Politechnika Świętokrzyska
Laboratorium Elektroniki
Ćwiczenie nr: 8	Temat ćwiczenia: Zasilacz stabilizowany na diodzie Zenera.	Zespół nr 2: 1. Jantura Jarosław 2. Iwon Konrad 3. Jaworski Łukasz
Data wykonania ćwiczenia: 04.12.2000	Ocena:	Wydział : EAiI Gr. 23a ED

1. Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia jest zaprojektowanie zasilacza stabilizowanego z diodą Zenera, wyznaczanie charakterystyk zasilacza oraz wyznaczanie jego parametrów: rezystancji wyjściowej oraz współczynnika stabilizacji.

2. Schematy pomiarowe.

1. układ stabilizatora z diodą Zenera:

2. zasilacz stabilizowany z diodą Zenera i prostownikiem jednopołówkowym:

3. Przyrządy.

• woltomierz cyfrowy.

• miliamperomierz cyfrowy CHY19 szt.2.

• oscyloskop OS-9020A.

• dioda Zenera 6V8 oraz prostownicza BYP 401-50.

• generator G432.

4. Tabele pomiarowe.

1. Pomiary prądów i napięć dla stabilizatora z diodą Zenera i trzech różnych obciążeń.

	Ro=470 Ohm				Ro=1kOhm
Uwe [V]	Uwy [V]	Iz [mA]	Io [mA]	Is [mA]	Uwy [V]	Iz [mA]	Io [mA]	Is [mA]
1,00	1,00	0,00	2,00	2,00	1,10	0,00	1,10	1,10
2,00	1,87	0,00	3,90	3,90	2,17	0,00	2,20	2,20
3,00	2,90	0,00	6,00	6,00	3,20	0,00	3,25	3,25
4,00	3,80	0,00	7,90	7,90	4,20	0,00	4,20	4,20
5,00	4,76	0,00	10,00	10,00	5,22	0,00	5,29	5,29
6,00	5,64	0,00	11,78	11,78	6,25	0,02	6,33	6,35
7,00	6,40	1,80	13,40	15,20	6,48	8,44	6,58	15,02
8,00	6,50	12,00	13,60	25,60	6,58	18,50	6,70	25,20
9,00	6,62	22,80	13,80	36,60	6,69	29,70	6,79	36,49
10,00	6,72	32,80	14,00	46,80	6,78	39,00	6,88	45,88
11,00	6,83	43,90	14,28	58,18	6,89	50,60	7,00	57,60
12,00	6,90	52,70	14,40	67,10	6,97	59,40	7,09	66,49
13,00	7,00	62,50	14,67	77,17	7,09	70,70	7,20	77,90
14,00	7,12	73,10	14,90	88,00	7,19	80,80	7,30	88,10
15,00	7,22	83,50	15,10	98,60	7,30	91,20	7,41	98,61
16,00	7,32	92,60	15,30	107,90	7,40	102,50	7,52	110,02
17,00	7,43	105,60	15,50	121,10	7,50	111,50	7,61	119,11
18,00	7,51	113,50	15,70	129,20	7,59	121,00	7,72	128,72

	Ro=560 kOhm
Uwe [V]	Uwy [V]	Iz [mA]	Io [mA]	Is [mA]
1,00	1,16	0,00	0,00	0,00
2,00	2,27	0,00	0,00	0,00
3,00	3,40	0,00	0,00	0,00
4,00	4,70	0,00	0,00	0,00
5,00	5,80	0,00	0,00	0,00
6,00	6,44	3,90	0,00	3,90
7,00	6,55	14,80	0,00	14,80
8,00	6,64	23,70	0,00	23,70
9,00	6,75	35,40	0,00	35,40
10,00	6,85	46,00	0,00	46,00
11,00	6,94	55,10	0,00	55,10
12,00	7,05	66,70	0,00	66,70
13,00	7,15	77,00	0,00	77,00
14,00	7,27	89,70	0,00	89,70
15,00	7,36	97,30	0,00	97,30
16,00	7,47	109,00	0,00	109,00
17,00	7,57	117,30	0,00	117,30
18,00	7,68	129,40	0,00	129,40

