Dažādi pielietojumi diodei

Daudzfunkcionāls spilvens Dormeo 10in1 (Aprīlis 2019).

Anonim

Dažādi pielietojumi diodei

Diskrētās pusvadītāju ierīces un shēmas


jautājums 1

Vai ne tikai sēdēt tur! Kaut ko!

Mācīšanās matemātiski analizēt ķēdes prasa daudz pētījumu un prakses. Parasti skolēni praktizē, strādājot ar daudzām izlases problēmām un pārbaudot savas atbildes uz tiem, ko sniedz mācību grāmata vai instruktors. Lai gan tas ir labi, ir daudz labāks veids.

Jūs apgūsiet daudz vairāk, faktiski veidojot un analizējot reālās shēmas, ļaujot testa aprīkojumam sniegt "atbildes", nevis grāmatu vai citu personu. Lai veiksmīgi izveidotu vingrinājumus, rīkojieties šādi:

  1. Pirms ķēžu konstrukcijas rūpīgi izmērīt un ierakstīt visas detaļu vērtības, izvēloties rezistoru vērtības, kas ir pietiekami augstas, lai varētu sabojāt jebkuru aktīvo komponentu.
  2. Uzzīmējiet shēmas diagrammu, kas jāanalizē.
  3. Rūpīgi izveidojiet šo ķēdi uz plātnes vai cita ērta līdzekļa.
  4. Pārbaudiet ķēdes konstrukcijas precizitāti pēc katra pieslēguma pie katra savienojuma punkta un pārbaudiet šos elementus diagrammā atsevišķi.
  5. Matemātiski analizē ķēdi, risinot visas sprieguma un strāvas vērtības.
  6. Rūpīgi izmērīt visas sprieguma un strāvas, lai pārbaudītu jūsu analīzes precizitāti.
  7. Ja ir kādas būtiskas kļūdas (vairāk nekā daži procenti), rūpīgi pārbaudiet savas ķēdes konstrukciju pret diagrammu, pēc tam rūpīgi pārvērtējiet vērtības un veiciet jaunu mērīšanu.

Kad skolēni vispirms mācās par pusvadītāju ierīcēm un, visticamāk, tos sarežģīs, padarot nepareizus savienojumus to ķēdēs, es ieteiktu eksperimentēt ar lieliem, liela jaudas komponentiem (1N4001 taisnojošās diodes, TO-220 vai TO-3 jaudas tranzistoriem, utt.) un izmantojot sauso šūnu akumulatora enerģijas avotus, nevis benchtop barošanas avotu. Tas samazina sastāvdaļu zaudējumu iespējamību.

Kā parasti, izvairieties no ļoti augstas un ļoti zemas rezistoru vērtības, lai izvairītos no mērījumu kļūdām, ko izraisījis skaitītājs "iekraušana" (augstākajā galā) un izvairieties no tranzistora izdegšanas (zemā galā). Es iesaku rezistorus starp 1 kΩ un 100 kΩ.

Viens no veidiem, kā jūs varat ietaupīt laiku un samazināt kļūdu iespējamību, ir jāsāk ar ļoti vienkāršu shēmu un pakāpeniski jāpievieno komponenti, lai pēc katras analīzes palielinātu sarežģītību, nevis izveidotu pilnīgi jaunu shēmu katrai prakses problēmai. Vēl viena laika taupīšanas metode ir atkārtoti izmantot tās pašas sastāvdaļas dažādās shēmas konfigurācijās. Šādā veidā jums nevajadzēs izmērīt komponenta vērtību vairāk nekā vienu reizi.

Atklāt atbildi Slēpt atbildi

Ļaujiet elektroniem paši sniegt jums atbildes uz jūsu "prakses problēmas"!

