Ćwiczenie Nr 2

Elementy Stabilizacyjne

Cel ćwiczenia

Pomiar charakterystyki U=f(I) diody Zenera, projekt prostego stabilizatora z diodą Zenera, pomiar współczynnika stabilizacji.

Wykaz przyrządów

Dz - dioda Zenera BZP 620 C11

V - woltomierz napięcia stałego

mA - miliamperomierz prądu stałego

Atr - autotransformator

Zs - zasilacz stabilizowany

Os - oscyloskop dwukanałowy

Pomiar charakterystyki U=f(I)

Wyznaczenie I_max

Schemat pomiarowy

Tabele pomiarowe

U [V]	0,02	0,5	0,7	0,9	1,2	1,5	1,9	2,3
I [mA]	0,0004	0,0005	0,0013	0,0018	0,0024	0,003	0,0039	0,0051

2,9	3,3	3,7	4,3	5	8	10,1	Umin 10,4	10,41
0,0068	0,0082	0,0095	0,0115	0,0144	0,0183	0,0357	Imin 0,556	1

10,44	10,48	10,57	10,62	10,67	10,72	10,77	10,82	Umax 10,89
2	4,1	10	20	30	40	50	60	Imax 70

Wyznaczenie R_z

Charakterystyka prądowo-napięciowa U=f(I)

Wyznaczenie R_S

Pomiar współczynnika stabilizacji

Schemat pomiarowy

Wyznaczenie współczynnika

Wnioski

Aby układ wykazywał właściwości stabilizacyjne wartość prądu I_Z musi zawierać się w przedziale 0,5-70mA. Poniżej wartości I_Zmin układ traci własności stabilizacyjne, a przekroczenie I_{Z max} spowoduje zniszczenie diody. Jakość stabilizacji charakteryzuje współczynnik stabilizacji k zdefiniowany jako stosunek względnej zmiany napięcia wyjściowego do względnej zmiany napięcia wejściowego. Układ ma tym lepsze własności stabilizacyjne im wartość rezystancji szeregowej R_S jest większa, a wartość rezystancji R_Z diody mniejsza.

Aby układ stabilizatora opartego na diodzie Zenera nie tracił własności stabilizacji punkt pracy powinien znajdować się w zakresie <I_zmin - I_max> w naszym przypadku <1.27 - 14.93> . Poniżej wartości 1.27 układ traci własność stabilizacji , natomiast powyżej wartości 14.93 istnieje niebezpieczeństwo zniszczenia elementów. Jakość stabilizacji charakteryzuje współczynnik stabilizacji (k) . Wyliczony przez nas jako stosunek względnej zmiany napięcia wyjściowego do względnej zmiany napięcia wejściowego wyniósł 0.11 . Natomiast liczony ze wzoru 4.42 wyniósł 0.056 a układ mógł by mieć jeszcze lepsze własności stabilizacji gdyby wartość rezystancji szeregowej R_s była większa a wartość rezystancji dynamicznej r_z mniejsza.

---