2. Zależność Uwy=f(Io) dla stałego Uwe=18V:

Uwy [V]	Iz [mA]	Io [mA]	Ro [Ohm]
7,68	129,4	0	560000
7,68	127	0,03	220000
7,68	127	0,07	100000
7,68	126,8	0,14	560000
7,68	126,8	0,22	33000
7,68	126,6	0,39	22000
7,68	126,4	0,48	16000
7,68	126,2	0,75	10000
7,68	126	0,84	9100
7,67	126	0,93	8200
7,67	125,9	1,01	7500
7,67	125,8	1,12	6800
7,67	125,4	1,62	4700
7,66	124,7	2,36	3300
7,66	124,2	2,89	2700
7,65	123,5	3,61	2200
7,65	122,9	4,32	1800
7,62	119,8	7,66	1000
7,6	117,4	10,26	750
7,59	116,5	11,3	680
7,55	112,6	15,55	470
7,46	101,9	27	270
7,12	64,9	67,5	100
3	0	173,6	10

5. Obliczenia.

Na podstawie charakterystyki Uwy=f(Uwe) wyznaczamy współczynnik stabilizacji S.




S=


Stąd też dla Uwe=14V:

Dla Ro=470Ω

ΔUwy=7,22-7=0,22V Uwy=7,12V

ΔUwe=15-13=2V Uwe=14V

S=(0,22/7,12)/(2/14)=0,2163

Dla Ro=1kΩ

ΔUwy=7,30-7,095=0,205V Uwy=7,19V

ΔUwe=15-13=2V Uwe=14V

S=(0,205/7,19)/(2/14)=0,1995

Dla Ro=560kΩ

ΔUwy=7,36-7,16=0,200V Uwy=7,27V

ΔUwe=15-13=2V Uwe=14V

S=(0,2/7,27)/(2/14)=0,2166

Na podstawie charakterystyki Uwy=f(Io) obliczamy rezystancję wyjściową r (dla Io=10mA).







ΔU_wy=7,62-7,58=0,04V

ΔI₀=12-8=4mA stąd :

r=0,4/4⋅1000=10Ω

6. Wnioski.

Badaniu został poddany zasilacz stabilizowany na diodzie Zenera ( w naszym przypadku była to dioda 6V8 ). Pozostałe elementy układu takie jak rezystancje R i Ro oraz C w układzie z prostownikiem zostały zadane przez prowadzącego zajęcia. Na podstawie przeprowadzonych pomiarów (w układzie z rysunku a) wykreślone zostały następujące charakterystyki :

• Uwy=Uwy(Uwe)

• Iz=Iz(Uwe)

• Io=Io(Uwe)

• Is=Is(Uwe) gdzie Is=Io+Iz

Dla trzech różnych wartości rezystancji obciążenia.

• Uwy=Uwy(Io)|Uwe=const

Dla wszystkich dostępnych na makiecie Ro.

Na podstawie charakterystyki Uwy=Uwy(Uwe) wynaczony został współczynnik stabilizacji S, łatwo zauważyć że w zadanym punkcie pracy (Uwe=14 V) był on niemal identyczny dla wszystkich trzech wartości Ro.

Na podstawie charakterystyki Uwy=Uwy(Io) wyznaczono podstawowy parametr zasilacza stabilizowanego jakim jest rezystancja wyjściowa r. Zauważamy że r zmienia się wraz z prądem Io, dla większych wartości Io przyjmuje ona niemal wartość stałą ( stałe nachylenie charakterystykie Uwy=f(Io) ).

W układzie z rysunku (b) obserwowany był natomiast wpływ kondensatora C na przebiegi napięć Uwe i Uwy. Zaobserowowane charakterystyki zostały dołączone do sprawozdania.

Zauważamy że napięcie wyjściowe wraz ze wrostem wartości C zbliża się do napięcia stałego, dla C=470μF możemy stwierdzić że napięcie wyjściowe jest stałe.

W trakcie przeprowadzania pomiarów nie stwierdzono żadnych nieprawidłowości.




---