מהלך ניסוי מעגלי יישור וסינון: הבדלים בין גרסאות

מתוך מעבדת מבוא בחשמל
קפיצה אל: ניווט, חיפוש
(הוספת הערות ותיקון מספרי הערוצים בהכרת המדגם)
(הוספת טבלה למדידות ללא קבל ואיורים לדוגמא)
שורה 136: שורה 136:
  
 
== מישר חד-דרכי חד-מופעי ללא סינון ==
 
== מישר חד-דרכי חד-מופעי ללא סינון ==
 +
[[File:Rectification1PHW.png|thumb|left|upright=2|<figure id="fig:1phw"><caption>מיישר חד-דרכי חד-מופעי</caption></figure>]]
 
# כוונו את המתגים לקבלת מישר חד-דרכי חד-מופעי ללא סינון. קבעו את נגד העומס המשתנה כך שזרם העומס יהיה 25mA.
 
# כוונו את המתגים לקבלת מישר חד-דרכי חד-מופעי ללא סינון. קבעו את נגד העומס המשתנה כך שזרם העומס יהיה 25mA.
# העתיקו מה[[משקף תנודות]] את צורת המתח בעומס והשוו לצורת מתח הרשת כפי שהתקבל בהדקי שנאי-היחוס.
+
# לכוון ב[[משקף תנודות]] את המדידות הבאות:
# העתיקו את צורת מתח הדיודה D1 והשוו לצורת מתח הרשת.
+
#* תדר אות-המקור.
# נא למדוד מתח-ישר, זרם-ישר וזרם-אפקטיבי בעומס ולחשב את מקדם צורת-הגל ואת מקדם-הגליות.
+
#* מתח DCRMS של אות-המקור.
 +
#* מתח DC (ממוצע - Avg) של אות-המוצא.
 +
#* מתח ACRMS של אות-המוצא.
 +
# הפעילו את המתמטיקה ע"י לחיצה על כפתור <code>Math</code> והגדירו את ערוץ המתמטיקה לפעולת חיסור כך שמתח הדיודה שווה למתח-הכניסה פחות מתח-המוצא.
 +
# [[משקף תנודות#שמירת תמונת משקף-התנודות|לשמור את התמונה]] אשר מראה:
 +
#* מתח-הרשת כפי שהתקבל בהדקי שנאי-היחוס.
 +
#* צורת המתח בעומס.
 +
#* צורת מתח הדיודה.
 +
# נא למדוד את העומס באמצעות ה[[רב-מודד ספרתי|רמ"ס]]:
 +
#* מתח-ישר - DCV
 +
#* זרם-ישר - DCA
 +
#* מתח-יעיל - ACV
 +
#* זרם-אפקטיבי - ACA
 +
# נא לחשב:
 +
#* מקדם צורת-הגל.
 +
#* מקדם-הגליות.
 +
 
 +
{| class="wikitable" style="text-align: center;"
 +
|+ <figtable id="tbl:rectification"><caption>מדידת מאפייני מעגל-יישר</caption></figtable>
 +
|-
 +
! rowspan="2" | מדד
 +
! colspan="4" | ערך [יחידות]
 +
|-
 +
! חד-מופעי חד-דרכי
 +
! חד-מופעי דו-דרכי
 +
! תלת-מופעי חד-דרכי
 +
! תלת-מופעי דו-דרכי
 +
|-
 +
| מס' איור מה[[משקף תנודות|סקופ]]
 +
|
 +
|
 +
|
 +
|
 +
|-
 +
| איור לדוגמא
 +
| <xr id="fig:1phw"/>
 +
| [[#מישר דו-דרכי חד-מופעי ללא סינון|סעיף דו-דרכי חד-מופעי]]
 +
| [[#מישר חד-דרכי תלת-מופעי ללא סינון|סעיף חד-דרכי תלת-מופעי]]
 +
| [[#מישר גשר תלת-מופעי ללא סינון|סעיף מיישר גשר תלת-מופעי]]
 +
|-
 +
| ערך הדקאדה
 +
|
 +
|
 +
|
 +
|
 +
|-
 +
| צבע מתח-הכניסה באיור
 +
 
