ZESPÓŁ LABORATORIÓW TELEMATYKI W TRANSPORCIE POLITECHNIKA WARSZAWSKA WYDZIAŁ TRANSPORTU Zakład Telekomunikacji w Transporcie
|
LABORATORIUM ELEKTRONIKI II |
SPRAWOZDANIE Z ĆWICZENIA NR 10
UKŁAD REGULACYJNY
STABILIZATORA
AUTOR SPRAWOZDANIA: Marek Gębski
SKŁAD ZESPOŁU: Marek Gębski Grzegorz Faliński |
GRUPA TT |
SEMESTR VI |
Data wykonania ćwiczenia 04.03.2009 |
Data oddania sprawozdania 11.03.2009
|
1. Pomiary oraz rodzina charakterystyk dla układu a napięcia stabilizacji w funkcji rezystancji, przy stałym napięciu wejścia.
Tabela1 |
||||
R [kΩ] |
0,1 |
1 |
10 |
|
U0 [V] |
9,34 |
9,42 |
9,53 |
|
Tabela2 |
|
|
dla Uwe = 14 [V] |
|
|
|
|
||
R [kΩ] |
0,1 |
1 |
10 |
|
U0 [V] |
9,47 |
9,56 |
9,61 |
|
|
|
|
dla Uwe = 16 [V] |
|
Tabela3 |
|
|
|
|
R [kΩ] |
0,1 |
1 |
10 |
|
U0 [V] |
9,57 |
9,62 |
9,67 |
|
|
|
|
dla Uwe = 18 [V] |
|
Wykres zbiorczy 1 (wg tabel 1-3)
2. Pomiary oraz rodzina charakterystyk dla układu a napięcia stabilizacji w funkcji prądu, przy stałej rezystancji.
Tabela4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
I0 [mA] |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
U0 [V] |
2 |
2,94 |
3,93 |
4,94 |
5,93 |
6,88 |
7,88 |
8,9 |
|
|
|
|
|
|
|
R = 0,1[kΩ] |
|
Tabela5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
I0 [mA] |
2,5 |
3,5 |
4,5 |
5,5 |
6,5 |
7,5 |
8,5 |
9,5 |
U0 [V] |
2,47 |
3,46 |
4,4 |
5,41 |
6,38 |
7,35 |
8,34 |
9,29 |
|
|
|
|
|
|
R =1[kΩ] |
||
|
|
|
|
|
|
|||
Tabela6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
I0 [mA] |
0,25 |
0,35 |
0,45 |
0,55 |
0,65 |
0,75 |
0,85 |
0,95 |
U0 [V] |
2,51 |
3,58 |
4,56 |
5,45 |
6,46 |
7,5 |
8,5 |
9,39 |
|
|
|
|
|
|
|
R = 10 [kΩ] |
|
Wykres zbiorczy 2 (wg tabel 4-6)
3. Pomiary oraz rodzina charakterystyk dla układu a napięcia stabilizacji w funkcji napięcia wejściowego, przy stałej rezystancji.
Tabela7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Uwe [V] |
3 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
14 |
16 |
18 |
|
U0 [V] |
2,18 |
4,01 |
4,92 |
5,8 |
6,68 |
7,52 |
8,4 |
9,2 |
9,28 |
9,35 |
9,43 |
9,53 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R = 0,1 [kΩ] |
||
|
K |
0,915 |
0,91 |
0,88 |
0,88 |
0,84 |
0,88 |
0,8 |
0,08 |
0,035 |
0,04 |
0,05 |
|
Tabela8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Uwe [V] |
3 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
14 |
16 |
18 |
|
U0 [V] |
2,43 |
4,39 |
5,37 |
6,34 |
7,39 |
8,36 |
9,37 |
9,43 |
9,45 |
9,5 |
9,54 |
9,59 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R = 1 [kΩ] |
|||
0,98 |
0,98 |
0,97 |
1,05 |
0,97 |
1,01 |
0,06 |
0,02 |
0,025 |
0,02 |
0,025 |
|||
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|||||||||||
Tabela9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Uwe [V] |
3 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
14 |
16 |
18 |
|
U0 [V] |
2,48 |
4,43 |
5,41 |
6,4 |
7,42 |
8,38 |
9,39 |
9,39 |
9,4 |
9,42 |
9,44 |
9,45 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R = 10 [kΩ] |
|
||
|
K |
0,975 |
0,98 |
0,99 |
1,02 |
0,96 |
1,01 |
0 |
0,01 |
0,01 |
0,01 |
0,005 |
|
Wyznaczenie minimalnych wartości napięcia wejściowego, przy których napięcie stabilizacji będzie stabilizowane.
