大學(xué)物理課件晶體閘流管

大學(xué)物理課件晶體閘流管雙向晶閘管螺栓式雙向晶閘管雙向晶閘管二、晶閘管的主要參數(shù)晶閘管的主要參數(shù)如表8-2所示。表8-2 晶閘管的主要參數(shù)2晶閘管是一種開關(guān)器件，是“以小控大〞的功率〔電流〕型器件，被廣泛應(yīng)用在電子電工的各個領(lǐng)域。三、晶閘管的典型應(yīng)用

圖8-1開關(guān)電源過壓保護(hù)電路1．晶閘管在電子技術(shù)中的應(yīng)用應(yīng)用實例：開關(guān)電源過電壓保護(hù)電路。彩電開關(guān)電源都設(shè)有保護(hù)電路，其保護(hù)方式一般是使電路停振，有過電流保護(hù)、過電壓保護(hù)和欠壓保護(hù)〔短路保護(hù)〕等。某種開關(guān)電源的過電壓保護(hù)電路，如圖8-1所示，電壓的采樣點取自主負(fù)載供電電壓，通過一個齊納二極管〔穩(wěn)壓二極管〕來進(jìn)行采樣判別。一旦過電壓，齊納二極管被擊穿，晶閘管導(dǎo)通，通過線圈將主電源短路，起到保護(hù)作用。2．晶閘管在電力中的應(yīng)用應(yīng)用實例：雙向晶閘管調(diào)速電路。實際應(yīng)用的電風(fēng)扇調(diào)速電路實物圖及應(yīng)用電路，如圖8-2所示。圖8-2〔b〕中虛線框內(nèi)的電路為晶閘管調(diào)速電路，M為電風(fēng)扇電動機(jī)。在實際應(yīng)用中也可將電動機(jī)換成電燈或電熱元件進(jìn)行調(diào)光或調(diào)溫。圖8-2電風(fēng)扇調(diào)速電路實物及應(yīng)用電路圖單向晶閘管的導(dǎo)電特點單向晶閘管的工作原理圖如圖8-3所示。先閉合開關(guān)S，然后再斷開，觀察燈泡的變化，說明此現(xiàn)象，解釋晶閘管的“觸發(fā)導(dǎo)通〞特性。圖8-3單向晶閘管工作原理圖GeniusNSP支持多達(dá)2000多種器件。3．燒寫單片機(jī)芯片的過程將燒寫軟件下載到用戶的計算機(jī)后，經(jīng)過ZIP軟件解壓縮后直接雙擊其中的NSPSETUP.EXE文件自動進(jìn)行安裝，安裝結(jié)束后，雙擊桌面快捷方式圖標(biāo)，燒寫軟件開始運(yùn)行。4．對單片機(jī)編程的方法假設(shè)要對AT89C51單片機(jī)進(jìn)行文件燒寫，首先要選擇并裝載要燒寫的文件，單擊左上角“加載〞正方形的按鈕，這時會出現(xiàn)路徑提示框。例如，寫入的文件是D:\001.HEX，選中后翻開即可，這時會出現(xiàn)文件格式確認(rèn)界面，如圖13-2所示。核對文件格式正確后，單擊【確定】按鈕后文件就會被加載成功，軟件界面的地址空間就會立即填充相應(yīng)的數(shù)據(jù)，然后可以先選擇“MPU〞類型，再選擇生產(chǎn)廠家“ATMEL〞公司，在雙擊列表中的AT89C51，這時會彈出選項界面如圖13-3所示。這時既可以選擇手動操作，例如：擦除→查空→編程→比較，也可以直接單擊順序操作中的“確定〞按鈕就能全部完成燒寫。是否加密可以根據(jù)需要選擇，如圖13-4所示。三、正弦交流電的表示方法1．波形圖表示法如圖6-5所示，橫坐標(biāo)表示角度t〔或時間t〕，縱坐標(biāo)表示隨時間變化的電動勢、電壓和電流的瞬時值，這就是正弦交流電的波形圖表示法。波形圖的優(yōu)點是它不僅可以反映出交流電的最大值、初相及角頻率，還可以看出交流電隨時間的變化趨勢，以及同頻率的不同正弦量間的超前和滯后關(guān)系。2．解析式表示法解析式表示法即函數(shù)表示法，如圖6-5所示正弦電動勢的解析式為eEmsin〔ωtφ〕如果知道了交流電的有效值〔或最大值〕、頻率〔或周期〕和初相，就可以確定它的解析式。解析式的優(yōu)點是：可以方便地算出交流電任何瞬間的值。圖6-5交流電的波形圖3．