Часть 1. Изучение принципа работы параметрического стабилизатора

Напряжения на стабилитроне

 

Принцип работы стабилизатора постоянного напряжения на стабилитроне заключается в том, что при изменении тока, протекающего через стабилитрон, падение напряжения на стабилитроне на некотором участке его вольтамперной характеристики остается почти неизменным. Изменение тока через стабилитрон происходит путем включения последовательно стабилитрону ограничительного резистора и подачи к образованной последовательной цепи изменяющегося напряжения. Неизменное или стабильное напряжение, снимаемое со стабилитрона, используется для нагрузки.

 

1.1. Подготовить установку к работе.

Собрать схему, приведенную на рис. 1.

 

 

Рис. 1. Соединение элементов установки для исследования стабилизатора на стабилитроне

 

Переключатель «RН грубо» установить в положение «Х.Х.», что соответствует RН = ¥ .

Вольтметры PV1 и PV2 установить в режим измерения постоянного напряжения. Миллиамперметр РА1 установить в режим измерения постоянного тока.

 

1.2. Снять вольтамперную характеристику стабилитрона.

Включить питание установки. Включить источник постоянного напряжения. Увеличивать напряжение на выходе источника постоянного напряжения от минимального до максимального.

Фиксировать величины U_ВХ, I_СТ, U_СТ по показаниям измерительных приборов PV1, PA1, PV2 соответственно.

Результаты измерений занести в таблицу 1.1.

Таблица 1.1

Измерительный прибор	Измеряемая величина	Результаты измерения
PV1	UВХ, В
PA1	IСТ, мА
PV2	UСТ, В

Построить вольтамперную характеристику стабилитрона I_СТ  =f (U_СТ). Отметить на графике диапазон напряжений стабилизации.

1.3. Получить характеристики и определить параметры параметрического стабилизатора напряжения

1.3.1. Подключить параллельно стабилитрону нагрузку (резистор). Для этого установить переключатель «RН грубо» в положение 2, а переменный резистор «RН точно» - в среднее положение.

Снять зависимость выходного напряжения стабилизатора (напряжения на нагрузке) от напряжения на его входе U_Н = f(U_ВХ).

Для этого увеличивать напряжение на выходе источника постоянного напряжения от минимального до максимального. Фиксировать величины входного тока I_ВХ и тока I_Н, протекающего через резистор нагрузки.

Результаты измерений занести в таблицу 1.2.

Таблица 1.2

Измерительный прибор	Измеряемая величина	Результаты измерения
PV1	UВХ, В
PA1	IВХ, мА
PV2	UН, В
PA2	IН, мА

 

Построить зависимость напряжения на нагрузке от напряжения на входе стабилизатора U_Н=f(U_ВХ) при неизменном сопротивлении нагрузки. Определить диапазон входных напряжений, при которых схема выполняет функции стабилизатора напряжения.

 

1.3.2. Снять зависимость напряжения на нагрузке U_Н от тока нагрузки I_Н при неизменном входном напряжении U_ВХ = 15 В.

Для этого увеличивать ток через сопротивление нагрузки переключателем «RН грубо». Фиксировать величины напряжения на нагрузке U_Н и тока нагрузки I_Н. При этом напряжение на входе стабилизатора поддерживать неизменным.

 

Результаты измерений занести в таблицу 1.3.

Таблица 1.3

Измерительный прибор	Измеряемая величина	Результаты измерения
PV1	UВХ, В	15 В
PA1	IВХ, мА
PV2	UН, В
PA2	IН, мА

 

Построить зависимость U_Н = f(I_Н) при неизменном входном напряжении U_ВХ = 15 В.

 

1.3.3. Определить коэффициент стабилизации по входному напряжению

  при I_Н = const ,

где ∆U_ВХ , ∆U_ВЫХ - соответственно приращения входного и выходного напряжений стабилизатора при неизменном токе нагрузки; U_ВХ  и U_ВЫХ - номинальные значения входного и выходного напряжений стабилизатора.

Установить переключатель «RН грубо» в положение 2, а переменный резистор «RН точно» - в среднее положение.

Установить значения входного напряжения согласно таблице 1.4. В процессе измерений переменным резистором «RН точно» поддерживать неизменной величину тока нагрузки I_Н  .

 

Таблица 1.4

Измерительный прибор	Измеряемая величина	Результаты измерения
PV1	UВХ, В	15,0	16,0	17,0
PV2	UН, В
PA2	IН, мА

В качестве U_ВХ  и U_ВЫХ взять средние значения величин из таблицы 1.4..

 

1.3.4. Определить выходное сопротивление стабилизатора

R_i =| ∆U_Н / ∆I_Н |  при U_ВХ = const ,

где ∆U_Н - приращение выходного напряжения стабилизатора,

 ∆I_Н     - приращение тока нагрузки .

Установить U_ВХ = 16,0 В .

Произвести измерения U_Н и I_Н при различных значениях сопротивления нагрузки (например, в крайних положениях переменного резистора «RН точно»). При этом поддерживать U_ВХ  = const = 16,0 В. Результаты измерений занести в таблицу 1.5.

 

 

Таблица 1.5

UН1 =	IН1 =
UН2 =	IН2 =
∆UН =	∆IН
Ri =

 

1.3.5. Определить коэффициент полезного действия стабилизатора

.

Вычисления произвести для U_ВХ = 16,0 В .

 

1.3.6. Определить параметры стабилизатора аналогично п.п. 1.3.3. – 1.3.5. при U_ВХ = 17,0 В . Сравнить полученные величины с ранее вычисленными параметрами. Сделать необходимые выводы.

 

1.3.7. Уменьшить величину сопротивления нагрузки. Для этого установить переключатель «RН грубо» в положение 3, а переменный резистор «RН точно» - в среднее положение.

Определить параметры стабилизатора аналогично п.п. 1.3.3. – 1.3.5. при U_ВХ = 16,0 В . Сравнить полученные величины с ранее вычисленными параметрами. Сделать необходимые выводы.

Выключить источник постоянного напряжения.

Выключить электропитание установки.

 

---

Дата добавления: 2018-04-05; просмотров: 425; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!