 +
(צהוב/ירוק/וורוד)
 +
|
 +
|
 +
|
 +
|
 +
|-
 +
| צבע מתח-העומס באיור
 +
 
 +
(צהוב/ירוק/וורוד)
 +
|
 +
|
 +
|
 +
|
 +
|-
 +
| צבע מתח-הדיודה באיור
 +
 
 +
(צהוב/ירוק/וורוד)
 +
|
 +
|
 +
|
 +
|
 +
|-
 +
| סוג [[רב-מודד ספרתי|רמ"ס]]
 +
 
 +
(תבור או אג'ילנט)
 +
|
 +
|
 +
|
 +
|
 +
|-
 +
| מתח-ישר ב[[רב-מודד ספרתי|רמ"ס]] - V<sub>DC</sub>
 +
|
 +
|
 +
|
 +
|
 +
|-
 +
| זרם-ישר ב[[רב-מודד ספרתי|רמ"ס]] - I<sub>DC</sub>
 +
|
 +
|
 +
|
 +
|
 +
|-
 +
| מתח-יעיל ב[[רב-מודד ספרתי|רמ"ס]] - V<sub>AC</sub>
 +
|
 +
|
 +
|
 +
|
 +
|-
 +
| זרם-יעיל ב[[רב-מודד ספרתי|רמ"ס]] - I<sub>AC</sub>
 +
|
 +
|
 +
|
 +
|
 +
|-
 +
| מקדם הגליות
 +
 
 +
<math>R.F.=\frac{V_{AC}}{V_{DC}}</math>
 +
|
 +
|
 +
|
 +
|
 +
|-
 +
| מקדם צורת-הגל
 +
 
 +
<math>F.F.=\frac{V_{DCRMS}}{V_{DC}}=\frac{\sqrt{V_{AC}^2+V_{DC}^2}}{V_{DC}}</math>
 +
|
 +
|
 +
|
 +
|
 +
|}
  
 
== מישר דו-דרכי חד-מופעי ללא סינון ==
 
== מישר דו-דרכי חד-מופעי ללא סינון ==
כוונו את המתגים הבוררים לקבלת המישר הנדרש כאן ולחזור על הסעיף הקודם.
+
[[File:Rectification1PFW.png|thumb|left|upright=2|<figure id="fig:1pfw"><caption>מישר דו-דרכי חד-מופעי ללא סינון</caption></figure>]]
 +
לכוון את המתגים והבוררים לקבלת המישר הנדרש כאן ולמלא את העמודה המתאימה ב<xr id="tbl:rectification"/>.
 +
{{gap}}
  
 
== מישר חד-דרכי תלת-מופעי ללא סינון ==
 
== מישר חד-דרכי תלת-מופעי ללא סינון ==
כוונו את המתגים הבוררים לקבלת המישר הנדרש כאן ולחזור על הסעיף הקודם.
+
[[File:Rectification3PHW.png|thumb|left|upright=2|<figure id="fig:3phw"><caption>מישר חד-דרכי תלת-מופעי ללא סינון</caption></figure>]]
 +
לכוון את המתגים והבוררים לקבלת המישר הנדרש כאן ולמלא את העמודה המתאימה ב<xr id="tbl:rectification"/>.
 +
{{gap}}
  
 
== מישר גשר תלת-מופעי ללא סינון ==
 
== מישר גשר תלת-מופעי ללא סינון ==
כוונו את המתגים הבוררים לקבלת המישר הנדרש כאן ולחזור על הסעיף הקודם.
+
[[File:Rectification3PFW.png|thumb|left|upright=2|<figure id="fig:3pfw"><caption>מישר גשר תלת-מופעי ללא סינון</caption></figure>]]
 +
לכוון את המתגים והבוררים לקבלת המישר הנדרש כאן ולמלא את העמודה המתאימה ב<xr id="tbl:rectification"/>.
 +
{{gap}}
  
 
== מסנן קיבולי ==
 
== מסנן קיבולי ==
# כוונו את המתגים הבוררים לקבלת סינון קיבולי במישר חד-דרכי חד-מופעי.
+
# כוונו את המתגים והבוררים לקבלת סינון קיבולי במישר חד-דרכי חד-מופעי.
 
# העתיקו את צורת המתח בעומס ,השוו למתח הרשת.
 
# העתיקו את צורת המתח בעומס ,השוו למתח הרשת.
 
# העתיקו את צורת זרם הדיודה D1 והשוו למתח הרשת.
 
# העתיקו את צורת זרם הדיודה D1 והשוו למתח הרשת.
שורה 157: שורה 281:
  
 
== מסנן מורכב ==
 
== מסנן מורכב ==
כוונו את המתגים הבוררים לקבלת המסנן והמישר. נא לחזור על הסעיף הקודם.
+
כוונו את המתגים והבוררים לקבלת המסנן והמישר. נא לחזור על הסעיף הקודם.
  
