I. OBIECTIVE
a) Stabilirea leg@turii dintre alc@tuirea diportilor DC Si funciiile realizate
de acestea. b) Inielegerea modului prin care multiplicatoarele de tensiune (dublor,
triplor) se pot construi folosind diporii DC simpli.
II. COMPONENTE AI APARATURI p9t4tr
Folosim montajul experimental echipat cu trei diode semiconductoare de tip 1N4148
(banda indic@ catodul) Si trei condensatoare cu valoarea de 100nF. Deoarece
aplic@m tensiuni continue Si variabile Si m@sur@m tensiuni continue Si variabile
avem nevoie de o sursa de tensiune continua stabilizata, un generator de semnale,
un osciloscop catodic cu dou@ canale Si un multimetru digital.
III. SUPORT TEORETIC
Experimentele se bazeaz@ in principal pe notiiele de curs ce trateaz@
tematica cuprins@ in titlul lucr@rii de laborator. Se pot consulta lucr@rile:
Miron, C., Introducere in circuitele electronice, Ed. Dacia, Cluj-Napoca,
1983 , pag. 173-179
Miron, C. Bazele circuitelor electronice, Note de curs, Fascicula 2, Cluj-Napoca
1994, pag.
13-16
IV. EXERCIaII PREGITITOARE
P1. Diportul de maxim temporal
P1.1. Cronograme si functionarea circuitului
Exerciiiile din acest paragraf se vor rezolva folosind pentru diod@ at$t modelul
supap@ ideal@ c$t Si modelul exponeniial.
• Cum arat@ cronogramele tensiunilor vO(t) Si vD(t) , in regim permanent,
pentru circuitul din Fig. 3.1, dac@ vI(t)=5V c.c. ?
• Cum arat@ cronogramele tensiunilor vO(t) Si vD(t) , in regim permanent,
pentru circuitul din Fig. 3.1, dac@ vI(t) este tensiune sinusoidal@ cu amplitudinea
luand pe rand valorile 10V, 1V, 0.3V .
• Cum arat@ cronogramele tensiunilor vO(t) Si vD(t) in regim permanent,
pentru acelaSi circuit dac@ vI(t) este tensiune dreptunghiular@ variind intre
0V Si 5V?
P2. Diportul de translaiie spre valori pozitive
P2.1. Cronograme si functionarea circuitului
Exerciiiile din acest paragraf se vor rezolva folosind pentru diod@ at$t modelul
supap@ ideal@ c$t Si modelul exponeniial.
• Cum arat@ cronogramele tensiunilor vO(t) Si vC(t) , in regim permanent,
pentru circuitul din Fig. 3.2, dac@ vI(t)=-5V c.c. ?
• Cum arat@ cronogramele tensiunilor vO(t) Si vC(t) , in regim permanent,
pentru circuitul din Fig. 3.2, dac@ vI(t) este sinusoidal@ cu amplitudinea luand
pe rand valorile 10V, 1V, 0.3V?
• Cum arat@ cronogramele tensiunilor vO(t) Si vC(t) in regim permanent,
pentru acelaSi circuit dac@ vI(t) este tensiune dreptunghiular@ variind intre
0V Si 5V?
P3. Dublorul de tensiune
P3.1. Cronograme si functionarea circuitului
• Cum arat@ cronogramele tensiunilor vO1(t) Si vC1(t), in regim
permanent, pentru circuitul din Fig. 3.3, dac@ vI(t) este sinusoidal@ cu amplitudinea
de 10V?
• Cum arat@ cronogramele tensiunilor vO(t) Si vD2(t), in regim permanent,
pentru circuitul din Fig. 3.3, in condiiiile de la punctul anterior?
• Cum se poate construi circuitul din Fig. 3.3, folosind circuitele din
Fig. 3.1 Si din Fig. 3.2?
P4. Triplorul de tensiune
P4.1. Funciionarea circuitului
• Ce funciie indeplineSte grupul D1C1 din circuitul reprezentat
in Fig. 3.4, considerand vI tensiunea de intrare Si v1 tensiunea
de ieSire?
• Ce funciie indeplineSte grupul D2C2 din circuitul reprezentat
in Fig. 3.4, considerand v1 tensiunea de intrare Si v2 tensiunea
de ieSire?
• Ce funciie indeplineSte grupul D3C3 din circuitul reprezentat
in Fig. 3.4, considerand v2 tensiunea de intrare Si vC3 tensiunea
de ieSire?
