений, значение сопро-
– VD1 – К1 тивления R1 должно быть, примерно, равно 1 Ом.
– VD2 – К2
РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ МЕТРОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ
1) Источник управляющего напряжения предназначен для пи-
тания электрической приставки. Он используется как для измере- 1) Диапазон измерения.
ния прямой, так и обратной ветви ВАХ. Т.к. мы используем для В нашем случае диапазон измерения определяется предела-
простоты не регулирующийся источник, то величину напряжения ми исследования ВАХ выпрямительного диода и равен от
управляющего источника следует выбирать исходя из наибольшего Uобрмах до Uпрмах;
напряжения, применяемого при измерении ВАХ, т.е. нужно ориен- Uобрмах = 200 В – задано в технических данных; Uпр = 1 В
тироваться на максимальное обратное напряжение диода, которое 2) Чувствительность.
задано в технических данных и равно, в нашем случае, 200 В. Чувствительность данной ИУ определяется чувствительно-
Uc = 200 В. стью осциллографа С1-65 и равна 15 mB.
23 24
