ZESPÓŁ LABORATORIÓW TELEMATYKI W TRANSPORCIE POLITECHNIKA WARSZAWSKA WYDZIAŁ TRANSPORTU Zakład Telekomunikacji w Transporcie
LABORATORIUM PODSTAW ELEKTRONIKI

SPRAWOZDANIE Z ĆWICZENIA NR 10

(Temat ćwiczenia)

Układ regulacyjny stabilizatora.

SKŁAD ZESPOŁU: 1. Wojciech Łuczak 2. Kowalski Maciej	GRUPA SRK	SEMESTR VI

Data wykonania ćwiczenia 23.03.2011 r.	Data oddania sprawozdania 30.03.2011 r.

• UKŁAD A

1. Wyznaczanie rodziny charakterystyk U_o=f(R) przy U_we=const.

R	0,1	1	10	Uwe=14[V]
Uo	9,23	9,43	9,51
R	0,1	1	10	Uwe=16[V]
Uo	9,31	9,42	9,49
R	0,1	1	10	Uwe=18 V]
Uo	9,49	9,6	9,66

1. Wyznaczanie rodzin charakterystyk U_o=f(I_o) przy R=const.

Io [mA]	20	30	40	50	60	70	80	90	R=0,1[kΩ]
Uo [V]	2	2,96	3,91	4,96	5,92	6,92	7,8	8,84
Io [mA]	2,5	3,5	4,5	5,5	6,5	7,5	8,5	9,5	R=1[kΩ]
Uo [V]	2,43	3,47	4,39	5,37	6,39	7,34	8,26	9,32
Io [mA]	0,25	0,35	0,45	0,55	0,65	0,75	0,85	0,95	R=10[kΩ]
Uo [V]	2,51	3,47	4,55	5,48	6,55	7,38	8,33	9,41

1. Wyznaczanie rodziny charakterystyk U_o=f(U_we) przy R=const.

Uwe [V]	3	5	6	7	8	9	10	11	12	14	16	18	R=0,1[kΩ]
Uo [V]	2,16	3,97	4,85	5,73	6,58	7,44	8,25	9,13	9,17	9,25	9,33	9,4
	K	0,905	0,88	0,88	0,85	0,86	0,81	0,88	0,04	0,04	0,04	0,035
Uwe [V]	3	5	6	7	8	9	10	11	12	14	16	18	R=1[kΩ]
Uo [V]	2,38	4,32	5,28	6,32	7,29	8,27	9,32	9,34	9,35	9,37	9,39	9,39
	K	0,97	0,96	1,04	0,97	0,98	1,05	0,02	0,01	0,01	0,01	0
Uwe [V]	3	5	6	7	8	9	10	11	12	14	16	18	R=10[kΩ]
Uo [V]	2,51	4,4	5,42	6,38	7,4	8,39	9,32	9,34	9,35	9,37	9,39	9,39
	K	0,945	1,02	0,96	1,02	0,99	0,93	0,02	0,01	0,01	0,01	0

1. Minimalne wartości U_we przy których napięcie U_o będzie stabilizowane dla różnych wartości rezystancji.

Lp.	Uo [V]	Uwemin	R [k]
1	9,4	18	0,1
2	9,39	18	1
3	8,29	18	10

• UKŁAD B

1. Wyznaczanie rodziny charakterystyk U_o=f(R) przy U_we=const.

R [kΩ]	0,1	1	10	Uwe=14[V]
Uo [V]	8,95	9,12	9,23
R [kΩ]	0,1	1	10	Uwe=16[V]
Uo [V]	8,84	8,98	9,13
R [kΩ]	0,1	1	10	Uwe=18[V]
Uo [V]	8,9	9,04	9,16

1. Wyznaczanie rodzin charakterystyk U_o=f(I_o) przy R=const.

Io [mA]	20	30	40	50	60	70	80	R=0,1[kΩ]
Uo [V]	1,99	2,96	3,29	4,92	5,89	6,82	7,8
Io [mA]	2	3	4	5	6	7	8	R=1[kΩ]
Uo [V]	1,87	2,93	3,98	4,49	5,8	6,87	7,89
Io [mA]	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,85	R=10[kΩ]
Uo [V]	2,12	2,99	3,99	4,9	5,95	6,96	7,83	8,39

