Ministerul Educaiei al Republicii Moldova

Universitatea Tehnic a Moldovei

Facultatea Radioelectronic i Telecomunicaii

Catedra CPAE

Lucrare de laborator nr.2La disciplina: Materiale i componente n electronic.

Tema: Componente pasive de circuit.A efectuat

studentul grupei SER-111: Monacu P.

A verificat

asistent universitar Cosolapov A.

Chiinu 2013Scopul lucrriiAnaliza componentelor passive de circuit. Funcionarea i utilizarea acestora.Componentele pasive consum din energia semnalelor electrice dar sunt necesare n funcionarea tuturor circuitelor, deoarece asigur tensiunile i curenii n diferite puncte, regleaz nivelele de putere, delimiteaz benzi de frecven .a..

O clasificare global mparte componentele pasive n: Componente disipative care disip energie electric activ i o transform n cldur ntr-un proces ireversibil ; se numesc rezistoare. Sunt caracterizate prin rezistena electric msurat n ohmi [].Din aceeai categorie fac parte fotorezistoarele, termistoarele, varistoarele i magnetorezistoarele la care mrimea rezistenei electrice este dependent de aciunea unor factori fizici ( lumin, temperatur, tensiune aplicat, inducie magnetic).

Componente reactive acestea se pot afla n dou stri : receptor de energie care se ncarc i pstreaz energia nmagazinat i generator de energie care debiteaz energia n circuitul exterior. Energia reactiv circul n ambele sensuri. Componentele reactive nmagazineaz energie fie n cmp electric (la condensator) fie n cmp magnetic (la bobin).

Condensatorul se caracterizeaz prin capacitatea electric msurat n Farad [F]. Bobina se caracterizeaz prin inductana magnetic msurat n Henry [H].

Componentele pasive reale sunt caracterizate simultan de toate aceste mrimi. Astfel, un rezistor real va avea n acelai timp o capaci-tate electric dar i o inductan care sunt n acest caz mrimi parazite (efectul lor se manifest la frecvene nalte).Studiul dispersiei valorilor nominale ale componentelor pasiveComponenta pasiv este marcat cu valoarea nominal a mrimii caracteristice.Alturi este specificat o toleran, adic abaterea maxim admis pentru o component cu valoarea marcat. Lund ca exemplu rezistorul:

unde: t reprezint tolerana exprimat n procente, Rn este valoarea nominal marcat pe corpul rezistorului , R iar este valoarea real msurat cu ohmmetrul pentru un rezistor din lot.Fr a intra n detalii trebuie amintit c tolerana apare ca o consecin a procesului tehnologic care are foarte muli parametri de controlat i inevitabil conduce la variaii de rezultate.Msurarea coeficientului de temperatur la componentele pasiveTemperatura este un parametru fizic care condiioneaz funcionarea componentelor electronice,iar n unele cazuri le poate scoate din operare. n cadrul prii experimentale se vor studia coeficienii de temperatur la rezistoare i condensatoare.

La rezistoare , considernd valorile rezistenei la dou temperaturi diferite,se calculeaz coeficientul de temperatur cu relaia:

Coeficientul de temperatur poate fi att pozitiv (la metale) dar i negativ ,n funcie de materialul din care este realizat rezistorul.Termostat pentru studiul funcionrii componentelor electronice la variaia temperaturiiAcest aparat permite obinerea unei temperaturi fixate n interiorul unui calorimetru cu ulei n care se introduce componenta sau circuitul supus studiului. n calorimetru se afl o sond electronic de temperatur i un element rezistiv de nclzire. Dup alegerea unei anumite temperaturi (totdeauna superioar celei a mediului ambiant la acest tip de aparat), sonda furnizeaz o tensiune ,care comparat cu valoarea de tensiune corespunztoare temperaturii int conduce la comanda elementului de nclzire ,respectiv a uleiului din calorimetru. La atingerea temperaturii programate,elementul de nclzire este deconectat. Urmeaz meninerea stabil a acestei temperaturi prin conectarea i deconectarea elementului de nclzire n funcie de pierderile termice care apar n raport cu mediul ambiant,n regim automat. Termostatul poate fi reglat s obin temperaturi pn la 120 oC cu o precizie de 1 oC.

Componenta supus studiului este fixat prin lipire sau strngere cu urub pe pinii 7. Se aeaz capacul calorimetrului i se conecteaz circuitul exterior de msur prin bornele 6. Componenta i elementul de nclzire trebuie s fie scufundate n ulei. Se recomand ca citirea valorilor s se fac dup un timp de stabilizare termic identificat prin indicaia numeric a termometrului cu sonda 5. Se va trasa o dependen a rezistenei n funcie de temperatur pentru cte un rezistor: RCG, RPM, bobinat.

