ZESPÓŁ LABORATORIÓW TELEMATYKI W TRANSPORCIE POLITECHNIKA WARSZAWSKA WYDZIAŁ TRANSPORTU Zakład Telekomunikacji w Transporcie
|
LABORATORIUM ELEKTRONIKI II |
SPRAWOZDANIE Z ĆWICZENIA NR 10
UKŁAD REGULACYJNY
STABILIZATORA
AUTOR SPRAWOZDANIA: Igor Rębas
SKŁAD ZESPOŁU: Igor Rębas Adam Sławek |
GRUPA SRD |
SEMESTR VI |
Data wykonania ćwiczenia 23.03.2011 |
Data oddania sprawozdania 30.03.2011
|
Pomiary oraz rodzina charakterystyk dla układu a napięcia stabilizacji w funkcji rezystancji, przy stałym napięciu wejścia.
Tabela1 |
|
|
|
|
R [k ] |
0,1 |
1 |
10 |
|
U0 [V] |
9,41 |
9,51 |
9,56 |
|
|
|
|
dla Uwe = 14 [V] |
|
|
|
|
|
|
Tabela2 |
|
|
|
|
R [k ] |
0,1 |
1 |
10 |
|
U0 [V] |
9,42 |
9,48 |
9,55 |
|
|
|
|
dla Uwe = 14 [V] |
16 [V] |
|
|
|
|
|
Tabela3 |
|
|
|
|
R [k ] |
0,1 |
1 |
10 |
|
U0 [V] |
9,48 |
9,52 |
9,57 |
|
|
|
|
dla Uwe = 14 [V] |
18 [V] |
Wykres zbiorczy 1 (wg tabel 1-3)
Pomiary oraz rodzina charakterystyk dla układu a napięcia stabilizacji w funkcji prądu, przy stałej rezystancji.
Tabela4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
I0 [mA] |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
U0 [V] |
1,98 |
2,98 |
3,93 |
4,93 |
5,94 |
6,95 |
7,96 |
8,88 |
|
|
|
|
|
|
|
R = 0,1 [k] |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Tabela5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
I0 [mA] |
2,5 |
3,5 |
4,5 |
5,5 |
6,5 |
7,5 |
8,5 |
9,5 |
U0 [V] |
2,42 |
3,47 |
4,47 |
5,29 |
6,35 |
7,39 |
8,4 |
9,34 |
|
|
|
|
|
|
|
R = 1 [k] |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Tabela6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
I0 [mA] |
0,25 |
0,35 |
0,45 |
0,55 |
0,65 |
0,75 |
0,85 |
0,95 |
U0 [V] |
2,48 |
3,6 |
4,51 |
5,49 |
6,6 |
7,41 |
8,53 |
9,39 |
|
|
|
|
|
|
|
R = 10 [k] |
|
Wykres zbiorczy 2 (wg tabel 4-6)
3. Pomiary oraz rodzina charakterystyk dla układu a napięcia stabilizacji w funkcji napięcia wejściowego, przy stałej rezystancji.
Tabela7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Uwe [V] |
3 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
14 |
16 |
18 |
U0 [V] |
2,16 |
4 |
4,87 |
5,82 |
6,69 |
7,58 |
8,33 |
9,16 |
9,27 |
9,34 |
9,4 |
9,49 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R = 0,1 [k] |
|
|
|
0,92 |
0,87 |
0,95 |
0,87 |
0,89 |
0,75 |
0,83 |
0,11 |
0,035 |
0,03 |
0,045 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Tabela8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Uwe [V] |
3 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
14 |
16 |
18 |
U0 [V] |
2,46 |
4,43 |
5,44 |
6,42 |
7,4 |
8,38 |
9,35 |
9,39 |
9,4 |
9,41 |
9,43 |
9,45 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R = 1 [k] |
|
|
|
0,985 |
1,01 |
0,98 |
0,98 |
0,98 |
0,97 |
0,04 |
0,01 |
0,005 |
0,01 |
0,01 |
Tabela9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Uwe [V] |
3 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
14 |
16 |
18 |
U0 [V] |
2,51 |
4,37 |
5,43 |
6,47 |
7,5 |
8,54 |
9,38 |
9,41 |
9,42 |
9,43 |
9,45 |
9,46 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R = 10 [k] |
|
|
|
0,93 |
1,06 |
1,04 |
1,03 |
1,04 |
0,84 |
0,03 |
0,01 |
0,005 |
0,01 |
0,005 |
Wyznaczenie minimalnych wartości napięcia wejściowego, przy których napięcie stabilizacji będzie stabilizowane.
Lp. |
U0stab |
Uwe min |
|
1 |
9,27 |
12 |
R = 0,1 [kΩ] |
2 |
9,39 |
11 |
R = 1 [kΩ] |
3 |
9,38 |
10 |
R = 10 [kΩ] |
Wykres zbiorczy 3 (wg tabel 7-9)
Pomiary oraz rodzina charakterystyk dla układu b napięcia stabilizacji w funkcji rezystancji, przy stałym napięciu wejścia.
