Порядок выполнения лабораторной работы

1. Ознакомьтесь с описанием лабораторной работы, краткими све­дениями из теории и элементным составом панели.

2. Включите напряжение питания панели при помощи тумблеров СЕТЬ и ПАНЕЛИ. Подключите к сети блок АО тумблером SA1.

3. Определите регулировочные характеристики стабилизаторов.

3.1. Установите переключатели SA4 и SA5 в верхнее положение, при этом ко всем стабилизаторам, кроме блока A3, подключено напря­жение от генератора прямоугольных импульсов блока АО. Подключите параллельно вольтметру V вход 1 двулучевого осциллографа. Включи­те кнопку "10" переключателя МНОЖИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ, потенциометром АМПЛИТУДЫ установите амплитуду пульсаций, равную нулю (а=0, рис.6.12), потенциометром УРОВЕНЬ задайте Uмин=8 В (показания вольтметра V).

3.2. К выходу параметрического стабилизатора (рис.6.1,а, блок A1) подключите нагрузку, состоящую из последовательного соединения резистора R29 и потенциометра R30, параллельно которой подключите вход внешнего универсального вольтметра. Определите величину напря­жения на выходе стабилизатора при минимальном напряжении на его входе и максимальном сопротивлении Rн.

Снимите зависимость выходного напряжений стабилизатора Uн от входного напряжения Uвх, которое изменяется потенциометром УРОВЕНЬ через 1В от значения до значения Uвх макс: Uн = F(U_BX).

Постройте регулировочную характеристику параметрического ста­билизатора и определите номинальное выходное напряжение.

3.3. Повторяя выполнение пт.3.1 и 3.2, стайте зависимости Uн = F(U_BX) для параметрического стабилизатора с полевым транзистором (рис.6.2, блок A1); параметрического стабилизатора эммитерным повторителем (рис.6.3,а,б. блок А5); компенсационного ста­билизатора с последовательным регулирующим элементом (рис.6.6,блок A3); стабилизатора напряжения в интегральном исполнении (рис.6.10, блок А4).

Постройте регулировочные характеристики указанных стабилизаторов и определите номинальные выходные напряжения.

3.4. Установите переключатель SA5 в нижнее положение; в этом случае напряжение от генератора блока АО подано на вход компенса­ционного стабилизатора с параллельным регулирующим элементом (рис. 6.8, блок A3). Снимите зависимость Uн = F(U_BX), в соответствии с пл.3.1 и 3.2. Постройте регулировочную характеристику стабилизато­ра, определите номинальное выходное напряжение.

4. Определите коэффициент стабилизации в рабочей области ре­гулировочной характеристики для каждой исследуемой схемы стабили­затора (блоки A1-A5) в соответствии с формулой (6.2).

Входное напряжение на стабилизаторы подавайте от блока АО (п.3.1); в качестве постоянной нагрузки используйте резистор R29 , выходное напряжение стабилизаторов и Uн измеряйте внешним универсальным вольтметром. Установите Uвх= 12-14 В, определите Uн. Потенциометром УРОВЕНЬ измените входное напряжение в большую или меньшую сторону (измерение Uвх производится по вольтметру V), фиксируйте при этом соответствующие изменения выходного напряжения стабилизатора.

5. Определите коэффициент сглаживания пульсации в рабочей об­ласти регулировочной характеристики в соответствии с формулой (6.3.) для каждой исследуемой схемы стабилизатора (блоки A1-A5) при подаче входного напряжения от генератора прямоугольных импульсов (блок АО) и от диодного выпрямителя.

5.1. Установите переключатель SA4 в верхнее положение. Парал­лельно вольтметру V подключите вход 1 двухлучевого осциллографа, а параллельно нагрузке стабилизатора – вход 2 осциллографа и вход внешнего универсального вольтметра. В качестве нагрузки используй­те резистор R29, параллельно которому включена емкость C4 (рис. 6,13,8). Включите кнопку "10" переключателя МНОЖИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ. По­тенциометром УРОВЕНЬ установите максимальное значение напряжения на входе стабилизатора при отсутствии пульсаций (A=0, рис.6.12) оп­ределите Uн (показания универсального вольтметра).

