70721

Дослідження параметричних стабілізаторів напруги

Лабораторная работа

Физика

Для стабілізації напруги використовується ліва частина вольтамперної характеристики із збільшанням струму напруга майже не міняється. Проста схема стабілізатора напруги подана на рис. Для оцінки якості стабілізатора напруги вводиться величина R яку називають коефіцієнтом...

Украинкский

2014-10-24

65.5 KB

4 чел.

4

ВОЛИНСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ІМЕНІ ЛЕСІ УКРАЇНКИ

ФІЗИЧНИЙ ФАКУЛЬТЕТ

КАФЕДРА ЗАГАЛЬНОЇ ФІЗИКИ ТА МЕТОДИКИ ВИКЛАДАННЯ

ОСНОВИ АВТОМАТИКИ ТА ЕЛЕКТРОННО-ОБЧИСЛЮВАЛЬНОЇ ТЕХНІКИ

Лабораторна робота №4

Тема: Дослідження параметричних стабілізаторів напруги

Мета: Дослідити параметричні стабілизатори різних кострукцій, побудувати вольтамперні та передавальні характеристики

Теоретичні відомості

     Для нормального функціонування різних пристроїв в електро-радіо-техніці (підсилювачі, радіоприймачі, генератори коливань, радіопередавачі, вимірювальні електронні прилади, елементи обчислювальної техніки і т.п.) необхідна стабільна напруга живлення.

    Стабілізувати напругу для живлення малопотужних споживачів електроенергії можна за допомогою кремнієвих стабілітронів, у яких воль-тамперна характеристика має вид : ( рис.1).

Для стабілізації напруги використовується ліва частина вольтамперної характеристики ( із збільшанням струму напруга майже не міняється.

Проста схема стабілізатора напруги подана на рис.2.

                           рис.2.

де   Rн -опір навантаження ;

 R  - баластний резистор.

Величину опору R і його потужність розраховують за формулою :

де

U   - напруга живлення;

Uc - напруга стабілізації ;

I , Iн    - номінальний струм стабілітрона і струм навантаження.

Номінальне значення струму стабілітрона береться з каталога.

Для оцінки якості стабілізатора напруги вводиться величина R, яку називають коефіцієнтом стабілізаціі за вхідною напругою. Коефіцієнт стабілізаціі  R  показує, у скільки разів відносна зміна  стабілізованої напруги на виході менша від відносноі зміни   підведеної до стабілізатора напруги:

Для живлення більш потужних споживачів електроенергії застосовують компенсаційні стабілізатори. Схема простого транзисторного стабілізатора напруги дана на  рис.4.

Рис 4.

Схема npaцює таким чином: коли напруга  на навантаженні U до-рівнює U транзистор VT  пропускає лише невеликий струм (напруга на емітері дорівнює напрузі на базі). Коли напруга на навантаженні  змен-шиться, то до переходу емітер-база буде прикладена більша напруга, транзистор VT стане пропускати більший струм, в результаті  чого нап-руга на навантаженні буде збільшуватись.

Схема рис.4  дає невеликий коефіцієнт стабілізаціі напруги. Для його збільшення, а також для захисту стабілізатора від короткого замикання застосовуються більш складні схеми, як наприкдад, БПС/220/I27-9/12, схема  якого приведена нижче. 

Принцип роботи ВПС (рис 5.)

Блок БПС є транзисторним компен-саційним стабілізатором  напруги. В ньому роль керованого опору виконує здвоєний транзистор2  і VТ3 структури n-р-n. До кола емітер-база транзистора VТ3 прикладеиа напруга зміщення, стабілізована стабілітроном VТ5.  Транзистор VТ4 в колі бази транзистора VТ3 відіграє роль керованого опору. Його опір залежить від напруги, яка визначається співвідношенням опорів R7-R8-R9   подільника напруги Uвих між точками Е35. При зменшенні напруги Uвих   опір транзистора VТ4 зменшується, при збільшенні-збільшується.

Нехай напруга на вході стабілізатора зменшиться, тому повинна змен-шитись на деяку величину вихідна напруга  Uвих . Це приведе до зменшення опору транзистора VТ4 , тому на базу транзистора VТз піде більший струм керування, що спричинить до зменшення опору транзистора VТ4 , завдяки чому напруга  Uвих збільшиться.

Зауважимо, що стабілізація напруги відбувавться по принципу керування "по відхиленню", але завдяки великим коефіціентам підсилення керуючих елементів це відхилення від номінального значення не велике.

Захист від перевантаження здійснюється транзистором VТ1, який  знаходиться в закритому стані при струмі навантаження, меншому 200 mA . При більшому струмі падіння напруги на резисторі R1 стає такої величини, що відкриваїться транзистор VТ1. На базу транзистора VТ4  подається через нього високий відємний потенціал випрямляча А1 , тому регулятор \/Т2  закривається і напруга на виході стабілізатора падає до нуля. Потенціал бази транзистора стає теж рівним нулю,бо стабілітрон VТ5 не дає напруги зміщення. Відкрити регулятор VТ2 можна, відключивши навантаження від стабілізатора.                

