1. WSTĘP TEORETYCZNY

Zasilaczem nazywam urządzenie elektroniczne służące do zasilania napięciem stałym innych urządzeń i obwodów elektronicznych. Podstawowymi elementami budowy zasilacza są:

• Układ zabezpieczający składający się z bezpiecznika, zadaniem, którego jest odłączenie zasilania w razie poboru prądu o wyższym natężeniu.

• Transformatora, zbudowanego z dwóch uzwojeń nawiniętych na wspólny rdzeń, zadaniem, którego jest zmiana napięcia wejściowego na napięcie o określonej wartości.
  Transformator

• Prostownika, którego zadaniem jest przekształcenie prądu przemiennego na prąd jednokierunkowy. Podstawowym elementem prostownika jest dioda półprzewodnikowa. Prostownik zawierający jedną diodę półprzewodnikową nazywamy prostownikiem jednopołówkowym, a napięcie wyjściowe występuje przez połowę okresu. Prostownik dwupołówkowa składa się z mostka Graetza, czyli 4 diod, a częstotliwość tętnień na wyjściu jest podwojoną częstotliwością sieci.
  Dioda półprzewodnikowa
  
  Mostek Graetza

• Filtru wygładzającego, składającego się z kondensatora połączonego równolegle z prostownikiem. Zadaniem filtra wygładzającego jest zapewnienie odpowiedniego napięcia, którego wartość zawsze będzie przekraczała dopuszczalne minimum.

• Stabilizatora napięcia, który umożliwia uzyskanie stałej wartości napięcia.

Nasze badania będziemy prowadzili na 3 typach stabilizatorów napięcia. Pierwszy z nich to stabilizator z diodą Zenera. Dioda Zenera jest elementem półprzewodnikowym, stabilizacja napięcia zachodzi dzięki zjawisku przebicia Zenera lub przebicia lawinowego.
Dioda Zenera

Drugi to stabilizator z diodą Zenera i wtórnikiem emiterowym. Dioda w tym układzie jest obciążona wtórnikiem emiterowanym, a prąd obciążony nie ma wpływu na prąd przepływający przez diodę. Możliwe jest więc stosowanie diod o mniejszej mocy.

Trzecim przykładem jest stabilizator z układem LM317L. Składa się on z trzech wyprowadzeń, WE, WY i REG. Wyprowadzenie WE jest podłączone ze źródłem zasilania, wyprowadzenie WY z odbiornikiem, zaś REG służy do połączenia rezystorów.

1. CEL ĆWICZENIA

Badanie przebiegu napięcia na wyjściu stabilizatora. Wyznaczenie charakterystyki prądowo-napięciowej U= f(I), oraz badanie zależności tętnień od obciążenia ΔU= f(I).

1. SCHEMATY UKŁADÓW POMIAROWYCH

• Stabilizator z diodą Zenera

• Stabilizator z diodą Zenera i wtórnikiem emiterowanym
  

• Stabilizator z układem LM317L
  

1. WYNIKI POMIARÓW

Kondensator c = 100  [ηF]

1.Dioda Zenera

Lp	ZAKRES 20 V	ZAKRES 200 mA	ΔU
	𝑼	I
		[mA]	[mV]
1	7,06	1,0	58,7
2	7,01	5,0	60,5
3	6,97	10,8	62,8
4	6,93	15,1	67,2
5	6,78	21,0	619,0
6	6,56	24,9	1030,0

2.Dioda Zenera i wtórnik emiterowy

Lp	ZAKRES 20 V	ZAKRES 200 mA	ΔU
	U	I
	[V]	[mA]	[mV]
1	6,37	0,9	40,0
2	6,30	5,2	44,0
3	6,27	9,8	45,6
4	6,25	15,0	47,2
5	6,24	21,8	51,2
6	6,23	25,5	53,2
7	6,21	31,0	56,8
8	6,20	38,2	59,6
9	6,19	43,4	65,1

3.Stabilizator z układem LM3172

Lp	ZAKRES 20 V	ZAKRES 200 mA	ΔU
	U	I
	[V]	[mA]	[mV]
1	6,88	1,1	28,7
2	6,88	5,2	29,4
3	6,87	10,8	29,9
4	6,87	14,4	30,7
5	6,86	20,4	30,8
6	6,85	25,2	34,4
7	6,83	31,7	63,8
8	6,82	35,7	174
9	6,79	42,9	284
10	6,74	49,5	724

1. CHARAKTERYSTYKI

1. Dioda Zenera.

2. Dioda Zenera i wtórnik emiterowy

3. Stabilizator z układem LM3172

1. WNIOSKI

Przeprowadzone ćwiczenie pozwoliło nam na poznanie specyfikacji oraz wymiaru zmian prądu w poszczególnych rodzajach stabilizatorów. Wyniki uwidoczniły także zaporową charakterystykę diody Zenera oraz umożliwiły ocenę skuteczności każdego ze stabilizatorów poprzez spadki napięć jakie miały miejsce przy zmianie obciążenia. Szczególnie duży spadek ma miejsce przy układzie z samą diodą Zenera. Gdy jest ona wspomagana przez wtórnik emiterowy prąd obciążenia praktycznie nie ma wpływu na diodę co pozwala na przeszło dwukrotne wydajniejszą stabilizację, jednakże o dość stromo opadającej charakterystyce. Skuteczność stabilizatora z układem LM3172 jest podobna jak przy diodzie Zenera z próbnikiem emiterowym, jednakże kształt jej charakterystyki jest zbliżony do reprezentowanej przez samą diodę Zenera. Podobnie mają się wykresy amplitudy tętnień. Od tych wspólnych cech znacząco odbiega charakterystyka U(I), zbliżona do liniowej i rozpościerajaca się na wartościach o rząd mniejszych niż w przypadku innych stabilizatorów. Wykonane przez nas pomiary zależności U(I) są obarczone dużym błędem spowodowane trudnościami w obsłudze oscyloskopu cyfrowego.