4.2. Порядок выполнения исследований

1. Для исследования стабилитрона собрать схему, представленную на рис. 4.3 (при этом стабилитрон отрицательным электродом (красный провод) включается к клемме , а положительным (черный провод) – к общей точке, включение стабилитрона производится в обратной полярности, так как при его работе используется отрицательная ветвь ВАХ), и измерить зависимость напряжения на стабилитроне от падения напряжения на балластном резисторе.Результаты занести в протокол (первые две строки табл. 4.1).

Рис. 4.3.Схема исследования ВАХ стабилитрона

Таблица 4.1

Результаты исследования стабилитрона

Напряжение (Uб), B	0				1	5	10	15
Напряжение стабилизации (Uстаб), В	0	2	4	6
Ток стабилизации (Iстаб), мА

При расчете тока стабилизации считать Ом.

2. Для снятия вольт-амперной характеристики варистора собрать схему, приведенную на рис. 3.3, в которой вместо ставится варистор. ВАХ на постоянном токе снимается до достижения током значения 2 мА сначала для одного, произвольно выбранного, направления тока, затем полярность присоединения выводов варистора меняется на противоположную и измерения повторяются вновь, также до достижения значения 2 мА.

Результаты измерений занести в протокол (табл. 4.2).

Таблица 4.2

Вольт-амперная характеристика варистора

Напряжение (U), B	0	1	2	…	…	…	…	…	28
Ток (I), мА	0			 По п 2.		2 мА	По п. 3

3. Чтобы не перегревать варистор при дальнейшем увеличении тока, используется импульсная схема включения, представленная на рис. 4.4. Периодическая модуляция тока варистора производится при помощи полевого транзистора VT2, содержащегося внутри стенда.

Рис. 4.4.Схема исследования ВАХ варистора (V1) в импульсном режиме

Контроль амплитуды тока производится при помощи шунта RS3 и осциллографа. ШунтRS3 включен в цепь истока полевого транзистора VT2. Сопротивление шунта равноRS3 = 2 Ом.

Постепенно увеличивая напряжение, снимаемое с R1, добиться появления на экране осциллографа импульсов амплитудой порядка 20 мВ, что соответствует амплитуде тока через варистор 10 мА.

Продолжать увеличение напряжения питания варистора до максимального значения, определяя при этом амплитуду протекающего тока.

4.3. Содержание отчета

1. Цель работы, схемы измерений.

2. Заполненные табл. 4.1 и 4.2.

3. Пример расчета

4. Графики ВАХ стабилитрона и варистора.

5. Выводы (с анализом полученных характеристик).

Лабораторная работа№ 5 Исследование характеристик конденсаторов постоянной емкости

Цель работы– ознакомление с различными видами конденсаторов постоянной емкости, в том числе электролитическими; исследование температурной стабильности емкости и тока утечки конденсаторов.

5.1. Основные сведения о конденсаторах

Конденсатор, как следует из его названия, предназначен для «конденсирования» (накопления) электрического заряда. Любые два проводника, разделенные диэлектриком, образуют конденсатор. Заряд конденсатора (Q) и накопленная в нем энергия (W) связаны с напряжением (U) на его электродах и его емкостью (С) выражениямиQ = CU и

При расчетах в СИ емкость конденсатора выражают в фарадах [Ф]. Реальные конденсаторы обычно имеют емкость, составляющую миллиардные, миллионные или тысячные доли фарада. Поэтому для маркировки их емкости используются производные единицы: пикофарады (1 пФ = 10^–12 Ф), нанофарады (1 нФ = 1000 пФ = 10^–9 Ф) и микрофарады (1 мкФ = 1000 нФ = 10^–6 Ф).

Наиболее часто емкость указывают на корпусе конденсатора в явном виде, например: 510 пФ; 15 нФ; 0,022 мкФ; 100 мкФ. На зарубежных конденсаторах те же номинальные значения имеют следующую маркировку: 510 pF; 15nF; 0,022 μF; 100 μF. На микроминиатюрных конденсаторах принято не указывать единицы измерения: их емкость всегда выражают в пикофарадах числовым кодом, в котором первые две цифры являются значащими, а последняя цифра указывает степеньNмножителя 10^N. Например, маркировка «102» на корпусе конденсатора означает емкость 10 ∙ 10²пФ = 1000 пФ, а «223» означает 22 ∙ 10³пФ = 22 000 пФ = 22 нФ или 0,022 мкФ.

Допустимые отклонения емкости конденсатора от номинального значения обычно связаны с температурными нестабильностями в диапазоне рабочих температур. На пленочных, бумажных и электролитических конденсаторах допуск приводится в маркировке и указывается в процентах, например: ±5 %; ±10 %; ±20 %. Здесь принято два вида обозначений допуска. Для конденсаторов с предсказуемой монотонно изменяющейся зависимостью емкости от температуры, т. е. с известным значением температурного коэффициента емкости (ТКЕ), введены группы термостабильности, указываемые на корпусе конденсатора вместе с его номинальной емкостью (табл. 5.1).

Таблица 5.1