POLITECHNIKA CZĘSTOCHOWSKA

LABORATORIUM PODSTAW

ELEKTRONIKI

Ćwiczenie 3

Temat: Stabilizatory napięcia i prądu stałego.

I. Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia jest praktyczne zapoznanie się z budową i działaniem stabilizatorów napięcia i prądu stałego zbudowanych z elementów półprzewodnikowych..

2. Pomiary.

1). Us = 220 V

Ui - napięcie tętnień na wejściu stabilizatora (składowa zmienna nap. wejściowego)

Uo - napięcie tętnień na wyjściu stabilizatora

Parametryczny stabilizator napięcia z diodą Zenera.

Iwy[mA]	0	10	20	30	40	50	70	80	90	94
Uwy[V]	4,58	4,5	4,42	4,32	4,21	4,04	3,3	2,4	0,75	0,03
Ui[mV]	850	900	850	1000	880	920	940	1000	1060	1600
Uo[mV]	28	32	38	46	56	78	135	132	50	30
ku[V/V]	0,0329	0,0355	0,0447	0,046	0,0636	0,0847	0,1436	0,132	0,0471	0,0187

Kompensacyjny stabilizator napięcia

Iwy[mA]	0	10	20	30	40	50	70	80	100	130	128
Uwy[V]	9	8,99	8,98	8,98	8,97	8,97	8,96	8,96	8,95	8,96	7,89
Ui[mV]	180	300	420	540	660	780	1000	1120	1300	1650	1600
Uo[mV]	2,5	4	6	8,5	9,5	11,5	15,5	17,5	23	42	60
ku[V/V]	0,0138	0,0133	0,0142	0,017	0,0143	0,0147	0,0155	0,0156	0,0176	0,0264	0,0375

122	115	107	98	94	91
6,16	4,54	3,08	1,8	0,67	0,02
1500	1400	1300	1200	1100	1050
40	28	20	11	5	0
0,0266	0,02	0,0153	0,0091	0,0045	0

Stabilizator napięcia 9V - MAA723

Iwy[mA]	0	20	100	180	290
Uwy[V]	9	9	8,97	8,96	8,47
Ui[mV]	12	360	1400	2400	4000
Uo[mV]	0	0	0	0	1400
ku	0	0	0	0	0,35

Stabilizator napięcia zaciski 4,5 zwarte
Us	UWY
[ V ]	[ V ]
140	8,26
150	8,75
160	8,85
170	8,88
180	8,9
190	8,92
200	8,93
210	8,95
220	8,96
230	8,97
240	8,98
Stabilizator napięcia zaciski 4,5 rozwarte
Us	UWY
[ V ]	[ V ]
140	8,38
150	8,8
160	8,86
170	8,89
180	8,91
190	8,92
200	8,94
210	8,95
220	8,96
230	8,97
240	8,98
Stabilizator napięcia MAA 723
Us	UWY
[ V ]	[ V ]
140	7,3
150	7,31
160	7,31
170	7,31
180	7,32
190	7,32
200	7,32
210	7,32
220	7,32
230	7,32
240	7,32
Stab. napięcia Zenera
Us	UWY
[ V ]	[ V ]
140	3,94
150	4,05
160	4,13
170	4,2
180	4,27
190	4,31
200	4,37
210	4,41
220	4,45
230	4,48
240	4,52

