Politechnika Lubelska w Lublinie		Laboratorium elektroniki Ćw. nr 4
Nazwisko: Szczęśniak Sulej Łęcki	Imię: Mirosław Radosław Piotr	Semestr IV	Grupa ED 4.5	Rok akademicki 1996/97
Temat ćwiczeń: Stabilizacja napięcia			Data wykonania: 1997.02.21	OCENA:

Cel ćwiczenia:

Zapoznanie się z elementami służącymi do stabilizacji napięcia i ich działaniem:

stabilizacja parametryczna przy użyciu diody Zenera;

stabilizacja stabilizatorem tranzystorowym przy użyciu układów kompensacyjnych.

Przebieg ćwiczenia:

Badanie diody Zenera:

Wyznaczanie charakterystyki statycznej ( napięciowo-prądowej ) diody Zenera;

Charakterystyka stabilizacji;

Wyznaczanie charakterystyki obciążenia.

Badanie stabilizatora tranzystorowego prądu stałego:

Charakterystyka stabilizacji U_wy=f(U_we) przy prądzie obciążenia I_o=const;

Charakterystyka obciążenia ( zewnętrzna );

Charakterystyka zasilacza Z1 bez stabilizatora ( zewnętrzna ).

Użyte przyrządy:

- zasilacz tranzystorowy ZS-100;

- woltomierze cyfrowe;

- miliamperomierz;

- opornik suwakowy;

- dioda Zenera BZP620 D5V6;

- tranzystorowy stabilizator napięcia;

Wszystkich pomiarów napięcia dokonano woltomierzem cyfrowym, co pozwoliło pominąć dość kłopotliwą metodę kompensacyjną uchybu.

Wykonanie ćwiczenia:

1. Badanie diody Zenera:

1.1 Wyznaczanie charakterystyki statycznej ( napięciowo-prądowej ) diody Zenera;

Schemat do wyznaczania charakterystyki statycznej diody Zenera:

Tabela 1.1

U1	V	1	2	4	5	5.5	6	6.5	7	7.5	8	8.5	9	9.5	10	10.5	10.9
U2	V	1	2	4	4.98	5.45	5.88	6.18	6.32	6.39	6.42	6.45	6.48	6.52	6.52	6.54	6.56
I	mA	0	0	0	0	0	2	6	14	24	34	45	55	66	80	90	100

Wykres 1.1 - charakterystyka statyczna diody Zenera

Charakterystyka stabilizacji

Schemat do wyznaczania charakterystyki stabilizatora i charakterystyki obciążenia
( punkty 1.2 i 1.3 )

Tabela 1.2

R21»60W					R22»50W					R23»40W
U1	U2	I1	I2	I3	U1	U2	I1	I2	I3	U1	U2	I1	I2	I3
V	V	mA	mA	mA	V	V	mA	mA	mA	V	V	mA	mA	mA
0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
1	0.86	0	0	0	1	0.8	2	0	4	1	0.7	5	0	7
2	1.70	5	0	8	2	1.61	7	0	9	2	1.39	12	0	13
3	2.55	9	0	10	3	2.43	11	0	12	3	2.07	19	0	20
4	3.38	13	0	14	4	3.22	16	0	17	4	2.76	27	0	27
5	4.20	16	0	17	5	4.03	21	0	21	5	3.5	34	0	33
6	5.10	20	0	20	6	4.83	25	0	25	6	4.18	41	0	39
7	5.81	26	2	22	7	5.6	31	1	29	7	4.88	49	0	45
8	6.28	38	10	26	8	6.18	40	6	31	8	5.52	57	0	51
9	6.41	59	29	26	9	6.4	60	23	31	9	6.09	67	5	56
10	6.47	82	50	26	10	6.45	81	43	32	10	6.36	83	18	59
10.5	6.50	88	62	26	10.5	6.48	89	55	32	10.5	6.41	90	28	59

Wykres 1.2 - charakterystyka stabilizacji

Wyznaczanie charakterystyki obciążenia.

Schemat jak wyżej.

