POLITECHNIKA RADOMSKA im. Kazimierza Pułaskiego WYDZIAŁ TRANSPORTU		LABORATORIUM ELEKTRONIKI		Data:
Wykonali:		Grupa:	Zespół:	Rok akademicki:
Temat:	Badanie stabilizatorów napięcia i prądu		Nr ćwiczenia:	Ocena:

Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia było zapoznanie się z rodzajami, budową oraz parametrami stabilizatorów napięcia i prądu.

Przebieg ćwiczenia:

1. Badanie stabilizatora równoległego napięcia z diodą Zenera.

Charakterystyka w funkcji napięcia wejściowego

Dla rezystora obciążenia R0=1 kΩ
RA1				RA2
Iobc	ID	Uwe	Uwy	Iobc	ID	Uwe	Uwy
[mA]	[mA]	[V]	[V]	[mA]	[mA]	[V]	[V]
1,3	0	2,00	1,300	1,3	0	2,08	1,354
3,1	0	4,83	3,122	3,1	0	4,90	3,150
4,9	0	7,59	4,945	5	0	7,67	4,967
6,7	0	10,34	6,720	6,7	0	10,30	6,730
8,3	0,1	13,03	8,400	8,5	0,08	12,95	8,363
8,5	4,2	15,57	8,588	8,5	4	15,51	8,607
8,5	5,6	16,43	8,608	8,6	6	16,64	8,637
8,55	13	20,75	8,627	8,6	12	20,50	8,645
8,55	17,5	23,27	8,665	8,6	16	22,96	8,681
8,55	22	25,77	8,701	8,7	20	25,40	8,717
Dla rezystora obciążenia R0=3 kΩ
RA1				RA2
Iobc	ID	Uwe	Uwy	Iobc	ID	Uwe	Uwy
[mA]	[mA]	[V]	[V]	[mA]	[mA]	[V]	[V]
0,56	0	2,06	1,757	0,56	0	2,08	1,750
1,35	0	4,90	4,160	1,35	0	4,86	4,130
2,16	0	7,74	6,571	2,15	0	7,64	6,543
2,85	0,54	10,45	8,577	2,85	0,6	10,50	8,601
2,85	5,2	13,09	8,612	2,85	5,2	13,12	8,631
2,85	9,6	15,66	8,690	2,85	9,8	15,70	8,711
2,86	11	16,45	8,609	2,85	12	16,58	8,628
2,89	18	20,63	8,678	2,9	18,5	20,78	8,695
2,9	23	23,19	8,715	2,9	24	23,26	8,732
2,9	27	25,61	8,751	2,9	28	25,81	8,768

Charakterystyka w funkcji obciążenia (U_we=16,54 V);

RA1			RA2
Iobc	Uwy	R	Iobc	Uwy	R
[mA]	[V]	[Ω]	[mA]	[V]	[Ω]
25,5	2,578	100	41,8	4,200	100
22,1	4,456	200	33	6,702	200
19,5	5,895	300	28	8,371	300
17,5	7,031	400	21,5	8,572	400
15,9	7,947	500	17,2	8,608	500
14	8,518	600	14,3	8,632	600
12	8,537	700	12,2	8,650	700
10,5	8,551	800	10,6	8,663	800
9,5	8,561	900	9,5	8,674	900
8,5	8,570	1000	8,5	8,683	1000
2,85	8,619	3000	2,6	8,731	3000
1,71	8,630	5000	1,7	8,743	5000
0,86	8,637	10000	0,85	8,760	10000

2. Badanie stabilizatora szeregowego napięcia

Dioda Zenera + tranzystor
Robc=1 kΩ			Uwe=14 V
Iobc	Uwe	Uwy	Iobc	Uwy	R
[mA]	[V]	[V]	[mA]	[V]	[Ω]
1,4	2,06	1,412	80	8,068	100
4,2	4,83	4,182	40,5	8,099	200
6,9	7,53	6,918	27	8,114	300
8	10,07	8,062	16,2	8,132	500
8	12,41	8,079	8,1	8,152	1000
8	14,72	8,095	2,7	8,153	3000
8,1	16,52	8,108	1,65	8,191	5000
8,1	19,00	8,135	0,81	8,202	10000
8,2	21,06	8,152
8,25	23,12	8,168
Stabilizator ze wzmacniaczem błędu
Robc=1 kΩ			Uwe=16 V
Iobc	Uwe	Uwy	Iobc	Uwy	R
[mA]	[V]	[V]	[mA]	[V]	[Ω]
0,86	2,05	0,910	89	8,975	100
3,5	4,80	3,542	45	8,976	200
6,15	7,47	6,146	30	8,976	300
8,5	10,10	8,670	18	8,977	500
8,8	12,74	8,922	9	8,978	1000
9	15,38	8,966	3	8,978	3000
9	16,50	8,978	1,8	8,978	5000
9	20,65	9,013	0,9	8,978	10000
9	23,29	9,028
9	26,08	9,043

