Лабораторная работа №2
.docМинистерство образования Российской Федерации
УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АВИАЦИОННЫЙ
ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2.
ПАРАМЕТРИЧЕСКИЕ И ЭЛЕКТРОННЫЕ
СТАБИЛИЗАТОРЫ НАПРЯЖЕНИЯ.
Выполнили: ст. гр. ЭСиС-209
Филиппов А.В.
Роженцов С.С.
Обухов А.А.
Проверила:
Уфа-2005
ЦЕЛЬ РАБОТЫ:
Целью работы является изучение принципов работы и исследование
основных характеристик стабилизаторов напряжения.
Используемые при выполнении лабораторной работы приборы и
детали.
В качестве источника входного переменного сигнала используется
генератор звуковых частот (Г3-36).
Контроль за формой сигнала в различных точках схемы, и измерение
напряжений на компонентах исследуемой схемы проводится электронным осциллографом, имеющим закрытый и открытый входы (CI-68,
CI-72 и др.).
Измерение постоянных и переменных напряжений проводится цифровым вольтметром В7-38.
Используемые в ходе выполнения лабораторной работы детали:
- трансформатор с первичной и вторичными обмотками или одной
вторичной обмоткой;
- диодный мостик (возможно использование вместо диодного мостика
четырех диодов);
- конденсаторы емкостью 10 мкФ. – 2 шт. (Номиналы емкостей могут
отличаться);
- низкочастотный дроссель (с индуктивностью порядка 1 Гн, номинал
может отличаться);
- стабилитрон полупроводниковый;
- транзистор;
- магазин сопротивлений;
- резисторы, выбираемые по результатам расчета.
1. Рассчитать параметры параметрического стабилизатора напряжения.
Рис.1. Двухполупериодная мостовая схема со сглаживающим ФНЧ
Рис.2. Параметрический стабилизатор напряжения.
Исходные данные:
UCTном = 3,3 В
IСТmin = 3 мА
IСТmax = 79 мА
Uвых = 15 В
R1min = 150 Ом R1max = 3,9 кОм
При R1min = 150 Ом: При R1max = 3,9 кОм:
UСТmax = 13 В UСТmin = 1,3 В
UСТmax = 0,05 В UСТmin = 0,05 В
Дифференциальное сопротивление стабилитрона:
UСТ20 = 5 В IСТ20 = 15,8 мА
rдиф = (13-5)/(79-15,8) = 126,6 Ом
Погрешность стабилизации напряжения:
γ = 10 % ;
Коэффициент пульсации напряжения:
Kп = 0,05/5 = 0,01 ;
Коэффициент сглаживания равен отношению коэффициентов
пульсаций на выходе сглаживающего фильтра и выходе стабилитрона:
Kпвыхф = 0,036/16 = 0,00225
Kпвыхд = 0,01
KСГ = 0,01/0,00225 = 4,44
Минимальное сопротивление нагрузки:
Rнmin = 3,3/(79-3)*1000 = 50 Ом
Зависимость напряжения стабилизации от сопротивления нагрузки:
|
Rн, Ом |
50 |
250 |
450 |
650 |
850 |
1050 |
1250 |
1450 |
|
Uст= , В |
0,25 |
1,25 |
2 |
2,6 |
2,8 |
3 |
3 |
3 |
Зависимость напряжения стабилизации от входного переменного напряжения:
|
Uвхпер, В |
0,0035 |
0,01 |
0,05 |
0,06 |
0,07 |
0,1 |
|
Uст=, В |
2,2 |
2,6 |
3,2 |
3,6 |
3,7 |
3,8 |
2. Рассчитать параметры электронного стабилизатора.
Рис.3. Электронный стабилизатор напряжения.
R1 = 2,4 кОм
Зависимость напряжения стабилизации от сопротивления нагрузки:
|
Rн, Ом |
50 |
250 |
450 |
650 |
850 |
1050 |
1250 |
1450 |
1650 |
|
Uст=, В |
0,12 |
0,6 |
1,2 |
1,8 |
2,3 |
2,5 |
2,8 |
3 |
3 |
Зависимость напряжения стабилизации от входного переменного напряжения:
|
Uвхпер, В |
0,0025 |
0,007 |
0,01 |
0,026 |
0,03 |
0,06 |
0,075 |
0,11 |
|
Uст=, В |
2,2 |
2,5 |
3 |
3,4 |
3,6 |
4 |
4 |
4,6 |
Коэффициент стабилизации напряжения при постоянном
сопротивлении нагрузки:
K’сн = (0,003/3)/(0,05/3) = 0,003
Коэффициент стабилизации напряжения при постоянном входном
Напряжении:
K”сн = (200/450)/(0,6/1,2) = 0,222