Piezīmes:

Mana pieredze liecina, ka skolēni prasa daudz prakses ar ķēdes analīzi, lai kļūtu prasmīgi. Šajā nolūkā instruktori parasti nodrošina savus skolēnus ar daudzām prakses problēmām, kas jāstrādā, un jāsniedz atbildes studentiem, lai pārbaudītu viņu darbu. Kaut arī šī pieeja ļauj studentiem apgūt ķēdes teorijas, tā tos pilnībā neapzinās.

Studentiem ne tikai nepieciešama matemātiskā prakse. Viņiem arī ir nepieciešamas reālas, praktiskas ēkas shēmas un testēšanas iekārtas. Tātad, es ierosinu šādu alternatīvu pieeju: skolēniem vajadzētu veidot savas "prakses problēmas" ar reāliem komponentiem un mēģināt matemātiski prognozēt dažādas sprieguma un pašreizējās vērtības. Tādā veidā matemātiskā teorija "atdzīvojas", un studenti iegūst praktisku iemaņu, ko viņi nespētu iegūt, vienkārši risinot vienādojumus.

Vēl viens šīs prakses metodes izmantošanas iemesls ir iemācīt skolēniem zinātnisko metodi : hipotēžu (šajā gadījumā matemātiskās prognozes) testēšanas procesu, veicot reālu eksperimentu. Studenti arī izstrādās reālas problēmu novēršanas prasmes, jo reizēm tie rada ķēdes konstrukcijas kļūdas.

Pavadiet dažus brīžus ar savu klasi, lai pārskatītu dažus "noteikumus" ēku shēmām, pirms tie sākas. Apspriediet šos jautājumus ar saviem skolēniem tādā pašā Sokrātiskajā veidā, kā parasti jūs apspriestu darba lapas jautājumus, nevis vienkārši pateikt viņiem, ko viņiem vajadzētu un ko nedrīkst darīt. Es nekad vairs nebrīnos par to, cik slikti skolēni uztver instrukcijas, kad tie tiek parādīti tipiskā lekcijā (instruktors monologs) formātā!

Piezīme tiem instruktoriem, kuri var sūdzēties par "izšķērdēto" laiku, kas nepieciešams, lai studenti izveidotu reālās shēmas, nevis vienkārši matemātiski analizētu teorētiskās shēmas:

Kāds mērķis ir studentiem, kuri apgūst kursu "darblapas paneļa panelis-noklusējums" itemscope>

2. jautājums

Tehniķis izveido savu audio testu komplektu, kas paredzēts audio elektroniskās shēmas traucējumiem. Testa komplekts būtībā ir jutīgs detektors, kas ļauj dzirdēt zemas jaudas audio signālus:

Kāds mērķis ir divu diodu apkalpošana šajā shēmā "# 2"> Atklāt atbildi Slēpt atbildi

Diodes palīdz aizsargāt klausītāju no ļoti skaļiem apjomiem nejauša pieslēguma gadījumā lielam sprieguma avotam.

Pārskata jautājums: transformatora mērķis ir palielināt austiņu efektīvo pretestību no 8 Ω līdz daudz lielākai vērtībai. Aprēķiniet šo lielāko vērtību, ņemot vērā transformatora pagriešanas attiecību 22: 1.

Piezīmes:

Mana pirmā pieredze ar šo diodes lietojumu nāca, kad es biju pavisam jauna, kopā komplektējot multimeter. Es biju ļoti sajaukt, kāpēc skaitītāja kustībai bija divi diodi, kas ar to savienoti paralēli kā šis. Viss, ko es zināju par diodēm tajā laikā, bija tas, ka viņi darbojās kā vienvirziena vārsti elektrībai. Es nesaprotu, ka viņiem bija ievērojams sprieguma kritums uz priekšu, kas ir galvenais, lai izprastu, kā viņi strādā tādās lietojumprogrammās kā šī. Lai gan tas, iespējams, šķiet diezgan neparastu diodu izmantošana, patiesībā tā ir diezgan izplatīta.

