Лист Изм
 Скачать 384.91 Kb.
|
|
ЛР.532220.23.05.05. Лист Изм. Лист № докум Подпись Дата 
Изучить Стабилитрон (диод Зенера) в электрической цепи. 2 Задачи работы: 1 Снять с помощью осциллографа вольтамперную характеристику и определить напряжение UСТ стабилитрона. Работа может быть выполнена как с помощью электронного, так и виртуального осциллографа. 2 Исследовать зависимость выходного напряжения и тока стабилитрона от входного напряжения в цепи параметрического стабилизатора напряжения. 3 Исследовать влияние тока нагрузки IН на величину тока стабилитрона. 3 Краткая теория Стабилитрон представляет собой кремниевый диод, характеристика которого в открытом состоянии такая же, как у выпрямительного диода. Отличие стабилитрона - в относительно низком напряжении пробоя при обратном напряжении. Когда это напряжение превышено, ток обратного направления возрастает скачком (эффект Зенера). В выпрямительных диодах такой режим является аварийным, а стабилитроны нормально работают при обратном токе, не превышающем максимально допустимого значения. Чтобы избежать перегрузки, последовательно со стабилитроном включают балластный резистор. Величина его вычисляется следующим образом: RБАЛ = (UРАБ - UСТ) ¤ (IСТ + IНАГР), где UРАБ - приложенное рабочее напряжение, UСТ - напряжение стабилизации стабилитрона испытываемого типа, IСТ - допустимый ток стабилизации, IН - ток в резисторе нагрузки RН, включенном параллельно стабилитрону. Свойства стабилитронов делают их пригодными для стабилизации и ограничения напряжений.
Экспериментальная часть Порядок выполнения эксперимента: Соберите цепь согласно схеме (рис. 1) и подайте на вход синусоидальное напряжение 24 В частотой 50 Гц. На схеме A и V —входы коннектора. Включите и настройте виртуальный осциллограф в режиме X-Y (A – горизонтальный вход, V – вертикальный вход). RН 470 Ом iН UОБР U=24 B f=50 Гц Рис. 1– Цепь со стабилитроном Перенесите изображение с экрана осциллографа на график. Расчетная часть Рис. 2– график стабилизации напряжения с осциллографа
Экспериментальная часть Порядок выполнения эксперимента: Соберите цепь согласно схеме (рис. 3). Устанавливая последовательно величины входного напряжения постоянного тока по табл. 1 измерьте соответствующие выходные напряжения и токи стабилитрона посредством мультиметров. Результаты занесите в таблицу. Рис. 3 схема со стабилитроном Постройте на график с кривой зависимости выходного напряжения UВЫХ от входного UВХ. Расчетная часть Таблица 1
График 1–зависимости выходного напряжения UВЫХ от входного UВХ в В 6 Задание 3 Экспериментальная часть Порядок выполнения эксперимента: Соберите цепь согласно схеме (рис. 4), и устанавливая последовательно сопротивления нагрузки 10; 4,7; 2,2; 1; 0,68; 0,47 кОм, измерьте посредством мультиметра соответствующие значения токов IСТ и IН и занесите их в табл. 2 IН А2 Рис. 4–Схема со стабилитроном и параллельным к нему резистором Постройте на графике кривую зависимости тока IСТ от тока нагрузки IН. Расчетная часть Таблица 2
График 2–зависимости тока IСТ от тока нагрузки IН в мА
В ходе работы был протестирован стабилитрон на трех различных схемах. На первой схеме мы построили график стабилитрона с помощью осциллографа. На второй схемы исследовали стабилизацию напряжения и построили график зависимости выходного напряжения UВЫХ от входного UВХ, не зависимо от входного напряжения выходное напряжение остается постоянным и равным максимальному входному. На третьей схемы исследовали стабилизацию тока и построили график зависимости тока IСТ от тока нагрузки IН, с уменьшением сопротивления на нагрузке ток нагрузки увеличивается, а на стабилитроне ток остается постоянным, но после превышения максимально допустимого порога ток стабилитрона уравнивается с током нагрузки. |