1. Podaj i zdefiniuj parametry charakterystyczne diod stabilizacyjnych (Zenera).

napięcie przewodzenia U_f przy określonym prądzie przewodzenia I_f,

-Prąd wsteczny I_R przy określonym napięciu wstecznym U_R U_z,

-napięcie stabilizacji U_Z, określone przy danym prądzie I_Z ,

-temperaturowy współczynnik zmian napięcia stabilizacji wyrażany 1/^o C lub %/^oC, określony przy danym prądzie I_Z:L_Uz=(1/U_z)*(dU_z/dT),

-Rezystancja różniczkowa (dynamiczna) r_Z = ((d)U_z/(d)I_z)

2. Podaj parametry dopuszczalne diod stabilizacyjnych (Zenera) i wzór na dopuszczalny

prąd stabilizacji.

Najważniejszymi parametrami dopuszczalnymi diod stabilizacyjnych są: -Maksymalna moc strat P_max oraz maksymalna temperatura złącza T_jmax –maksymalny stały prąd przewodzenia I_{f max} –zakres zmian temperatur otoczenia, w którym dioda może pracować i być przechowywana. Znajomość parametrów P_max oraz U_z umożliwia wyznaczenie maksymalnego dopuszczalnego prądu stabilizacji I_zmax=P_max/U_z.

3. Narysować i omówić charakterystykę rzeczywistą diody stabilizacyjnej oraz jej

aproksymację odcinkowo-liniową.

Typowy obszar pracy diod stabilizacyjnych to zaporowa polaryzacja w zakresie przebicia tj. w obszarze, gdzie obserwuje się gwałtowny wzrost prądu diody przy niewielkim wzroście napięcia. Rozróżnia się dwa zasadnicze mechanizmy przebicia złącza – przebicie Zenera i przebicie lawinowe. Charakterystyczne różnice we właściwościach diod stabilizacyjnych, związane z mechanizmem przebicia to wartość napięcia stabilizacji U_z oraz

temperaturowego współczynnika względnych zmian napięcia stabilizacji (L)_Uz . Diody, w

których występuje przebicie Zenera, charakteryzują się małymi, poniżej 5V , wartościami

napięcia stabilizacji oraz ujemną wartością UZ a ( Z U maleje wraz ze wzrostem temperatury).

Przy lawinowym przebiciu diody obserwuje się wartości napięć Z U powyżej 7V oraz dodatnią wartość UZ a ( Z U rośnie wraz ze wzrostem temperatury). W diodach o napięciach stabilizacji 5 7 Z V <U < V równocześnie występują oba mechanizmy przebicia, w związku z

czym charakteryzują się one małą wartością UZ a (napięcie stabilizacji Z U w nieznacznym stopniu zależy od zmian temperatury).

4. Narysować układ prostego zasilacza stabilizowanego z diodą stabilizacyjną i wyjaśnić

jego zasadę działania.

Najprostszy układ stabilizatora napięcia z wykorzystaniem diody stabilizacyjnej

przedstawiono na Rys. 2a. W układzie tym stabilizator tworzą rezystor R wraz z diodą

stabilizacyjnąD_b. Dioda D_b stabilizuje napięcie wyjściowe u₀, a więc znacznie zmniejsza

zależność zmian napięcia u₀ od zmian napięcia wejściowego U₁ oraz rezystancji obciążenia

R₀ (lub prądu obciążenia i₀ ).

5. Narysować układ do pomiaru charakterystyki ( ) 0 1 u u stabilizatora i omówić zasadę

pomiaru ( 1 u – napięcie wejściowe stabilizatora, 0 u – napięcie wyjściowe).

Opisać dokładnie oscylogram. Zanotować nastawy oscyloskopu (VOLTS/DIV) obu

kanałów. Oś prądu I (oś Y) należy wyskalować w miliamperach mA, natomiast oś

napięcia U (oś X) należy wyskalować w woltach V . Należy pamiętać, Ŝe prąd diody

odczytywany jest jako napięcie na rezystorze R2, którego rezystancja wynosi 1. Zatem

wartość prądu diody równa jest co do wartości napięciu na rezystorze R2 np. jeśli nastawa

oscyloskopu w kanale Y VOLTS/DIV=5mV , wówczas na oscylogramie należy przyjąć

jednostkę 5mA.

6. Narysować układ do pomiaru charakterystyki i0 u1) stabilizatora i omówić zasadę

pomiaru (u1 – napięcie wejściowe stabilizatora, i0 – prąd wyjściowy).

Zmierzyć charakterystykę przejściową stabilizatora U₀ (U₁ ) , a następnie zastąpić rezystor R₀ opornicą dekadową i dokonać pomiaru charakterystyki obciążenia stabilizatora U0(I0) przy U1=10V, przy czym zmiany napięcia wejściowego dokonuje się poprzez zmiany napięcia regulowanego źródła napięcia RZN tablicy montażowej TM1, natomiast zmiany prądu wyjściowego I0= U0/ RO dokonuje się poprzez zmiany rezystancji obciążenia (opornicy dekadowej) od 10kdo 10