• Ce valoare are tensiunea vO pentru circuitul din Fig. 3.4, daca amplitudinea
tensiunii sinusoidale de intrare este de 10V?
• Cum putem obiine un multiplicator cu n al amplitudinii tensiunii variabile
de intrare, pentru n=4? Dar pentru n=5?
V. EXPERIMENTARE
E1. Diportul de maxim temporal
E1.1. Cronograme si functionarea circuitului
Se construieSte circuitul din Fig. 3.1.
• La intrarea circuitului aplic@m tensiune continu@ de 5V de la sursa
de tensiune continu@ stabilizat@.
• Cu multimetru digital se m@soar@ tensiunile vD Si vO.
Fig. 3.1 Diport de maxim temporal
• La intrarea circuitului aplic@m semnal sinusoidal cu frecvenia de 500Hz
Si amplitudine de 10V de la generatorul de semnale.
• Se vizualizeaz@ semnalele vI Si vO cu osciloscopul calibrat, in
modul de lucru Y-t, cu ambele canale cuplate direct, cu 0V la mijlocul ecranului;
cele dou@ sonde se conecteaz@ in punctele X respectiv Y, iar masa in
punctul M.
• Se repet@ m@sur@torile Si pentru amplitudini ale vI de 1V Si 0.3V.
• La intrarea circuitului aplic@m semnal dreptunghiular variabil intre
0V Si 5V cu frecveni@ de 500Hz, de la generatorul de semnale (semnal TTL; borna
din coliul dreapta sus de pe panoul frontal al versatesterului).
• Se vizualizeaz@ semnalele vI Si vO folosind osciloscopul ca mai sus.
E2. Diportul de translaiie spre valori pozitive
E2.1. Cronograme si functionarea circuitului
Se construieSte circuitul din Fig. 3.2.
Fig. 3.2 Diport de translaiie
• La intrarea circuitului aplic@m tensiune continu@ de -5V de la sursa
de tensiune continu@.
• Cu multimetru digital se m@soar@ tensiunile vD Si vO
• La intrarea circuitului aplic@m semnal sinusoidal cu frecveni@ de 500Hz
Si amplitudine de 10V de la generatorul de semnale.
• Se vizualizeaz@ semnalele vI Si vO cu osciloscopul calibrat, in
modul de lucru Y-t, cu ambele canale cuplate direct, cu 0V la mijlocul ecranului;
cele dou@ sonde se conecteaz@ in punctele X respectiv Y.
• Se repet@ m@sur@torile Si pentru amplitudini ale vI de 1V Si 0.3V.
• La intrarea circuitului aplic@m semnal dreptunghiular variabil intre
0V Si 5V cu frecvenia de 500Hz de la generatorul de semnale (semnal TTL; borna
BNC din coliul dreapta sus de pe panoul frontal al versatesterului).
• Se vizualizeaz@ semnalele vI Si vO folosind osciloscopul ca mai sus.
E3. Dublorul de tensiune
Oare ce rezulta prin combinarea dezinteresata a celor doi diporti de mai sus?
Nu vom afla niciodata daca nu vom incerca; deci la treaba!
E3.1. Cronograme Si funciionarea circuitului
Se construieSte circuitul din Fig. 3.3.
Fig. 3.3 Dublorul de tensiune
• La intrarea circuitului aplic@m semnal sinusoidal cu frecvenia de 500Hz
Si amplitudine de 10V de la generatorul de semnale.
• Se vizualizeaz@ semnalele vI, vO1 Si vO cu ajutorul osciloscopului.
Deoarece cu osciloscopul cu doua canale putem vizualia simultan doar doua semnale,
vom vizualiza pe rand vI Si vO1, apoi vI Si vO.
Ateniie la reglajul osciloscopului (vezi seciiunile anterioare).
E4. Triplorul de tensiune
O tensiune de trei ori mai mare? Cum? Ei bine, unde-s multi puterea creste…
E4.1. Cronograme Si funciionarea circuitului
Se construieSte circuitul din Fig. 3.4.
• La intrarea circuitului aplic@m semnal sinusoidal cu frecvenia de 500Hz
Si amplitudine de 10V de la generatorul de semnale.
• Cu multimetrul digital, folosit ca voltmetru de c.c. se m@soara pe rand
tensiunile vC1, vC2 Si vC3.
• Se vizualizeaz@ semnalele vI Si vO cu ajutorul osciloscopului.
