Politechnika Lubelska w Lublinie |
Laboratorium podstaw elektroniki Ćwiczenie nr 3 |
|||
Nazwisko i imię: Szafraniec Remigiusz |
Semestr IV |
Grupa ED 4.1 |
Rok akadem. 1996/97 |
|
Temat ćwiczenia : Stabilizacja napięcia |
Data wyk. 7.03.97 |
Ocena: |
1. Wyznaczanie charakterystyki statycznej diody Zenera.
Schemat układu.
Typ diody BZP 620
Parametry diody : Uz = 5,6 V Imax = 100 mA Pmax = 1 w
Tabela pomiarów:
Charakterystyka statyczna diody Zenera:
2. Charakterystyka stabilizacji. U2 = f ( U1)
Schemat układu pomiarowego:
Tabela pomiarów:
|
R2= |
110Ω |
|
|
|
R2= |
155Ω |
|
|
|
R2= |
233Ω |
|
|
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 |
2 |
1,48 |
15 |
0 |
15 |
2 |
1,65 |
10 |
0 |
10 |
2 |
1,78 |
5 |
0 |
5 |
3 |
2,32 |
20 |
0 |
20 |
3 |
2,37 |
14 |
0 |
14 |
3 |
2,61 |
10 |
0 |
10 |
4 |
2,85 |
30 |
0 |
25 |
4 |
3,22 |
17 |
0 |
20 |
4 |
3,25 |
12 |
0 |
12 |
5 |
3,55 |
35 |
0 |
32 |
5 |
3,94 |
20 |
0 |
23 |
5 |
4,32 |
18 |
0 |
19 |
6 |
4,18 |
43 |
0 |
43 |
6 |
4,69 |
25 |
0 |
30 |
6 |
5,21 |
20 |
0 |
20 |
7 |
5,1 |
45 |
0 |
45 |
7 |
5,43 |
32 |
0 |
32 |
7 |
5,89 |
38 |
0 |
32 |
8 |
5,66 |
55 |
0 |
52 |
8 |
6,09 |
40 |
0 |
39 |
8 |
6,3 |
40 |
10 |
28 |
9 |
6,22 |
68 |
10 |
58 |
9 |
6,37 |
55 |
19 |
40 |
9 |
6,4 |
60 |
30 |
30 |
10 |
6,41 |
85 |
25 |
58 |
10 |
6,47 |
85 |
40 |
40 |
10 |
6,55 |
82 |
50 |
29 |
11 |
6,47 |
110 |
50 |
58 |
11 |
6,52 |
110 |
60 |
45 |
11 |
6,56 |
110 |
75 |
29 |
12 |
6,51 |
135 |
70 |
65 |
12 |
6,55 |
134 |
80 |
45 |
12 |
6,55 |
140 |
100 |
40 |
13 |
6,55 |
160 |
90 |
65 |
13 |
6,6 |
156 |
100 |
50 |
|
|
|
|
|
3. Wyznaczenie charakterystyki obciążenia.
Tabela pomiarów:
U1=11 V |
|
|
|
U1=9 V |
|
|
|
U2 |
I1 |
I2 |
I3 |
U2 |
I1 |
I2 |
I3 |
V |
mA |
mA |
mA |
V |
mA |
mA |
mA |
6,55 |
110 |
85 |
25 |
6,48 |
62 |
32 |
32 |
6,55 |
110 |
75 |
30 |
6,48 |
62 |
30 |
29 |
6,54 |
110 |
70 |
34 |
6,44 |
64 |
25 |
32 |
6,54 |
110 |
65 |
30 |
6,4 |
65 |
20 |
39 |
6,53 |
110 |
60 |
42 |
6,35 |
65 |
15 |
42 |
6,53 |
111 |
55 |
47 |
6,24 |
68 |
10 |
51 |
6,51 |
111 |
50 |
58 |
6,02 |
73 |
5 |
60 |
6,5 |
111 |
45 |
59 |
5,17 |
90 |
0 |
85 |
6,47 |
111 |
35 |
68 |
|
|
|
|
6,25 |
117 |
10 |
95 |
|
|
|
|
Badania stabilizatora tranzystorowego prądu stałego.
Charakterystyka stabilizacji Uwy=f(Uwe) przy prądzie obciążenia Io=const.
