Компенсационные стабилизаторы
Цель работы: Изучение принципов работы и схем непрерывных компенсационных стабилизаторов на транзисторах.
1. Порядок выполнения работы
1.1. Рассчитать элементы схемы стабилизатора напряжения на стабилитроне:
Номинальное напряжение стабилизации на нагрузке
.
Номинальный ток нагрузки
Нестабильность питающего напряжения UСТ - +10%, -20%.
Амплитуда пульсаций на входе стабилизатора 5%.
1.2. Составить схему стабилизатора в среде Multisim согласно рис 1а или1б. Отладить стабилизатор. В качестве источника питания стабилизатора применить двухфазный двухполупериодный выпрямитель с емкостным фильтром.
1.3. Снять осциллограммы входного, выходного напряжения и напряжения на выходе усилителя. По ним объяснить принцип функционирования компенсационного стабилизатора. Для этого все три осциллограммы должны быть совмещены на одном графике в равном масштабе.
1.4. Проверить стабилизирующие свойства при минимальном и максимальном напряжениях питающей сети.
1.5. Измерить коэффициент стабилизации.
1.6. Измерить коэффициент сглаживания пульсаций. Объяснить, почему происходит эффективное сглаживание пульсаций.
1.7. Рассчитать коэффициент полезного действия.
2. Ориентировочные расчетные соотношения
2.1. Схемы стабилизаторов.
В процессе выполнения задания можно использовать одну из приведенных на рис.1 схем.
Рис.1
2.2. В качестве регулирующего транзистора VT1 выбирается низкочастотный транзистор повышенной мощности, а в качестве VT2 и VT3 используются маломощные среднечастотные или низкочастотные транзисторы малой мощности. При использовании последних возможно самовозбуждение схемы вследствие увеличения сдвига на самых верхних рабочих частотах транзисторов. Самовозбуждение может возникать на верхних частотах, потому что отрицательная обратная связь может измениться на положительную. При этом появятся высокочастотные колебаний, которые создадут помехи и могут нарушить стабилизацию.
2.3. Номинальное напряжение стабилизации стабилитрона VD выбирается из практических соображений в пределах (0,5÷0,3) от выходного напряжения стабилизатора. При малых выходных напряжениях принимается значение ближе к первому числу, а при больших - ближе ко второму.
2.4. Напряжение питания стабилизатора следует выбирать большим, чем сумма напряжения на нагрузке и минимальное напряжение между коллектором и эмиттером регулирующего транзистора, при котором он сохраняет свои усилительные свойства.
2.5. Сопротивление RУ выбирается исходя из того, что протекающий через него ток при минимальном напряжении питания должен быть больше
,
где βМИН минимальный коэффициент усиления регулирующего транзистора по току.