Показатели качества работы параметрического стабилизатора

 

Одним из главных показателей качества работы параметрического стабилизатора является величина отклонения напряжения на нагрузке от номинального значения – напряжения пробоя (стабилизации) стабилитрона .

Показателем качества стабилизации напряжения также служит коэффициент стабилизации , показывающий, во сколько раз относительное приращение напряжения на выходе стабилизатора меньше вызвавшего его относительного приращения напряжения на входе:

 

, (13)

 

где номинальные значения напряжения источника и нагрузки соответственно.

 

ЗАДАНИЯ НА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

 

Задание 1. Снятие по точкам статической вольт-амперной характеристики (ВАХ) стабилитрона

 

1. Осуществить выбор варианта из табл. 1 в соответствии с назначением преподавателя.

 

Таблица 1

 

Исходные данные

Вариант	Тип стабилитрона	Пределы изменения напряжения источника	Минимальный ток стабилизации стабилитрона	Максимальный ток стабилизации стабилитрона	Пределы изменения сопротивления нагрузки
	D814A (Д 814 А)	10 – 14 В	3 мА	40 мА	820 – 1200 Ом
	KS139A (КС139 А)	5 – 7 В	3 мА	70 мА	250 – 5000 Ом
	D815A (Д 815 А)	6.5 – 10 В	50 мА	1400 мА	45 – 10000 Ом
	D816A (Д 816 А)	23 – 28 В	10 мА	230 мА	960 – 2300 Ом
	D817A (Д 817 А)	57 – 70 В	5 мА	90 мА	3410 – 5000 Ом
	D814B (Д 814 Б)	9.5 – 11 В	3 мА	36 мА	3370 – 6000 Ом
	KS147A (КС147 А)	5 – 8 В	3 мА	58 мА	410 – 2000 Ом

Окончание табл. 1

Вариант	Тип стабилитрона	Пределы изменения напряжения источника	Минимальный ток стабилизации стабилитрона	Максимальный ток стабилизации стабилитрона	Пределы изменения сопротивления нагрузки
	2S133A (2С133 А)	4 – 8 В	3 мА	81 мА	680 – 5000 Ом
	D815G (Д 815 Г)	12 – 19 В	25 мА	800 мА	76 – 1200 Ом
	D816D (Д 816 Д)	49 – 55 В	10 мА	110 мА	2750 – 15000 Ом
	2S527A (2C527 А)	29 – 35 В	1 мА	30 мА	1940 – 2500 Ом
	D814D (Д 814 Д)	20 – 30 В	3 мА	24 мА	1600 – 3500 Ом
	KS168A (КС168 А)	8 – 11 В	3 мА	90 мА	360 – 6000 Ом
	D817V (Д 817 В)	100 – 120 В	5 мА	60 мА	2700 – 5400 Ом
	D815E (Д 815 Е)	22 – 30 В	25 мА	550 мА	250 – 5000 Ом
	KS156A (КС156 А)	7 – 15 В	3 мА	55 мА	740 – 10000 Ом
	D817B (Д 817 Б)	100 – 115 В	5 мА	75 мА	1170 – 3800 Ом
	D814G (Д 814 Г)	20 – 30 В	3 мА	29 мА	970 – 4800 Ом
	2S522A (2С522 А)	29 – 35 В	1 мА	37 мА	735 – 1050 Ом
	D815V (Д 815 В)	10 – 20 В	50 мА	950 мА	125 – 5000 Ом
	D815В (Д 815 Б)	9 – 20 В	50 мА	1150 мА	90 – 10000 Ом
	2S147A (2С147 А)	6 – 11 В	3 мА	58 мА	750 – 4500 Ом
	D815J (Д 815 Ж)	22 – 27 В	25 мА	450 мА	115 – 20000 Ом
	2S191G (2С191 Г)	11 – 15 В	0.5 мА	14 мА	2000 – 4000 Ом
	D814V (Д 814 В)	16 – 25 В	3 мА	32 мА	870 – 1800 Ом
	KS133A (КС133 А)	9 – 16 В	3 мА	81 мА	110 – 7000 Ом
	D816G (Д 816 Г)	50 – 60 В	10 мА	130 мА	635 – 5000 Ом
	D816B (Д 816 Б)	35 – 50 В	10 мА	180 мА	500 – 3000 Ом
	D817G (Д 817 Г)	115 – 130 В	5 мА	50 мА	3650 – 6500 Ом
	D815D (Д 815 Д)	20 – 30 В	25 мА	650 мА	50 – 7000 Ом
	2S211G (2C211 Ж)	20 – 25 В	0.5 мА	12 мА	990 – 1800 Ом
	2S168A (2С168 А)	9 – 15 В	3 мА	45 мА	800 – 5000 Ом

 

 

2. Собрать схему, представленную на рис. 7, для снятия обратной ветви ВАХ стабилитрона.