Потенциометром АМПЛИТУДА задайте некоторую амплитуду пульса­ций входного напряжения. Величину пульсаций на входе и выходе ста­билизатора определяйте с помощью осциллографа. Вычислите q_ст при активной и активно-емкостной нагрузке для каждого исследуемого стабилизатора.

Измените частоту пульсаций входного напряжения переключателем МНОЖИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ и потенциометром ЧАСТОТА: определите q_ст.

5.2. Установите тумблеры SA2, SA3 и переключатель SA4 в нижнее положение. Подключение внешних приборов выполните по п.5.1, в каче­стве нагрузки стабилизаторов используйте R29 и c4 (рис.6.13,а) Величину пульсаций на входе и выходе стабилизаторов определяйте с помощью осциллографа, значение Uвх - по вольтметру V а напряжение Uн - по универсальному вольтметру.

Оцените влияние емкостей фильтра выпрямителя C1 и C2 на коэф­фициент сглаживания пульсаций при активной и активно-емкостной на­грузке стабилизатора. Для каждого варианта включения емкостей C1 и C2 (тумблеры SA2, SA3 в нижнем положении; SA2 - в верхнем, SA3 - в нижнем положении; SA2, SA3 - в верхнем положении) произведите расчет q_ст по формуле (6.3) для всех исследуемых стабилизаторов.

6. Рассчитайте величину выходного сопротивления стабилизатора по формуле (6.4).

7. Исследуйте переходные процессы в схемах стабилизаторов при резком изменении входного напряжения или величины сопротивления нагрузки.

7.1. Исследуйте влияние скачкообразного изменения входного напряжения на величину и вид выходного напряжений стабилизатора при различном характере нагрузки: активном, активно-индуктивном, активно-емкостном (рис.6.13,а,в,г).

Подключение внешних приборов выполните в соответствии с п.5.1; переключатель SA4 переведите в верхнее положение. Установите мак­симальное значение напряжения на входе стабилизатора (показания прибора V) при максимальной амплитуде пульсаций. При исследовании каждой схемы стабилизатора (блоки A1-A5) поочередно подключайте различные по характеру нагрузки (рис.6. 13,а,в,г) и при этом реги­стрируйте значения , Uн, , а также зарисовывайте осциллограммы выходного напряжения.

Проверьте влияние частоты пульсаций входного напряжения на выходное напряжение исследуемых стабилизаторов при различном виде нагрузки.

7.2. Исследуйте влияние скачкообразного изменения сопротивления нагрузки на величину выходного напряжения стабилизаторов. В качестве нагрузки стабилизаторов используйте последовательное сое­динение резисторов R27 и R29 и тумблер SA3 (рис.6.13,6). Подключе­ние внешних приборов выполните в соответствии с п.5.1.

Переведите переключатели SA2, SA3 в верхнее положение, а SA4 в нижнее. Определите на выходе, схемы напряжение Uн при разомкнутом тумблере SA6. Скачкообразно измените величину Rн - (замкните тумблер SA6), регистрируйте соответствующее избиение выходного- напряжения Uн. Испытания проведите для всех схем стабилизаторов (блоки A1-A5),

Выполните автоматическую коммутацию нагрузки с помощью элект­ронного ключа на транзисторе VT7. Для этого между выходом исследу­емого стабилизатора и коллектором vt7 включите нагрузку. Частота переключения транзистора vt7 регулируется переключателем МНОЖИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ и потенциометром ЧАСТОТА. К каждой исследуемой схеме стабилизатора (блоки А1-А5.) поочередно подключайте различные по хара­ктеру нагрузки (рис.6.13,а,в,г), регистрируйте значение Uн, зарисовывайте осциллограммы выходного напряжения.

Проверьте влияние частоты переключения электронного ключа на выходное напряжение исследуемых стабилизаторов при различном виде нагрузки.