Polo Territoriale di Cremona

POLITECNICO DI MILANO

Polo Territoriale di Cremona

Corso di LAUREA INGEGNERIA INFORMATICA LABORATORIO

FONDAMENTI DI ELETTRONICA

2° Anno --- 2° 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 Vγγγγ;

• Circuito elementare Diodo-Resistenza con sollecitazione sinusoidale in tensione in ingresso di ampiezza Vi >> Vγγγγ, 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

= ƒƒƒƒ(v

)

Determinazione delle forme d’onda caratteristiche.

SIMULAZIONE CARATTERISTICA TENSIONE CORRENTE DI UN DIODO REALE

SIMULAZIONE RADDRIZZATORE AD UNA SEMIONDA

SIMULAZIONE RIVELATORE DI INVILUPPO A DIODI E CAPACITÀ

PROCEDURA RELATIVA ALLL’INSERIMENTO DEI DATI NECESSARI ALLA PARAMETRIZZAZIONE DEL RIVELATORE DI INVILUPPO

DEFINIZIONE DEI VALORI DI SETUP INERENTI LE SPECIFICHE PER LA SIMULAZIONE

SIMULAZIONE DEL RADDRIZZATORE A DOPPIA SEMIONDA

A PONTE DI GRAETZ

SIMULAZIONE RIVELATORE DI INVILUPPO A PONTE DI GRAETZ Si noti la presenza dei MARKERS VOLTAGE DIFFERENTIAL utilizzati per la misura della tensione V

ai morsetti del parallelo

costituito dalla resistenza R

e dal condensatore C

.

Andamento della corrente nei diodi (diagramma superiore)

Andamento della tensione ai morsetti del condensatore (diagramma inferiore)

RADDRIZZATORE A DOPPIA SEMMIONDA

REALIZZATO CON TRASFORMATORE A PRESA CENTRALE

ANDAMENTO TEMPORALE DELLA CORRENTE NEI DIODI D

E D

E DELLA TENSIONE V

AI CAPI DELLA RESISTENZA DI CARICO R

RADDRIZZATORE A DOPPIA SEMIONDA

CON TRASFORMATORE E PONTE A DIODI DI GRAETZ

Schema Circuitale del Raddrizzatore con filtro capacitivo

Impostazione dei parametri del Trasformatore

Andamento temporale della tensione al primario, della tensione al secondario e della tensione di uscita ai capi della resistenza di carico R1

Andamento temporale della tensione al primario, della tensione al secondario e della tensione di uscita ai capi della resistenza di carico R₁

LISTATO DEI PROGRAMMI “.CIR” DI SIMULAZIONE DEI CIRCUITI ESAMINATI DURANTE L’ESERCITAZIONE

RILIEVO SPERIMENTALE

CARATTERISTICA TENSIONE-CORRENTE DEL DIODO COMMERCIALE 1N4148

RILIEVO SPERIMENTALE

DELLE FORME D’ONDA CARATTERISTICHE DEL CIRCUITO DIODO-RESISTENZA CARATTERISTICA DIODO

IS 0 2 DC 5MA R1 2 1 10

D1 1 0 D1N4148 .LIB NOM.LIB

.DC IS 0 8M 0.01M .PRINT DC V(1) I(D1) .PROBE

.END

RADDRIZZATORE A SEMIONDA VS 2 0 SIN(0 5 200 0 0 0) R1 1 0 1K

D1 2 1 D1N4148 .LIB NOM.LIB

.TRAN 10U 20M 0 10U .PRINT TRAN V(1) I(D1) .PROBE

.END RILIEVO SPERIMENTALE

DELLE FORME D’ONDA CARATTERISTICHE DEL CIRCUITO DIODO-RESISTENZA

CON FILTRO CAPACITIVO

RILIEVO SPERIMENTALE DELLE FORME D’ONDA SPECIFICHE DEL CIRCUITO

DIODO-RESISTENZA CON FILTRO CAPACITIVO. PARAMETRIZZAZIONE 1ª RADDRIZZATORE SEMIONDA E CAPACITÀ

VS 1 0 SIN(0 5 200 0 0 0) R1 2 0 1K

C1 2 0 50U IC=0V D1 1 2 D1N4148 .LIB NOM.LIB

.TRAN 10U 20M 0 10U UIC .PRINT TRAN V(2) I(D1) .PROBE

.END

RADDRIZZATORE SEMIONDA E CAPACITÀ VS 1 0 SIN(0 5 200 0 0 0)

D1 1 2 D1N4148 R1 2 0 1K

C1 2 0 {CVAL} IC=0V .LIB NOM.LIB

.PARAM CVAL=10UF

.STEP PARAM CVAL 5U 20U 5U .TRAN 10U 15M 0 10U UIC .PRINT TRAN V(2) I(D1) .PROBE

.END RILIEVO SPERIMENTALE DELLE FORME

D’ONDA SPECIFICHE DEL CIRCUITO DIODO-RESISTENZA CON FILTRO CAPACITIVO. PARAMETRIZZAZIONE 2ª

RILIEVO SPERIMENTALE DELLE FORME D’ONDA SPECIFICHE DEL CIRCUITO RADDRIZZATORE CON DIODI A PONTE DI

GRAETZ E CARICO RESISTIVO.

