Часть 2. Изучение компенсационного стабилизатора с последовательным регулирующим транзистором
Принцип работы компенсационного стабилизатора постоянного напряжения с последовательным регулирующим транзистором заключается в том, что напряжение стабилизации снимают со стабилитрона через переход база-эмиттер транзистора. Транзистор – усилительный элемент, в результате чего основной ток нагрузки протекает через коллектор-эмиттер транзистора, а ток базы в β раз меньше тока нагрузки.
где β – коэффициент усиления по току транзистора в схеме с общим эмиттером.
Переход база-эмиттер транзистора представляют собой обычный p-n – переход. Отсюда напряжение на выходе стабилизатора или на нагрузке будет равно сумме падений напряжений на стабилитроне и на переходе база-эмиттер транзистора. Так как падение напряжения на p-n – переходе в прямом направлении мало зависит от тока то, следовательно выходное напряжение стабилизатора будет стабильным.
2.1. Собрать схему, приведенную на рис. 2.
Рис. 2. Соединение элементов установки для исследования работы стабилизатора с последовательным регулирующим транзистором
Установить переключатель «RН грубо» в положение 2, а переменный резистор «RН точно» - в среднее положение.
Включить питание установки.
Включить источник постоянного напряжения.
2.2. Снять зависимость выходного напряжения стабилизатора (напряжения на нагрузке) от напряжения на его входе UН = f(UВХ).
|
|
|
Для этого увеличивать напряжение на выходе источника постоянного напряжения от минимального до максимального. Фиксировать величины входного тока IВХ , напряжения UН и тока IН нагрузки.
Результаты измерений занести в таблицу 2.1.
Таблица 2.1
| Измерительный прибор | Измеренная 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 UН=f(UВХ) при неизменном сопротивлении нагрузки. Определить диапазон входных напряжений, при которых схема выполняет функции стабилизатора напряжения.
2.3. Снять зависимость напряжения на нагрузке UН от тока нагрузки IН при неизменном входном напряжении UВХ = 15 В.
Для этого увеличивать ток через сопротивление нагрузки переключателем «RН грубо». Фиксировать величины напряжения на нагрузке UН и тока нагрузки IН. При этом напряжение на входе стабилизатора поддерживать неизменным.
|
|
|
Результаты измерений занести в таблицу 2.2.
Таблица 2.2
| Измерительный прибор | Измеренная величина | Результаты измерения | |||||||||
| PV1 | UВХ, В | 15 В | |||||||||
| PA1 | IВХ, мА | ||||||||||
| PV2 | UН, В | ||||||||||
| PA2 | IН, мА | ||||||||||
Построить зависимость UН = f(IН) при неизменном входном напряжении UВХ = 15 В.
2.4. Определить коэффициент стабилизации по входному напряжению
при IН = const ,
где ∆UВХ , ∆UВЫХ - соответственно приращения входного и выходного напряжений стабилизатора при неизменном токе нагрузки; UВХ и UВЫХ - 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 2.3. В процессе измерений переменным резистором «RН точно» поддерживать неизменной величину тока нагрузки IН .
Таблица 2.3
| Измерительный прибор | Измеренная величина | Результаты измерения | ||||
| PV1 | UВХ, В | 16,0 | 17,0 | 18,0 | ||
| PV2 | UН, В | |||||
| PA2 | IН, мА |
| ||||
В качестве UВХ и UВЫХ взять средние значения величин из таблицы 2.3.
2.5. Определить выходное сопротивление стабилизатора
Ri = | ∆UН / ∆IН | при UВХ = const ,
где ∆UН - приращение выходного напряжения стабилизатора,
∆IН - приращение тока нагрузки .
Установить UВХ = 17,0 В .
Произвести измерения UН и IН при различных значениях сопротивления нагрузки (например в крайних положениях переменного резистора «RН точно»). При этом поддерживать UВХ = const = 17,0 В.
2.6. Определить коэффициент полезного действия стабилизатора
.
Вычисления произвести для UВХ = 17,0 В .
2.7. Определить параметры стабилизатора аналогично п.п. 2.4 -2.6. при UВХ = 16,0 В . Сравнить полученные величины с ранее вычисленными параметрами. Сделать необходимые выводы.
2.8. Уменьшить величину сопротивления нагрузки. Для этого установить переключатель «RН грубо» в положение 4, а переменный резистор «RН точно» - в среднее положение.
Определить параметры стабилизатора аналогично п.п. 2.4 -2.6.
при UВХ = 17,0 В . Сравнить полученные величины с ранее вычисленными параметрами. Сделать необходимые выводы.
2.9. Сравнить параметры схем рис.1 и рис.2. Сделать необходимые выводы.
Выключить источник постоянного напряжения.
|
|
|
Выключить электропитание установки.
Дата добавления: 2018-04-05; просмотров: 606; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!