正弦交流電的旋轉(zhuǎn)向量表示法如圖6-6所示，以坐標(biāo)原點O為端點作一條有向線段，線段的長度為正弦量的最大值Em，旋轉(zhuǎn)向量的起始位置與x軸正方向的夾角為正弦量的初相0，它以正弦量的角頻率為角速度，繞原點O逆時針勻速轉(zhuǎn)動，那么在任一瞬間，旋轉(zhuǎn)向量在縱軸上的投影就等于該時刻正弦量的瞬時值。旋轉(zhuǎn)向量既可以反映正弦量的三要素，又可以通過它在縱軸上的投影求出正弦量的瞬時值。旋轉(zhuǎn)向量可以完整地表示正弦量。如果有向線段的長為正弦量的有效值，就稱為有效值向量，用、、表示。在同一坐標(biāo)系中，畫出幾個同頻率的正弦量的旋轉(zhuǎn)向量，它們以相同的角速度逆時針旋轉(zhuǎn)，各旋轉(zhuǎn)向量間的夾角〔相位差〕不變，相對位置不變，各個旋轉(zhuǎn)向量是相對靜止的。因此，將它們作為靜止情況處理，并不影響分析和計算結(jié)果，正弦量用旋轉(zhuǎn)向量來表示就可以簡化為用向量來表示。圖6-6正弦量的旋轉(zhuǎn)向量表示法在同一坐標(biāo)系中，畫出幾個同頻率的正弦量的旋轉(zhuǎn)向量，它們以相同的角速度逆時針旋轉(zhuǎn)，各旋轉(zhuǎn)向量間的夾角〔相位差〕不變，相對位置不變，各個旋轉(zhuǎn)向量是相對靜止的。因此，將它們作為靜止情況處理，并不影響分析和計算結(jié)果，正弦量用旋轉(zhuǎn)向量來表示就可以簡化為用向量來表示。同頻率的幾個正弦量的向量可以畫在同一圖上，這樣的圖叫向量圖。有效值向量用符號、、表示，最大值向量用、、表示?！纠?-2】作出以下電流、電壓、電動勢的向量圖。〔V〕〔V〕〔V〕解：〔1〕作基準(zhǔn)線x軸，如圖6-7所示?！?〕確定比例單位?！?〕從O作三條射線，與基準(zhǔn)線的夾角分別是、和?！?〕在三條線段上截取線段，使線段的長度符合e、u、i的有效值與比例單位的比例，并在線段末加上箭頭。3．正弦交流電的旋轉(zhuǎn)向量表示法要進(jìn)行同頻率正弦量加、減運(yùn)算，先作出與正弦量相對應(yīng)的向量，再用平行四邊形法那么求和，向量和的長度表示正弦量和的最大值〔如果用有效值向量表示，那么為有效值〕，向量和與x軸正方向的夾角為正弦量的初相，角頻率不變。3．正弦交流電的旋轉(zhuǎn)向量表示法【例6-3】：〔A〕，求i1、i2的和。解：〔1〕如圖6-8所示作出與i1、i2相對應(yīng)的向量、，并作平行四邊形，畫出對角線?！?〕由平行四邊形法那么知〔3〕由于I1=I2=10A，并且和與x軸正方向的夾角均為，從圖中可以看出X軸上下各為一個等邊三角形,即〔A〕〔A〕〔4〕與水平軸正方向一致，即初相角為0，所以〔A〕假設(shè)求兩矢量的差時，如，可改為求()，即將畫為反方向向量，再與相加。注意：只有同頻率正弦量才能畫在同一向量圖中，也只有同頻率正弦量才能借助平行四邊形法那么進(jìn)行加減運(yùn)算?！睞〕，一、單相插座的認(rèn)知與交流電壓的測量1．插座插座一般不用開關(guān)控制，始終帶電。插座插孔的分類和極性如圖6-9所示。雙孔插座水平安裝時左零右火；豎直排列時下零上火；三孔插座左零右火上地；三相四孔插座，下面三個較小的孔分別接三相電源的相線，上面較大的孔接保護(hù)地線。2．交流電壓測量將結(jié)果填入表6-1中。表6-1萬用表測量教室單相交流電壓值二、低頻信號發(fā)生器的使用下面以AT8602B函數(shù)信號發(fā)生器〔以后簡稱信號發(fā)生器〕為例，介紹低頻信號發(fā)生器的使用。信號發(fā)生器能產(chǎn)生頻率為0.2Hz～2MHz的正弦波、矩形波和三角波的信號電壓。它的頻率比較穩(wěn)定，輸出幅度可調(diào)。1．信號發(fā)生器面板結(jié)構(gòu)的認(rèn)識AT8602B函數(shù)信號發(fā)生器面板如下圖。2．信號發(fā)生器面板旋鈕及按鍵功能〔如表6-2所示〕3．技術(shù)性能〔1〕輸出頻率：0.2Hz～2MHz，按每擋十倍頻程覆蓋率分類，共分7擋，具體如下。1擋0.2～2Hz；2擋2～20Hz；3擋20～200Hz；4擋200Hz～2kHz；5擋2～20kHz；6擋20～200kHz；7擋200kHz～2MHz?！?