2.2. Исследование характеристик стабилитрона

Цель работы

1. Построение обратной ветви вольт-амперной характеристики стабилитрона и определение напряжений стабилизации.

2. Вычисление тока и мощности, рассеиваемой стабилитроном.

3. Определение дифференциального сопротивления стабилитрона по вольт-амперной характеристике.

4. Исследование изменения напряжения на стабилитроне при изменении сопротивления в схеме параметрического стабилизатора.

Порядок проведения работы

Эксперимент 1. Измерение напряжения и вычисление тока через стабилитрон

а) Откройте файл I2_11 (рис. 2.5). Измерьте значение напряжения U_СТ на стабилитроне при значениях ЭДС источника, равных: 0В, 4В, 6В, 10В, 15В, 20В, 25В, 30В, 35В, запишите показания напряжения U_СТ стабилизации.

Рисунок 2.5

б) Вычислите ток I_СТ стабилитрона для каждого значения напряжения U_СТ.

в) По данным таблицы постройте вольт-амперную характеристику стабилитрона.

г) Оцените по вольт-амперной характеристике стабилитрона напряжение стабилизации.

д) Вычислите мощность P_СТ, рассеиваемую на стабилитроне при напряжении .

е) Измерьте наклон ВАХ в области стабилизации напряжения и оцените дифференциальное сопротивление стабилитрона в этой области.

Эксперимент 2. Получение нагрузочной характеристики параметрического стабилизатора

а) Подключите резистор параллельно стабилитрону (файл I2_21). Значение ЭДС установите равным 20В. Включите схему. Снимите показание напряжения U_СТ на стабилитроне.

б) Повторите пункт а) при коротком замыкании и при сопротивлении резистора R_L= 100Ом, 300Ом, 600Ом, 1kОм.

в) Рассчитайте ток I₁ через резистор R, включенный последовательно с источником, ток I_L через резистор R_L, и ток стабилитрона I_СТ для каждого значения R_L из пунктов а) и б).

Эксперимент 3. Получение ВАХ стабилитрона на экране осциллографа

Откройте файл I2_31 (рис. 2.6). Включите схему. Запишите экспериментальные значения напряжения стабилизации, полученные из графика на экране осциллографа.

Рисунок 2.6

Результаты экспериментов

Эксперимент 1. Измерение напряжения и вычисление тока через стабилитрон

а)…в) Данные для построения ВАХ стабилитрона				г) Построение ВАХ стабилитрона.
Е, В	Uпр, mВ	Iпр, mА
0
4
6
10
15
20
25
30
35

д) Напряжение стабилизации.

UСТАБ

Измерение

___________________

е) Мощность рассеивания стабилитрона Р_СТ при напряжении Е = 20 В.

РСТ

Измерение

___________________

ж) Дифференциальное сопротивление стабилитрона, определенное по наклону графика в рабочей области.

Rдиф

Измерение

___________________

Эксперимент 2. Получение нагрузочной характеристики параметрического стабилизатора

Напряжение стабилитрона U_CT и значения I₁, I_L, I_CT при Е = 20 В.

RL, Ом	UCT, B	I1, mA	IL, mA	ICT, mA
75
100
200
300
600
1k
К.З.

Эксперимент 3. Получение ВАХ стабилитрона на экране осциллографа

Напряжение стабилизации, определенное из вольт-амперной характеристики, полученной при помощи осциллографа.

UСТАБ

Измерение

___________________

Вопросы к защите

1. Объясните принцип действия стабилитрона.

2. Чем определяется рабочая область на ВАХ стабилитрона?

3. Перечислить параметры стабилитрона.