Порядок выполнения работы

1. Вычертить табл. 20 для записи напряжений и то ков в различных точках схемы стабилизатора, а также координатные оси (рис. 51) для построения зависимости мощности, выделяющейся на стабилитроне, от сопротив­ления нагрузки для двух значений входного напряжения:

3*

67

(масштаб по осям: — в 1 см 50 мВт; R2 — в 1 см 0,25 кОм).

2. Зарисовать электрическую схему параметрического стабилизатора напряжения (см. рис. 49) и собрать ее, пользуясь графическими обозначениями на сменной па­нели 87Л-01/10.

3. Измерить ток нагрузки I_н и напряжение на ней, а также напряжение пульсаций на нагрузке напряжение на первом конденсаторе фильтра Uc₁ и напряжение пульсаций на этом конденсаторе . Ре­зультаты измерений занести в табл. 20.

4. Вычислить напряжение на ограничивающем резисторе (на рис. 50 — это резистор ), входной ток стабилизатора, ток через стабилитрон и рассеивае­мую на нем мощность Результаты вычислений занес­ти в табл. 20.

5. Построить графики зависимости мощности, рассеи­ваемой на стабилитроне, от сопротивления нагрузки для двух значений 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 (16), в которой

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

8. Измерить основныесоставляющие нестабильности выходного напряжения и (на рис. 50 резис­тор обозначен ). Вычислить выходное сопротивле­ние и коэффициент стабилизации схемы, используя фор­мулы (18) и (19).

Методические указания

1. При выполнении работы используют: =510 Ом; R2 = 510 Ом; 1 кОм; 1,6 кОм; С1 = С2 = 50 мкФ; диоды Д220 (КД103А); VD5 — стабилитрон Д814А.

2. Переменное напряжение с зажимов «~15 В» и «Общ.» источника питания ИП стенда подают на гнез­да 1 и 2 исследуемого стабилизатора. Тумблер ИП уста­навливают в положение «15 В»; его переключение в по­ложение «15 В +15%» увеличивает выходное напря­жение ИП до 17,25 В.

3. Ток нагрузки I_н измеряют АВМ2 на пределах «50 мА», «10 мА», а напряжения — АВМ1 на пределах «25 В» и «10 В». Пульсации напряжений ΔU_C1 и ΔU_C2 на конденсаторах С1 и С2 измеряют осциллографом. На­пряжения U_C2, U_CT и U_Rн одинаковы, так как их измеряют на параллельно включенных элементах схемы.

4. Для измерения нестабильности выходного напря­жения следует собрать вспомогательную схему (рис. 52). В качестве измерителя δU_cт используют АВО (сначала на пределе «5 В», а затем по мере компенсации выход­ного напряжения прибор переключают на все более чув­ствительные пределы: «1 В», «0,5 В», «0,1 В»), Устанав­ливают резистор R2 = 510 Ом и переводят 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 ГН2, компенсируют вы­ходное напряжение стабилизатора (АВО при этом дол­жен показывать ноль, так как выходные напряжения стабилизатора и ГН2 одинаковы). Отключают резистор R2 (холостой ход на выходе) ,что сопровождается уве­личением тока стабилитрона и выходного напряжения. При этом АВО измерит напряжение которое также необходимо скомпенсировать. Далее переключают тумб­лер ИП в положение «15В + 15%» и измеряют напря­жение U”_Rн.

5. Выходное сопротивление стабилизатора рассчиты­вают по формуле (/(8). где ΔI_н— приращение тока на­грузки, соответствующее условиям измерения U”_Rн, (ΔIн равен току нагрузки при R2 = 510 Ом, так как минималь­ный ток нагрузки при R2 = ∞ равен нулю).

6. Коэффициент стабилизации рассчитывают по фор­муле (19), составляющие которой вычисляют следующим образом:

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.