POLITECHNIKA POZNAŃSKA	Laboratorium Metrologii Elektrycznej i Elektronicznej	Rok akademicki 2012/2013
Wydział Elektryczny Rok studiów - 2 Semestr - 3	Nr. ćwiczenia - 2 Temat: Badanie stabilizowanego źródła napięcia
Wykonujący ćwiczenie:	Data wykonania ćwiczenia: 19.10.2012 Data oddania sprawozdania: 26.10.2012	Zaliczenie:

1. Wstęp

Celem ćwiczenia jest zbadanie stabilizowanego źródła napięcia złożonego z diody Zenera i opornika szeregowego. Ćwiczenie obejmuje wyznaczenie współczynnika stabilizacji oraz rezystancji wewnętrznej badanego źródła na podstawie charakterystyk:

- U_wy = f (U_we) dla I_o = const

- U_wy = f (I_o) dla U_we= const

2. Schemat pomiarowy

3. Przebieg pomiarów

Pomiar U_wy wykonuje się metodą różnicową z użyciem źródła napięcia pomocniczego. Należy doprowadzić U_p do równowagi za pomocą regulacji z napięciem wejściowym znamionowym. Wówczas miliwoltomierz wskazuje zero i układ jest w równowadze.

Błąd klasy używanych mierników wynosi 0,5.

4. Pomiary i obliczenia

Wzory potrzebne do obliczeń:

a) Dla stałego prądu I₀

b) Dla stałego napięcia U_we

a) Stały prąd I₀

Lp.	Uwe	δUwe	Uwy	δUwy	S	δS	Uwagi
-	V	%	mV	%	-	%	-
1	8	0,94	0	-	0	15,00	I0= 0 mA Up= 5,22 V
2	9	0,83	47	2,45	0,047	17,45
3	10	0,75	90	1,28	0,090	16,28
4	11	0,68	125	0,92	0,125	15,92
5	12	0,63	167	0,69	0,167	15,69
6	13	0,58	190	0,61	0,190	15,61
7	14	0,54	212	0,54	0,212	15,60
8	15	0,50	230	0,50	-	-
1	8	0,94	0	-	0	15,00	I0= 5 mA Up=4,94 V
2	9	0,83	95	2,47	0,095	17,47
3	10	0,75	230	1,02	0,230	16,02
4	11	0,68	340	0,69	0,340	15,69
5	12	0,63	385	0,61	0,385	15,61
6	13	0,58	420	0,56	0,420	15,56
7	14	0,54	450	0,52	0,450	15,52
8	15	0,50	470	0,50	-	-

Przykładowe obliczenia:

Dla I₀ = 0 mA

%

%



%

Dla I₀ = 5 mA

%

%



%


b) Stałe napięcie U_we

Lp.	I0	δI0	ΔUwy	δΔUwy	Rw	δRw	Uwagi
-	mA	%	mV	%	Ω	%	-
1	0	-	0	-	0	-	Uwe = 10 V Up = 5,34 V
2	4	1,50	40	2,94	10,00	5,94
3	8	0,75	95	1,24	23,75	4,24
4	12	0,50	235	0,50	-	-
1	0	-	0	-	0	-	Uwe = 15V Up = 5,44 V
2	4	2,00	0	-	0	4,00
3	8	1,00	30	1,67	7,50	5,67
4	12	0,67	60	0,83	15,00	4,83
5	16	0,50	100	0,50	-	-

Przykładowe obliczenia:

a) Dla U_we = 10 V

%

%



%

b) Dla U_we = 15 V

%

%

%

5. Wykresy

a)
dla I₀ = const

b)
dla U_we = const

6. Wnioski

Celem naszego ćwiczenia było badanie stabilizowanego źródła napięcia opartego na diodzie Zenera, a następnie wyznaczenie współczynnika stabilizacji S oraz rezystancji wewnętrznej R_w. Pomiarów dokonywaliśmy za pomocą metody różnicowej, gdyż zmiany napięcia Δu_wy są tak małe, że ciężko byłoby je zmierzyć. Wynika z tego, że nie jest to idealny układ stabilizujący, jednakże zmiany te były stosunkowo niskie w porównaniu do zmian na wejściu. Z pomiarów widać, że dla stałego prądu I₀, współczynnik stabilizacji S rośnie wraz ze wzrostem napięcia U_we. To samo działo się z rezystancją R_w przy stałym napięciu U_we. Z charakterystyk zaś widać, że dla stałego prądu I_o, napięcie ΔU_wy rośnie wraz ze wzrostem napięcia U_we. Wzrost ten jest znacznie większy, gdy płynie prąd I₀. Dla stałego napięcia U_we, przy wzroście prądu I₀ wzrasta napięcie ΔU_wy i tutaj mamy odwrotną sytuację, gdyż im mniejsze napięcie U_we, tym wzrost ten jest większy. Charakterystyki są liniowe głównie na początku, później zaś zaczynają się zakrzywiać.

---