Tabela10 |
|
|
|
|
R [k ] |
0,1 |
1 |
10 |
|
U0 [V] |
8,74 |
8,9 |
9,01 |
|
|
|
|
dla Uwe = 14 [V] |
|
|
|
|
|
|
Tabela11 |
|
|
|
|
R [k ] |
0,1 |
1 |
10 |
|
U0 [V] |
8,75 |
8,91 |
9,02 |
|
|
|
|
dla Uwe = |
16 [V] |
|
|
|
|
|
Tabela12 |
|
|
|
|
R [k ] |
0,1 |
1 |
10 |
|
U0 [V] |
8,8 |
8,94 |
9,05 |
|
|
|
|
dla Uwe = |
18 [V] |
Wykres zbiorczy 3 (wg tabel 10-12)
Pomiary oraz rodzina charakterystyk dla układu b napięcia stabilizacji w funkcji prądu, przy stałej rezystancji.
Tabela13 |
|
|
|
|
|
|
|
|
I0 [mA] |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
|
U0 [V] |
1,95 |
2,93 |
3,94 |
4,97 |
6 |
6,88 |
7,89 |
|
|
|
|
|
|
|
|
R = 0,1 [k] |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Tabela14 |
|
|
|
|
|
|
|
|
I0 [mA] |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
U0 [V] |
2,13 |
3,05 |
3,95 |
4,94 |
5,94 |
6,89 |
7,94 |
|
|
|
|
|
|
|
|
R = 1 [k] |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Tabela15 |
|
|
|
|
|
|
|
|
I0 [mA] |
0,2 |
0,3 |
0,4 |
0,5 |
0,6 |
0,7 |
0,8 |
0,85 |
U0 [V] |
1,92 |
3,11 |
4,08 |
5,12 |
6,25 |
7,02 |
8,02 |
8,29 |
|
|
|
|
|
|
|
R = 10 [k] |
Wykres zbiorczy 3 (wg tabel 13-15)
Pomiary oraz rodzina charakterystyk dla układu b napięcia stabilizacji w funkcji napięcia wejściowego, przy stałej rezystancji.
Tabela16 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Uwe [V] |
3 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
14 |
16 |
18 |
U0 [V] |
1,75 |
3,68 |
4,65 |
5,65 |
6,61 |
7,59 |
8,58 |
8,6 |
8,64 |
8,7 |
8,75 |
8,8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R = 0,1 [k] |
|
|
K |
0,965 |
0,97 |
1 |
0,96 |
0,98 |
0,99 |
0,02 |
0,04 |
0,03 |
0,025 |
0,025 |
Tabela17 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Uwe [V] |
3 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
14 |
16 |
18 |
U0 [V] |
1,93 |
3,94 |
4,82 |
5,92 |
6,83 |
7,88 |
8,8 |
8,81 |
8,82 |
8,84 |
8,85 |
8,87 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R = 1 [k] |
|
|
K |
1,005 |
0,88 |
1,1 |
0,91 |
1,05 |
0,92 |
0,01 |
0,01 |
0,01 |
0,005 |
0,01 |
Tabela18 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Uwe [V] |
3 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
14 |
16 |
18 |
U0 [V] |
1,98 |
4,01 |
4,98 |
5,96 |
6,96 |
7,96 |
8,92 |
8,92 |
8,93 |
8,94 |
8,96 |
8,97 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R = 10 [k] |
|
|
K |
1,015 |
0,97 |
0,98 |
1 |
1 |
0,96 |
0 |
0,01 |
0,005 |
0,01 |
0,005 |
Wyznaczenie minimalnych wartości napięcia wejściowego, przy których napięcie stabilizacji będzie stabilizowane.
Lp. |
U0 stab |
Uwe min |
|
1 |
8,58 |
10 |
R = 0,1 [kΩ] |
2 |
8,80 |
10 |
R = 1 [kΩ] |
3 |
8,92 |
10 |
R = 10 [kΩ] |
Wykres zbiorczy 3 (wg tabel 16-18)
6. WNIOSKI
Obydwa układy mają zbliżone do siebie charakterystyki. Poprzez analizę uzyskanych danych możemy stwierdzić, że układ A (jeden tranzystor bipolarny) i układ B (dwa tranzystory bipolarne) działają i spełniają zadanie jakie się przed nimi stawia, a więc stabilizują napięcie.
Analizując wykres charakterystyk U0 = f(I0) przy stałym R jesteśmy w stanie powiedzieć, że nie widać znaczących różnic w charakterystykach pomiędzy układami z jednym i dwoma tranzystorami bipolarnymi. Jedyną różnica jaka możemy dostrzec jest to, że układ B przy takich samych wartościach I0 uzyskuje mniejsze wartości U0.
Charakterystyka napięcia wyjściowego Uo od prądu wyjściowego Io ma charakter liniowy. Przy większej rezystancji R, napięcie wyjściowe Uo osiąga większe wartości przy mniejszej wartości prądu wyjściowego Io.
Minimalne napięcie wejściowe Uwe przy którym napięcie wyjściowe U0 będzie stabilizowane możemy znaleźć na charakterystyce Uo=f(Uwe) spoglądając na moment, w którym charakterystyka gwałtownie zmniejsza swoje pochylenie. Powyżej tych napięć (Uwe min ) współczynnik stabilizacji uzyskuje niewielki przedział wartości, co oznacza że nominalny prąd stabilizacji doszedł do pewnej granicy i ustabilizował swoją wartość. Dalsze zwiększanie napięcia wejściowego nie ma sensu.
Współczynnik stabilizacji napięcia, od chwili gdy napięcie wejściowe Uwe osiąga minimalną wartość przy której napięcie U0 będzie stabilizowane, ma wartość bardzo bliską zeru.