Послідовність виконання роботи

  1.  Складаємо схему рис.2 згідно з монтажною схемою рис.3.
  2.  Встановлюем за допомогою ЛАТР U1max , за допомогою реостата струм навантаження Iн=50 mA і відлічуєом U, В .

3. Змінюем за допомогою ЛАТР напругу від  U1max до  U, при якій
починається зменшуватись струм I
н=50 mA відщитуємо U . Переконуємось, що в межах  U1н<U<U1max струм  Iн=const .ДанІ заносимо  в табл.1.

4. Виконум такі ж виміри при Iн=100 та 150 мА і дані заносимо в табл.1.

5. Ha підставі даних табл.1 обчислюємо коефіцієнти стабілізаціі при різних струмах навантаження по формулі  (2).

6. Складаємо схему рис.4 згідно з монтажною схемою рис.3.

7. Проводимо такі ж досліди, як в п.2,3,4 при струмах навантаження Iн=50,100,150 мА. Дані експерименту заносимо в табл.1.

8. Ha підставі табл.1 обчислюєм коефіціенти стабілізаціі.
9.Встановлюємо U
1max.Міняючи опір реостату від Rн max до Rн=0.
Знімаем залежність U
2 від I2 ( характеристику навантаження ). Дані заносимо в табл.2.

Увага: при Iн= 150 мА дослід необхідно проводити швидко, щоб не перегріти резистори.

10. Ha основі табл.2. будуємо графік U2=f(I2).

11. Досліджуем БІІС. Для цього складаємо монтажну схему рис.6.

12. Встановлюєм за допомогою JIATP U=220 В, за допомогою реостата Rн  Iн=100 мА.Міняючи U вІд 220 В до 0, визначаємо залежність U2 від U . ДанІ заносимо в табл. 3, на підставі якоі будуємо характеристику

Табл.З

13. Встановлюем U=220 В. Міняючи опір навантаження Rн від максимального до нуля, знімаем характеристику навантаження стабІлІзатора U2=g(I2). ДанІ записуем в табл. 4.

14. За даними табл.4 будуемо графік  U2=g(I2).

Література

B.M.Hocoлюк:"Прaктикyм з радіотехніки",К.,"Вища школа",I969.

4


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

77842. Особенности празднования Масленицы 159 KB
  Масленицу повсюду ожидали с большим нетерпением. Это самый веселый, самый разгульный и поистине всеобщий праздник. В некоторых местах о подобающей встрече и должном проведении всей масленицы заботились еще с субботы предшествующей недели.
77843. Средства и методы развития координационных способностей в спортивной тренировке 44.68 KB
  Основными специфическими средствами спортивной тренировки в видах спорта, характеризующихся активной двигательной деятельностью, являются физические упражнения. Состав этих упражнений в той или иной мере специализируется применительно к особенностям спортивной дисциплины...
77845. Назначение и устройство КПП автомобиля КАМАЗ. Восстановление корпуса КПП. Сборка КПП. Техника безопасности при восстановлении и сборке. Пожарная безопасность на АЗС. Площадка слива автоцистерн 271.63 KB
  Коробка передач является конструктивным элементом трансмиссии автомобиля. Коробка передач предназначена для изменения крутящего момента скорости и направления движения автомобиля.
77846. Феноменология Гуссерля Эдмунда 58.5 KB
  Гуссерль предполагал что сознание всегда к чему-либо направлено и оно несет в себе идеал. Но речь то идет о нашем сознании о том знаем ли мы что такое наше сознание можем ли мы понять другого человека наделенного таким же сознанием или не таким...
77847. Социально-философский смысл евразийства 191.5 KB
  Славянофилы ставшие основоположниками теории локальных цивилизаций в России старались возродить религиозную философию истории и на ее теоретической основе создать образ России единственной после Византии цивилизации усвоившей высшую религию - христианство в наиболее...
77848. Тепловые машины 148.5 KB
  Настоящая история паровых машин начинается лишь в 17 веке. Одним из первых, кто создал действующий прообраз паровой машины, был Дени Папен. Паровая машина Папена, была фактически лишь набросками, моделью. Он так и не сумел создать настоящую паровую машину, которая могла бы использоваться на производстве.
77849. Смоляне – защитники Отечества 132 KB
  В этом реферате будет говориться только о смолянах. Моя цель работы - рассказать вам все про смолян. Как они защищали нашу Родину, как они боролись, как они достойно погибали... И про то, как мы их не забудем никогда!
77850. Развитие политической мысли на Руси и в России 145.5 KB
  Особенность политической мысли России заключается в разработке следующих проблем: создании и развитии русской государственности выяснения специфики исторического пути России и составляющих ее народов поиск идеала общественного устройства...