 
= הערכות ומסקנות – דו"ח מסכם =
 
= הערכות ומסקנות – דו"ח מסכם =

גרסה מתאריך 11:28, 19 בדצמבר 2017

1 מטרת הניסוי

  • הכרת תכונותיהם של מעגלי יישור חד-מופעיים ומעגלי יישור תלת-מופעיים
  • הכרת פעולתם של מעגלי סינון שונים
  • מדידת פרמטרים של מעגלי יישור

2 ציוד לניסוי

2.1 מכשירים בעמדה

2.2 ציוד מהמחסן

איור 1: מדגם מס' 114 למעגלי יישור וסינון


3 מהלך הניסוי

3.1 הכרת המדגם

איור 2: מדגם חד-מופעי חד ודו-דרכי
איור 3: מדגם תלת-מופעי חד ודו-דרכי

בסעיף זה נכיר את שני המדגמים:

  1. לכוון את הדקאדה לערך של 500Ω
  2. לחבר את הדקאדה (העומס) למדגם 89 בנקודות המתאימות של הנגד החיצוני אשר מצויין בצבע אדום באיור 2.
  3. להשוות את מיקום הנגד-החיצוני במדגם 89 לנגד-החיצוני במדגם 114 כפי שרואים באיור 3.
  4. לחבר את הרמ"ס (רצוי של תבור) בשתי הנקודות המתאימות אשר מצויינות בצבע אדום עם סימון של mA באיור 2.
  5. להשוות את מיקום הרמ"ס החיצוני במדגם 89 למיקום הרמ"ס החיצוני במדגם 114.
  6. זהו מעגל יישור אשר הופך מתח AC ל-DC, כלומר צריך לצאת מתח DC במוצא שלו, לכן יש לכוון את הרמ"ס לערך DC.
  7. חברו את ערוץ אחד של הסקופ להדקי שנאי היחוס (הכניסה של הערכה).
  8. חברו את ערוץ שניים של המשקף תנודות למדידת מתח העומס (הדקאדה).
  9. יש לזכור! האדמות של הסקופ מקוצרות בסקופ עצמו לכן חובה לחבר את האדמות באותו המיקום בערכה אחרת הן ייצרו קצר אשר יידלג על הרכיבים ביניהן.
  10. הערה: לא מחברים את המדגם למחולל אותות - לא משתמשים במחולל אותות במהלך ניסוי זה.
  11. חברו את המדגם אל החשמל לשקע סטנדרטי של 220V.
  12. למדגם 89 אין כפתור הדלקה, בזמן שלמדגם 114 התלת-מופעי יש.
  13. התבוננו במתח היציאה עבור כל סוגי היישור עם ובלי סינון, ניתן להיעזר בטבלה מטה.
בורר האם זיהיתי אותו במדגם 89 החד-מופעי? האם זיהיתי אותו במדגם 114 התלת-מופעי?
(לסמן ✓ - וי)
חד/דו דרכי

בורר שמאלי או SW3

בורר S2 או SW2

נגד/קצר/*משרן

בורר S3 או SW4

קבל כניסה/מוצא

בורר נגד 1.8kΩ

לכוון למצב OFF**

כפתור הדלקה

הערות:

  • סליל גורם לזרם לפגר אחרי המתח, ולכן רואים את המתח על הנגד (שבאותו מופע כמו הזרם) מפגר אחרי מתח הכניסה.
  • הנגד 1.8kΩ מיועד אך ורק כדי לבדוק את מדגם 89 ללא דקאדה וללא מד-זרם.
  • נא לשים לב שכאשר משתמשים בסליל ולאחריו קבל במקביל לנגד (בעומס) מקבלים את המעגל RLC עמו התנסינו בניסוי 5 (רק עם ערכים קצת שונים).
חד/דו-דרכי

(מתג שמאלי)

קבל (S3)

(בורר תלת-מצבי תחתון)

נגד

(S2 למעלה)

קצר

(S2 באמצע)

משרן

(S2 למטה)

חד-דרכי (OFF) ללא (1)
OnePhaseNoCap1withR120.png
OnePhaseNoCap1.png
OnePhaseNoCap1withL5H100Ohm.png
במוצא (2)
OnePhaseCapOut2.png
OnePhaseCapOut2withL5H100Ohm.png
בכניסה (3)
OnePhaseCapIn3.png
OnePhaseCapIn3withL5H100Ohm.png
דו-דרכי (ON) ללא (1)
TwoPhaseNoCap1withR120.png
TwoPhaseNoCap1.png
TwoPhaseNoCap1withL5H100Ohm.png
במוצא (2)
TwoPhaseCapOut2.png
TwoPhaseCapOut2withL5H100OhmMaxVolt.png
בכניסה (3)
TwoPhaseCapIn3.png
TwoPhaseCapIn3withL5H100Ohm.png