Lp. |
U0stab |
Uwe min |
|
1 |
9,28 |
12 |
R = 0,1 [kΩ] |
2 |
9,43 |
11 |
R = 1 [kΩ] |
3 |
9,39 |
11 |
R = 10 [kΩ] |
Wykres zbiorczy 3 (wg tabel 7-9)
Po obliczeniu współczynnika stabilizacji K oraz wnikliwej analizie wykresu ustaliłem, że minimalne napięcie wejściowe Uwe min potrzebne do uzyskania nominalnego napięcia stabilizacji U0 wynosi dla opornika R = 0,1[kΩ] 12 [V] a dla oporników R = 1 [kΩ] i
R = 10 [kΩ] 11 [V]. Powyżej tych napięć (Uwe min ) współczynnik stabilizacji uzyskuje wartości z zakresu <0 - 0,08> co na wykresie widoczne jest pod postacią fragmentów krzywej o bardzo małym nachyleniu do osi X - krzywa zdąża do osiągnięcia postaci funkcji stałej. Wynika z tego, że nominalny prąd stabilizacji doszedł do pewnej granicy i ustabilizował swoją wartość. Dalsze zwiększanie napięcia wejściowego nie ma sensu.
4. Pomiary oraz rodzina charakterystyk dla układu b napięcia stabilizacji w funkcji rezystancji, przy stałym napięciu wejścia.
Tabela10 |
|
|
|
|
R [kΩ] |
0,1 |
1 |
10 |
|
U0 [V] |
8,67 |
8,87 |
8,94 |
|
|
|
|
dla Uwe = 14 [V] |
|
Tabela11 |
|
|
|
|
R [kΩ] |
0,1 |
1 |
10 |
|
U0 [V] |
8,76 |
8,89 |
9,07 |
|
|
|
|
dla Uwe = 16 [V] |
|
Tabela12 |
|
|
|
|
R [kΩ] |
0,1 |
1 |
10 |
|
U0 [V] |
8,76 |
8,88 |
9,01 |
|
|
|
|
dla Uwe = 18 [V] |
|
Wykres zbiorczy 3 (wg tabel 10-12)
5. Pomiary oraz rodzina charakterystyk dla układu b napięcia stabilizacji w funkcji prądu, przy stałej rezystancji.
Tabela13 |
|
|
|
|
|
|
|
|
I0 [mA] |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
|
U0 [V] |
1,98 |
2,92 |
3,92 |
4,92 |
5,88 |
6,87 |
7,8 |
|
|
|
|
|
|
|
R = 0,1[kΩ] |
||
Tabela14 |
|
|
|
|
|
|
||
I0 [mA] |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
U0 [V] |
1,96 |
2,89 |
3,95 |
4,93 |
5,9 |
6,86 |
7,86 |
|
|
|
|
|
|
|
|
R = 1 [kΩ] |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Tabela15 |
|
|
|
|
|
|
|
|
I0 [mA] |
0,2 |
0,3 |
0,4 |
0,5 |
0,6 |
0,7 |
0,8 |
0,85 |
U0 [V] |
2,02 |
3,01 |
4,01 |
5 |
6 |
7 |
7,95 |
8,45 |
|
|
|
|
|
|
|
R = 10 [kΩ] |
|
Wykres zbiorczy 3 (wg tabel 13-15)
6. Pomiary oraz rodzina charakterystyk dla układu b napięcia stabilizacji w funkcji napięcia wejściowego, przy stałej rezystancji.
