LABORATORIUM Z ELEKTRONIKI
	STABILIZATORY NAPIĘCIA STAŁEGO

Celem ćwiczenia jest poznanie i zilustrowanie zasad działania stabilizatorów napięcia o pracy ciągłej oraz sposobu poprawy ich parametrów.

Sekwencja stabilizatorów jest tak dobrana, aby pokazać układowe sposoby poprawy ich parametrów roboczych poprzez stopniowe rozbudowywanie schematu. Pierwszy stopień poprawy parametrów polega na rozdzieleniu funkcji źródła napięcia odniesienia i elementu regulacyjnego. W drugim dodano ujemne sprężenie zwrotne, kontrolującego różnicę napięć wyjściowego i odniesienia, o wzmocnieniu w pętli znacznie większym od 1.

Podane wyżej trzy typy stabilizatorów wbudowane są we wkładce typu DA061A, której schemat dołączony jest do sprawozdania.

Schemat połączeń układu do pomiarów podstawowych

parametrów prostych stabilizatorów napięcia

OBLICZENIA WSTĘPNE I PROJEKTOWE

We wszystkich układach przyjęliśmy napięcie wejściowe Uwe=8 - 10[V]. Prąd płynący przez diodę Zenera może zmieniać się w granicach od 3[mA] do 30[ mA].

a) stabilizator z diodą Zenera ( stab .1).

b) stabilizator z wtórnikiem emiterowym ( stab.2 )

c) stabilizator ze sprzężeniem zwrotnym ( tab. )

POMIARY

Pomiary podstawowych parametrów prostych stabilizatorów napięcia. Po wmontowaniu rezystorów R10,R20.R30 o wartościach obliczonych powyżej ,należy:

-sprawdzić ,czy w założonych zakresach zmian napięcia wyjściowego i prądu obciążenia stabilizatory pracują poprawnie,

-zmierzyć średnie rezystancje wyjściowe oraz średnie współczynniki stabilizacji napięciowej badanych stabilizatorów w zakresach stabilizacji napięć wyjściowych.

WSO - współczynnik stabilizacji od obciążenia ,będący względną zmianą napięcia wyjściowego przy zmianie prądu obciążenia od wartości minimalnej do maxymalnej

Stabilizator napięcia z diodą Zenera

Uwe = 10 V					Uwe = 12 V
LP	Uwy [ V]	I [mA]	Rwy[	WSO[%]	Uwy [V]	I [mA]	Rwy[	WSO[%]
1	5.88	0.3			5.95	0.3
2	5.89	0.3			5.89	0.9
3	5.87	0.6			5.86	1.4
4	5.85	0.8			5.83	1.8
5	5.79	1.4			5.73	2.35
6	5.47	1.7			5.44	2.48
7	4.17	2.15			477	2.65
8	2.5	2.8			3.54	3.15
9	0.87	3.4			2.63	3.51

Stabilizator napięcia z diodą Zenera i wtórnikiem emiterowym

Uwe = 10 V					Uwe = 12 V
LP	Uwy [ V]	I [mA]	Rwy[	WSO[%]	Uwy [V]	I [mA]	Rwy[	WSO[%]
1	5.79	0.6			5.84	0.35
2	5.76	1.6			5.8	1.1
3	5.75	2.2			5.8	1.7
4	5.73	3			5.8	2.1
5	5.74	3.9			5.8	2.3
6	5.74	4.9			5.7	4.8
7	5.73	5.4			5.6	5.6
8	5.38	5.9			5.3	5.9
9	4.22	5.9			4.3	5.9
10	1	6			1	6

Stabilizator napięcia ze sprężeniem zwrotnym

Uwe = 10 V					Uwe = 12 V
LP	Uwy [ V]	I [mA]	Rwy[	WSO[%]	Uwy [V]	I [mA]	Rwy[	WSO[%]
1	5.64	0.5			5.78	0.3
2	5.65	0.9			5.78	1
3	5.64	1.2			5.77	1.9
4	5.64	1.5			5.77	2.6
5	5.63	2.2			5.77	3.2
6	5.62	3			5.76	4.2
7	5.62	3.9			5.76	5.
8	5.62	4.5			5.76	5.3
9	5.6	5.7			5.69	5.6
10	5.36	5.8			5.18	5.9
11	4.79	5.9			4.38	5.9
12	1	6			3.11	6

Stabilizator napięcia z układem scalonym

Uwe = 10 V					Uwe = 12 V
LP	Uwy [ V]	I [mA]	Rwy[	WSO[%]	Uwy [V]	I [mA]	Rwy[	WSO[%]
1	5.8	0.4			5.9	0.3
2	5.8	1.1			5.9	0.5
3	5.8	2			5.9	1.6
4	5.79	3			5.89	2.3
5	5.79	3.3			5.89	2.7
6	5.78	3.9			5.89	3.6
7	5.77	4			5.87	4
8	5.7	4.6			5.86	4.7

Wnioski

Powyższe obserwacje były dokonywane dla napięć obciążających 8V i 10V.

Z otrzymanych na oscyloskopie charakterystyk możemy stwierdzić, że układ stabilizatora oparty tylko na diodzie Zenera jest bardzo czuły na różnice wielkości oporu jakim go obciążamy. Wraz ze wzrostem tego oporu znacząco maleje zakres w którym stabilizator ten utrzymuje stałe napięcie niezależnie od wzrostu natężenia prądu.

Charakterystyki drugiego badanego stabilizatora wskazują na to, że stabilizator oparty na diodzie Zenera i wykorzystujący tranzystor bipolarny typu n - p - n , jest lepszy ze względu na dłuższy zakres w którym nie następuje spadek napięcie spowodowany wzrostem natężenia prądu. Zaobserwowaliśmy, że układ pracuje stabilnie od końcowego punktu czyli do miejsca dla którego zwiększenie prądu powodowało drastyczny spadek napięcia, czyli zakończenie pracy stabilizatora.

Układ stabilizatora ze sprzężeniem zwrotnym pozwala utrzymać stałe napięcie dla dużych wartości obciążenia, na co nie pozwalały poprzednie stabilizatory. Wprowadzenie do układu drugiego tranzystora znacznie polepszyło zakres stabilizacji, a tym samym jego funkcjonalność. Stablilizator pracuje stablilnie przez cały swój zakres, czyli przyrost prądu nie spowodował znacznych zmian napięcia.

---