ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №4. ИСТОЧНИКИ ВТОРИЧНОГО ПИТАНИЯ: ЗАДАНИЕ

1. Соберите схему однополупериодного выпрямителя (рис. 1). В качестве источника переменного напряжения для исследований используется генератор. Амплитуда напряжения с генератора – 5 В, а частота, выраженная в килогерцах, равна номеру варианта (например, студент, работающий за столом номер 14, должен установить частоту 14 кГц).

Рис. 1. Схема для исследования однополупериодного выпрямителя

2. Подключите канал №1 осциллографа к цепи UВХ, канал №2 – к выходу UВЫХ, установите синхронизацию по первому каналу и снимите зависимость амплитуды пульсаций напряжения на нагрузке от ее сопротивления, подключая в качестве RН разные сопротивления согласно табл. 1:

Табл. 1. Результаты измерения амплитуды пульсаций

3.Выясните у своих коллег, какую амплитуду пульсаций выходного напряжения выпрямителя получили они. Сделайте вывод о том, как амплитуда пульсаций зависит от частоты входного сигнала при одном и том же сопротивлении нагрузки.

4.Соберите схему для измерения вольтамперной характеристики стабилитрона (рис. 2). Студенты, работающие за столами с чётными номерами (или имеющие четные номера вариантов лабораторной работы), должны использовать левый стабилитрон стенда; студенты, работающие за столами с нечётными номерами – правый стабилитрон. В качестве источника входного напряжения UВХ используйте положительный канал лабораторного источника питания (цепь +U).

Рис. 2. Схема для измерения ВАХ стабилитрона

5. Снимите вольтамперную характеристику стабилитрона. Для этого, изменяя входное напряжение в диапазоне от 1 до 12 В с шагом 1 В, проведите измерения и заполните таблицу по образцу (табл. 2). Напряжение на стабилитроне измеряйте мультиметром, включенным в режим измерения постоянного напряжения. Входное напряжение определяйте по показаниям вольтметра в лабораторном блоке питания.

Табл. 2. Измерение ВАХ стабилитрона

Так как напрямую измерять ток в цепи неудобно (придется постоянно переводить мультиметр в режим измерения тока и включать его в разрыв цепи), ток стабилитрона можно вычислить, разделив падение напряжения на резисторе RД на сопротивление этого резистора.

6. Соберите схему стабилизатора напряжения на транзисторном балласте. В схеме используйте стабилитрон, ВАХ которого снималась на предыдущих этапах работы:

Рис. 3. Стабилизатор напряжения с транзисторным балластом

7. Подключая к стабилизатору различные сопротивления нагрузки (изменяя таким образом выходной ток схемы), снимите зависимости UВЫХ = f (UВХ). При этом входное напряжение UВХ, подаваемое с лабораторного источника питания, изменяйте от 3 В до 12 В с шагом 1 В. Результаты измерения внесите в таблицу по образцу (табл. 3).

Табл. 3. Результаты измерения параметров стабилизатора напряжения

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №4. ИСТОЧНИКИ ВТОРИЧНОГО ПИТАНИЯ: ШАБЛОН ОТЧЕТА

Составьте отчет по лабораторной работе, включив в него перечисленное

вшаблоне ниже.

1.Исследование работы однополупериодного выпрямителя

Частота входного сигнала: ____ кГц

Табл. 1. Результаты измерения амплитуды пульсаций

Рис. 1. Зависимость амплитуды пульсаций выходного напряжения выпрямителя от сопротивления нагрузки

Рис. 2. Форма выходного напряжения выпрямителя с высокоомной нагрузкой (осциллограмма 1)

Рис. 3. Форма выходного напряжения выпрямителя с низкоомной нагрузкой (осциллограмма 2)

2. Исследование вольтамперной характеристики стабилитрона

Табл. 2. ВАХ стабилитрона

Пример расчета: IД = URд / RД = (Uвх – UД) / RД = (____ – ____) / _____ = _____ мА.

Рис. 4. ВАХ стабилитрона

Примечание: по оси X откладывать напряжение, по оси Y – ток.

3. Исследование стабилизатора напряжения на транзисторном балласте

Табл. 3. Результаты измерения параметров стабилизатора напряжения

UВЫХ при RН = 680 Ом

UВЫХ при RН = 330 Ом

UВЫХ при RН = 150 Ом

Рис. 5. Зависимость выходного напряжения стабилизатора от входного

Примечание: по оси X откладывать UВХ, по оси Y – UВЫХ.

Вычислите для каждой из нагрузок выходной ток схемы (как отношение выходного напряжения к RН) и постройте по этим трем точкам зависимость выходного напряжения стабилизатора UВЫХ от тока нагрузки IН.

Рис. 6. Зависимость выходного напряжения стабилизатора от тока нагрузки

Примечание: по оси X откладывать IН, по оси Y – UВЫХ