• Se repet@ masur@torile pentru amplitudinea semnalului de intrare de
1.7V.
Fig. 3.4. Triplorul de tensiune
VI. REZULTATE
R1. Diportul de maxim temporal
R1.1. Cronograme Si funciionarea circuitului
• Valorile tensiunilor vI, vO, vD pentru vI=5V c.c.
• Graficele tensiunilor vI(t), vO(t) Si vD(t) pentru urm@toarele valori
ale amplitudinii semnalului sinusoidal de intrare: 10V, 1V, 0.3V. Tensiunea
vD(t) se determina prin calcul ca diferenta a tensiunilor vI(t) si vO(t) .
• Ce concluzii se desprind comparand intre ele rezultatele
obiinute in cele trei cazuri de mai sus?
• Exist@ vreo difereni@ intre valoarea tensiunii de ieSire Si valoarea
amplitudinii tensiunii de intrare? Explicaii.
• Graficele tensiunilor vI(t), vO(t) Si vD(t) pentru tensiune de intrare
dreptunghiular@ variind intre 0V Si 5V. Interpretare.
• Estimaii durata regimului tranzitoriu pentru semnalul de intrare dreptunghiular
descris mai sus.
• Cum explicaii funciionarea circuitului?
R2. Diportul de translaiie spre valori pozitive
R2.1. Cronograme Si funciionarea circuitului
• Valorile tensiunilor vI, vO, vD pentru vI=5V c.c.
• Graficele tensiunilor vI(t), vO(t) Si vC(t) pentru urm@toarele valori
ale amplitudinii semnalului sinusoidal de intrare: 10V, 1V, 0.3V. Tensiunea
vC(t) se determina prin calcul ca diferenta dintre vI(t) si vO(t).
• Evoluiia in timp a st@rilor de conduciie, respectiv de blocare
a diodei pentru fiecare din cele trei valori ale amplitudinii semnalului de
intrare.
• Pentru amplitudinea tensiunii de intrare de 10V, comparati intre
ele c@derile de tensiune pe D, respctiv pe C, obiinute la seciiunile R1.1 Si
R1.2. Concluzii.
• Graficele tensiunilor vI(t), vO(t) Si vD(t) pentru tensiune de intrare
dreptunghiular@ variind intre 0V Si 5V. Interpretaii.
• Estimaii durata regimului tranzitoriu pentru semnalul de intrare dreptunghiular
utilizat mai sus.
• Cum explicaii funciionarea circuitului?
R3. Dublorul de tensiune
R3.1. Cronograme Si funciionarea circuitului
• Graficele tensiunilor vI(t), vO1(t), vO(t), vC1(t) Si vD2(t) pentru
amplitudinea de 10V a semnalului de intrare.
• Cum este valoarea tensiunii continue de ieSire fai@ de valoarea amplitudinii
semnalului de intrare? De ce?
• Explicaii funciionarea circuitului bazandu-v@ pe circuitele reprezentate
in Fig. 3.1 Si Fig. 3.2.
R4. Triplorul de tensiune
R4.1. Cronograme Si funciionarea circuitului
• Tabel cu vC1, vC2, vC3 Si amplitudinea tensiunii vI pentru valorile
de 10V Si 1.7V ale amplitudinii tensiunii vI.
• Cum este valoarea tensiunii continue de ieSire fai@ de valoarea amplitudinii
semnalului de intrare pentru valorile de 10V Si 1.7V ale amplitudinii tensiunii
vI? De ce?
• Graficele tensiunilor vI(t), v1(t), v2(t) Si vO(t) pentru valorile de
10V Si 1.7V ale amplitudinii tensiunii vI.
• Precizaii st@rile de conduciie, respectiv de blocare a diodelor din
circuitul reprezentat in Fig. 3.4, pentru valorile de 10V Si 1.7V ale
amplitudinii tensiunii vI.
• Ce parere aveti, de cate grupuri DC este nevoie pentru a obiine
o tensiune continua de minim 23V, dac@ dispunem de o surs@ de tensiune variabil@
cu amplitudinea de 6V? Precizaii dac@ ati considerat diodele ideale sau nu.
Nu-i aSa c@ v-aii reintalnit cu pl@cere cu unele cunostinte mai
vechi: redresorul monofazat cu filtru capacitiv (circuitul de maxim) sau circuitul
pentru obiinerea inaltei tensiunii din TV color (triplorul de tensiune).