Tabela16 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Uwe [V] |
3 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
14 |
16 |
18 |
U0 [V] |
1,71 |
3,62 |
4,64 |
5,65 |
6,6 |
7,61 |
8,57 |
8,6 |
8,64 |
8,68 |
8,77 |
8,8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R = 0,1[kΩ] |
|
|
K |
0,955 |
1,02 |
1,01 |
0,95 |
1,01 |
0,96 |
0,03 |
0,04 |
0,02 |
0,045 |
0,015 |
Tabela17 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Uwe [V] |
3 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
14 |
16 |
18 |
U0 [V] |
1,84 |
3,78 |
4,81 |
5,85 |
6,82 |
7,84 |
8,8 |
8,8 |
8,82 |
8,86 |
8,93 |
8,95 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R = 1 [kΩ] |
|
|
K |
0,97 |
1,03 |
1,04 |
0,97 |
1,02 |
0,96 |
0 |
0,02 |
0,02 |
0,035 |
0,01 |
Tabela18 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Uwe [V] |
3 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
14 |
16 |
18 |
U0 [V] |
1,96 |
3,9 |
4,94 |
5,94 |
5,97 |
6,95 |
7,97 |
8,92 |
8,95 |
8,98 |
9,02 |
9,08 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R = 10 [kΩ] |
|
|
K |
0,97 |
1,04 |
1 |
0,03 |
0,98 |
1,02 |
0,95 |
0,03 |
0,015 |
0,02 |
0,03 |
Wyznaczenie minimalnych wartości napięcia wejściowego, przy których napięcie stabilizacji będzie stabilizowane.
Lp. |
U0 stab |
Uwe min |
|
1 |
8,6 |
11 |
R = 0,1 [kΩ] |
2 |
8,80 |
11 |
R = 1 [kΩ] |
3 |
8,95 |
12 |
R = 10 [kΩ] |
Wykres zbiorczy 3 (wg tabel 16-18)
Po obliczeniu współczynnika stabilizacji K oraz wnikliwej analizie wykresu ustaliłem, że minimalne napięcie wejściowe Uwe min potrzebne do uzyskania nominalnego napięcia stabilizacji U0 wynosi dla oporników R = 0,1[kΩ] i R = 1 [kΩ] 11 [V], a dla opornika R = 10 [kΩ] 12 [V]. Powyżej tych napięć (Uwe min ) współczynnik stabilizacji uzyskuje wartości z zakresu <0 - 0,045> co na wykresie widoczne jest pod postacią fragmentów krzywej o bardzo małym nachyleniu do osi X. Wynika z tego, że nominalny prąd stabilizacji doszedł do pewnej granicy i ustabilizował swoją wartość. Dalsze zwiększanie napięcia wejściowego nie ma sensu.
6. Wykresy zbiorcze dla układów a i b w zestawieniu obrazującym analogiczne charakterystyki.
Układ regulacyjny stabilizatora, w którym połączone są ze sobą 2 tranzystory bipolarne ( na wykresie jako b) przy zadanych wartościach rezystancji uszykuje mniejsze nominalne napięcie stabilizacji przy podanych wartościach napięcia wejściowego w porównaniu z układem regulacyjnym stabilizatora z jednym tranzystorem bipolarnym. Z wykresu wynika, że najlepsze właściwości stabilizacyjne ma układ zawierający jeden tranzystor i opornik o rezystancji 10 [kΩ], jego krzywa uzyskuje przebieg o najmniejszym kącie nachylenia do osi X. Ogólnie lepsze charakterystyki napięcia stabilizacji w funkcji oporu uzyskuje układ regulacji stabilizatora z jednym tranzystorem, ponieważ obserwujemy mniejsze zmiany nominalnego abilizacji U0.
Analizując przebieg nominalnego napięcia stabilizacji U0 w funkcji prądu stabilizacji można powiedzieć, że obydwa układy mają identyczne przebiegi. Potwierdza to graficzne przedstawienie charakterystyk na wykresie powyżej. Nie pozwala to na stwierdzenie, który układ ma lepsze właściwości.
W przypadku porównania dwóch układów stabilizatora na podstawie nominalnego napięcia stabilizacji w funkcji napięcia wejściowego można wyciągnąć następujące wnioski.