Se va determina n baza relaiei (2) coeficientul de temperatur pentru fiecare rezistor analizat.

La condensatoare se va efectua un studiu similar pentru determinarea coeficienilor de temperatur cu relaia:

i la condensatoare coeficientul de temperatur poate fi att pozitiv ct i negativ n funcie de construcia i de dielectricul folosit.

Se va trasa dependena capacitii n funcie de temperatur

pentru cte un condensator : ceramic, styroflex.

Se va determina pe baza relaiei (3) coeficientul de temperatur al fiecrui tip de condensator.Msurarea capacitilor mari prin metoda curentului de ncrcare constantCondensatoarele de capacitate ridicat (peste 1000F) sunt utilizate n circuitele de filtrare din blocurile redresoare. Ele acioneaz ca un acumulator de energie electric care niveleazconsumul.

Dac un condensator este conectat la o surs de curent continuu I evoluia tensiunii la bornele lui este:

Tensiunea la bornele unui condensator variaz liniar n timp dac prin condensator curentul este constant. Dup atingerea tensiunii maxime pe care o poate furniza sursa de curent condensatorul se consider ncrcat.

Dup timpul tf condensatorul ajunge la tensiunea maxim V .

n cadrul prii experimentale se va realiza montajul din fig.4.

unde, S surs stabilizat de tensiune continu(20V,0.1A) ; mA-miliampermetru 10mA (numai la calibrarea curentului); L-surs de curent constant cu tranzistor cu efect de cmp; LED-diod electroluminescent; A,B-borne de msur pentru conectarea condensatorului ; K1,K2-ntreruptoare. Se scurtcircuiteaz un timp de aproximativ 2 secunde condensatorul C pentru a se descrca complet,dup care K2 se deschide.

Se nchide ntreruptorul K1,moment n care condensatorul ncepe s se ncarce sub curentul constant furnizat de sursa de curent constant L.Pe tot parcursul ncrcrii LED-ul va lumina.La atingerea tensiunii maxime pe condensator,LED-ul se va stinge.

Cu ajutorul unui cronometru se msoar timpul de ncrcare.

Utiliznd relaia (4) se determin valoarea capacitii:

Valoarea curentului injectat de sursa L trebuie msurat cu aten-ie,n prealabil nchiznd K2 i citind miliampermetrul mA, inter-calat temporar n circuit.

Se vor msura 3 condensatoare electrolitice de valori diferite.

Pentru studiul caracteristicilor reale a componentelor pasive se pot folosi i punile automate cu afiaj numeric. Acestea permit determinarea rapid i precis a mrimilor caracteristice componentei precum i unele din mrimile parazite ale acesteia. De regul punile obinuite funcioneaz la frecvena de 1000 Hz.

La montajele care funcioneaz la frecvene nalte trebuie ca principalele componente pasive s fie msurate la frecvena de lucru. Exist puni speciale care permit realizarea unei msurri a impedanelor ntr-un domeniu larg de frecvene prin modificarea continu a acestora.Concluzie Efectund aceast lucrare de laborator am nvat c elementele care nu genereaz energie electric sau nu modific aspectul temporal al semnalului, suntdenumite elemente de circuit pasive. Am analizat clasificarea acestora, ele se impart n doua categorii: componente disipative (care disip energie electric activ) i componente reactive (acestea se pot afla n dou stri: receptor de energie i generator de energie).

Rezistorii, condensatoarele,bobinele, toate sunt considerate elemente de circuit pasive.

Ne-am nvaat s calculm toleran (abaterea maxim admis pentru o component cu valoarea marcat) i coeficientul termic a acestora.Mod.

Coala

docum.

Semnat

Data

Coala

2

UTM 525.1 111.06.02 LL

Elaborat

Monacu P.

Verificat

Cosolapov A.

Componente pasive din circuit.

Lit.

Coli

UTM FRT SER-111

Mod

Coala

document

Semnat

Data

Coala

3

UTM 525.1 111.06.02 LL

(1)

(2)

(1)

(2)

(2)

Mod

Coala

document

Semnat

Data

Coala

4

UTM 525.1 111.06.02 LL

Mod

Coala

document

Semnat

Data

Coala

6

UTM 525.1 111.06.02 LL

(3)

(4)

Mod

Coala

document

Semnat

Data

Coala

7

UTM 525.1 111.06.02 LL

Mod

Coala

document

Semnat

Data

Coala

8

UTM 525.1 111.06.02 LL

(5)

Mod

Coala

document

Semnat

Data

Coala

9

UTM 525.1 111.06.02 LL