- •В.И. Степанов, а.Ю. Власов
- •Удк 621.38
- • В.И. Степанов, а.С. Татевосян, е.М. Завьялов, р.Н. Хамитов
- •Правила выполнения лабораторных работ
- •Основные вопросы курса, изучаемые перед выполнением работы
- •Содержание работы
- •Описание лабораторного макета
- •Проведение осциллографирования
- •Часть 1. Изучение принципа работы однополупериодного выпрямителя
- •Часть 2. Изучение принципа работы однофазного двухполупериодного выпрямителя
- •Часть 3. Изучение принципа работы однофазного мостового выпрямителя
- •Часть 4. Изучение принципа работы трехфазного выпрямителя
- •Часть 5. Изучение принципа работы выпрямителя с умножением напряжения
- •Лабораторная работа № 2 Изучение принципа работы фазового регулятора напряжения
- •Исследование стабилизаторов постоянного напряжения с непрерывным регулированием
- •Основные вопросы курса, изучаемые перед выполнением работы
- •Содержание работы
- •Описание лабораторного макета
- •Часть 1. Изучение принципа работы параметрического стабилизатора напряжения на стабилитроне
- •Часть 2. Изучение компенсационного стабилизатора с последовательным регулирующим транзистором
- •Часть 3. Изучение принципа работы компенсационного стабилизатора с усилителем в цепи обратной связи
- •Часть 4. Изучение интегрального стабилизатора напряжения кр142ен8б
- •Исследование логических элементов и синтез логических схем
- •Исследование логических элементов и синтез логических схем
- •Исследование логических элементов с памятью. Триггеры
- •Исследование логических элементов с памятью. Триггеры
- •Исследование регистров и счетчиков
- •Исследование типовых функциональных устройств комбинационной логики
Содержание работы
Изучение принципа работы и определение параметров параметрического стабилизатора напряжения на стабилитроне.
Изучение принципа работы и определение параметров пассивного компенсационного стабилизатора с последовательным регулирующим транзистором.
Изучение принципа работы и определение параметров компенсационного стабилизатора с последовательным регулирующим транзистором и усилителем в цепи обратной связи.
Определение параметров интегрального стабилизатора напряжения КР142ЕН8Б.
Описание лабораторного макета
Сменный блок «Исследование схем стабилизаторов постоянного напряжения» включает четыре схемы СПННР.
Для проведения исследований на вход изучаемой схемы стабилизатора подается напряжение от встроенного в блок источника постоянного напряжения. Выходное напряжение источника не стабилизировано и регулируется в пределах от 5 вольт до 20 вольт. Источник защищен от кратковременной перегрузки. При перегрузке источника мигает светодиод «Перегрузка».
Входное напряжение и входной ток изучаемой схемы стабилизатора контролируются с помощью вольтметра PV1 и миллиамперметра РА1 лабораторной установки.
В качестве нагрузки стабилизатора используется переменный резистор блока нагрузок (правая панель лабораторной установки). Регулирование тока, протекающего через нагрузку, производится ручками «RН грубо» и «RН точно». Примерные пределы изменения RН : от 1300 Ом в положении 1 переключателя «RН грубо» до 17 Ом в положении 11. В положении «Х.Х.» RН = .
Напряжение на резисторе нагрузки и ток, протекающий через резистор, контролируются вольтметром PV2 и миллиамперметром РА2.
Часть 1. Изучение принципа работы параметрического стабилизатора напряжения на стабилитроне
Принцип работы стабилизатора постоянного напряжения на стабилитроне заключается в том, что при изменении тока, протекающего через стабилитрон, падение напряжения на стабилитроне на некотором участке его вольтамперной характеристики остается почти неизменным. Изменение тока через стабилитрон происходит путем включения последовательно стабилитрону ограничительного резистора и подачи к образованной последовательной цепи изменяющегося напряжения. Неизменное или стабильное напряжение, снимаемое со стабилитрона, используется для нагрузки.
1.1. Подготовить установку к работе.
Собрать схему, приведенную на рис. 1.
Рис. 1. Соединение элементов установки для исследования стабилизатора на стабилитроне
Переключатель «RН грубо» установить в положение «Х.Х.», что соответствует RН = .
Вольтметры PV1 и PV2 установить в режим измерения постоянного напряжения. Миллиамперметр РА1 установить в режим измерения постоянного тока.
1.2. Снять вольтамперную характеристику стабилитрона.
Включить питание установки. Включить источник постоянного напряжения. Увеличивать напряжение на выходе источника постоянного напряжения от минимального до максимального.
Фиксировать величины UВХ,IСТ,UСТпо показаниям измерительных приборовPV1,PA1,PV2 соответственно.