Układ stabilizacji b przy takich samych wartościach napięcia wejściowego uzyskuje mniejsze nominalne napięcie stabilizacji. Obydwa układy mniej więcej w tym samym momencie zaczynają uzyskiwać stabilne wartości napięcia U0. W obydwu przypadkach najlepsze właściwości stabilizacji wykazują układy z rezystancja o wartości 10 [kΩ].
U0 = f(R) przy Uwe = const.
9,3
9,35
9,4
9,45
9,5
9,55
9,6
9,65
9,7
0
2
4
6
8
10
12
R [kΩ]
Uo [V]
Uwe = 14 [V]
Uwe = 16 [V]
Uwe = 18 [V]
U0 = f(I0) przy R = const.
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0
20
40
60
80
100
I0 [mA]
U0 [V]
R = 0,1 [kΩ]
R = 1 [kΩ]
R = 10 [kΩ]
U0 = f(Uwe) przy R = const.
0
2
4
6
8
10
12
0
5
10
15
20
Uwe [V]
U0 [V]
R = 0,1[kΩ]
R = 1 [kΩ]
R = 10 [kΩ]
U0 = f(R) przy Uwe = const.
8,65
8,7
8,75
8,8
8,85
8,9
8,95
9
9,05
9,1
0
2
4
6
8
10
12
R [kΩ]
Uo [V]
Uwe = 14 [V]
Uwe = 16 [V]
Uwe = 18 [V]
U0 = f(I0) przy R= const.
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0
20
40
60
80
100
I0 [mA]
U0 [V]
R = 0,1 [kΩ]
R = 1 [kΩ]
R = 10 [kΩ]
U0 = f(Uwe) przy R = const.
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0
5
10
15
20
Uwe [V]
U0 [V]
R = 0,1 [kΩ]
R = 1 [kΩ]
R = 10 [kΩ]
U0 = f(R) przy Uwe = const.
8,6
8,8
9
9,2
9,4
9,6
9,8
0
2
4
6
8
10
12
R [kΩ]
Uo [V]
Uwe = 14 [V]a
Uwe = 16 [V]a
Uwe = 18 [V]a
Uwe = 14 [V]b
Uwe = 16 [V]b
Uwe = 18 [V]b
U0 = f(I0) przy R = const.
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0
20
40
60
80
100
I0 [mA]
U0 [V]
R = 0,1 [kΩ]a
R = 1 [kΩ]a
R = 10 [kΩ]a
R = 0,1 [kΩ]b
R = 1 [kΩ]b
R = 10 [kΩ]b
U0 = f(Uwe) przy R = const.
0
2
4
6
8
10
12
0
5
10
15
20
Uwe [V]
U0 [V]
R = 0,1 [kΩ]a
R = 1 [kΩ]a
R = 10 [kΩ]a
R = 0,1 [kΩ]b
R = 1[kΩ]b
R = 10 [kΩ]b
Wyszukiwarka
Podobne podstrony:
sprawko fizyka cw 10 doc
CW 10 DOC
Ćw 10 Obwód szeregowy RLC w stanie nieustalonym DOC
ćw 10 fiz ostatecznie doc
ćw 10 11 Praca z danymi doc
CW 51 (10) DOC
ZIA Ćw 10 Badanie mikroprocesorowego przekaźnika nadprądowego czasowego RIT 433 doc
Karta sprawozdania cw 10
Cw 10 (51) Pomiar ładunku właściwego e m elektronu
ćw 10 tabelki do protokołu
mik ćw 4' 10 2014(1)
ćw 10 Interpolacja
Ćw 10 Stabilizatory napięć i pr±dów stałych
cw 10
Cw 5 10 Analiza tolerancji i od Nieznany
Cw 10 Uklad calkujacy i rozniczkujacy
Mikrobiologia Ćw. 10, weta semestr 3, Semestr 3, Mikrobiologia
ćw.10.Badanie właściwości łuku prądu stałego, Elektrotechnika - notatki, sprawozdania, Urządzenia el
więcej podobnych podstron