Краткие теоретические сведения. Под нелинейными электрическими цепями принято принимать электрические цепи, содержащие нелинейные элементыПод нелинейными электрическими цепями принято принимать электрические цепи, содержащие нелинейные элементы, вольтамперная характеристика (ВАХ) которых нелинейна. Исследуемым нелинейным элементом является полупроводниковый стабилитрон V7(стабилитрон – это разновидность диода). Он предназначен для работы при напряжениях, превышающих напряжение пробоя диода. Когда обратное напряжение достаточно велико, чтобы вызвать пробой стабилитрона, это означает, что через него течет высокий обратный ток. До наступления пробоя обратный ток невелик, после наступления пробоя – обратный ток резко возрастает. Это происходит потому, что сопротивление стабилитрона уменьшается при увеличении обратного напряжения (рис. 1.3.7.). Нагрузкой стабилитрона V7 является измерительный мост постоянного тока. Нагрузка меняется путём изменения величины сопротивления переменного резистора R1 (ключ S14 должен находиться в верхнем положении).
Рис. 1.3.6. а) схема треугольника сопротивлений, б) схема эквивалентной звезды
При работе следует рассчитать эквивалентное сопротивление нагрузки RН.ЭКВ.. Сопротивление резистивного датчика R1 выбирается по усмотрению преподавателя в пределах 0…11 кОм. Значение сопротивления нагрузки RН.ЭКВ. определяется путём преобразования треугольника сопротивлений R18; R19; R21 в эквивалентную звезду R22; R22; R24 (рис.1.3.6), где Расчёт динамического сопротивления стабилитрона RД производится по формуле
где UСТmax, UСТmin, IСТmax, IСТmin – значения напряжений и токов, определяющиеся по вольтамперной характеристике стабилитрона (рис. 1.3.7.).
Рис. 1.3.7. Вольтамперная характеристика стабилитрона D818E Методика проведения опыта 1. Собрать схему по рис.1.3.8. 2. Исследуемый элемент стабилитрон V7 следует нагружать с помощью измерительного моста постоянного тока путём изменения сопротивления R1 , но переключатель S15 должен быть расположен в режиме К.З (измеряется ток амперметром рА1 ) и в режиме Х.Х (измеряется напряжение вольтметром рV1). Для выполнения расчёта берём стабилитрон типа D818E с техническими данными: Δ UСТ = 15%; UСТ = 9 В при IСТ = 10 мА; Pmax = 300м Вт при t = 50°C; rСТ1 = 100 Ом при IСТ = 3 мА; а также сопротивление резисторов: R18 = R20 = 5, 1 кОм; R19 = 10 кОм; R17 = 100 Ом. 3. Входное напряжение стабилитрона UВХ устанавливается в пределах от 0 до 12 В резистором R2.
R21
Рис. 1.3.8. Схема исследования стабилитрона V7
|
а) б)
; 
; 
, тогда 
.
,