RADDRIZZATORE SEMIONDA E CAPACITÀ VS 1 0 SIN(0 5 200 0 0 0)

D1 1 2 D1N4148 R1 2 0 1K

C1 2 0 {CVAL} IC=0V .LIB NOM.LIB

.PARAM CVAL=10UF

.STEP PARAM CVAL LIST 5U 10U 20U .TRAN 10U 15M 0 10U UIC

.PRINT TRAN V(2) I(D1) .PROBE

.END

RADDRIZZATORE PONTE DI GRAETZ VS 1 0 SIN(0 5 200 0 0 0) R1 2 3 1K

D1 1 2 D1N4148 D2 3 0 D1N4148 D3 0 2 D1N4148 D4 3 1 D1N4148 .LIB NOM.LIB

.TRAN 10US 15M 0 10U

.PRINT TRAN V(2,3) I(D1),I(D3) .PROBE

.END

RILIEVO SPERIMENTALE DELLE FORME D’ONDA SPECIFICHE DEL CIRCUITO RADDRIZZATORE CON DIODI A PONTE DI GRAETZ E CARICO RESISTIVO E FILTRO

RILIEVO SPERIMENTALE DELLE FORME D’ONDA SPECIFICHE DEL CIRCUITO RADDRIZZATORE CON TRASFORMATORE A PRESA CENTRALE E CARICO RESISTIVO RADDRIZZATORE PONTE GRAETZ-FILTRO

VS 1 0 SIN(0 5 200 0 0 0) R1 2 3 1K

C1 2 3 10U IC=0V D1 1 2 D1N4148 D2 3 0 D1N4148 D3 0 2 D1N4148 D4 3 1 D1N4148 .LIB NOM.LIB

.TRAN 10US 15M 0 10U UIC

.PRINT TRAN V(2,3) I(D1),I(D3) .PROBE

.END

RADDRIZZATORE CON TRASFORMATORE A PRESA CENTRALE

VS 1 0 SIN(0 5 200 0 0 0) R1 1 2 0.01

L1 2 0 1H IC=0A L2 3 0 1H IC=0A L3 0 4 1H IC=0A D1 3 5 D1N4148 D2 4 5 D1N4148 RK 5 0 1K

K1 L1 L2 L3 1 .LIB NOM.LIB

.TRAN 10U 15M 0 10U

.PRINT TRAN V(5) I(D1) I(D2) .PROBE

.END

RILIEVO SPERIMENTALE DELLE FORME D’ONDA DEL CIRCUITO RADDRIZZATORE CON TRASFORMATORE A PRESA CENTRALE

CARICO OHMICO E FILTRO CAPACITIVO

RILIEVO SPERIMENTALE DELLE FORME D’ONDA DEL CIRCUITO RADDRIZZATORE A TRASFORMATORE E PONTE DI GRAETZ CARICO OHMICO E FILTRO CAPACITIVO RADDRIZZATORE CON TRASFORMATORE A

PRESA CENTRALE E FILTRO CAPACITIVO RADDRIZZATORE A TRASFORMATORE

VS 1 0 SIN(0 5 200 0 0 0) R1 1 2 0.01

L1 2 0 1He IC=0A L2 3 0 1He IC=0A L3 0 4 1He IC=0A D1 3 5 D1N4148 D2 4 5 D1N4148 RK 5 0 1K

C1 5 0 10U IC=0V K1 L1 L2 L3 1 .LIB NOM.LIB

.TRAN 10U 15M 0 10U UIC

.PRINT TRAN V(5) I(D1) I(D2) .PROBE

.END

RADDRIZZATORE A TRASFORMATORE CON PONTE DI GRAETZ-FILTRO CAPACITIVO RADDRIZZATORE TRASFORMATORE GRAETZ VS 1 0 SIN(0 10 200 0 0 0)

R2 1 2 0.01

L1 2 0 2000 IC=0A L2 3 0 2000 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

C1 4 5 10U IC=0V .LIB NOM.LIB

.TRAN 10U 15M 0 10U UIC

.PRINT TRAN V(4,5) I(D1) I(D3) .PROBE

.END

Programmi scritti in ambiente TEST EDITOR del pacchetto applicativo MicroSim Eval 8

FILE .CIR

SIMULAZIONE RETE A DIODI “LIMITATORE A DUE LIVELLI”