ЛР9

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет

«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)

Кафедра ЭПУ

отчет

по лабораторной работе №9

по дисциплине «Аналоговая схемотехника»

Тема: Источники тока и напряжения на ОУ

Студент гр. 9201		Рауан М.
Преподаватель		Симон В.А.

Санкт-Петербург

2022

Цель работы – расчет, монтировка и исследование схем источников напряжения и тока на ОУ. Для источника напряжения исследуется зависимость выходного напряжения от тока нагрузки. Для источника тока исследуется зависимость выходного тока от напряжения, развиваемого на нагрузке.

Основные теоретические сведения:

Источник напряжения на ОУ, также называемый в литературе линейным регулятором напряжения, является специфической разновидностью обычного усилительного каскада.

От схемы, предназначенной для усиления сигналов, источник напряжения отличается тем, что обычно он имеет больший выходной ток. Будучи источником электропитания, он отдает в нагрузку десятки мА и больше. Стандартные ОУ неспособны отдать такой ток. В этой связи выходы ОУ буферизуются эмиттерными повторителями на достаточно мощных транзисторах.

Рис. 1. – Источник напряжения на ОУ

Мощные стабилизаторы тока необходимы в измерительных устройствах, использующих мост Уитстона и резистивные датчики физических величин. Стабилизация тока большой силы требуется в электромагнитных и нагревательных устройствах, а также для обеспечения неизменного лучистого потока источников света.

Простой источник тока можно построить на основе ОУ и выходного транзистора, сняв напряжение обратной связи так, что оно будет пропорционально току нагрузки.

Рис. 2. – Источник тока на ОУ

КПД тем выше, чем ближе напряжение, развиваемое на нагрузке, к напряжению питания. Пренебрегая собственным потреблением ОУ и током цепи обратной связи, которые по сравнению с выходным током источника питания обычно малы, мощность рассеяния, которая выделяется в виде тепла на элементах схемы, можно оценить по формуле:

Ход работы

1. Источник напряжения

Расчет теоретического выходного напряжения:

Таблица 1 – Зависимость выходного напряжения источника напряжения от тока нагрузки

	без нагрузки	470	330	220	150	100
	5,48	5,46	5,49	5,47	5,46	5,52
	0	0,011617	0,01663	0,0248	0,0364	0,0552

Пример расчета:

Рис. 3. – Зависимость выходного напряжения источника от тока нагрузки

2. Источник тока

Расчет теоретического значения выходного тока:

Таблица 2 – Зависимость выходного источника тока от падения напряжения на нагрузке

Цепь	3 светодиода	2 светодиода	1 светодиод	КЗ
Ток, мА	9,55	9,55	9,55	9,52
	5,6	7,6	9,6	11,6
	6,4	4,4	2,4	0

Пример расчета:

;

Рис. 4. – Зависимость выходного тока источника от падения напряжения на нагрузке

Вывод: в ходе данной лабораторной работы были исследованы схемы источников напряжения и тока. Была сначала рассмотрена схемы источника напряжения, где мы измеряли выходное напряжения источника при различных сопротивлениях, а далее при обработке полученных данных при построении графика зависимости выходного напряжения от тока нагрузки увидели, что экспериментальные данные отличаются от теоретических на тысячные доли, то есть почти не отличаются.

Далее при рассмотрении схемы источника тока были измерены ток и напряжение коллектора, для этого последовательно закорачивались светодиоды один за другим. При рассмотрении зависимости выходного тока от падения напряжения на нагрузке, было выявлено, что экспериментальные данные почти не отличаются от теоретических.