Technikum elektryczne w Opolu |
Pracownia Elektryczna i Elektroniczna |
||||||
|
Badanie stabilizatorów napięcia |
Numer ćwiczenia
2 |
|||||
Rok szkolny 2004/ 2005 |
Klasa
|
Grupa
|
Data wyk. Ćwiczenia
22.09.2004 |
Data oddania
27.09.2004 |
Ocena |
Podpis |
Nr. w dzienniku
|
Cel ćwiczenia:
Zapoznanie się z zasadą działania i właściwościami stabilizatorów.
Wyznaczanie charakterystyk przejściowych i obciążeniowych
Schemat badanego układu
z diodą Zenera
Tabela pomiarowa
TYP STABILIZATORA |
|||||
Iwy=0 |
Iwy=0,5 Iwy max →20 mA |
Iwy=Iwy max →40 mA |
|||
Uwe |
Uwy |
Uwe |
Uwy |
Uwe |
Uwy |
V |
V |
V |
V |
V |
V |
2 |
1,7 |
2 |
1,8 |
2 |
1,2 |
4 |
3,9 |
4 |
3,6 |
4 |
2,4 |
6 |
5,9 |
6 |
5,5 |
6 |
3,8 |
8 |
7,9 |
8 |
7,1 |
8 |
5,1 |
10 |
9,9 |
10 |
8,6 |
10 |
6,3 |
12 |
10,8 |
12 |
9,8 |
12 |
7,6 |
14 |
10,9 |
14 |
10,8 |
14 |
8,7 |
16 |
11 |
16 |
10,9 |
16 |
10,2 |
18 |
11,1 |
18 |
11 |
18 |
10,9 |
20 |
11,1 |
20 |
11,1 |
20 |
11 |
22 |
11,1 |
22 |
11,1 |
22 |
11 |
25 |
11,2 |
25 |
11,2 |
25 |
11,1 |
TYP STABILIZATORA |
|||||
Uwe=0,8 Uwen |
Uwe=Uwen |
Uwe=1,1 Uwen |
|||
Iwy |
Uwy |
Iwy |
Uwy |
Iwy |
Uwy |
mA |
V |
mA |
V |
mA |
V |
40 |
11,1 |
39 |
11,3 |
40 |
11,3 |
35 |
11,1 |
36 |
11,3 |
35 |
11,3 |
32 |
11,1 |
35,2 |
11,3 |
28 |
11,3 |
27 |
11,2 |
33,5 |
11,3 |
25,5 |
11,3 |
23 |
11,2 |
31 |
11,3 |
21 |
11,3 |
19 |
11,2 |
30 |
11,3 |
18 |
11,4 |
17 |
11,2 |
25,8 |
11,3 |
16 |
11,4 |
14 |
11,2 |
23 |
11,3 |
14 |
11,5 |
12 |
11,2 |
20 |
11,4 |
12,8 |
11,4 |
10 |
11,2 |
16 |
11,4 |
12,3 |
11,5 |
9,8 |
11,2 |
14 |
11,4 |
11,7 |
11,5 |
0 |
11,2 |
7 |
11,4 |
10 |
11,5 |
Charakterystyka
Przejściowa
obciążeniowa
UKŁAD NR 2
Schemat badanego układu
Stabilizator ze wzmacniaczem jednostopniowym
Tabela pomiarowa
TYP STABILIZATORA |
|||||
Iwy=0 |
Iwy=0,5 Iwy max →45 mA |
Iwy=Iwy max →90 mA |
|||
Uwe |
Uwy |
Uwe |
Uwy |
Uwe |
Uwy |
V |
V |
V |
V |
V |
V |
2 |
1,0 |
2 |
0,4 |
2 |
0,4 |
4 |
2,7 |
4 |
2,5 |
4 |
2,2 |
6 |
4,9 |
6 |
4,2 |
6 |
4,1 |
8 |
6,7 |
8 |
6,2 |
8 |
5,8 |
10 |
8,5 |
10 |
8 |
10 |
7,5 |
12 |
10 |
12 |
10 |
12 |
9,3 |
14 |
10 |
14 |
9,8 |
14 |
10 |
16 |
10 |
16 |
9,9 |
16 |
9,7 |
18 |
10 |
