Объект и средства исследования

 

Объектами исследования являются параметрический и компенсационный стабилизаторы напряжения, собранные на плате №3. Параметрический стабилизатор включает в себя стабилитрон VD6 и балластный резистор R1. Компенсационный стабилизатор содержит в качестве регулирующего элемента транзистор VT1, усилитель VA1, делитель напряжения R2-R3. Нагрузкой служит переменный резистор R_H.

Для измерения тока и напряжений используются многопредельный стрелочный амперметр и электронный вольтметр.

 

ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА

 

1. Включить электронный вольтметр и после прогрева установить режим измерения постоянного напряжения. Включить тумблеры В1 на центральной панели и В3-1 на плате №3. Тумблер В3-2 поставить в положение II.

2. Исследование параметрического стабилизатора напряжения.

2.1 Снять зависимость U_ВЫХ = f (U_ВХ) на холостом ходу, т.е. при I_H = 0. Для этого, не подключая нагрузку, вращать ручку «Рег. U_ВХ» от одного крайнего положения до другого, измеряя при этом поочерёдно напряжения U_ВХ (клеммы 1 и х) и U_ВЫХ (клеммы 2 и х). Результаты измерений записывать в табл.1 протокола испытаний. По окончании опыта отключить питание тумблером В1 или В3-2.

2.2 Снять внешнюю характеристику U_ВЫХ = f (I_H) при U_ВХ = U_ВХmax. Для этого подключить нагрузку R_H1 в соответствии с рис.6 и повернуть ручку «Рег. U_ВХ» по часовой стрелке до упора. После проверки преподавателем включить питание стенда и подсоединить вольтметр к нагрузке R_H1 (клеммы m и x). Изменяя сопротивление R_H1 от максимума до минимума, записывать в табл.2 показания амперметра I_H и вольтметра U_ВЫХ. После завершения опыта отключить питание.

3. Исследование компенсационного стабилизатора напряжения.

3.1 Снять зависимость U_ВЫХ = f (U_ВХ) на холостом ходу, т.е. при I_H = 0. Опыт производится аналогично опыту 2.1, но напряжение U_ВЫХ измеряется на клеммах 3 и x. Результаты записать в табл.3 протокола испытаний. По окончании опыта отключить питание стенда.

3.2 Снять внешнюю характеристику U_ВЫХ = f (I_H) при U_ВХ = U_ВЫХmax. Подсоединив нагрузку в соответствии со схемой на рис.7, провести опыт аналогично опыту 2.2. Результаты записать в табл.4 протокола испытаний.

3.3 Выключить тумблеры В3-1 и В1, согласовать результаты с преподавателем, отключить приборы и разобрать электрическую цепь.

 

ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТА

 

1. По данным табл.1 и табл.3 на рис.8 построить графики зависимостей U_ВЫХ = f (U_ВХ) при I_H = 0 для параметрического и компенсационного стабилизаторов.

2. По данным табл.2 и табл.4 на рис.9 построить внешние характеристики U_ВЫХ = f (I_H) для параметрического и компенсационного стабилизаторов.

3. По графикам U_ВЫХ = f (U_ВХ) вычислить значения коэффициентов стабилизации К_СТ для параметрического и компенсационного стабилизаторов, используя участки с наиболее стабильным выходным напряжением. Результаты вычислений записать в табл.5.

4. По графикам U_ВЫХ = f (I_H) вычислить значения выходных сопротивлений R_ВЫХ для параметрического и компенсационного стабилизаторов используя участки с наиболее стабильным выходным напряжением. Результаты вычислений записать в табл.5.

 

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

 

1. Поясните назначение стабилизаторов постоянного напряжения.

2. Какими параметрами характеризуют качество работы стабилизаторов постоянного напряжения?

3. Как классифицируются стабилизаторы напряжения?

4. Укажите особенности ВАХ полупроводникового стабилитрона.

5. Опишите принцип действия параметрического стабилизатора.

6. Опишите принцип действия компенсационного стабилизатора.

7. Поясните характер зависимостей U_ВЫХ = f (U_ВХ) при I_H = 0 для параметрического и компенсационного стабилизаторов.

8. Поясните вид внешней характеристики U_ВЫХ = f (I_H) для параметрического и компенсационного стабилизаторов.

9. Дайте сравнительный анализ параметрического и компенсационного стабилизаторов постоянного напряжения.

 

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

 

1. Основы промышленной электроники /Под ред. В.Г. Герасимова – М.: Высшая школа, 1986. – с. 243-250

2. Лабораторные работы по основам промышленной электроники /Под ред. В.Г. Герасимова. – М.: Высшая школа, 1977. – С. 87-89.

 

 

Приложение

ПРОТОКОЛ ИСПЫТАНИЙ

к лабораторной работе №11а «Исследование

стабилизаторов постоянного напряжения»

 

1.

Исследование параметрического стабилизатора

 

1.1 Снятие зависимости U_ВЫХ = f (U_ВХ) при I_H = 0

 

Таблица 1

UВХ, В
UВЫХ, В

 

 

1.2 Снятие внешней характеристики U_ВЫХ = f (I_H) при U_ВХ =

 

Таблица 2

IН, А
UВЫХ, В

 

 

2.

Исследование компенсационного стабилизатора

 

2.1 Снятие зависимости U_ВЫХ = f (U_ВХ) при I_H = 0

Таблица 3

UВХ, В
UВЫХ, В

 

2.2 Снятие внешней характеристики U_ВЫХ = f (I_H) при U_ВХ =

Таблица 4

IН, А
UВЫХ, В