Starp citu, es ļoti iesaku studentiem izveidot šādu audio testu komplektu saviem eksperimentālajiem mērķiem. Pat bez pastiprinātāja šis instruments ir pārsteidzoši jutīgs. Lēts 120 voltu / 6 voltu slēdzis strāvas transformators darbojas kā impedances saskaņošanas transformators un ir pietiekami izolēts, lai nodrošinātu lielu drošības precizitāti (elektriskā izolācija) lielākajā daļā lietojumu. Vecā mikroviļņu virs strāvas transformatora darbojas vēl labāk (ja to izmanto pakāpju konfigurācijā), dodot vairākiem tūkstošiem voltu izolācijas vērtību starp primāro un sekundāro tinumu.

Ķēde darbojas arī, lai noteiktu DC signālus un maiņstrāvas signālus ar frekvencēm, kas pārsniedz audio diapazonu. Veicot un izjaucot kontaktu ar testa zondi, skaņas "nesaskrāpē" tiks ražotas, ja ir pietiekams signāls. Ar manu lētu "Radio Shack" slēgto kafijas galvu, es varu droši noteikt ar DC detektoru līdzstrāvu, mazāku par 0, 1 μA! Jūsu nobraukums var atšķirties atkarībā no tā, cik laba ir jūsu dzirde, un kā jutīgas ir austiņas.

Esmu daudzkārt izmantojis savu audio detektoru, nevis osciloskopu, lai noteiktu audio ķēdes traucējumus (ļoti aptuvenus novērtējumus, jūsuprāt, ne precīzu) un pat kā sprieguma detektoru (regulējams fotoelementu izejas spriegums LED). To var izmantot kā jutīgu "null" instrumentu gan maiņstrāvas un līdzstrāvas tilta shēmās (atkal, DC noteikšana prasa, lai jūs izveidotu un izjaucat kontaktu ar ķēdi, klausoties "noklikšķinot" vai "skrāpējot" skaņas austiņās).

Vēl viena jautra lieta, ko darīt ar šo detektoru, ir savienot to ar atvērtu spoļu stiepli un "klausīties" maiņstrāvas magnētiskajiem laukiem. Novietojiet šādu spoli pie darba datora cietā diska, un jūs varat dzirdēt lasīšanas / rakstīšanas galvas servos darbībā!

Ja jums jau nav skaidrs, es esmu ļoti entuziasts par šīs ķēdes potenciālu studentu iesaistīšanai un mācīšanai. . .

3. jautājums

Ja šajā ķēdē tiek aktivizēts spiedpogas slēdzis, solenoīda vārsts aktivizē:

Vienīgā problēma ar šo vienkāršo shēmu ir tā, ka slēdža kontakti cieš no plašas siltuma, kas rodas katru reizi, kad elektromagnēts tiek izslēgts. Viens no veidiem, kā apkarot šo sarežģīšanos, ir savienot parastu taisnojošo diožu paralēli ar solenoīdu:

Paskaidrojiet, kas izraisa pārmērīgu sitienu pie slēdžu kontaktiem un kā diodes klātbūtne kontūrā pilnībā novērš to.

Atklāt atbildi Slēpt atbildi

Arcēšanu izraisa induktīvs "atgrūgs", un diode to aizkavē, nodrošinot pilnīgu shēmu induktors strāvas izlādē, kad slēdzis atveras.

Piezīmes:

Šis jautājums sniedz lielisku iespēju pārskatīt induktoru teoriju, jo īpaši strāvas virzienu un sprieguma polaritāti attiecībā uz induktors, kad uzlādējas, salīdzinot ar iztukšošanas laiku. Šī shēmas analīze tiks atvieglināta, izveidojot shematisku shēmu.

4. jautājums

Ko amormetrs (ar ieejas pretestību 0, 5 Ω) reģistrēs, ja tas savienots paralēli diodei šajā ķēdē "// www.beautycrew.com.au//sub.allaboutcircuits.com/images/quiz/00984x01.png" >

Parasti ampēram ir sērijveida savienojums ar komponentu, kura strāva ir jāmēra. Tomēr šajā gadījumā paralēlais savienojums ir pieņemams. Paskaidrojiet, kāpēc, un noteikt ampēra pašreizējo rādījumu šajā ķēdē.