2). R₀=180Ω

3). Us = 220 V

4). R₀ = 50 Ω

Stabilizator prądu (prosty)
R0	UWY	Ui	U0	IWY	gm
[ Ω ]	[ V ]	[ mV ]	[ mV ]	[ A ]	mS
1	0,15	2100	28	0,15	13,33
10	1,91	1900	270	0,191	14,21
20	3,35	1600	440	0,167	13,75
30	4,56	1500	520	0,152	11,55
40	5,56	1450	560	0,139	9,65
50	6,32	1400	600	0,126	8,57
60	7,12	1250	640	0,118	8,53
70	7,77	1200	660	0,111	7,85
80	8,29	1150	680	0,103	7,39
90	8,81	1050	640	0,097	6,77
Stabilizator prądu (4,5 rozwarte)
R0	UWY	Ui	U0	IWY	gm
[ Ω ]	[ V ]	[ mV ]	[ mV ]	[ ]	mS
1	0,06	1000	0	0,06	0
10	0,95	1000	5,5	0,095	0,55
20	1,87	1000	9	0,093	0,45
30	2,76	1000	13	0,092	0,433
40	3,64	1000	16,5	0,091	0,412
50	4,5	1000	19	0,09	0,38
60	5,32	1000	22	0,088	0,366
70	6,09	1000	24	0,087	0,342
80	6,82	1000	27	0,085	0,337
90	7,09	1000	29	0,078	0,322

Stabilizator napięcia zaciski 4,5 rozwarte
Us	UWY	IWY
[ V ]	[ V ]	[ mA ]
140	3,76	75,2
150	4,07	81,4
160	4,36	87,2
170	4,74	94,8
180	5,08	101,6
190	5,42	108,4
200	5,73	114,6
210	6,08	121,6
220	6,38	127,6
230	6,73	134,6
240	7,06	141,2
Stabilizator napięcia zaciski 4,5 zwarte
Us	UWY	IWY
[ V ]	[ V ]	[ mA ]
140	3,75	75
150	4,05	81
160	4,38	87,6
170	4,77	95,4
180	5,06	101,2
190	5,4	108
200	5,72	114,4
210	6,08	121,6
220	6,42	128,4
230	6,73	134,6
240	7,04	140,8
Stabilizator napięcia Zenera
Us	UWY	IWY
[ V ]	[ V ]	[ mA ]
140	3,79	75,8
150	4,12	82,4
160	4,47	89,4
170	4,8	96
180	5,1	102
190	5,45	109
200	5,76	115,2
210	6,13	122,6
220	6,47	129,4
230	6,8	136
240	7,12	142,4

4. Użyte wzory.

5. Wykresy.

6. Uwagi i wnioski.

W ćwiczeniu tym badaliśmy stabilizatory napięcia i prądu. Podstawowym zadaniem stabilizatora napięcia jest dostarczanie napięcia stałego o wartości mało zależnej od zmian napięci wejściowego , obciążenia, czasu i temperatury otoczenia, czyli napięcia stabilnego.

Ze względu na działanie stabilizatory można podzielić na:

- stabilizatory parametryczne,

- stabilizatory kompensacyjne.

Stabilizatory parametryczne to układy najprostsze, o stosunkowo nie najlepszych parametrach. Ich cechą wspólną jest brak stabilizującego sprzężenia zwrotnego. Wykorzystują one wyłącznie nieliniowość charakterystyk prądowo-napięciowych elementów półprzewodnikowych. Przykładem jest stabilizator z diodą Zenera. Charakteryzuje się on opadającą charakterystyką napięcia wyjściowego przy wzroście prądu wyjściowego, oraz w miarę stałą zależnością napięcia wyjściowego przy zmianach napięcia wejścia.

Stabilizatory kompensacyjne porównują napięcie (prąd) stabilizowane z napięciem wzorcowym i odpowiednio wzmocnioną różnicę tych napięć regulują rezystancję tak ,aby skompensować tą różnicę. Badany stabilizator kompensacyjny oznaczał się stałą zależnością napięcia od prądu wyjściowego w zakresie do ok. 130 mA, i stałą zależnością napięcia wyjściowego przy zmianach napięcia wejściowego w całym zakresie jego zmian.

Stabilizatory scalone wykonywane są w dwóch podstawowych grupach. Pierwsze to stabilizatory uniwersalne, które zawierają tylko pewne bloki stabilizatora. Badany stabilizator scalony MAA 723 oznacza się stałą zależnością napięcia od prądu wyjściowego do ok. 170 mA, oraz idealnie stałą zależnością napięcia wyjściowego przy zmianach napięcia wejściowego w całym zakresie jego zmian. Drugą grupę stanowią stabilizatory lokalne na względnie duże prądy rzędu 3-5 A.

---