〕輸出信號阻抗：50。〔3〕輸出信號波形：正弦波、三角波、方波?！?〕輸出信號幅度〔1M負(fù)載〕：正弦波：不衰減〔1～18Vp-p〕4%～10%連續(xù)可調(diào)。方波：不衰減〔1～20Vp-p〕4%～10%連續(xù)可調(diào)。三角波：不衰減〔1～16Vp-p〕10%連續(xù)可調(diào)。說明：對于50負(fù)載，數(shù)值應(yīng)為上述值的二分之一?！?〕函數(shù)輸出占空比調(diào)節(jié)20%～80%，5%連續(xù)可調(diào)。〔6〕信號頻率穩(wěn)定度：0.1%/min。以上〔4〕～〔6〕項測試條件是：10kHz頻率輸出，整機(jī)預(yù)熱20min?！?〕電源適應(yīng)性及整機(jī)功耗：電壓110V/220V10%，50Hz/60Hz5%，功耗小于等于20W?！?〕工作環(huán)境溫度0～40℃。4．信號發(fā)生器的使用〔1〕開機(jī)：插入220V交流電源線后，按下開關(guān)，整機(jī)開始通電。〔2〕按頻率擋位〔RAGE〕選擇適合頻率擋位，在按此鈕時，頻率顯示窗口5位LED碼的最后一位循環(huán)顯示的是擋位號1～7?！?〕按波形選擇按鈕(WAVE)，LED窗口出現(xiàn)循環(huán)顯示：顯示1表示正弦波，顯示2表示方波，顯示3表示三角波。〔4〕按“確認(rèn)〞鍵，儀器開始輸出波形，LED窗口顯示頻率，并同時在另一窗口顯示幅度。〔5〕調(diào)節(jié)“調(diào)頻〞〔FADJ〕和“調(diào)幅〞〔AADJ〕及衰減旋鈕〔ATT〕并根據(jù)顯示調(diào)整到自己所需要的頻率和幅度。〔6〕“OUT〞輸出所需要的函數(shù)波形。5．本卷須知函數(shù)信號發(fā)生器上所有開關(guān)及旋鈕都有一定的調(diào)節(jié)限度，調(diào)節(jié)時用力要適當(dāng)。三、雙蹤示波器的使用及本卷須知1．GOS-620CH雙蹤示波器面板控制及功能說明GOS-620CH雙蹤示波器的最大靈敏度為5mV/div，最大掃描速度為，并可擴(kuò)展10倍使掃描速度到達(dá)20ns/div。該示波器采用6英寸并帶有刻度的矩形CRT，操作簡單，穩(wěn)定可靠。其面板如圖6-11所示。2．示波器的使用〔1〕尋找掃描光跡。接通電源開關(guān)，假設(shè)顯示屏上不出現(xiàn)光點或掃描線，可按表6-3進(jìn)行操作。2．示波器的使用〔2〕出現(xiàn)掃描線后，從CH1或CH2參加電信號，假設(shè)波形不出現(xiàn)請按表6-4操作。2．示波器的使用〔3〕波形不穩(wěn)定，請按表6-5操作。2．示波器的使用〔4〕觀察信號波形。①將調(diào)好的電信號〔信號發(fā)生器〕接到示波器Y軸輸入端〔CH1或CH2〕上。②按表6-3～表6-5調(diào)節(jié)示波器各旋鈕開關(guān)，觀察穩(wěn)定的波形?！?〕測量正弦波電壓。在示波器上調(diào)節(jié)出大小適中、穩(wěn)定的正弦波形，如圖6-12所示。選擇其中一個完整的波形，先測算出正弦波電壓峰-峰值Up-p，即Up-p=〔峰-峰值在垂直方向占的格數(shù)〕×〔衰減開關(guān)V/div〕×〔探頭衰減率〕然后求出正弦波電壓有效值U為U=

2．示波器的使用〔6〕測量正弦波周期和頻率。在示波器上調(diào)節(jié)出大小適中、穩(wěn)定的正弦波形，選擇其中一個完整的波形，先測算出正弦波的周期T，即T

=〔一個周期在水平方向占的格數(shù)〕×〔擋位Time/div〕然后求出正弦波的頻率f=〔7〕測量正弦波的相位差。兩個信號之間相位差的測量可以利用儀器的雙蹤顯示功能進(jìn)行。如圖6-13給出了兩個具有相同頻率的超前和滯后的正弦波信號用雙蹤示波器顯示的例子。此時，“內(nèi)觸發(fā)源〞開關(guān)必須置于超前信號相連接的通道，同時調(diào)節(jié)掃描時間因數(shù)開關(guān)“Time/DIV〞，使顯示的正弦