Лаба 1-11 схематех Мусурманкулов Нурбол / Лаба 2 схематех. Мусурманкулов Н..doc

Министерство образования и науки Республики Казахстан

Некоммерческое АО «Алматинский университет энергетики и связи»

Факультет аэрокосмических и информационных технологий

Кафедра «Компьютерных технологий»

Схемотехника аналоговых устройств

Лабораторная работа №2

Выполнил: студент группы ВТк-13-2

Мусурманкулов Нурбол.

Проверила: Мусапирова Г.Д.

Алматы, 2015

Введение

Данная лабораторная работа направлена на исследование характеристики стабилитрона и простейшего стабилизатора напряжения.

Стабилитрон — это тоже диод, но предназначен он не для выпрямления переменного тока, хотя и может выполнять такую функцию, а для стабилизации, т.е. поддержания постоянства напряжения в цепях питания радиоэлектронной аппаратуры.

Работу стабилизатора можно сравнить с регулировкой воды, бегущей из водопроводного крана. Человек подходит к крану, открывает его, а потом, наблюдая за потоком воды, регулирует его подачу в большую, или меньшую сторону, добиваясь оптимального для себя потока. Сам человек выполняет функцию схемы сравнения, в качестве эталона выступает представление человека о том, какой поток воды должен быть, а в качестве схемы управления выступает водопроводный кран, который управляется схемой сравнения (человеком). Если человек изменит своё представление об эталоне, решив, что поток воды, бегущий из крана недостаточный, то он откроет его больше. В стабилизаторе напряжения точно так же. Если у нас появляется желание изменить выходное напряжение, тогда мы можем изменить эталонное (опорное) напряжение. Схема сравнения, заметив изменение эталонного напряжения, самостоятельно изменит и выходное напряжение

Цель работы:

- снятие и анализ вольтамперной характеристики стабилитрона;

- исследование схемы простейшего параметрического стабилизатора напряжения.

2.1 Рабочее задание.

2.1.1 Снять и построить ВАХ стабилитрона (при отключенной нагрузке).

2.1.2 Исследовать схему параметрического стабилизатора напряжения и построить ВАХ при различных сопротивлениях нагрузки.

2.1.3 Рассчитать коэффициенты стабилизации при различных сопротивлениях нагрузки.

2.2 Методические указания к выполнению работы.

2.2.1 Собрал схему, показанную на рисунке 2.1.

2.2.2 Измерил сопротивление резистора R6.

2.2.3 Повышая напряжение источника питания PS-1 от нуля до максимального значения, записывайте значения тока стабилитрона I_ст. и напряжения на стабилитроне U_ст , измеряйте и входное напряжение схемы (напряжение источника PS-1). Данные занесите в таблицу 2.1. и по полученным данным постройте ВАХ стабилитрона и нагрузочную линию для сопротивления R6. Укажите на графиках значения напряжений на резисторе R6 и на стабилитроне.

2.2.4 Измерил и установил максимальное значение сопротивления нагрузки (R7 + Rv2).

2.2.5 Собрал схему, показанную на рисунке 2.2.

Таблица 2.1

Iст. , mА	0	0.999	1.998	2.997	3.996	4.995	5.994	6.993	7.992	8.991	9.990
Uст., В	0	0.999	1.998	2.997	3.996	4.995	5.994	6.993	7.992	8.991	9.990
Uист., В	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10

Схема № 2

Рисунок 2.2 – Схема для исследования стабилизатора напряжения

Uвх , В	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
Uст, В при RН max	0.666	1.332	1.999	2.665	3.331	3.997	4.664	5.33	5.996	6.662	7.328	7.995
Iст, А при RН max	0.333	0.667	1.001	1.335	1.669	2.003	2.336	2.67	3.004	3.338	3.672	4.005
Uст,В при RН =600 Ом	0.615	1.230	1.845	2.46	3.075	3.69	4.305	4.92	5.535	6.15	6.765	7.380
Iст, А при RН =600 Ом	0.385	0.77	1.155	1.54	1.925	2.31	2.695	3.08	3.465	3.85	4.235	4.620
Uст,В при RН =200 Ом	0.545	1.09	1.635	2.181	2.726	3.271	3.816	4.361	4.906	5.452	5.997	6.542
Iст, А при RН =200 Ом	0.454	0.909	1.365	1.819	2.274	2.729	3.184	3.639	4.094	4.548	5.003	5.458
Kст. , %	0	0,999	1	1	1	1	0,999	1	0,999	1	0,999	1
Kст. , %	0	0,999	1	1	1	1	1	0,999	1	1	0,999	1
Kст. , %	0	0,999	0,999	1	1	1	0,999	0,999	0,999	1	0,999	1

Таблица 2.2

2.2.7 Проделал те же измерения при сопротивлениях нагрузки:

Rн = 600 Ом и 200 Ом.

2.2.8 По полученным данным построил вольтамперные характеристики стабилитрона с подключенной нагрузкой.

2.1 Расчётное задание.

2.3.1 По данным из таблицы 2.1 постройте ВАХ стабилитрона и нагрузочную линию для сопротивления R6. Укажите на графиках значения напряжений на резисторе R6 и на стабилитроне.

2.3.2 Рассчитайте значения коэффициентов стабилизации при различных сопротивлениях нагрузки. Для этого проведите нагрузочные линии так, чтобы они пересекали середины восходящих участков ВАХ, построенных по данным из таблицы 2.2. Напряжение на стабилитроне, соответствующее точке пересечения, будет номинальным выходным напряжением стабилизатора U_стном, а напряжение источника будет номинальным входным напряжением U_вхном. Дать приращение входного напряжения ΔU_вх = 2В и провести ещё одну нагрузочную линию. С помощью ВАХ измерить соответствующее приращение напряжения стабилизации ΔU_ст. Коэффициент стабилизации вычисляется по формуле

K_ст = (ΔU_вх / U_вхном ) /(ΔU_ст / U_стном ).

При R=200 Ом

1. 7)

2. 8)

3. 9)

4. 10)

5. 11)

6. 11)

12)

При R=600 Ом

1. 7)

2. 8)

3. 9)

4. 10)

5. 11)

6. 12)

При R= мах

1. 7)

2. 8)

3. 9)

4. 10)

5. 11)

6. 12)

Проанализировать зависимость значения коэффициента стабилизации от сопротивления нагрузки.

Вольтамперная характеристика

Заключение

В данной лабораторной работе были сняты и проанализированы вольтамперные характеристики прямого и обратного включения полупроводникового диода. Также было исследовано и анализировано явление накопления неравновесных носителей в области базы. Для снятия вольтамперных характеристик прямого и обратного включения полупроводникового диода необходимо собрать схемы. Также прилагаются графики вольтамперных характеристик прямого и обратного включения полупроводникового диода.