12101

Исследование работы опорного диода (кремниевого стабилитрона)

Лабораторная работа

Физика

Лабораторная работа № 2 Исследование работы опорного диода кремниевого стабилитрона Рис.2.1. Графическое представление опорного диода в схемах электрических принципиальных На рис.2.2 показана схема которая наглядно показывает те источники питания элемен

Русский

2013-04-24

220.5 KB

7 чел.

Лабораторная работа № 2

Исследование работы опорного диода (кремниевого стабилитрона)

Рис.2.1. Графическое представление опорного диода в схемах электрических принципиальных

На рис.2.2 показана схема, которая  наглядно показывает те источники питания, элементы регулировки напряжения и измерительные приборы, которые обычно нужны при исследовании опорного диода..

Рис.2.2.

ВНИМАНИЕ

До включения настольной рабочей станции ELVIS-2 компьютер должен быть выключенным

Применительно к прибору ELVIS-2:

Схема на рис.2.2; преобразована в схему рис.2.3, которая и собрана для исследования опорного диода на монтажной панели рабочей станции ELVIS-2.

Рис.2.3.

Настольная рабочая станция ELVIS-2 обеспечивает соединение устройства с монтажной панелью. В нее встроены источники постоянного напряжения ±15 В и +5 В, регулируемые источники питания и генератор функций (синусоидальной, прямоугольной, треугольной форм).

ELVIS-2 взаимодействует с компьютером через восемь цифровых линий ввода-вывода DAQ устройства.

1. Исследование работы опорного  диода

Цель исследования. 

  1.  Снятие прямой и обратной ВАХ опорного диода.
  2.  Обработка полученных результатов

1.1. Изучите схему исследования на рис. 2.3., сопоставьте её с реальной схемой, собранной на монтажной панели рабочей станции ELVIS-2.

1.2. Выпишите из приложения электрические данные опорного диода, установленного на монтажной панели рабочей станции ELVIS-2, поместите их в отчёт в табл.1.

Таблица 1

Тип стабилитрона

Электрические данные стабилитронов

Uстmin,

В

Uстmax,

В

Iст. min,

мА

Iст.max,

мА

Рcn.доп, мВт

rдиф

Ом

1.3. Чтобы запустить программу лабораторного прибора ELVIS-2, выполните ряд команд в следующей последовательности:

а) получив разрешение у преподавателя или дежурного лаборанта, включите радиостанцию (не монтажную плату); включение радиостанции на её задней панели. Теперь нужно  включите компьютер.

б) после включения радиостанции включите компьютер;

в) кликните «Пуск + ??? +…

г) эл. мышкой «кликните» ОК;

д) на мониторе появляется панель виртуальных инструментов (ВИ) (рис.2.4), используемых в обычных лабораториях вузов, и выполняющих функции измерительных приборов и устройств. Скопируйте в отчёт панель ВИ;

Рис.2.4.

е) эл. мышкой кликните «2Wire» (источник напряжения для двухпроводных измерений).  На мониторе появляется виртуальный прибор для демонстрации результатов исследования диода (рис.2.5).

Рис.2.5.

1.4. Задайте рекомендуемый режим для снятия ВАХ исследуемого опорного диода ─ Iпр = f(Uпр) и Iобр = f(Uобр)..

1.5. Включите монтажную панель рабочей станции..

1.6. Подайте команду «Ran». На экране  начнётся процесс построения ВАХ опорного диода. По окончанию этого процесса на экране появится ВАХ  опорного диода.

1.7. Скопируйте в отчёт ВАХ опорного диода с заданными параметрами режима.

2. Обработка результатов исследования

2.1. Определите дифференциальное сопротивление опорного диода по экспериментальной ВАХ.

2.2. Определите точку перехода стабилитрона в режим теплового пробоя.

2.3. Рассчитайте схему параметрического стабилизатора, построенную на стабилитроне по следующим данным:

Uн = 9 В; Rн = 1 кОм; Rб = 0,5 кОм.