Результаты измерений занести в таблицу 1.1.
Таблица 1.1
Измерительный прибор |
Измеряемая величина |
Результаты измерения | |||||||||
PV1 |
UВХ, В |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
PA1 |
IСТ, мА |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
PV2 |
UСТ, В |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Построить вольтамперную характеристику стабилитрона IСТ =f (UСТ). Отметить на графике диапазон напряжений стабилизации.
1.3. Получить характеристики и определитьпараметры параметрического стабилизатора напряжения
1.3.1. Подключить параллельно стабилитрону нагрузку (резистор). Для этого установить переключатель «RН грубо» в положение 2, а переменный резистор «RН точно» - в среднее положение.
Снять зависимость выходного напряжения стабилизатора (напряжения на нагрузке) от напряжения на его входе UН =f(UВХ).
Для этого увеличивать напряжение на выходе источника постоянного напряжения от минимального до максимального. Фиксировать величины входного тока IВХи токаIН, протекающего через резистор нагрузки.
Результаты измерений занести в таблицу 1.2.
Таблица 1.2
Измерительный прибор |
Измеряемая величина |
Результаты измерения | |||||||||
PV1 |
UВХ, В |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
PA1 |
IВХ, мА |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
PV2 |
UН, В |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
PA2 |
IН, мА |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Построить зависимость напряжения на нагрузке от напряжения на входе стабилизатора UН=f(UВХ) при неизменном сопротивлении нагрузки. Определить диапазон входных напряжений, при которых схема выполняет функции стабилизатора напряжения.
1.3.2. Снять зависимость напряжения на нагрузке UНот тока нагрузкиIНпри неизменном входном напряженииUВХ = 15 В.
Для этого увеличивать ток через сопротивление нагрузки переключателем «RН грубо». Фиксировать величины напряжения на нагрузкеUНи тока нагрузкиIН. При этом напряжение на входе стабилизатора поддерживать неизменным.
Результаты измерений занести в таблицу 1.3.
Таблица 1.3
Измерительный прибор |
Измеряемая величина |
Результаты измерения | |||||||||
PV1 |
UВХ, В |
15 В | |||||||||
PA1 |
IВХ, мА |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
PV2 |
UН, В |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
PA2 |
IН, мА |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Построить зависимость UН =f(IН) при неизменном входном напряженииUВХ = 15 В.
1.3.3. Определить коэффициент стабилизации по входному напряжению
при IН = const ,
где ∆UВХ , ∆UВЫХ - соответственно приращения входного и выходного напряжений стабилизатора при неизменном токе нагрузки; UВХ и UВЫХ - номинальные значения входного и выходного напряжений стабилизатора.
Установить переключатель «RН грубо» в положение 2, а переменный резистор «RН точно» - в среднее положение.
Установить значения входного напряжения согласно таблице 1.4. В процессе измерений переменным резистором «RН точно» поддерживать неизменной величину тока нагрузки IН .
Таблица 1.4
Измерительный прибор |
Измеряемая величина |
Результаты измерения | ||
PV1 |
UВХ, В |
15,0 |
16,0 |
17,0 |
PV2 |
UН, В |
|
|
|
PA2 |
IН, мА |
|
В качестве UВХ и UВЫХ взять средние значения величин из таблицы 1.4..
1.3.4. Определить выходное сопротивление стабилизатора
Ri =| ∆UН / ∆IН | при UВХ = const ,
где ∆UН - приращение выходного напряжения стабилизатора,
∆IН - приращение тока нагрузки .
Установить UВХ = 16,0 В .
Произвести измерения UНиIН при различных значениях сопротивления нагрузки (например, в крайних положениях переменного резистора «RН точно»). При этом поддерживать UВХ = const = 16,0 В. Результаты измерений занести в таблицу 1.5.
Таблица 1.5
UН1 = |
IН1 = |
UН2 = |
IН2 = |
∆UН = |
∆IН |
Ri = |
Определить коэффициент полезного действия стабилизатора
.
Вычисления произвести для UВХ = 16,0 В .
1.3.6. Определить параметры стабилизатора аналогично п.п. 1.3.3. – 1.3.5. при UВХ = 17,0 В . Сравнить полученные величины с ранее вычисленными параметрами. Сделать необходимые выводы.
1.3.7. Уменьшить величину сопротивления нагрузки. Для этого установить переключатель «RН грубо» в положение 3, а переменный резистор «RН точно» - в среднее положение.
Определить параметры стабилизатора аналогично п.п. 1.3.3. – 1.3.5. при UВХ = 16,0 В . Сравнить полученные величины с ранее вычисленными параметрами. Сделать необходимые выводы.
Выключить источник постоянного напряжения.
Выключить электропитание установки.