Лабораторная работа №2

Тема. Исследование работы параметрического стабилизатора

Цель: экспериментальное исследование работы параметрического стабилизатора.

Теоретическое обоснование.

Стабилизатором напряжения называют устройство, автоматически поддерживающее с требуемой точностью напряжение на нагрузке при изменениях в заданных пределах напряжения сети и сопротивления нагрузки. Cтабилизатор напряжения, уменьшая любые изменения выходного напряжения, в общем случае уменьшает и периодические изменения, т. е. дает также снижение пульсаций. Это позволяет часто в источниках питания со стабилизатором применять простые сглаживающие фильтры, состоящие, например, только из конденсатора соответствующей емкости.

Основным параметром стабилизатора является коэффициент стабилизации — отношение относительного изменения напряжения на входе к относительному изменению напряжения на выходе:

Стабилизаторы постоянного напряжения делят на параметрические и компенсационные.

Параметрический стабилизатор. Параметрический стабилизатор осуществляет стабилизацию напряжения за счет изменения параметров полупроводниковых приборов. Такими изменяемыми параметрами являются сопротивление полупроводниковых элементов или их проводимость. Параметрический стабилизатор использует элементы, в которых напряжение остается неизменным при изменении протекающего через них тока. Такими элементами являются стабилитроны, в которых при изменении тока в очень широких пределах падение напряжения изменяется на доли процента. Для стабилизации напряжения при помощи стабилитрона используют обратную ветвь ВАХ полупроводникового диода.

Типовая схема параметрического стабилизатора представлена на рисунке 1.

Рисунок  1  - Схема параметрического стабилизатора напряжения (а) и ВАХ стабилитрона (б).

Порядок выполнения работы:

1. Приступая к выполнению данной лабораторной работы необходимо запустить программу ELECTRONICS WORKBENCH. После запуска она будет выглядеть следующим образом:

Рисунок 2 – Интерфейс программы со схемой стабилизатора.

1. Для работы необходимо собрать схему исследования, представленную на рисунке.
2. Чтобы схема начала функционировать, необходимо нажать кнопку в верхнем правом углу .
3. Изменяя напряжение источника питания переменным резистором снимите зависимость изменения напряжения на нагрузке от изменения входного напряжения Uн=f(Uвх).
4. Измените, значение сопротивления нагрузки (уменьшите его в два раза) и снимите зависимость изменения напряжения на нагрузке от изменения тока нагрузки Uн=f(Iн) при входном напряжении 15 вольт.
5. По данным измерений постройте графики характеристик стабилизатора

Uн=f(Uвх) и Uн=f(Iн)

1. По характеристикам стабилизатора напряжения, определите графоаналитическим методом следующие параметры стабилизатора.

Коэффициент  передачи напряжения К_п = (U_н/U_вх)

Коэффициент стабилизации Кст = ( D U_вх/D U_н) К_п

СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА.

1. Тема работы.
2. Цель работы.
3. Используемые приборы и инструменты.
4. Ход работы:

- схема исследования в программе EWB;

- таблицы с показаниями приборов;

- графики характеристик стабилизатора;

- результаты вычислений Кп, Кст

1. Вывод по работе.
   1. Ответы на контрольные вопросы.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ.

1. Что такое стабилизатор?
2. Что такое стабилитрон?
3. Почему в схемах стабилизаторов используются стабилитроны?
4. Почему стабилитрон включают параллельно нагрузке?