3.3. Порядок выполнения работы

1. Собрать исследуемую схему параметрического стабилизатора напряжения (см. рисунок 3.1), пользуясь графическими обозначениями на сменной панели и учитывая, что R1 = 510 Ом; R2 = 510 Ом; 1 кОм; 1,6 кОм; С1 = С2 = 50 мкФ; диоды Д220, VD6 - стабилитрон Д814А. Переменное напряжение с зажимов «15 В» и «Общ.» источника питания ИП стенда подать на гнез­да 1 и 2 исследуемого стабилизатора. Тумблер ИП установить в положение «15 В»; его переключение в положение «15 В + 15%» увеличивает выходное напряжение до 17,5 В.

2. Измерить ток нагрузки I_Н мультиметром, установленным на предел «200 мА» и напряжение U_R2 (U_RH) на ней вторым мультиметром, установленным на предел «200 В».

Напряжение пульсации на нагрузке ΔU_R2, напряжение на первом конденсаторе фильтра U_С1 и напряжение пульсаций на этом конденсаторе ΔU_C1 измерить осциллографом. Ре­зультаты измерений занести в таблицу 3.1. Необходимо учитывать, что напряжения U_С2 U_СТ и U_RH одинаковы, так как их измеряют на параллельно включенных элементах схемы.

Таблица 3.1

Напряжение сети	UВХ = 15 В				UВХ = 17,5 В
R2 (RН), кОм	0,51	1,0	1,6	∞	0,51	1,0	1,6	∞
IН, мА
UR2 (URH), В
ΔUR2, В
UС1, В
ΔUC1, В
UR1 = UС1-UОГР, В
IВХ = UR1/R1, мА
IСТ = IВХ – IН, мА
РСТ = ICТ UR2, мВт

3. Для измерения нестабильности выходного напря­жения следует собрать вспомогательную схему (рисунок 3.3).

Рисунок – 3.3 Схема компенсационного измерения отклонения выходного напряжения

В качестве измерителя δU_СТ использовать мультиметр (сначала на пределе «20 В», а затем по мере компенсации выходного напряжения прибор переключают на все более чувствительные пределы: «2 В», «0,2 В»). Установить резистор R2 = 510 Ом и перевести тумблер ИП в положение «15 В». Так как этот режим соответствует максимальной нагрузке стабилизатора при минимальном входном напряжении, на выходе схемы будет минималь­ное напряжение.

Затем, изменяя напряжение источника напряжения ГН2, компенсировать выходное напряжение стабилизатора (при этом милливольтметр дол­жен показывать ноль, так как выходные напряжения стабилизатора и ГН2 одинаковы). Отключить резистор R2 (холостой ход на выходе), что сопровождается увеличением тока стабилитрона и выходного напряжения. При этом милливольтметр измерит напряжение ΔU’_Rн,. которое также необходимо скомпенсировать. Далее переключить тумблер ИП в положение «15 В + 15%- и измерить напряжение U”_Rн.

4. Вычислить напряжение U_R1 на ограничивающем резисторе (на рисунке 3.1 это резистор R_ОГР), входной ток I_ВХ стабилизатора, ток I_СТ, через стабилитрон и рассеивае­мую на нем мощность Р_СТ. Результаты вычислений занести в таблицу 3.1.

5. Построить графики зависимости мощности, рассеи­ваемой на стабилитроне от сопротивления нагрузки для двух значении напряжения сети.

6. Рассчитать максимальную мощность, рассеивае­мую на ограничивающем резисторе R1 при коротком за­мыкании на выходе стабилизатора и максимальном на­пряжении сети (17,25 В), пользуясь формулой

,

в ко­торой R_ОГР = R1.

6 Рассчитать максимальную мощность, рассеиваемую на стабилитроне при холостом ходе на выходе стабилизатора (при отключенном резисторе нагрузки R2) и максимальном напряжении сети (17,25 В), пользуясь формулой

.

7 Измерить основные составляющие нестабильности выходного напряжения ΔU'_Rн и ΔU”_Rн (на рисунке 3.2 резистор R2 обозначен R_Н). Вычислить выходное сопротивление и коэффициент стабилизации схемы, используя фор­мулы

,

где ΔI_Н - приращение тока на­грузки. соответствующее условиям измерения ΔU’_RН (ΔI_Н равен току нагрузки при R2 = 510 Ом, так как минималь­ный ток нагрузки при R2 = ∞ равен нулю).

где

,

- напряжения на конденсаторе С1 при напряжении 15 и 17,25 В на входе выпрямителя,

,

,

где - напряжение на выходе стабилизатора при напряжении на входе выпрямителя 15 В и R2 + 510 Ом/