Установка для лабораторной работы включает:

1. Источник переменного (синусоидального) напряжения с частотой от $50$ Гц до $100$ кГц, с амплитудой выходного напряжения не выше $300$ В. На данной установке используется генератор Г3-109.
2. Электронный блок ЭБЛР–3.2.
3. Осциллограф Tektronix TDS2024 (желательно 4–х лучевой).

Электронный блок ЭБЛР–3.2, далее просто ЭБ или блок, является основным узлом установки и позволяет выполнять все упражнения, предлагаемые в рамках лабораторной работы. Схема ЭБ представлена на рис.: Переменное напряжение ($\mathrm{\sim}$U) с генератора Г3-109 подается на входной разъем Р${}_{1}$. \textbf{!!!} \textit{Генератор должен быть включен в режиме плавающей общей точки. То есть ни одна из двух выходных клемм не должна быть соединена с землей.} \textit{Нарушение этого условия не приведет к фатальным для ЭБ последствиям. Однако при этом он будет работать не правильно.}

Напряжение ($\mathrm{\sim}$U) подается на входные контакты сдвоенного переключателя П${}_{1}$, и одновременно на выпрямительную схему, включающую в себя выпрямительный мост на диодах Д${}_{1}$-Д${}_{4}$, конденсатор С${}_{1}$ и резистор R${}_{1}$. (Преподаватель может спросить зачем нужны R${}_{1}$ и С${}_{1}$.) Напряжение с выпрямителя подается на вторую пару входных контактов П${}_{1}$. Таким образом, положением переключателя П${}_{1}$ можно выбирать переменное или постоянное рабочее напряжение на его выходных контактах.

В некоторых упражнениях предлагается пронаблюдать зависимость режима работы схемы от полярности рабочего напряжения. Для этого в схему включен переключатель П${}_{2}$. С выходных контактов этого переключателя и поступает рабочее напряжение UР, необходимое для работы основной части электронной схемы блока. Нижний (по схеме) выходной контакт этого переключателя соединен с общей (земляной) шиной. \textit{Можно заметить, что входные контакты разъема Р${}_{1}$ не симметричны относительно «земли». Именно по этому, генератор Г3-109 должен работать в режиме плавающей общей точки.}

Основным элементом схемы является неоновая лампа ЛН марки ТН-0.3-3, в которой и реализуется несамостоятельный разряд. Анод лампы выполнен в виде полого цилиндра. Катод – в виде тонкого стержня, расположенного на оси анода. Таким образом, электроды лампы заведомо не симметричны. Стандартное включение лампы: анод – «плюс»; катод – «минус». Однако лампа может работать и при обратной полярности и с переменным напряжением. При этом в зависимости от полярности параметры разряда будут разными. Студент должен объяснить эти эффекты. Именно для их наблюдения и введена возможность смены полярности рабочего напряжения переключателем П${}_{2}$.

Рабочее напряжение подается на ЛН через цепочку анодных сопротивлений R${}_{1}$~=~100~кОм и R${}_{2}$~=~1~МОм. Переключателем П${}_{3}$ можно выбрать анодное сопротивление 100~кОм или 1100~кОм.

В цепь лампы включено также катодное сопротивление R${}_{4}$~=~10~кОм. Оно необходимо для определения тока лампы \textit{I}${}_{\textrm{л}}$~=~\textit{U}${}_{R}$${}_{4}$~/~R${}_{4}$~=~UК~/~R${}_{4}$.

Анодное UА, катодное UК и рабочее UР напряжения подаются на выходные разъемы Р${}_{2}$, Р${}_{3}$ и Р${}_{4}$, соответственно и регистрируются осциллографом. В выходные цепи UА и UР последовательно включены сопротивления R${}_{5}$~=~R${}_{6}$~=~9~МОм. Это сделано для того, чтобы исключить необходимость использования внешних делителей напряжения. UА и UР могут принимать значения выше 100~В. Использующиеся в лаборатории осциллографы имеют существенно меньший рабочий диапазон. У большинства (практически у всех) из них входное сопротивление R${}_{\textrm{в}\textrm{х}}$~=~1~МОм. Таким образом, R${}_{5}$ и R${}_{6}$ с входными сопротивлениями осциллографа R${}_{\textrm{в}\textrm{х}}$ являются делителями напряжения на 10.

Для выполнения упражнений по изучению релаксационного генератора параллельно цепи ЛН~+~R${}_{4}$ может подключаться RC-цепочка (R${}_{7}$-R${}_{9}$, C${}_{2}$-C${}_{4}$). Выбор ее параметров по емкости осуществляется переключателями П${}_{4}$-П${}_{6}$, по сопротивлению переключателями П${}_{7}$-П${}_{9}$.

Емкость цепочки может меняться в диапазоне С~=~0-1.75~мкФ, с шагом 0.25~мкф. Сопротивление цепочки может меняться в диапазоне R~=~0-70~кОм, с шагом 10~кОм. Выбор емкости C~=~0 (переключатели П${}_{4}$-П${}_{6}$ все отключены) равносилен отключению RC-цепочки.

~\includegraphics*[width=5.83in, height=2.19in, keepaspectratio=false]{image123}~На рис.~3 дано расположение разъемов и переключателе на корпусе ЭБ. Верхнее положение рычагов переключателей на ЭБ соответствует верхним позициям контактов переключателей на схеме. Расположение контактов на схеме, соответствует режиму снятий ВАХ согласно первым трем пунктам \textbf{Упражнения 1 }(см. ниже, «Основные задания»).

Назад к краткой теории или далее к заданию и контрольным вопросам