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

Studia stacjonarne I stopnia

SPRAWOZDANIE Z ĆWICZENIA NR 6

Parametryczny stabilizator napięcia

AUTOR SPRAWOZDANIA 1. Paweł Wontorski SKŁAD ZESPOŁU 1. Kamil Rolek 2. Paweł Wontorski	GRUPA SRK	SEMESTR IV

Data wykonania ćwiczenia 12.04.2012	Data oddania sprawozdania 19.04.2012

1. WSTĘP TEORETYCZNY

Celem ćwiczenia nr 6 było poznanie od strony praktycznej zasady działania stabilizatora napięcia poprzez wykonanie pomiarów dla określonego układu i analizę otrzymanych wyników.

1. PRZEBIEG ĆWICZENIA

2.1. Rodzina charakterystyk U₀ = f(U_we) przy I₀ = const i współczynnik K

Przeprowadzono pomiary dla trzech stałych wartości I₀ przy regulowanym napięciu wejściowym U_we. Wyznaczono również współczynnik stabilizacji napięcia zgodnie ze wzorem:

Uzyskano następujące wartości U₀ oraz K:

Uwe [V]	2,8	3	4	5	6	7	8	9	10	12	14	16	18
dla I0 = 1 mA	U0 [V]	2,33	2,52	3,54	4,56	5,51	6,12	6,19	6,22	6,24	6,29	6,33	6,37
	K		1,04	1,05	1,02	1,01	0,95	0,88	0,89	0,90	0,84	0,86	0,88
dla I0 = 1,5 mA	U0 [V]	2,13	2,36	3,32	4,28	5,3	6,07	6,18	6,22	6,24	6,28	6,33	6,36
	K		1,01	1,09	1,03	1,03	0,98	0,89	0,89	0,90	0,84	0,86	0,88
dla I0 = 2 mA	U0 [V]	1,88	2,02	2,88	4,11	5,03	5,95	6,18	6,12	6,23	6,28	6,32	6,36
	K		1,07	1,11	1,05	1,05	1,00	0,91	0,89	0,90	0,84	0,86	0,88

W tej części ćwiczenia określone zostały również wartości U_wemin dla U₀ = 6,2 [V] dla wyżej podanych trzech wartości prądu:

dla I₀ = 1 [mA]: 8,1 [V]

dla I₀ = 1,5 [mA]: 8,5 [V]

dla I₀ = 2 [mA]: 8,5 [V]

Na podstawie tabeli narysowano rodzinę charakterystyk U₀ i charakterystyk K dla różnych I₀:

2.2. Rodziny charakterystyk przy U_we = const i rezystancja R_wyj

Przeprowadzono pomiary dla pięciu stałych wartości U_we przy regulowanym I₀. Uzyskano następujące wartości U₀ i I_z oraz obliczono prąd I_we jako sumę I_z i I₀.

dla:

U₀ = f(I₀) przy U_we = const

I₀ = f(U₀) przy U_we = const

I₀ + I_z = f(U₀) przy U_we = const (I₀ + I_z = I_we)

Wyznaczono również wyjściową rezystancję dynamiczną zgodnie ze wzorem:

	I0	0,75	1,00	2,00	4,00	6,00	8,00	10,00	15,00
dla Uwe = 7 [V]	U0	6,15	6,13	5,99	5,19	4,26	3,32	2,41	0,21
	Iwe	1,95	1,98	2,29	4,01	6,00	8,00	10,00	15,00
	Iz	1,20	0,98	0,29	0,01	0,00	0,00	0,00	0,00
	Rwyj		-80	-140	-400	-465	-470	-455	-440
dla Uwe = 9 [V]	U0	6,23	6,22	6,21	6,18	6,04	5,27	4,36	1,91
	Iwe	5,92	5,90	5,99	6,10	6,40	8,02	10,00	15,00
	Iz	5,17	4,90	3,99	2,10	0,40	0,02	0,00	0,00
	Rwyj		-40	-10	-15	-70	-385	-455	-490
dla Uwe = 12 [V]	U0	6,29	6,29	6,28	6,27	6,24	6,22	6,19	5,05
	Iwe	12,26	12,27	12,17	12,22	12,21	12,28	12,50	15,01
	Iz	11,51	11,27	10,17	8,22	6,21	4,28	2,50	0,01
	Rwyj		0	-10	-5	-15	-10	-15	-228
dla Uwe = 14 [V]	U0	6,33	6,33	6,33	6,31	6,29	6,27	6,25	6,19
	Iwe	16,45	16,48	16,48	16,55	16,58	16,61	16,66	17,07
	Iz	15,70	15,48	14,48	12,55	10,58	8,61	6,66	2,07
	Rwyj		0	0	-10	-10	-10	-10	-12
dla Uwe = 18 [V]	U0	6,42	6,42	6,41	6,40	6,38	6,36	6,35	6,30
	Iwe	24,95	24,88	24,93	25,00	25,02	25,07	25,30	24,81
	Iz	24,20	23,88	22,93	21,00	19,02	17,07	15,30	9,81
	Rwyj		0	-10	-5	-10	-10	-5	-10

Na tej podstawie narysowano rodzinę charakterystyk U₀ = f(I₀) przy U_we = const:

Rodzina charakterystyk I_we = f(U₀) przy U_we = const

Charakterystyki wspólne dla danych U_we:

Charakterystyka rezystancji wyjściowej R_wy:

1. WNIOSKI

Analiza wykresów przedstawionych w sprawozdaniu pozawala wyciągnąć następujące wnioski:

• dla wykresu U₀ w funkcji U_we: wyraźnie widać szybki wzrost napięcia do wartości około 6-7 [V] (U_wemin wynosi 6,2 [V]) a następnie jego stabilizację (dalszy przyrost wartości jest nieznaczny). Dotyczy to pomiarów dla wszystkich trzech badanych wartości prądu I₀;

• uzyskano następujące wartości napięć U_wemin przy których następowała stabilizacja (U₀ = 6,2 [V]: 8,1 [V] dla I₀ = 1 [mA]; 8,5 [V] dla I₀ = 1,5 [mA]; 8,5 [V] dla I₀ = 2 [mA]; na wyżej wymienionym wykresie można odnaleźć odwzorowanie tych wartości;

• dla wykresu K w funkcji U_we: współczynnik stabilizacji napięcia K maleje (z wyjątkiem początkowego odcinka) aż do napięcia U_we około 9-10 [V], przy czym im większy prąd I₀ tym większe K. Powyżej U_we = 9 [V] zaczyna nieznacznie rosnąć, ale charakterystyki są niemal identyczne dla wszystkich trzech wartości prądu I₀;

• dla wykresu U₀ w funkcji I₀: z analizy charakterystyk wynika, że im wyższe napięcie U_we (badano dla 5 wartości) tym szybciej maleje wartość napięcia U₀ przy wzroście prądu I₀. Odnosząc to do konkretnych wartości napięcia U_we: dla 14 i 18 [V] charakterystyki są do siebie bardzo podobne, a spadek wartości ledwo zauważalny, dla 12 [V] sytuacja jest podobna do wartości I₀ = 10 [mA]; najwyraźniejszy, niemal prostoliniowy spadek można zaobserwować dla U_we najmniejszego, tj. = 7 [V];

• wykres charakterystyk I_we w funkcji U₀ potwierdza wyżej określone zależności, ponadto: prądy I_we przyjmują wartości tym większe, im większe są wartości U_we;

• charakterystyki prądów dla trzech różnych napięć U_we przedstawiają rozpływ prądu I_we na prądy I_z i I₀; przy wzroście napięcia U₀ wartość prądu I_z rośnie, a I₀ maleje; punkt przecięcia charakterystyk tych prądów przesuwa się ku wyższym wartościom U₀ przy coraz wyższych analizowanych napięciach wejściowych U_we;

• na wykresie R_wy w funkcji prądu I₀ widać spadek wartości rezystancji wyjściowej wraz ze wzrostem wartości prądu I₀ tym wolniejszy im większe wartości napięcia U_we analizujemy.