Atklāt atbildi Slēpt atbildi

Ammetrs reģistrēs strāvu 4 mA.

Piezīmes:

Ļoti svarīgs jautājums, kas jāuzdod saviem skolēniem, ir tas, kā viņi aprēķināja skaitītāja norādi. Kādas shēmas analīzes tehniku ​​viņi izmantoja un kāpēc?

Uzsveriet šo problēmu, neizmantojot kalkulatoru, lai veiktu matemātiku. Vai jūsu skolēni spēj noteikt rezultātu tikai novērtējumā? Vai ieejas pretestības koeficients ir būtiski aprēķinā?

5. jautājums

Pieņemsim, ka ļoti svarīga elektroniskā aprīkojuma daļa (piemēram, kodolreaktora izslēgšanas kontrolierīces) bija jāapgādā ar nepārtrauktās strāvas avotu. Drošības labad šī shēma iegūst savu jaudu no trim (liekiem) DC sprieguma avotiem:

Vienīgā problēma ar šo scenāriju ir iespējamība, ka viens no šiem enerģijas avotiem iekšēji īsslēgs. Aprakstiet, kas notiks, ja kādam no trim DC enerģijas avotiem izveidota iekšēja īssavienojums, un paskaidrojiet, kā no šīs problēmas novērst, ievietojot diodes ķēdē.

Atklāt atbildi Slēpt atbildi

Izaicinājuma jautājums: būtu jauki, ja sistēmā būtu indikatori, kas brīdinātu tehniskās apkopes personālu par īsu barošanas avotu. Vai ir kāds veids, kā jūs varat iedomāties, ka kādā vietā ievietot spuldzes šajā sistēmā, lai tas iedegtos, ja strāvas padeve izrādās neveiksmīga "atzīmē paslēptas"> Piezīmes:

Apspriediet gan ar problēmas, gan risinājuma būtību ar saviem skolēniem. Kāpēc ierosinātā risinājuma mērķis ir novērst strāvas zudumu gadījumā, ja kādam no strāvas avotiem atrodas īssavienojums?

6. jautājums

Izmantojot komutācijas diodi (dažreiz to sauc par brīvrokšņa diodi ), lai novērstu slēdža kontaktspraudni induktīvām slodzēm DC ķēdē, tas darbojas labi, taču tam ir nelabvēlīga blakusparādība:

Ar diodei vietā, solenoīda atbrīvošanas laiks ievērojami palielinās. Citiem vārdiem sakot, solenoīdam ir nepieciešams ilgāks laiks, lai pēc tam, kad slēdzis atvērtos, pilnībā de-magnetizēt, nekā tad, ja ķēdē nav diodes.

Paskaidrojiet, kāpēc tas ir, un arī piedāvājiet risinājumu solenoīda atbrīvošanas laika samazināšanai.

Atklāt atbildi Slēpt atbildi

Komutācijas diodes klātbūtne palielina solenoīda atbrīvošanas laiku, jo strāvas pārtraukšanas ķēdes L / R laika konstante tiek veikta daudz ilgāk nekā bez diode. Šīs problēmas risinājums ir samazināt izplūdes ķēdes L / R laika konstanti (es tev rādīšu, kā!).

Piezīmes:

Šis jautājums ir labs induktora laika konstanta teorijas pārskats un liek skolēniem pārmest L / R laika nemainīgas shēmas, izveidojot risinājumu šai problēmai.

Kad ir panākta vienošanās par risinājumu, jautājiet saviem skolēniem, vai risinājums ievieš (vai vajadzības gadījumā atkārtoti ievieš) citas problēmas ķēdē.

  • ← Iepriekšējā darba lapa

  • Darba lapa indekss

  • Nākamā darblapa →