Eenfasige gelijkrichters

AANDACHT: Tijdens dit experiment mag u geen onderdeel van het circuit aanraken terwijl het onder spanning staat. De wisselstroombron is alleen geaard zoals weergegeven in Fig. 1 en 2 wanneer de functiegenerator een bron is. AARD DE VARIAC NIET.

1. AC-bron instellen

Voor dit experiment worden twee wisselstroombronnen gebruikt; een variabele transformator (VARIAC) met een lage frequentie van 60 Hz en een functiegenerator met een piek van 10 V sinusoïdale uitgang en een frequentie van 1 kHz.

1. Voordat u begint, sluit u de differentiële sonde aan op één oscilloscoopkanaal en een normale sonde op het andere kanaal.
2. Stel de knoppen op de sondes als volgt in: differentiële sonde op 20X (of 1/20) en de normale sonde op 10X. Vergeet niet de differentiële sonde AANZET.
3. Stel in het menu van elk kanaal op de oscilloscoop de sonde in op 10X. Voor de differentiële sonde vermenigvuldigt u handmatig eventuele metingen of resultaten met twee om de gewenste 20X te bereiken.
4. Om de functiegenerator in te stellen, zorg ervoor dat de 50 Ω OUTPUT is aangesloten op een BNC-naar-alligatorsnoer.
   1. Sluit de alligatorklemmen aan op een normale oscilloscoopsonde om de uitgang van de functiegenerator te observeren.
   2. Stel de uitgang in op een sinusoïde bij 10 V piek en 1 kHz frequentie met nul DC-offset.
   3. Bekijk de uitvoer van de functiegenerator en pas de instellingen aan om de gewenste uitgangsgolfvorm te bereiken.
   4. Zodra uw signaal is ingesteld, koppelt u de BNC-connector los, maar laat de functiegenerator AANZET om de instellingen te behouden. Koppel de sonde van de oscilloscoop los van de generatoruitgang.
5. Om de VARIAC in te stellen, zorg ervoor dat de VARIAC-uitgang (ziet eruit als een gewone stopcontact) niet is aangesloten op een kabel.
   1. Houd de VARIAC UIT en zorg ervoor dat de knop op nul is ingesteld.
   2. Stel de knop van de VARIAC langzaam in op 5% uitgang. Dit zou rond de 10V piekspanning moeten opleveren.

Halfgolfgelijkrichter

2. Weerstandbelasting met hoge frequentie-ingang

1. Gebruik de functiegenerator als AC-bron, maar houd deze voorlopig los van het circuit.
2. Bouw op het protoboard de in Fig.1 getoonde circuit. De diode (D) is 2A01G-T geclassificeerd voor 50 V en 2 A, terwijl de weerstandsbelasting (R) 51 Ω is.
   1. Zorg ervoor dat de polariteit van de diode correct is. De streep op de diode bevindt zich op de kathode.
3. Voordat u de differentiële sonde op het circuit aansluit, verbindt u de klemmen van de sonde met elkaar en past u de gemeten golfvorm op het scherm aan om nul offsetspanning te laten zien.
   1. Verbind de differentiële spanningssonde over de weerstandsbelasting om de uitgangsspanning V_uit te observeren.
   2. Verbind een normale sonde over de AC-zijde om de ingangsspanning V_in te observeren.
   3. Verbind de functiegenerator met het circuit.
4. Stel de tijdsbasis op de oscilloscoop in om V_in en V_uit te laten zien voor maximaal vier fundamentele cycli van V_in. Maak een kopie van de golfvormen.
   1. Zoom in op het gebied van de diode-uitschakeling en maak een kopie van de golfvormen.
5. Koppel de functiegenerator los en verwijder de differentiële sonde voor belastingsaanpassingen. Houd de rest van het circuit en de verbindingen zoals ze zijn.

Figuur 1: Halfgolfgelijkrichter met weerstandsbelasting

3. Weerstand-inductieve belasting met hoge frequentie-ingang

1. Gebruik het circuit in Fig. 1 en sluit een inductor van 4,7 mH (L) in serie met de weerstandsbelasting zoals getoond in Fig. 2.
2. Verbind de differentiële spanningssonde over de weerstandsbelasting om de weerstandsspanning V_uit te observeren, die dezelfde golfvormvorm heeft als de RL-belastingsstroom I_uit.
3. Zet de uitgang van de functiegenerator AANZET.
4. Stel de tijdsbasis op de oscilloscoop in om V_in en V_uit te laten zien voor maximaal vier fundamentele cycli van V_in. Maak een kopie van de golfvormen.
   1. Zoom in op het gebied van de diode-uitschakeling en observeer de vertraging in de uitschakelingstijd. Maak een kopie van de golfvormen.
   2. Zet de uitgang van de functiegenerator UIT en koppel deze los van het circuit.
   3. Verwijder de inductor L en laat de rest van het circuit zoals het is.