Politechnika Lubelska 07.03.2014r.

Mechatronika 14.03.2014r.

Laboratorium Podstaw Elektroniki

Ćw. Nr 4

Temat: Stabilizacja napięcia

1. Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia było zapoznanie się z parametrycznym stabilizatorem półprzewodnikowym, diodą Zenera, a następnie z zasadą działania prostego stabilizatora tranzystorowego.

2. Badanie diody Zenera

1. Charakterystyka statyczna (napięciowo - prądowa)

Rys.1 Schemat do wyznaczania charakterystyki statycznej diody Zenera

Lp.	I1	U1	U2
		mA	V	V
1.	100	11	6,9
2.	90	10,5	6,84
3.	80	10	6,8
4.	70	9,5	6,76
5.	60	9	6,72
6.	50	8,5	6,67
7.	40	8	6,61
8.	30	7,5	6,53
9.	20	7	6,44
10.	10	6,5	6,25
11.	0	4,5	4,5
12.	0	4	3,9
13.	0	3,5	3,4
14.	0	3	2,85
15.	0	2,5	2,3

2. Charakterystyka stabilizacji

Rys.2 Schemat do wyznaczania charakterystyki stabilizacyjnej

Lp.	U1	R = max Ω				R = śr Ω					R = min Ω
				U2	I1	I2	I3		U2	I1	I2	I3	U2	I1	I2	I3
		[V]	[V]	[mA]	[mA]	[mA]		[V]	[mA]	[mA]	[mA]	[V]	[mA]	[mA]	[mA]
1.	7	5,8	30	2	25		5,27	40	2	35	3,73	70	0	70
2.	7,5	6,1	30	6	25		5,62	40	2	40	3,97	80	0	75
3.	8	6,3	40	14	25		5,93	50	4	40	4,28	80	0	80
4.	8,5	6,38	50	22	25		6,22	50	10	40	4,57	90	0	85
5.	9	6,45	60	32	25		6,31	60	14	45	4,8	90	0	90
6.	9,5	6,5	70	42	25		6,42	70	26	45	5,06	100	0	95
7.	10	6,52	80	54	25		6,46	80	34	45	5,31	110	2	100
8.	10,5	6,55	90	64	25		6,50	90	44	45	5,55	120	2	105
9.	11	6,58	100	74	25		6,53	100	52	45	5,82	120	2	115
10.	11,5	6,61	110	84	25		6,57	110	66	45	6,03	120	4	120
11.	12	6,63	120	92	25		6,59	120	74	45	6,21	130	8	120

3. Wyznaczenie charakterystyki obciążenia

Rys.3 Schemat do wyznaczania charakterystyki obciążenia

Lp.	U1 = 8 V				U1 = 11 V
		U2	I1	I2	I3	U2	I1	I2	I3
		[V]	[mA]	[mA]	[mA]	[V]	[mA]	[mA]	[mA]
1.	6,54	80	52	25	6,30	40	12	25
2.	6,54	80	50	25	6,28	40	12	25
3.	6,51	80	40	35	6,24	40	10	30
4.	6,49	80	34	40	6,17	40	8	30
5.	6,44	80	26	50	6,10	40	6	35
6.	6,36	80	18	60	5,97	40	4	40
7.	6,18	80	8	75	5,83	50	2	45
8.	5,82	90	2	85	5,63	50	2	50
9.	5,29	100	0	100	5,20	60	2	60
10.	-	-	-	-	4,89	70	2	65
11.	-	-	-	-	4,23	80	0	80

3. Badanie stabilizatora tranzystorowego prądu stałego

1. Charakterystyka stabilizacji U_wy = f (U_we)

Rys.4 Układ pomiarowy charakterystyki stabilizacji.

Lp.	R = max Ω			R = śr Ω			R = min Ω
		I	Uwe	Uwy	I	Uwe	Uwy	I	Uwe	Uwy
		[mA]	[V]	[V]	[mA]	[V]	[V]	[mA]	[V]	[V]
1.	0	3	0	0	3	0	0	3	0
2.	5	4	1,53	15	4	1,62	115	4	1,51
3.	15	5	3,51	30	5	3,52	205	5	2,39
4.	20	6	4,51	40	6	4,5	Brak możliwości dalszych pomiarów
5.	20	7	5,09	45	7	5,08
6.	20	8	5,09	45	8	5,08
7.	20	9	5,09	45	9	5,08
8.	20	10	5,09	45	10	5,08
9.	20	11	5,09	45	11	5,08
10.	20	12	5,09	45	12	5,08
11.	20	13	5,09	45	13	5,08
12.	20	14	5,09	45	14	5,08
13.	20	15	5,09	45	15	5,08

2. Charakterystyka obciążenia zewnętrzna zasilacza za stabilizatorem

Lp.	Uwe = 10 V
		I0	Uwy
		[mA]	[V]
1.	25	5,09
2.	30	5,09
3.	40	5,09
4.	50	5,09
5.	60	5,09
6.	70	5,09
7.	80	5,09
8.	90	5,09
9.	100	5,09
10.	120	5,09
11.	120	5,09
12.	130	5,08

4. Wnioski

W charakterystyce stabilizacji dla stabilizatora tranzystorowego prądu stałego wartości napięcia wyjściowego dla oporności maksymalnej oraz średniej są bardzo zbliżone, co może potwierdzić wykres na którym obie krzywe nachodzą na siebie. Ponad to dla wartości oporności minimalnej nie dokonywaliśmy dalszych pomiarów niż zamieszczone w tabeli z uwagi na wartość prądu, która przekraczała wartość dopuszczalną 300mA.

W charakterystyce obciążenia dla stabilizatora tranzystorowego prądu stałego wykonaliśmy kolejno pomiary prądu do wartości 180mA, lecz z uwagi na nie zmieniające się napięcie wyjściowe nie zamieściliśmy tego w tabeli oraz na wykresie.

2

---