Для решения этой задачи используйте электрические данные опорного диода, показанные в табл. 1.

Кроме определения коэффициента стабилизации по напряжению самое главное, что нужно определить в этой задаче это – определить пределы возможных колебаний напряжения на входе Uвх. min  и Uвх. max. Это связано с тем, что любой завод-изготовитель электронных приборов в технических условиях к прибору предупреждает о том, что он ( завод) гарантирует указанные к прибору параметры только при условии, если напряжение сети не будет меняться в тех пределах, которые указаны в техническом паспорте к прибору (например, не более, чем  + 10%; – 15%).

2.4. Выводы по работе.

  1.  
    Примерный
     перечень вопросов к защите лабораторной работы № 2

  •  За счёт чего опорный диод обладает стабилизирующими свойствами?
  •  Какая роль отведена резистору Rб в схеме параметрического стабилизатора?
  •  Зависит ли коэффициент стабилизации по напряжению от номинала резистора Rб?
  •  Для повышения КПД схемы стабилизатора желательно рабочую точку стабилитрона задавать при токе, значение которого близко к Iст.min, Возможно ли это в реальных условиях? Если да, то какую дополнительную функцию должна обеспечивать схема стабилизатора?
  •  Как Вы поступите, если напряжение на нагрузке должно быть равно Uн = 8 В, а  у Вас в наличии только стабилитроны с Uст = 7 В? (полмешка стабилитронов, но все на 7 В).
  •  Как Вы поступите, если необходимо стабилизировать напряжение большее, чем допускает  стабилитрон?
  •  Можно ли с помощью параметрического стабилизатора увеличить коэффициент стабилизации по напряжению до 400? Если да, то как?
  •  Почему режим электрического пробоя в опорном диоде часто называют лавинным?
  •  Чем отличается режим электрического пробоя от теплового пробоя.
  •  Почему не рекомендуется использовать параллельное включение опорных диодов?
  •  Почему не рекомендуется использовать более двух последовательно соединённых параметрических стабилизаторов?  Моё возражение по этому поводу: чем больше каскадов мы соединим в общий блок, тем больше будет значение коэффициента стабилизации по напряжению, так как в этом случае Кст = Кст1× Кст2 × Кст3 ×….. Кn. Возражайте!!!.
  •  На входе параметрического стабилизатора напряжения действует напряжение Eвх = 100 В, на нагрузке Uн = 80 В. Напряжение на входе неожиданно уменьшилось до 63 В. Обеспечит ли схема нагрузке 80 В стабилизированного напряжения в этом случае? Каков резерв у рабочей схемы?


