1. Wstęp teoretyczny. Stabilizatorem napięcia nazywa się układ, który ma za zadanie utrzymywanie teoretycznie niezmiennej wartości napięcia na wyjściu w określonych granicach zmian napięcia zasilającego, obciąŜenia oraz czynników zewnętrznych, np. temperatury. Wpływ napięcia wejściowego Uwe oraz prądu wyjściowego Iwy na napięcie wyjściowe Uwy przedstawiają charakterystyki przejściowe: W stabilizatorach kompensacyjnych napięcia o działaniu ciągłym, w procesie stabilizacji następuje porównanie napięcia stabilizowanego z wzorcowym napięciem odniesienia Ew . Gdy napięcia te nie są równe, ich róŜnica po wzmocnieniu działa na układ regulujący, zmieniając jego rezystancję w taki sposób, aby zmiana spadku napięcia na min przeciwdziała zmianie napięcia stabilizowanego. Stabilizatory kompensacyjne zawierają zatem następujące człony: źródło napięcia odniesienia, układ porównujący, wzmacniacz błędu i układ regulacyjny. 2. Spis przyrządów. Rezystor dekadowy Power supply Płytki pomiarowe Digital mutimeter Digital mutimeter TYP ODZ Nr 666 P316 stabilizator napięcia 1331 Type V543 3. Przebieg ćwiczenia. ♦ Wyznaczyć doświadczalnie i wykreślić charakterystykę napięcia wyjściowego Uo w funkcji zmian prądu obciąŜenia Io , przy UI = 15 V. Na podstawie pomiarów określić wartość maksymalną prądu wyjściowego Iomax ♦ Pomierzyć i wykreślić charakterystykę rezystancji wyjściowej Rwy w funkcji zmian prądu obciąŜenia Io ♦ Zbadać wpływ zmian napięcia wejściowego UI na napięcie wyjściowe Uo przy stałym obciąŜeniu Ro = 30 Ω. Napięcie wejściowe UI zmieniać w takim zakresie, aby nie przekroczyć dopuszczalnej mocy strat tranzystora szeregowego ( Pmax = 5 W ). 4. Schematy połączeniowe. a) schemat blokowy numer 1 b) schemat blokowy numer 2 c) schemat połączeniowy stabilizatora ze sprzęŜeniem zwrotnym i ograniczeniem prądu wyjściowego 5. Tabele pomiarowe. Pomiar napięcia wyjściowego w funkcji zmian napięcia wejściowego. Prąd wyjściowy wynosi Io = 100 mA. L.p. 1 2 3 4 5 6 7 8 U [V] 8 9,76 10 11 12 13 14 15 Uo [V] 6,43 8,15 8,84 9,3 10,11 10,2 10,25 10,29 Pomiar napięcia wyjściowego w funkcji zmian prądu wyjściowego: Zasilanie wynosi UI = 15 V. L.p. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Uwe [V] 15 15,03 15,02 14,99 14,99 14,99 14,99 14,99 14,99 14,99 14,99 14,99 14,99 14,98 14,98 15,01 15 15 Uwy [V] 10,42 10,41 10,41 10,41 10,4 10,41 10,41 10,4 10,41 10,41 10,4 10,4 10,4 10,4 10,4 10,4 10,4 10,4 I [mA] 1 9,98 20,06 30 40,01 50 59,5 70,04 80,06 90,07 100,8 110,2 120,3 130,2 140,2 150 158,7 169,7 R [Ohm] 9700 980 480 280 255 204 170 145 126 112 100 92 84 77 72 67 63 59 19 20 21 22 23 24 25 15 15 15 14,99 14,99 15 15 10,4 10,39 10,39 10,39 10,38 10,38 10,38 181,7 197,3 221,7 251,4 295,9 352 404 55 50 45 39 33 29 25 6. Obliczenia. 7. Wykresy. Wykres pokazujący zaleŜność napięcia wyjściowego w stosunku do wejściowego przy stałym prądzie Io=100mA. Wykres pokazujący zaleŜność napięcia wyjściowego w stosunku do prądu wyjściowego. 8. Wnioski. Po wykonaniu ćwiczenia zauwaŜyliśmy, Ŝe napięcie stabilizowane jest zaleŜne od napięcia wejściowego oraz od prądu wyjściowego. Z przeprowadzonych pomiarów wynika, Ŝe napięcie stabilizowane jest prawie stałe tzn. utrzymywało się w granicach 10,40[V]. Na napięcie wyjściowe ma równieŜ wpływ napięcie wejściowe. W odpowiednim przedziale napięcia zasilającego, napięcie stabilizowane nie zmienia się. Poza tym przedziałem wyraźnie jest widoczna destabilizacja napięcia wyjściowego. Rezystancja wyjściowa gwałtownie rośnie po osiągnięciu przez prąd obciąŜenia określonej wartości.