Polo Territoriale di Cremona FONDAMENTI DI ELETTRONICA

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Rossana Di Giacomo
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1 POLITECNICO DI MILANO Polo Territoriale di Cremona Corso di LAUREA INGEGNERIA INFORMATICA LABORATORIO FONDAMENTI DI ELETTRONICA 2 Anno Semestre Esercitazione n 0 Utilizzando il pacchetto applicativo PSPICE MicroSIM Eval 8 si desidera verificare, tramite simulazione, il comportamento operativo e funzionale dei seguenti circuiti e dei relativi dispositivi elementari che li compongono: Caratteristica tensione corrente di un diodo reale a sigla commerciale 1N4148, valutando la tensione di soglia Vγ; Circuito elementare Diodo-Resistenza con sollecitazione sinusoidale in tensione in ingresso di ampiezza Vi >> Vγ, raddrizzatore ad una semionda; rilievo delle forme d onda caratteristiche della tensione e della corrente al carico e del diodo; analisi degli intervalli di conduzione del diodo; Circuito elementare rivelatore di inviluppo a Diodo Resistenza Capacità con sollecitazione sinusoidale in tensione in ingresso; rilievo delle forme d onda caratteristiche della tensione e della corrente al carico e del diodo; analisi degli intervalli di conduzione del diodo; Circuito elementare raddrizzatore a doppia semionda mediante ponte a diodi di Graetz; forme d onda caratteristiche; Circuito elementare rivelatore di inviluppo a Ponte di Diodi di Graetz e filtro capacitivo; rilievo delle forme d onda caratteristiche della tensione e della corrente al carico e nei diodi; analisi degli intervalli di conduzione dei diodi. Circuito elementare raddrizzatore a doppia semionda mediante due diodi e trasformatore a presa centrale, realizzato con induttori mutuamente accoppiati, con filtro capacitivo; rilievo delle forme d onda caratteristiche della tensione e della corrente al carico e nei diodi; analisi degli intervalli di conduzione dei diodi.; Circuito elementare raddrizzatore a doppia semionda mediante trasformatore e ponte a diodi di Graetz con filtro capacitivo; forme d onda caratteristiche della tensione e della corrente al carico e nei diodi; analisi degli intervalli di conduzione dei diodi. Transcaratteristica v o = ƒ(v i ) di una rete lineare contenente diodi: limitatore a due livelli. Determinazione delle forme d onda caratteristiche.

2 SIMULAZIONE CARATTERISTICA TENSIONE CORRENTE DI UN DIODO REALE SIMULAZIONE RADDRIZZATORE AD UNA SEMIONDA

3 SIMULAZIONE RIVELATORE DI INVILUPPO A DIODI E CAPACITÀ

4 PROCEDURA RELATIVA ALLL INSERIMENTO DEI DATI NECESSARI ALLA PARAMETRIZZAZIONE DEL RIVELATORE DI INVILUPPO DEFINIZIONE DEI VALORI DI SETUP INERENTI LE SPECIFICHE PER LA SIMULAZIONE

5 SIMULAZIONE DEL RADDRIZZATORE A DOPPIA SEMIONDA A PONTE DI GRAETZ

6 SIMULAZIONE RIVELATORE DI INVILUPPO A PONTE DI GRAETZ Si noti la presenza dei MARKERS VOLTAGE DIFFERENTIAL utilizzati per la misura della tensione V R1 ai morsetti del parallelo costituito dalla resistenza R 1 e dal condensatore C 1. Andamento della corrente nei diodi (diagramma superiore) Andamento della tensione ai morsetti del condensatore (diagramma inferiore)

7 RADDRIZZATORE A DOPPIA SEMMIONDA REALIZZATO CON TRASFORMATORE A PRESA CENTRALE ANDAMENTO TEMPORALE DELLA CORRENTE NEI DIODI D 1 E D 2 E DELLA TENSIONE V O AI CAPI DELLA RESISTENZA DI CARICO R 3

9 RADDRIZZATORE A DOPPIA SEMIONDA CON TRASFORMATORE E PONTE A DIODI DI GRAETZ Schema Circuitale del Raddrizzatore con filtro capacitivo Impostazione dei parametri del Trasformatore

10 Andamento temporale della tensione al primario, della tensione al secondario e della tensione di uscita ai capi della resistenza di carico R 1 Andamento temporale della tensione al primario, della tensione al secondario e della tensione di uscita ai capi della resistenza di carico R 1

