Ana içeriğe geç

Doğrultucu

Öğretim programları: Sek II, electronics courses

Tam sürümü aç ↗

Amaç

Tam dalga köprü doğrultucuyu ve dalgalanmanın bir kondansatörle filtrelenmesini incelemek.

Düzenek

Kaynak: sinüs, genlik 10 V, 50 Hz. Dört diyottan oluşan bir köprü, 1 kΩ'luk bir yük. 100 µF'lık filtre kondansatörü yüke açık durumdaki bir anahtar üzerinden bağlanır. Osiloskop yüke bağlı: CH1, 5 V/bölme, 5 ms/bölme.

İşlem basamakları

  1. Yük üzerindeki sinyale bakın ve dalgalanmanın periyodunu bulun.
  2. Kondansatörün anahtarını kapatın. Dalgalanmayı görmek için osiloskop menüsünde CH1'i AC kuplaja alın, ayar düğmeleriyle 0,2 V/bölme ve tetik seviyesi olarak 0 ayarlayın; dalgalanmanın tepeden tepeye değerini yaklaşık olarak belirleyin.
  3. Kondansatörün parametre kartında 1000 µF girin ve CH1'i 20 mV/bölmeye alın.
  4. Anahtarı açın ve en soldaki diyodu çıkarın — yarım dalga doğrultucu elde edersiniz.
Beklenen sonuç

Yük üzerinde sıfırın altına düşmeyen pozitif yarım dalgalar vardır. Tepe değeri yaklaşık 8,9 V'tur: iletimdeki iki diyot üzerinde yaklaşık 1,1 V kaybolur (gerçek silisyum doğrultucu diyotlarında kayıp yaklaşık 1,3 V'tur ve tepe değeri daha düşüktür, yaklaşık 8,7 V). Dalgalanma frekansı 100 Hz'dir — 2 bölme. 100 µF'lık kondansatörle gerilim neredeyse sabittir, yaklaşık 8,5 V; dalgalanma yaklaşık 0,67 V'tur — AC kuplajda 3,4 bölme; 1000 µF ile — yaklaşık 0,07 V. Bir diyot çıkarıldığında her periyotta bir yarım dalga kalır, 50 Hz.

Sorular

  1. Tam dalga doğrultucuda dalgalanma frekansı neden şebeke frekansının iki katıdır?
  2. Dalgalanmanın tepeden tepeye değeri yük akımına nasıl bağlıdır?
Cevaplar
  1. Köprü negatif yarım dalgayı ters çevirir, bu yüzden yük her periyodun iki yarım dalgasını da aynı yönde alır. Kaynağın bir periyodu, 50 Hz'de 20 ms, iki özdeş tümsek verir ve dalgalanma her 10 ms'de bir tekrarlanır: 100 Hz.
  2. Dalgalanma yük akımıyla yaklaşık olarak orantılıdır. Tepeler arasında yükü yalnızca kondansatör besler ve \(I \cdot \Delta t\) kadar elektrik yükü kaybeder, bu yüzden gerilimi \(\Delta U \approx I \cdot \Delta t / C\) kadar düşer; burada \(\Delta t\) en fazla tepeler arasındaki 10 ms'dir. 8,5 V / 1 kΩ = 8,5 mA ve 100 µF için bu en fazla 8,5 mA · 10 ms / 100 µF = 0,85 V eder; düzenek 0,67 V gösterir, çünkü kondansatör bir sonraki tepeden önce yeniden dolmaya başlar.