3.2 מישר חד-דרכי חד-מופעי ללא סינון

איור 4: מיישר חד-דרכי חד-מופעי
  1. כוונו את המתגים לקבלת מישר חד-דרכי חד-מופעי ללא סינון. קבעו את נגד העומס המשתנה כך שזרם העומס יהיה 25mA.
  2. לכוון במשקף תנודות את המדידות הבאות:
    • תדר אות-המקור.
    • מתח DCRMS של אות-המקור.
    • מתח DC (ממוצע - Avg) של אות-המוצא.
    • מתח ACRMS של אות-המוצא.
  3. הפעילו את המתמטיקה ע"י לחיצה על כפתור Math והגדירו את ערוץ המתמטיקה לפעולת חיסור כך שמתח הדיודה שווה למתח-הכניסה פחות מתח-המוצא.
  4. לשמור את התמונה אשר מראה:
    • מתח-הרשת כפי שהתקבל בהדקי שנאי-היחוס.
    • צורת המתח בעומס.
    • צורת מתח הדיודה.
  5. נא למדוד את העומס באמצעות הרמ"ס:
    • מתח-ישר - DCV
    • זרם-ישר - DCA
    • מתח-יעיל - ACV
    • זרם-אפקטיבי - ACA
  6. נא לחשב:
    • מקדם צורת-הגל.
    • מקדם-הגליות.

טבלה 1: מדידת מאפייני מעגל-יישר

מדד ערך [יחידות]
חד-מופעי חד-דרכי חד-מופעי דו-דרכי תלת-מופעי חד-דרכי תלת-מופעי דו-דרכי
מס' איור מהסקופ
איור לדוגמא איור 4 סעיף דו-דרכי חד-מופעי סעיף חד-דרכי תלת-מופעי סעיף מיישר גשר תלת-מופעי
ערך הדקאדה
צבע מתח-הכניסה באיור

(צהוב/ירוק/וורוד)

צבע מתח-העומס באיור

(צהוב/ירוק/וורוד)

צבע מתח-הדיודה באיור

(צהוב/ירוק/וורוד)

סוג רמ"ס

(תבור או אג'ילנט)

מתח-ישר ברמ"ס - VDC
זרם-ישר ברמ"ס - IDC
מתח-יעיל ברמ"ס - VAC
זרם-יעיל ברמ"ס - IAC
מקדם הגליות

[math]R.F.=\frac{V_{AC}}{V_{DC}}[/math]

מקדם צורת-הגל

[math]F.F.=\frac{V_{DCRMS}}{V_{DC}}=\frac{\sqrt{V_{AC}^2+V_{DC}^2}}{V_{DC}}[/math]

3.3 מישר דו-דרכי חד-מופעי ללא סינון

איור 5: מישר דו-דרכי חד-מופעי ללא סינון

לכוון את המתגים והבוררים לקבלת המישר הנדרש כאן ולמלא את העמודה המתאימה בטבלה 1.

3.4 מישר חד-דרכי תלת-מופעי ללא סינון

איור 6: מישר חד-דרכי תלת-מופעי ללא סינון

לכוון את המתגים והבוררים לקבלת המישר הנדרש כאן ולמלא את העמודה המתאימה בטבלה 1.

3.5 מישר גשר תלת-מופעי ללא סינון

איור 7: מישר גשר תלת-מופעי ללא סינון

לכוון את המתגים והבוררים לקבלת המישר הנדרש כאן ולמלא את העמודה המתאימה בטבלה 1.

3.6 מסנן קיבולי

  1. כוונו את המתגים והבוררים לקבלת סינון קיבולי במישר חד-דרכי חד-מופעי.
  2. העתיקו את צורת המתח בעומס ,השוו למתח הרשת.
  3. העתיקו את צורת זרם הדיודה D1 והשוו למתח הרשת.
  4. נא למדוד את עקום הרגולציה (VDC=F(IDC בתחום 0-5mA, והשוו עם הגליות ללא הסינון הקיבולי.

3.7 מסנן מורכב

כוונו את המתגים והבוררים לקבלת המסנן והמישר. נא לחזור על הסעיף הקודם.

4 הערכות ומסקנות – דו"ח מסכם

עירכו בצורה ברורה ומסודרת את תוצאות המדידות.

  1. בעריכת הדו"ח, נא לטפל בכל אחד מהמישרים על פי הסדר בו הם נזכרים במהלך הניסוי. עבור כל מישר:
    • ערכו את צורות הגלים שקבלתם, אחד מתחת לשני, כאשר הראשון הוא מתח הרשת.
    • הסבירו את צורות הגלים.
    • השוו בין תוצאות המדידה לתוצאות המחושבות של מקדם-הגליות.
  2. שרטטו את עקומי הרגולציה והגליות בתלות בזרם הישר בעומס, על סמך המדידות בסעיפים המתאימים. השוו עם עקומים מחושבים.