Schemat układu:
Tabela pomiarów:
|
|
I=0 |
|
|
|
|
I=50 |
mA |
|
|
|
I=200 |
mA |
|
Uwe |
Uwe |
Uwy |
Uwy |
Su |
Uwe |
Uwe |
Uwy |
Uwy |
Su |
Uwe |
Uwe |
Uwy |
Uwy |
Su |
V |
V |
V |
V |
- |
V |
V |
V |
V |
- |
V |
V |
V |
V |
- |
0 |
15 |
0 |
5,19 |
- |
0 |
14 |
0 |
5,18 |
- |
0 |
13 |
0 |
5,11 |
- |
2 |
13 |
0 |
5,19 |
- |
1 |
13 |
0 |
5,17 |
- |
1 |
12 |
0 |
5,11 |
- |
3 |
12 |
0 |
5,19 |
- |
2 |
12 |
0 |
5,16 |
- |
2 |
11 |
0 |
5,1 |
- |
4 |
11 |
0 |
5,18 |
- |
3 |
11 |
0 |
5,16 |
- |
3 |
10 |
-0,1 |
5,02 |
-15,06 |
5 |
10 |
-0,05 |
5,16 |
-51,6 |
4 |
10 |
0 |
5,13 |
- |
3,5 |
9,5 |
-0,5 |
4,67 |
-3,44 |
5,5 |
9,5 |
-0,5 |
5 |
-5,8 |
4,5 |
9,5 |
-0,3 |
4,88 |
-7,7 |
4 |
9 |
-0,8 |
4,32 |
-2,4 |
6 |
9 |
-1,05 |
4,64 |
-2,94 |
5 |
9 |
-0,5 |
4,56 |
-5,1 |
5 |
8 |
-1,5 |
3,64 |
-1,5 |
7 |
8 |
-2,2 |
3,98 |
-1,58 |
6 |
8 |
-1,35 |
3,8 |
-2,1 |
|
|
|
|
|
7,5 |
7,5 |
-3 |
3,69 |
-1,23 |
6,25 |
7,75 |
-1,5 |
3,66 |
-2 |
|
|
|
|
|
Su === -51,6 [-]
5 Charakterystyka obciążenia (zewnętrzna).
Tabela pomiarów:
Io [mA] |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
100 |
120 |
140 |
170 |
190 |
220 |
260 |
Uwy [v] |
0 |
0 |
0,01 |
0,02 |
0,03 |
0,04 |
0,05 |
0,06 |
0,06 |
0,07 |
0,1 |
0,1 |
0,12 |
0,15 |
Uwy [v] |
5,17 |
5,16 |
5,15 |
5,15 |
5,15 |
5,14 |
5,13 |
5,13 |
5,13 |
5,12 |
5,12 |
5,1 |
5,1 |
5,08 |
Charakterystyka zasilacza bez stabilizatora (zewnętrzna).
Tabela pomiarów:
Io [mA] |
280 |
180 |
150 |
100 |
70 |
50 |
47 |
Uwy [V] |
0 |
2 |
2 |
2,2 |
3 |
3,2 |
3,2 |
Uwy [V] |
7,58 |
7,8 |
8,3 |
8,3 |
8,4 |
7,9 |
7,9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Wnioski:
Na podstawie dokonanych pomiarów możemy stwierdzić że dioda Zenera zdolności stabilizacyjne uzyskuje dopiero po przekroczeniu napięcia Zenera czyli w obszarze występowania efektu Zenera - na charakterystyce statycznej jest to miejsce załamania od którego charakterystyka jest najbardziej stroma (występuje przebicie tunelowe diody ). Charakterystyka stabilizacji Uwy=f(Uwe) potwierdza to - widzimy że przy zmianach napięcia wejściowego napięcie wyjściowe jest prawie stałe ale dopiero w zakresie stabilizacji diody, przed tym zakresem dioda Zenera zachowuje się jak zwykła dioda spolaryzowana zaporowo i napięcie wyjściowe zmienia się podobnie jak napięcie wejściowe.
Stabilizacja za pomocą stabilizatora tranzystorowego jest skuteczniejsza widać to na charakterystykach stabilizacji i obciążenia. Charakterystyka obciążenia jest niemal poziomą linią prostą co świadczy o bardzo małych zmianach napięcia wyjściowego przy stosunkowo dużej zmianie obciążenia.