Tabela 1.3

U11=10 V				U12=8 V
U2	I1	I2	I3	U2	I1	I2	I3
V	mA	mA	mA	V	mA	mA	mA
6.46	80	47	33	6.28	38	10	28
6.47	80	50	29	6.27	38	8	30
6.47	80	45	35	6.20	40	5	35
6.47	80	42	38	6.08	43	4	40
6.47	80	40	40	5.95	46	2	45
6.46	80	38	42	5.79	50	1	50
6.45	80	35	45	5.62	55	0	55
6.44	80	30	50
6.42	80	35	55

Wykres 1.3 - charakterystyki obciążenia

2. Badanie stabilizatora tranzystorowego prądu stałego:

Schemat stabilizatora tranzystorowego

Schemat układu pomiarowego do wszystkich punktów w części 2

2.1 Charakterystyka stabilizacji U_wy=f(U_we) przy prądzie obciążenia I_o=const;

Tabela 2.1

Io=0 mA		Io=30 mA		Io=50 mA
Uwe	Uwy	Uwe	Uwy	Uwe	Uwy
V	V	V	V	V	V
9	4.56	9	4.45	9	4.44
10	5.18	10	5.11	10	5.11
11	5.2	11	5.17	11	5.16
12	5.21	12	5.18	12	5.17
13	5.22	13	5.18	13	5.18
14	5.22	14	5.19	14	5.19
15	5.23	15	5.2	15	5.19
16	5.23	16	5.2	16	5.2
17	5.23	17	5.21	17	5.2
18	5.23	18	5.21	18	5.21
19	5.24	19	5.22	19	5.21
20	5.24	20	5.22	20	5.22
21	5.24	21	5.23	21	5.22
22	5.25	22	5.23	22	5.23
23	5.25	23	5.23	23	5.23
24	5.25	24	5.23	24	5.23
25	5.26	25	5.24	25	5.24

Wykres charakterystyk stabilizacji

2.2 Charakterystyka obciążenia ( zewnętrzna );

Tabela 2.2

U_we=20 V

Io	mA	29	32	35	40	45	50	60	65	70	80
Uwy	V	5.22	5.22	5.22	5.22	5.22	5.22	5.22	5.21	5.21	5.19

Io	mA	90	100	110	120	140
Uwy	V	4.93	4.76	4.72	4.70	4.65

2.3 Charakterystyka zasilacza Z1 bez stabilizatora ( zewnętrzna ).

Pomiar ten służy do porównania pracy zasilacza ze stabilizatorem i bez niego. Stabilizator zostaje wyłączony ( zwarte punkty a-c, b-d ). Napięcie wyjściowe U_we=8 V

Tabela 2.3

Uwy	V	8	8	8	8	8	8
Io	mA	44	50	53	60	70	75

Wykres charakterystyki zewnętrznej zasilacza ze stabilizatorem i bez stabilizatora

Wnioski:

W przeprowadzonym ćwiczeniu została zbadana dioda BZP620 D5V6. Jest to dioda
o napięciu Zenera 5,6 V, czyli powinna ona utrzymywać napięcie o tej wartości. Na podstawie pomiarów widzimy, że napięcie przy którym uzyskuje się stabilizację wynosi ok. 6,5 V. Ponieważ jednak mierzone napięcie było łączone z diody i włączonego z nią szeregowo amperomierza, należy przypuszczać, że różnica ok. 0,9 V odkłada się na rezystancji wewnętrznej amperomierza.

Z charakterystyk stabilizacji widzimy, że im większa rezystancja obciążenia, tym dłużej trwa proces dochodzenia do napięcia stabilnego. Natomiast przy małej rezystancji stosunkowo niewielki wzrost napięcia zasilającego spowoduje wzrost napięcia na diodzie do napięcia Zenera.

Rozpatrując charakterystykę obciążenia widzimy, że im większe napięcie zasilające tym mniej czuła jest dioda na wzrost prądu obciążenia.

Z charakterystyk stabilizacji stabilizatora tranzystorowego widać, że zwiększanie prądu obciążenia nieznacznie wpływa na spadek napięcia wyjściowego ze stabilizatora. W zakresie stabilizacji można zauważyć tylko niewielki wzrost napięcia wyjściowego ( rzędu setnych części wolta ) przy wzroście napięcia wejściowego o nawet kilkanaście woltów.

Można zaobserwować, że przy zmianach prądu obciążenia charakterystyka zewnętrzna zasilacza pozostaje stała, natomiast na charakterystykę zewnętrzną stabilizatora ma wpływ prąd obciązenia.

---