Misura 7.1 – Circuito raddrizzatore a ponte di diodi.
Obiettivo
Osservare le caratteristiche del segnale in diversi punti di un circuito raddrizzatore.
Oscilloscopio
digitale
Generatore di
funzione
Condensatore
Ponte di diodi
Trasformatore
Figura 8.1. Schema di connessione
Strumenti e materiali necessari
Oscilloscopio digitale
Generatore di funzione
Pinza
Circuito raddrizzatore:
Trasformatore
4 diodi
Un condensatore con capacità ___
Un resistore con resistenza 2200 Ω ± 5%
Basetta
Procedura 7.1
A) Montare il trasformatore sulla basetta
B) Connettere il generatore di funzione ai capi del primario del trasformatore.
C) Accendere gli strumenti.
D) Generatore di funzione:
a. Premere il tasto [Freq] ed impostare una frequenza di 1.00 kHz
b. Premere il tasto [Amp] ed impostare un’ampiezza picco-picco di 2.000 V
1
c. Premere il tasto [Offset] ed impostare un offset di 0.000 V
d. Premere il tasto [
] per impostare la forma d’onda sinusoidale.
E) Oscilloscopio:
a. Verificare che il canale 1 sia attivo e che il canale 2 sia disattivo.
b. Utilizzare il tasto [Autoscale] per ottimizzare i parametri di misura.
F) Misurare l’ampiezza picco-picco, la frequenza e la media della fem nei seguenti punti del
trasformatore:
a. Sul circuito primario del trasformatore
b. Sul circuito secondario del trasformatore
G) Connettere i diodi a formare un ponte secondo lo schema di figura
(connettere i terminali segnati con ~ all’uscita del trasformatore)
a. Misurare l’ampiezza picco-picco, la frequenza e la media
della fem a monte ed a valle del ponte di diodi. Osservare le
variazioni indotte dalla presenza del ponte di diodi sulla
forma d’onda.
H) Connettere il condensatore ai capi del ponte di diodi
a. Misurare l’ampiezza picco-picco, la frequenza e la media della fem a valle del ponte di
diodi ai capi del condensatore. Osservare le variazioni
indotte dalla presenza del condensatore sulla forma d’onda.
I) Connettere un resistore di carico ai capi del condensatore
a. Misurare l’ampiezza picco-picco, la frequenza e la media
della fem ai capi del resistore. Osservare le variazioni indotte
dalla presenza di quest’ultimo sulla forma d’onda.
b. Rimuovere il condensatore e ripetere la misura osservando
le variazioni indotte dall’assenza dello stesso.
Note:
a) Diodo
Il diodo è un dispositivo elettronico passivo a due poli e non lineare. Infatti, la sua
resistenza varia fortemente al variare della ddp applicata ai suoi capi. La curva caratteristica
I(V) di un diodo generico è riportata in figura (a sinistra).
La resistenza del diodo è praticamente infinita per ddp negative e fino a pochi decimi di V
mentre per ddp maggiori è praticamente nulla (R inversamente proporzionale alla pendenza
2
della curva I(V).) Un diodo ideale (curva a destra in figura) varia la sua resistenza fra infinito
e zero con discontinuità in prossimità di un valore soglia (0,7 V per diodi al Si).
b) Circuito RC come livellatore di tensione
R
A
B
C
C
In un circuito RC serie, una brusca variazione della ddp ai capi si riflette in maniera diversa
ai capi dei due componenti: la ddp ai capi del condensatore VC aumenta nel tempo (la carica
trasportata dalla corrente si accumula al suo interno) fino a raggiungere il valore ai capi del
circuito. In questa condizione la corrente che passa nel circuito si annulla e la ddp sul
condensatore non aumenta ulteriormente. La VR = RI, viceversa, sarà molto alta all’inizio e
diminuirà man mano che VC aumenta. Il tempo caratteristico di carica del condensatore sarà
τ = RC.
τ
VRC
VR
VC
Questo comportamento può essere usato per livellare una tensione variabile nel tempo con
polarità definita come quella esistente ai capi di un ponte di diodi (vedi circuito pg
precedenti). Se il tempo τ è più grande del periodo di variazione della ddp ai capi del circuito
RC, il condensatore agisce da inerzia. Immaginiamo, infatti, di avere una ddp ad onda
quadra variabile fra 0 e V0 ai capi del circuito. Se τ > T = 1/f, allora la ddp ai capi del
condensatore apparirà come in figura:
3
V0
VC
Ovvero, la VC varierà molto poco intorno al valore medio della VRC. Tanto maggiore è il
valore del tempo τ, tanto minore sarà l’ampiezza di variazione della VC.
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