1. Wyznaczanie rodziny charakterystyk U_o=f(U_we) przy R=const.

Uwe [V]	3	5	6	7	8	9	10	11	12	14	16	18	R=0,1[kΩ]
Uo [V]	1,76	3,67	4,64	5,64	6,62	7,6	8,55	8,62	8,65	8,71	8,77	8,82
	K	0,955	0,97	1	0,98	0,98	0,95	0,07	0,03	0,03	0,03	0,025
Uwe [V]	3	5	6	7	8	9	10	11	12	14	16	18	R=1[kΩ]
Uo [V]	1,93	3,86	4,88	5,8	6,86	7,84	8,84	8,86	8,88	8,9	8,93	8,96
	K	0,965	1,02	0,92	1,06	0,98	1	0,02	0,02	0,01	0,015	0,015
Uwe [V]	3	5	6	7	8	9	10	11	12	14	16	18	R=10[kΩ]
Uo [V]	2,05	3,91	4,99	5,96	6,95	7,96	8,94	8,94	8,94	8,96	8,98	8,99
	K	0,93	1,08	0,97	0,99	1,01	0,98	0	0	0,01	0,01	0,005

1. Minimalne wartości U_we przy których napięcie U_o będzie stabilizowane dla różnych wartości rezystancji R.

Lp.	Uo [V]	Uwemin	R [k]
1	8,82	18	0,1
2	8,90	14	1
3	8,94	11	10

Wnioski:

Podczas ćwiczenia badaliśmy dwa układy. W pierwszym punkcie obserwujemy zmianę napięcia wyjściowego w zależności od rezystancji wyjściowej oraz napięcia wejściowego. Na wykresach U_o =f(R) widać, że ze wzrostem rezystancji obciążenia R tym lepiej jest stabilizowane napięcie wyjściowe U_o. Zwiększanie napięcia wejściowego U_we powoduje wzrost napięcia wyjściowego U_o. Porównując wyniki z układu A i B widać, że napięcie wyjściowe jest większe w układzie A niż B dla takiego samego napięcia U_we.

W następnym punkcie obserwowaliśmy zmianę napięcia wyjściowego, w wyniku czego następowała zmiana prądu wyjściowego, przy różnych wartościach rezystancji. Charakterystyka U_o =f(I_o) jest liniowa, wraz ze wzrostem prądu Io rośnie wartość napięcia U_o. Na charakterystykach U_o =f(I_o) można zaobserwować, że dla małej wartości rezystancji prąd I_o jest bardzo duży. Im większa wartość rezystancji R tym zmniejsza się wartość pobieranego prądu I_o. Między charakterystykami U_o =f(I_o) układu A i B nie ma praktycznie różnicy, wykresy dla tej samej rezystancji pokrywają się. Wynika stąd, że wpływ rezystancji obciążenia R na charakterystykę U_o =f(I_o) jest taki sam dla różnych układów stabilizatorów.

W punkcie trzecim obserwowaliśmy zmianę napięcia wyjściowego względem wejściowego przy różnych wartościach rezystancji. Zmiana napięcia wejściowego U_we powoduje liniowy wzrost napięcia wyjściowego U_o. Napięcie U_o rośnie do pewnej wartości, określonej przez napięcie odniesienia układu stabilizatora. Teoretycznie jest to napięcie 10V. Dla różnych wartości rezystancji R różne są napięcia wejściowe U_we, przy których układ osiąga napięcie stabilizowane U_ostab . Im mniejsza wartość rezystancji R tym większa wartość napięcia U_we przy której układ zaczyna działać poprawnie. Wraz ze wzrostem R większa jest wartość napięcia stabilizowanego U_ostab.

Większe napięcia stabilizowane ma układ A, różnica wynika ze spadków napięć na układzie regulacyjnym stabilizatora. Układ B jest bardziej korzystny, mimo że ma mniejsze napięcie stabilizowane. Układ ten ma dużo korzystniejszy współczynnik stabilizacji. Wartość współczynnika stabilizacji powinna być jak najmniejsza. W układzie A wartość współczynnika dla R= 10 kΩ jest mniejsza niż w układzie B dla tego samego R, lecz w układzie A napięcie jest stabilizowane na mniejszym zakresie napięcia wejściowego.