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

48226. Теорія та методика обраного виду спорту 155 KB
  До таких показників ставляться: час рухової реакції час виконання одиночного руху величина й характер зусиль що розвивають дані про біоелектричну активність м'язів частота скорочень серця частота подиху вентиляція легенів серцевий викид споживання кисню швидкість нагромадження й кількість лактата в крові. При визначенні ступеня специфічності вправ потрібно орієнтуватися не тільки на зовнішню форму рухів але й на характер їхньої координаційної структури особливості функціонування м'язів вегетативні реакції. До вправ загального...
48227. Релігієзнавство. Курс лекцій 486 KB
  Це зумовлено тією роллю яку відіграє релігія в житті сучасного суспільства та окремої людини впливом релігії на політику культуру тощо. Інтерес до закономірностей розвитку релігії її історії інших проблем пов'язаних з взаємовідносинами церкви і держави міжконфесійними стосунками постійно зростає. Таким чином слід наголосити що об'єкт і предмет релігієзнавства співпадають: це – закономірності становлення та розвитку релігії її роль у житті суспільства та індивіда. До структури релігієзнавства насамперед входять такі науки:  Філософія...
48228. ТЕОРЕТИЧНІ ОСНОВИ МЕТРОЛОГІЧНОГО ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ВИТРАТОВИМІРЮВАННЯ 3.65 MB
  ТЕОРЕТИЧНІ ОСНОВИ МЕТРОЛОГІЧНОГО ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ВИТРАТОВИМІРЮВАННЯ КОНСПЕКТ ЛЕКЦІЙ Для студентів спеціальності Метрологія та інформаційновимірювальна техніка Рекомендовано методичною радою університету ІваноФранківськ 2011 ІваноФранківський національний технічний університет нафти і газу С. Лекційне заняття №3 Класифікація засобів відтворення і вимірювання одиниць об’єму та об’ємної витрати газу. Газова промисловість України як окрема галузь паливноенергетичного напряму економіки держави складає сьогодні чи не...
48229. ТЕОРИЯ ОРГАНИЗАЦИИ 542.5 KB
  Фокина ТЕОРИЯ ОРГАНИЗАЦИИ Курс лекций для студентов специальности Менеджмент организации ИЗДАТЕЛЬСТВО САРАТОВСКОГО УНИВЕРСИТЕТА Теория организации: Курс лекций для студ. Менеджмент организации.В курсе лекций рассмотрены основные вопросы теории организации предусмотренные образовательным стандартом а также некоторые новые проблемы и точки роста.
48230. ПРЕДМЕТ І СИСТЕМА ТРУДОВОГО ПРАВА 391 KB
  Будьяка соціальноекономічна формація формувалася зростала й розвивалася на основі праці. Але юридичні науки цікавить не загальне поняття праці а праця як правове явище як міра праці необхідна для творчого зростання людини з урахуванням як особистого так і колективного та суспільного інтересів. Трудове право провідна галузь українського права яка є системою правових норм що регулюють сукупність трудових відносин працівників1 із роботодавцями а також інші відносини що випливають з трудових або тісно пов'язані з ними і...
48231. Конспект лекцій з філософії 753 KB
  Філософія моралі наука про правильні вчинки яка поділялась на монастику тобто етику науку про управління діями окремої людини економіку науку про управління державою. Виходячи із значення яке відіграє філософія як наука в житті та діяльності людини можна виділити поруч із методологічною такі її функції: а світоглядну філософія дозволяє людині осмислити проблеми сенсу людського життя: чому і для чого живе людина Яке її місце та призначення в світі і т. Поняття та типи світогляду Для того щоб зрозуміти значення філософії та її...
48232. КОНСПЕКТ ЛЕКЦІЙ З ЕТИКИ ТА ЕСТЕТИКИ 874.5 KB
  Етика вивчає мораль як особливу сферу життєдіяльності людини аналізує природу структуру та соціальну роль моралі досліджує її походження історичний розвиток теоретично обґрунтовує певну систему моральних поглядів і норм. Терміном етичний мислитель позначав чесноти що стосуються людської вдачі характеру на відміну від чеснот діаноетичних тобто пов'язаних з мисленням розумом людини. По суті з етичною проблематикою ми стикаємося всюди де тільки має місце цілісне духовне філософське осмислення людини як у доарістотелівських...
48233. Конспект лекцій з логіки 682 KB
  Відповідно до нормативних вимог Закону Про освіту і Болонського процесу курс лекцій з дисципліни “Логіка†включає в себе такі теми: предмет структура і призначення дисципліни поняття судження основні закони логіки умовивід логічні основи теорії аргументації доведення тести й самостійні завдання з логіки. Засвоївши курс “Логіка†студенти повинні: Знати: основний зміст усіх тем світоглядний потенціал законів логіки категорій особливості логічного...
48234. Конспект лекцій з релігієзнавства 492 KB
  Релігієзнавство являє собою комплекс суспільних наук, об'єктом вивчення котрих є релігія. Кожна з цих наукових дисциплін, виходячи з специфіки свого предмета, розглядає ту чи іншу сторону цього складного явища, що дозволяє в рамках релігієзнавства представити його цілісну картину