به نام خدا
آزمایشگاه الکترونیک 1
جلسه ی چهارم (31/1/87)
بررسی مدار های برش سطح:
مدار برش در سطح VR:
در این شکل منبع DC (2V) همان VR است و شکل موج برش خورده بر روی اسیلوسکوپ (از کانال دوم) مشاهده خواهد شد.
هرگاه دامنه ی سیگنال ac نسبت به DC خیلی اختلاف نداشته باشد، مدار مانند یک مدار برش عمل می کند ولی اگر دامنه ی سیگنال ac خیلی کوچکتر از DC باشد طریقه ی تحلیل آن متفاوت خواهد بود.
∀ V>2v→D:ON→V_o=2+V_γ≈2v
∀ V≤2v→D:OFF→V_o=V_i
1. مدار فوق را بسته و شکل موج های خروجی را بر روی اسیلوسکوپ مشاهده کرده و رسم نمایید و سطح برش را اندازه گیری کنید.
2. اسیلوسکوپ را در حالت X-Y قرار داده و منحنی مشخصه ی مدار را مشاهده کرده و رسم نمایید.
(دقت نمایید که در این هنگام انجام این قسمت از آزمایش حتما باید Volts/DIV ِ هر دو کانال یکسان باشد تا شکل به صورت صحیح مشاهده گردد)
3. اثر تغییر دامنه ی ولتاژ ورودی و نیز منبع DC را بر روی شکل موج خروجی مشاهده کنید.
نتایج بدست آمده:
شکل های رسم شده در صفحه بعد به ترتیب نشان دهنده ی شکل موج ولتاژ وروی (کانال 1)، شکل موج ولتاژ خروجی (کانال 2) و نهایتا منحنی مشخصه است که همان طور که در شکل پیداست در حالت x-y رسم می شود.
مدار برش در دوسطح:
طرز کار این مدار هم مشابه مدار قبل است:
∀ V_i<-4→D1:OFF && D2:ON→V_o=-4
∀-4<V_i<2→D1:OFF && D2:OFF→V_o=V_i
∀ V_i>2→D1:ON && D2:OFF→V_o=2
1. مدار فوق را بسته و شکل موج خروجی را روی اسیلوسکوپ مشاهده و رسم کنید.
2. اسیلوسکوپ را در حالت x-y قرار داده و منحنی مشخصه ی مدار را روی اسیلوسکوپ مشاهده نمایید.
(دقت نمایید که در این هنگام انجام این قسمت از آزمایش حتما باید Volts/DIV ِ هر دو کانال یکسان باشد تا شکل به صورت صحیح مشاهده گردد)
نتایج بدست آمده:
با دقت در شکل بعدی (ولتاژ خروجی) دیده می شود که ولتاژ به صورت دقیق بر روی خطوط 2 و 4V برش نخورده است که علت آن همان ولتاژ آستانه ی هدایت (Vγ) است که برای دیود های معمولی چیزی در حدود 0.6 تا 0.7V است.
مدار برش با استفاده از دیود زنر:
با توجه به اینکه استفاده از منبع ولتاژ هزینه بر بوده و در دسترس نمی باشد می توان مدار برشی با استفاده از دو دیود زنر طراحی کرد. ولی کیفیت این مدار به اندازه ی مدار قبلی نیست زیرا مشخصه ی زنر به تیزی مشخصه ی دیود های معمولی نمی باشد.
تحلیل مدار (مشابه مدار قبل):
∀ V_i<-4→D1:OFF && D2:ON→V_o=-4
∀-4<V_i<2→D1:OFF && D2:OFF→V_o=V_i
∀ V_i>2→D1:ON && D2:OFF→V_o=2
1. مدار را بسته و شکل موج ها را بر روی اسیلوسکوپ مشاهده و رسم نمایید.
2. منحنی مشخصه ی مدار را بر روی اسیلوسکوپ بدست آورید.
شکل مدار را در شکل صفحه بعد مشاهده می کنید.
ولتاژ شکست D1: 2.7V
ولتاژ شکست D2: 4.7V
شکل موجهای بدست آمده:
همان طور که از دو شکل بعدی نیز مشخص است، لبه قسمت بریده شده در این مدار کمی حالت خمیدگی دارد در حالی که در مدار قبلی لبه ها تیز تر بودند.
این اثر بر روی منحنی مشخصه نیز نمایان است و می توان دید که منحنی مشخصه هم از حالت ایده آل فاصله ی بیشتری گرفته.