POLITECHNIKA RADOMSKA Im. Kazimierza Pułaskiego WYDZIAŁ TRANSPORTU |
LABORATORIUM ELEKTRONIKI |
Data:
|
|||||
Wykonali: |
|
Grupa: |
|
Zespół: |
|
Rok akademicki:
|
|
Temat: |
Badanie stabilizatorów
|
Nr ćwiczenia: I
|
Ocena: |
|
Cel ćwiczenia:
Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z zasadą działania stabilizatorów napięcia i prądu oraz wyznaczenia ich parametrów.
Badanie stabilizatora zbudowanego na diodzie Zenera.
U0 = f (Uwe) |
U0 = f (I0) |
|||||
Uwe |
U0 |
I0 |
Uwy |
Iwy |
I0 |
Robc |
[V] |
[V] |
[mA] |
[V] |
[mA] |
[mA] |
[k] |
1,98 |
1,23 |
0 |
8,65 |
0,9 |
27 |
10 |
4,8 |
3 |
0 |
8,65 |
1,1 |
27,7 |
7 |
7,5 |
4,3 |
0 |
8,65 |
1,6 |
27,5 |
5 |
10,35 |
6,8 |
0 |
8,65 |
2,7 |
24,5 |
3 |
13 |
8,4 |
0,12 |
8,64 |
4,3 |
24 |
2 |
15,6 |
8,53 |
4,5 |
8,62 |
8,77 |
21 |
1 |
16,2 |
8,55 |
6,2 |
8,62 |
11 |
19 |
0,8 |
20,5 |
8,56 |
15 |
8,58 |
14 |
14 |
0,6 |
23,2 |
8,60 |
20 |
8,56 |
17 |
12 |
0,5 |
25,5 |
8,63 |
25 |
8,52 |
21 |
8 |
0,4 |
Charakterystyki stabilizatora z diodą Zenera.
3. Badanie tranzystorowego stabilizatora napięcia.
Uo = f (Uwe) |
Uo = f (Io) |
||||
Uwe |
Uo |
Uwy |
Iwy |
Robc |
|
[V] |
[V] |
[V] |
[mA] |
[k] |
|
1,96 |
1,29 |
8,17 |
0,8 |
10 |
|
4,7 |
4 |
8,16 |
1 |
8 |
|
7,46 |
6,78 |
8,16 |
1,2 |
6 |
|
9,99 |
7,89 |
8,16 |
2 |
4 |
|
12,32 |
7,99 |
8,15 |
4 |
2 |
|
14,6 |
8,01 |
8,14 |
8 |
1 |
|
16,3 |
8,02 |
8,14 |
16 |
0,6 |
|
18,95 |
8,04 |
8,13 |
20 |
0,4 |
|
21,02 |
8,06 |
8,12 |
27 |
0,3 |
|
23,1 |
8,08 |
6,12 |
40 |
0,2 |
4. Badanie stabilizatora napięcia z kompensacją.
U0 = f (Uwe) |
U0 = f (I0) |
||||
Io |
Uwe |
U0 |
Io |
U0 |
R |
[mA] |
[V] |
[V] |
[mA] |
[V] |
[] |
0,86 |
2,05 |
0,91 |
89 |
8,975 |
100 |
3,5 |
4,80 |
3,542 |
45 |
8,975 |
200 |
6,15 |
7,47 |
6,146 |
30 |
8,976 |
300 |
8,5 |
10,10 |
8,67 |
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 |
|
|
|
5. Badanie stabilizatora prądu.
Iwy = f(Uwe) |
Iwy = f(Uwe) |
||
Uwe |
Iwy |
Iwy |
Ro |
[V] |
[mA] |
[mA] |
[k |
1,97 |
0,26 |
1,4 |
10 |
4,75 |
1,6 |
1,8 |
8 |
7,52 |
2,4 |
2,4 |
6 |
10,27 |
3,22 |
3,6 |
4 |
12,88 |
4,4 |
7,2 |
2 |
15,47 |
6,8 |
7,25 |
1,5 |
16,39 |
7 |
7,25 |
1 |
10,67 |
7,1 |
7,25 |
0,8 |
23,3 |
7,15 |
7,25 |
0,5 |
25,94 |
7,2 |
7,25 |
0,3 |
6. Wnoski:
Najprostszym stabilizatorem, wykorzystywanym jedynie w układach o niskim poborze prądu, jest stabilizator złożony z diody Zenera i rezystora. Ponieważ przy zmianach poboru prądu z takiego stabilizatora, znacząco zmienia się prąd płynący przez diodę Zenera, układ ten może zasilać małe urządzenia o stałym poborze prądu.
Dzięki zastosowaniu tranzystora szeregowego, w następnym stabilizatorze, możemy uniknąć silnego wpływu obciążenia stabilizatora na stałość napięcia wyjściowego. Dioda Zenera jest jedynie źródłem napięcia wzorcowego, a nie jak w wypadku poprzedniego stabilizatora, głównym elementem wykonawczym. Kilkakrotnie wzrasta także prąd, jaki możemy pobierać z takiego stabilizatora. Dzięki takim parametrom, układ ten znajduje zastosowanie w wielu urządzeniach elektronicznych powszechnego użytku.
Kolejny badany przez nas stabilizator napięcia posiada kompensacyjny układ sprzężenia zwrotnego, pozwalający automatycznie korygować zmiany napięcia wyjściowego spowodowane zmianami obciążenia. Dzięki temu, uzyskujemy jeszcze lepsze własności stabilizujące układu.
Nowoczesne stabilizatory scalone posiadają ponadto zabezpieczenia przeciwzwarciowe oraz kompensację temperaturową źródła napięcia odniesienia. Wszystkie stabilizatory napięcia musza mieć odpowiednie napięcie zasilania, wyższe od napięcia znamionowego o kilka woltów, by móc spełniać swoje zadanie.
Badany przez nas stabilizator prądu ma prąd znamionowy około 7.25 mA. Układ wychodzi z obszaru stabilizacji, gdy rezystancja obciążająca zwiększa się. Ograniczeniem jest tu napięcie zasilające stabilizator. Jeżeli jest ono niskie, to prąd stabilizatora nie będzie wysoki.