11 LISTATO DEI PROGRAMMI.CIR DI SIMULAZIONE DEI CIRCUITI ESAMINATI DURANTE L ESERCITAZIONE RILIEVO SPERIMENTALE CARATTERISTICA TENSIONE-CORRENTE DEL DIODO COMMERCIALE 1N4148 CARATTERISTICA DIODO IS 0 2 DC 5MA R D1 1 0 D1N4148.DC IS 0 8M 0.01M.PRINT DC V(1) I(D1) RILIEVO SPERIMENTALE DELLE FORME D ONDA CARATTERISTICHE DEL CIRCUITO DIODO-RESISTENZA RADDRIZZATORE A SEMIONDA VS 2 0 SIN( ) R K D1 2 1 D1N4148.TRAN 10U 20M 0 10U.PRINT TRAN V(1) I(D1) RILIEVO SPERIMENTALE DELLE FORME D ONDA CARATTERISTICHE DEL CIRCUITO DIODO-RESISTENZA CON FILTRO CAPACITIVO RADDRIZZATORE SEMIONDA E CAPACITÀ R K C U IC=0V D1 1 2 D1N4148.TRAN 10U 20M 0 10U UIC.PRINT TRAN V(2) I(D1) RILIEVO SPERIMENTALE DELLE FORME D ONDA SPECIFICHE DEL CIRCUITO DIODO-RESISTENZA CON FILTRO CAPACITIVO. PARAMETRIZZAZIONE 1ª RADDRIZZATORE SEMIONDA E CAPACITÀ D1 1 2 D1N4148 R K C1 2 0 {CVAL} IC=0V.PARAM CVAL=10UF.STEP PARAM CVAL 5U 20U 5U.TRAN 10U 15M 0 10U UIC.PRINT TRAN V(2) I(D1) RILIEVO SPERIMENTALE DELLE FORME D ONDA SPECIFICHE DEL CIRCUITO DIODO-RESISTENZA CON FILTRO CAPACITIVO. PARAMETRIZZAZIONE 2ª RADDRIZZATORE SEMIONDA E CAPACITÀ D1 1 2 D1N4148 R K C1 2 0 {CVAL} IC=0V.PARAM CVAL=10UF.STEP PARAM CVAL LIST 5U 10U 20U.TRAN 10U 15M 0 10U UIC.PRINT TRAN V(2) I(D1) RILIEVO SPERIMENTALE DELLE FORME D ONDA SPECIFICHE DEL CIRCUITO RADDRIZZATORE CON DIODI A PONTE DI GRAETZ E CARICO RESISTIVO. RADDRIZZATORE PONTE DI GRAETZ R K D1 1 2 D1N4148 D2 3 0 D1N4148 D3 0 2 D1N4148 D4 3 1 D1N4148.TRAN 10US 15M 0 10U.PRINT TRAN V(2,3) I(D1),I(D3)

12 RILIEVO SPERIMENTALE DELLE FORME D ONDA SPECIFICHE DEL CIRCUITO RADDRIZZATORE CON DIODI A PONTE DI GRAETZ E CARICO RESISTIVO E FILTRO RADDRIZZATORE PONTE GRAETZ-FILTRO R K C U IC=0V D1 1 2 D1N4148 D2 3 0 D1N4148 D3 0 2 D1N4148 D4 3 1 D1N4148.TRAN 10US 15M 0 10U UIC.PRINT TRAN V(2,3) I(D1),I(D3) RILIEVO SPERIMENTALE DELLE FORME D ONDA SPECIFICHE DEL CIRCUITO RADDRIZZATORE CON TRASFORMATORE A PRESA CENTRALE E CARICO RESISTIVO RADDRIZZATORE CON TRASFORMATORE A PRESA CENTRALE R L H IC=0A L H IC=0A L H IC=0A D1 3 5 D1N4148 D2 4 5 D1N4148 RK 5 0 1K K1 L1 L2 L3 1.TRAN 10U 15M 0 10U.PRINT TRAN V(5) I(D1) I(D2) RILIEVO SPERIMENTALE DELLE FORME D ONDA DEL CIRCUITO RADDRIZZATORE CON TRASFORMATORE A PRESA CENTRALE CARICO OHMICO E FILTRO CAPACITIVO RADDRIZZATORE CON TRASFORMATORE A PRESA CENTRALE E FILTRO CAPACITIVO RADDRIZZATORE A TRASFORMATORE R L He IC=0A L He IC=0A L He IC=0A D1 3 5 D1N4148 D2 4 5 D1N4148 RK 5 0 1K C U IC=0V K1 L1 L2 L3 1.TRAN 10U 15M 0 10U UIC.PRINT TRAN V(5) I(D1) I(D2) RILIEVO SPERIMENTALE DELLE FORME D ONDA DEL CIRCUITO RADDRIZZATORE A TRASFORMATORE E PONTE DI GRAETZ CARICO OHMICO E FILTRO CAPACITIVO RADDRIZZATORE A TRASFORMATORE CON PONTE DI GRAETZ-FILTRO CAPACITIVO RADDRIZZATORE TRASFORMATORE GRAETZ VS 1 0 SIN( ) R L IC=0A L IC=0A K1 L1 L2 1 K3019PL_3C8 D1 3 4 D1N4148 D2 5 0 D1N4148 D3 0 4 D1N4148 D4 5 3 D1N4148 RK 4 5 1K C U IC=0V.TRAN 10U 15M 0 10U UIC.PRINT TRAN V(4,5) I(D1) I(D3) Programmi scritti in ambiente TEST EDITOR del pacchetto applicativo MicroSim Eval 8 FILE.CIR

13 SIMULAZIONE RETE A DIODI LIMITATORE A DUE LIVELLI

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