Контрольные вопросы.
Сравните напряжения на диоде при прямом и обратном сдвиге по порядку величин. Чему они разные?
Сравнимые ли измеренные значения тока при прямом сдвиге с вычисленными значениями?
Сравнимые ли измеренные значения тока при обратном сдвиге с вычисленными значениями?
Сравните тока через диод при прямом и обратном сдвиге по порядку величин. Чему они разные?
Что такое ток насыщения диода?
Намного ли отличаются прямое и обратное сопротивление диода при измерении их мультиметром в режиме омметра? Можно ли по этим измерениям судить об исправности диода?
Существует ли расхождение между величинами сопротивления диода на переменном и постоянном токе?
Совпадают ли точки изгиба ВАХ, полученные с помощью осциллографа и построенные по результатам вычислений.
Постройте ВАХ для полупроводникового диода.
Лабораторная работа № 3
Тема: “Параметрические стабилизаторы напряжения”
Цель: Исследование изменения напряжения стабилитрона при изменении входного напряжения в схеме параметрического стабилизатора. Исследование изменения напряжения на стабилитроне при изменении сопротивления в схеме параметрического стабилизатора.
Теоретические сведения.
При подключении стабилитрона к источнику постоянного напряжения через резистор, выходит простейшая схема параметрического стабилизатора – рисунок 18.1. Ток ІСТ стабилитрона может быть определен за вычислением спада напряжения на резисторе R, за формулой:
(1)
Напряжение стабилизации UСТ стабилитрона определяется точкой на вольтамперной характеристике, в которой ток стабилитрона начинает резко увеличиваться. Мощность рассеяния стабилитрона РСТ вычисляется как произведение тока ІСТ на напряжение UСТ:
(2)
Дифференциальное сопротивление стабилитрона определяется по наклону вольтамперной характеристики.
Рисунок 18.1
Порядок проведения экспериментов.
Эксперимент 1. Измерение напряжения и вычисления тока через стабилитрон.
а) промоделируйте схему показанную на рисунок 18.1 и включите схему. Измеряйте значения напряжения UСТ на стабилитроне при значениях ЕРС источника, приведенных в таблицы "Результаты измерений", и занесите результаты измерений в ту же таблицу.
|
Е,В |
0 |
4 |
6 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
35 |
|
Uпр, мВ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Iпр, мА |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
б) вычислите ток ІСТ стабилитрона для каждого значения напряжения UСТ Результаты вычислений занесите в таблицу.
в) по данным таблицы постройте вольтамперную характеристику стабилитрона.
г) оцените по вольтамперной характеристике стабилитрона напряжение стабилизации.
д) вычислите мощность РСТ, которое рассеивается на стабилитроне при напряжении Е = 1В*N (где N – номер студента в журнале)
е) измеряйте наклон ВАХ в области стабилизации напряжения и оцените дифференциальное сопротивление стабилитрона в этой области.
Эксперимент 2. Получение погрузочной характеристики параметрического стабилизатора.
а) Подключите резистор Ri=15*N Ом (где N – номер студента в журнале) параллельно стабилитрону. Значение источника ЕРС установите равным 20В. Включите схему. Запишите значения напряжения Uст на стабилитроне в раздел "Результаты экспериментов".
б). Повторите пункт а) при коротком замыкании – выхода системы и при сопротивлениях резистора R 100 Ом, 300 Ом, 600 Ом, 1 запятых.
в). Рассчитайте ток I1 через резистор R, включенный последовательно с источником, ток I через резистор R, и ток стабилитрона Іст для каждого значения R из таблицы, приведенной в разделе "Результаты экспериментов". Результаты занесите в таблицу.
Эксперимент 3. Получение ВАХ стабилитрона на экране осциллографа. Соберите схему, показанную на рисунке 18.2, и промоделируйте ее.
Рисунок 18.2.
Зарегистрируйте экспериментальные данные в отчете. Определите изменение напряжения стабилизации, полученной из графика на экране осциллографа. Поэкспериментируйте с изменением частоты входного сигнала.
Эксперимент 3. Постройте схему двухкаскадного параметрического стабилизатора в пакете EWB приведенную на рисунок 18.3 и сравните его свойства с однокаскадным стабилизатором.
Рисунок 18.3
Выполните наблюдения изменений вольтамперная характеристики при разной частоте. Дайте пояснение увиденному явлению.