18 |
9,9 |
18 |
9,9 |
20 |
10 |
20 |
9,9 |
20 |
10 |
22 |
10 |
22 |
9,9 |
22 |
10 |
25 |
10,1 |
25 |
9,9 |
25 |
10 |
TYP STABILIZATORA |
|||||
Uwe=0,8 Uwen |
Uwe=Uwen |
Uwe=1,1 Uwen |
|||
Iwy |
Uwy |
Iwy |
Uwy |
Iwy |
Uwy |
mA |
V |
mA |
V |
mA |
V |
90 |
9,9 |
90 |
9,9 |
90 |
10 |
70 |
9,9 |
70 |
9,9 |
70 |
9,9 |
60 |
9,9 |
60 |
9,9 |
60 |
9,9 |
50 |
9,9 |
50 |
9,9 |
50 |
9,9 |
35 |
9,8 |
35 |
9,9 |
35 |
9,9 |
25 |
9,8 |
25 |
9,9 |
25 |
9,9 |
20 |
9,8 |
20 |
9,8 |
20 |
9,9 |
15 |
9,8 |
15 |
9,9 |
15 |
9,9 |
13 |
9,8 |
13 |
9,9 |
13 |
9,8 |
11 |
9,8 |
11 |
9,8 |
11 |
9,9 |
10 |
9,8 |
10 |
9,9 |
10 |
9,9 |
9 |
9,8 |
9 |
9,9 |
9 |
9,9 |
0 |
10,1 |
0 |
10,1 |
0 |
10,1 |
Charakterystyki
przejściowa
obciążeniowa
Wyznaczanie zakresu stabilizacji
U,e (U,min;U,max)
-układ pierwszy
Iwy =0 U,e (11,1V;11,2V)
Iwy=20mA U,e (10,8V;11,2V)
Iwy=40mA U,e (10,9V; 11,2V)
-układ drugi
Iwy =0 U,e (10;10,1V)
Iwy=45mA U,e (10V;9,9V)
Iwy=49mA U,e (10V; 10V)
Wyznaczanie napięcia różnicowego We-Wy
ΔUr=U, -Uo
-dla układu pierwszego
ΔUr=1,7-2=-0,3
-dla układu drugiego
ΔUr=2,7-4=-1,3
Wyznaczanie współczynnika stabilizacji zmian napięcia wyjściowego
Su=ΔUo\ΔU1
-pierwszy układ
ΔUo=Uomax-Uomin=25V-12V=13V
ΔUI=11,2V-10,8V=0,4V
Su=13V\0,4V≈32,5 [V\V]
-drugi układ
ΔUo=25V-14V=9V
ΔUI=10V-10V=0V
Su=9V\0V=0V [V\V]
Uwagi i wnioski
Stabilizatory to układy które wytwarzają stałe napięcie o wartości niezależnej od czynników zewnętrznych (od zmian napięcie wejściowego oraz od prądu wyjściowego). W zależności od budowy rozróżniamy stabilizatory parametryczne i kompensacyjne o działaniu ciągłym lub impulsowym.
Z naszych pomiarów wynika, że zdecydowanie najgorszym stabilizatorem okazał się stabilizator parametryczny. Zadecydowało o tym między innymi zastosowanie diody Zenera jako regulatora napięcia ( zważywszy na skończoną wartość rezystancji dynamicznej tej diody ).
Lepiej za to stabilizował napięcie stabilizator tranzystorowy ze wzmacniaczem jednostopniowym. Wynika stąd, że stabilizatory kompensacyjne znacznie lepiej utrzymują stały poziom napięcia wyjściowego niż stabilizatory parametryczne ( są bardziej odporne na zmiany obciążenia ).