STABILIZATORY CIĄGŁE

Tematem ćwiczenia jest badanie podstawowych właściwości stabilizatorów napięcia stałego
o pracy ciągłej. Badane są:

I. Proste stabilizatory napięcia:

- układ podstawowy z diodą Zenera,

- układ z dodatkowym wtórnikiem emiterowym,

- układ z dodatkowym ujemnym sprzężeniem zwrotnym,

II. Stabilizator napięcia z układem scalonym MAA 723.

Proste stabilizatory napięcia

I.1. Opis badanych układów

Do badania prostych stabilizatorów napięcia wykorzystuje się wkładkę DA061A. Schemat ideowy układów wkładki przedstawiono na rys. 1.

Rys. 1. Schematy ideowe prostych stabilizatorów napięcia

wkładka DA061A

Do zacisków oznaczonych R₁₀, R₂₀ i R₃₀ należy włączyć odpowiednio dobrane rezystory. Na płycie czołowej wkładki znajdują się cztery gniazda służące do przyłączenia:

• regulowanego źródła napięcia wejściowego stabilizatorów (SA0011),

• obciążenia stabilizatorów (SA1111 lub SA7312),

• woltomierza cyfrowego,

• oscyloskopu.

Wybór stabilizatora dokonuje się przełącznikiem „stab 1 2 3".

I.2. Obserwacje i pomiary

W celu dokonania pomiarów podstawowych parametrów stabilizatorów należy:

- Wmontować rezystory R₁₀, R₂₀, R₃₀ o wartościach podanych w tabeli 1.

Wartości te zostały tak dobrane aby stabilizatory pracowały poprawnie w zakresie napięcia wejściowego 9 - 12 V przy prądzie obciążenia 0 - 25 mA.

- Zestawić połączenia wg rys. 2.

Rys. 2. Schemat połączeń układu do pomiarów podstawowych parametrów prostych stabilizatorów napięcia.

- Sprawdzić czy w założonych zakresach zmian napięcia wejściowego i prądu obciążenia stabilizatory pracują poprawnie.

- Zmierzyć charakterystyki wyjściowe stabilizatorów (napięcie wyjściowe w funkcji prądu obciążenia) w taki sposób, aby z pomiarów można było obliczyć dynamiczne rezystancje wyjściowe dla prądów obciążenia małego (rzędu 1 mA) i zbliżonego do maksymalnego. Dla każdego stabilizatora należy zmierzyć dwie takie charakterystyki: przy minimalnym i maksymalnym założonym napięciu wejściowym. Obliczyć rezystancje wyjściowe.

- Zmierzyć współczynniki stabilizacji napięciowej badanych układów przy prądach obciążenia jak poprzednio. Napięcie wejściowe zmieniać w założonych granicach.

W sprawozdaniu zamieścić porównanie wartości podstawowych parametrów użytkowych zmierzone we wszystkich trzech układach. W szczególności wyjaśnić zmiany wartości mierzonych parametrów w funkcji prądu obciążenia i napięcia wejściowego.

Stabilizator napięcia z układem scalonym MAA 723

II.1. Opis badanego układu

Badany stabilizator napięcia z układem scalonym MAA 723 zawiera wszystkie podstawowe bloki funkcjonalne stabilizatora napięcia: źródło napięcia odniesienia, wzmacniacz błędu oraz blok regulacyjny. Układ ten umożliwia zrealizowanie stabilizatora z ograniczeniem prądu wyjściowego i o różnych wartościach nominalnych napięcia wyjściowego. Wartość napięcia odniesienia wynosi ok. 6,8 V. Do pomiarów wykorzystuje się wkładkę DA061B. Schemat ideowy wkładki przedstawiono na rys. 3.

Rys. 3. Schemat ideowy stabilizatora napięcia z układem scalonym MAA 723

Pomiędzy cztery pary zacisków umieszczone na płytce drukowanej włącza się rezystory dobrane tak aby uzyskać założone napięcie wyjściowe.

II.2. Obserwacje i pomiary

Do pomiarów wykorzystywane są następujące przyrządy:

• regulowane źródło napięcia stałego SA0011,

• regulowane źródło prądowe SA1111 lub przystawka charakterograficzna SA7312,

• przełącznik dwukanałowy SA7312.

- Wmontować rezystory R_A, R_B i R_C o wartościach podanych w tabeli 1.

Wartości rezystorów zostały tak dobrane aby napięcie wyjściowe wynosiło 5,6 ± 0,2 V. Maksymalny prąd wyjściowy stabilizatora wynosi 30 mA.

- Zestawić połączenia wg rys. 4.

Rys. 4. Schemat połączeń układu do badania scalonego stabilizatora napięcia

(wkładka DA061B)

- Sprawdzić w jakim zakresie napięć wejściowych stabilizator pracuje poprawnie,

- Zmierzyć charakterystykę wyjściową Uwy(Iwy) stabilizatora dla stałego napięcia wejściowego leżącego w zakresie 10 do 20 V.

W sprawozdaniu porównać maksymalny zmierzony prąd wyjściowy stabilizatora z określonym powyżej. Wyjaśnić ewentualną różnicę.

- Zmierzyć średni współczynnik stabilizacji napięciowej.

- Obliczyć średnią rezystancję wyjściową stabilizatora w zakresie stabilizacji napięcia wyjściowego.

- Obejrzeć przebiegi napięć na wyjściu badanego układu przy skokowych zmianach prądu obciążenia. Zaobserwować również zmiany napięcia wyjściowego przy wymuszeniu wpływania prądu do wyjścia stabilizatora.

Tab. 1. Zestawienie rezystancji potrzebnych do wykonania ćwiczenia

R10	43 Ω
R20	82 Ω
R30	150 Ω
RA	1,8 kΩ
RB	8,2 kΩ
RC	1,5 kΩ

1

---