3. Badanie szeregowego stabilizatora prądu z tranzystorem i diodą Zenera.

R0=0 Ω
RE1			RE2
Iobc	Uwe	Uwy	Iobc	Uwe	Uwy
[mA]	[V]	[V]	[mA]	[V]	[V]
1,15	2,06	0	1.1	1,97	0
3,4	4,83		3.32	4,67
5,6	7,54		13.68	7,38
7	10,23		18	10
7,1	12,83		18.04	12,60
7,15	15,43		18.2	15,16
7,15	16,59		18.4	16,52
7,20	20,57		18.4	20,24
7,25	23,10		18.4	22,72
7,30	25,65		18.44	25,22
RE1			RE2
R0=1 k Ω			R0=200 Ω
Iobc	Uwe	Uwy	Iobc	Uwe	Uwy
[mA]	[V]	[V]	[mA]	[V]	[V]
0,8	2,06	0,808	2,66	1,97	0,579
1,6	4,86	1,661	6,5	4,76	1,319
2,45	7,62	2,456	10	7,44	2,030
3,25	10,28	3,257	13,5	10,08	2,723
4,4	12,89	4,378	18,1	12,65	3,640
6,8	15,45	6,778	18,1	15,25	3,662
7,2	16,57	7,170	18,2	16,50	3,674
7,2	20,64	7,218	18,2	20,31	3,697
7,25	23,25	7,262	18,5	22,84	3,722
7,30	25,84	7,303	18,5	25,40	3,743
RE1			RE2
R0=3 k Ω			R0=1 kΩ
Iobc	Uwe	Uwy	Iobc	Uwe	Uwy
[mA]	[V]	[V]	[mA]	[V]	[V]
0,35	2,08	1,083	1,15	2,01	1,184
0,61	4,86	2,179	2,6	4,79	2,635
1,05	7,66	3,253	4	7,50	4,032
1,43	10,37	4,312	5,4	10,14	5,403
1,75	13,03	5,327	6,75	12,74	6,747
2,35	15,64	7,128	8,1	15,35	8,075
2,65	16,54	7,999	8,5	16,50	8,967
4	20,73	11,95	11,5	20,32	11,789
4,85	23,19	14,49	14	22,76	14,180
5,7	25,75	16,98	16,5	25,20	16,548

Wykresy dla stabilizatora z diodą Zenera dla dwóch różnych wartości rezystora obciążenia

Charakterystyka wyjściowa i przejściowa dla dwóch różnych wartości rezystora szeregowego

Charakterystyki wyjściowe dla dwóch typów stabilizatorów

Charakterystyki wyjściowe dla zwartego wyjścia

Charakterystyka wyjściowa dla dwóch różnych wartości rezystora R_E

Wnioski:

Zapoznaliśmy się z budową i działaniem prostych stabilizatorów prądu i napięcia stałego. Na podstawie ćwiczenia możemy stwierdzić, że:

1. Najprostszy stabilizator napięcia stanowi podłączona równolegle do odbiornika w kierunku zaporowym dioda Zenera z rezystorem szeregowym. Rozwiązanie takie ma jednak wiele wad, a mianowicie: dosyć słaba stabilizacja, mała moc wyjściowa, moc tracona w diodzie porównywalna z mocą odbiornika. Dlatego rozwiązanie takie stosuje się dla niewielkich prądów wyjściowych (mA).

2. Dla zwiększenia prądu do układu poprzedniego dodaje się tranzystor, pracujący jako wtórnik napięciowy. W ten sposób eliminuje się podstawowe wady układu z samą diodą.

3. W celu poprawy współczynnika stabilizacji stosuje się bardziej rozbudowane układy tranzystorowe. Na charakterystyce U_wy=f(I_obc) widać, że stabilizuje on napięcie dużo bardziej precyzyjnie niż układ poprzedni. Należy dodać, że próba obciążenia prądem tak dużym, aby nastąpił spadek napięcia wyjściowego mogłaby zakończyć się uszkodzeniem tranzystora.

4. Dla stabilizatora prądu ważnym parametrem jest maksymalne napięcie wyjściowe. Przy większych wartościach rezystancji obciążenia stabilizator nie jest w stanie dać tak dużego napięcia, aby wymusić przepływ prądu o żądanym natężeniu.

5. Dla wszystkich stabilizatorów w celu uzyskania stabilizacji musi być zapewnione odpowiednie napięcie wejściowe. Dla stabilizatorów napięcia widzimy, że przy zwiększaniu od zera napięcia wejściowego, napięcie na wyjściu rośnie liniowo do pewnej wartości, a następnie stabilizuje się na poziomie ok. 9V.. Zasada działania stabilizatora prądu jest podobna, z tym, że prąd na obciążeniu rośnie do wartości ok. 7,2mA (18 mA).

Badanie stabilizatorów napięcia i prądu

1

---