2. Смешанные стабилизаторы напряжения.

Рассмотрим работу двух транзисторных схем, изображенных на рис. 7 а, б:

Рис. 7.

В схеме а) напряжение база-эмиттер транзистора V₁ стабилизировано стабилитроном V₂. Следовательно, постоянными являются базовый, коллекторный и эмиттерный токи транзистора V₁. Тогда, несмотря на изменение входного напряжения, которое является коллекторным напряжением V₁, ток эмиттера остается постоянным, а значит, постоянным остается и выходное напряжение, приложенное к нагрузке.

В схеме б) часть выходного напряжения снимается с резистора и сравнивается с опорным напряжением стабилитрона V₃. Разностное напряжение приложено к базе управляющего транзистора V₂, и всякое его изменение приводит к изменению базового тока, а, следовательно, и коллекторного тока транзистора V₂, который является в свою очередь базовым током регулирующего транзистора V₁. В результате внутреннее сопротивление транзистора V₁ изменяется так, что компенсируется изменение выходного напряжения.

Рассмотрим конкретный пример, когда входное напряжение возрастает. Выходное напряжение первоначально также возрастает. Возрастает напряжение на резисторе . Возрастает базовое напряжениеи ток через транзистор V₂. Рост коллекторного тока транзистора V₂ приводит к уменьшению его коллекторного напряжения, так как , и к уменьшению базового напряжения V₁. Следовательно, ток базы регулирующего транзистора V₁ тоже уменьшается, уменьшаются его коллекторный и эмиттерный токи, т.е., транзистор V₁ подзапирается – его сопротивление возрастает. Тем самым рост входного напряжения компенсируется (на такую же величину возрастает падение напряжения на транзисторе V₁), и выходное напряжение остается постоянным.

Выполнение работы

Задание 1. Изучение работы двухполупериодного выпрямителя

1. Установить на стенд сменную плату № 10. В гнёзда V1, V2, V3, V4 установить диоды КД 103. Гнездо «IN» соединить с гнездом «», а гнездо «2» с гнездом «ОБЩ» источника «ИП» (в левом нижнем углу стенда). Включить тумблер «сеть» стенда и осциллограф. Получить и зарисовать осциллограммы сигналов на выходе и входе двухполупериодного выпрямителя.

2. Дополнительно установить: в гнёзда R1 – перемычку, в гнёзда V5 – резистор . С помощью осциллографа измерить размах переменной составляющей сигнала на резисторе для трёх случаев:

а) в гнёздах С1 и С2 ничего нет;

б) в них установлен один из конденсаторов ёмкостью ;

в) в них установлены два конденсатора по .

3. Повторить измерения пункта 2 в) с другими резисторами в гнёздах V5 – соответственно величиной и.

На основании измерений пунктов 2 и 3 сделать вывод о зависимости эффективности подавления переменной составляющей напряжения питания от ёмкости конденсаторов фильтра и величины нагрузки.

Задание 2. Изучение параметрического стабилизатора на стабилитроне.

1. Выключить стенд и осциллограф. Вынуть все детали из гнёзд.

2. Установить следующие детали: в гнёзда R1 – сопротивление , в гнёзда С2 – сопротивление нагрузки, в гнёздаV5 – стабилитрон КС 139А. Гнездо Х3 соединить с гнездом «+», а гнездо Х4 – с гнездом «–» источника «ГН 2 » (расположен в нежней части стенда). Гнёзда С1 соединить, соблюдая полярность, с измерителем АВМ 1 (в правом верхнем углу стенда), установив его переключатель пределов измерений в положение «». Напряжение на нагрузке измеряется вольтметром М 1108, на котором установлен предел измерений «».

Выключить стенд и получить зависимость выходного напряжения от входного. Построить соответствующий график и определить по нему коэффициент стабилизации.

3. Повторить вышеуказанный эксперимент для сопротивления нагрузки и.

Задание 3. Изучение стабилизатора смешанного типа.

1. Установить на стенде сменную плату № 11.

2. Установить на плате следующие детали: в гнёзда R1 – резистор ,R2 – ,R3 – ,R4 – потенциометр ,R5 – ,R6 – ,V5 и V6 – транзисторы МП 40А, V7 – стабилитрон КС 139 А. Гнёзда Х3 соединить с гнездом «–», а Х4 – с гнездом «+» источника «ГН 2 ». Соединить между собой гнёзда Х9 и Х10. Подключить к нагрузке, соблюдая полярность вольтметр М 1108.

2. Включить питание стенда. Подобрать положение ручки потенциометра R4, при котором наблюдается стабилизация выходного напряжения стабилизатора. Изменяя напряжение источника «ГН 2 » (контроль величины – по измерителю АВМ 1), получить зависимость выходного напряжения стабилизатора от входного. Построить соответствующий график и определить по нему коэффициент стабилизации.

3. Провести аналогичные эксперименты для сопротивления нагрузки и.