Рис. 7. Схема для снятия обратной ветви ВАХ стабилитрона

3. Последовательно устанавливая значения обратного напряжения стабилитрона, задаваемого источником напряжения , в диапазоне от 0 до значения напряжения стабилизации – напряжения пробоя, при котором обратный ток прибора резко возрастает, снять значения тока на амперметре . Снятые значения обратного тока, а также значения напряжения исследуемого стабилитрона со знаком минус занести в табл. 2.

 

Таблица 2

 

Значения обратного тока напряжения исследуемого стабилитрона

		-1	-5	-7	-8	-8.1	-8.2	-8.3	-8.4	-8.5
		-1 мкА	-5 мкА	-7 мкА	-8.6 мкА	-32 мкА	-1.1 мА	-20 мА	-73.8 мА	-140 мА

 

 

4. По данным табл. 2 построить обратную ветвь ВАХ стабилитрона. В качестве примера на рис. 8 приведена обратная ветвь ВАХ исследуемого стабилитрона, построенная в Mathcad 2000.

5. На графике обозначить максимальное и минимальное значения тока стабилизации стабилитрона, взятых из табл. 1. Определить соответствующие этим значениям обратного тока значения обратного напряжения (рис. 8). Для исследуемого стабилитрона мА, мА. Соответствующие этим значениям тока значения напряжения В, В.

6. Определить номинальное значение напряжения стабилизации (напряжение пробоя) стабилитрона как среднее напряжение допустимого диапазона:

 

(14)

 

Для исследуемого стабилитрона номинальное значение напряжения стабилизации составляет

 

В.

 

Это значение использовалось в приведенных ранее вычислениях.

7. На графике обозначить полученное номинальное значение напряжения стабилизации (см. рис. 8).

 

 

Рис. 8. Обратная ветвь исследуемого стабилитрона

 

8. Определить дифференциальное сопротивление стабилитрона на участке изменения тока стабилизации в допустимых пределах .

 

Задание 2. Определение параметров параметрического

Стабилизатора

1. Собрать схему параметрического стабилизатора, представленную на рис. 9.

 

Рис. 9. Принципиальная схема параметрического стабилизатора

 

2. С использованием выражения (10) вычислить минимально допустимую величину ограничительного сопротивления .

3. Осуществить подбор ограничительного сопротивления (в сторону увеличения относительно минимально-допустимого значения) до выполнения условий нормальной работы стабилизатора в заданном диапазоне изменения сопротивления нагрузки . Проверку выполнения условий нормальной работы стабилизатора по нагрузке производить с использованием выражений (11), (12).

Примечание: выполнение пункта 3 рекомендуется выполнять в программе математического моделирования Mathcad 2000. В Приложении приведено рабочее окно программы Mathcad 2000 с основными выражениями и порядком их следования для определения величины ограничительного сопротивления и соответствующего допустимого диапазона изменения сопротивления нагрузки .

4. Подставить подобранное значение ограничительного сопротивления в схему параметрического стабилизатора.

5. Подставить минимальное значение сопротивления нагрузки (из табл. 1) в схему и, последовательно установив минимально- и максимально допустимое значения напряжения источника , по амперметру М2 проверить выполнение условий нормальной работы стабилитрона в допустимом диапазоне изменения тока стабилизации . Значения тока, зафиксированные на амперметре при и , занести в отчет и сравнить с предельными значениями тока стабилизации.

6. Аналогичные действия провести при максимальном значении сопротивления нагрузки .

7. При необходимости, в случае невыполнения условий нормальной работы стабилитрона, скорректировать значение ограничительного сопротивления и повторить шаги 3–6 повторно.

8. Осуществить построение на одном графике зависимостей , , . Построение рекомендуется осуществить в программе Mathcad 2000 (см. Приложение). На графике отметить предельные значения сопротивления нагрузки и .

9. Осуществить построение зависимости – изменения напряжения нагрузки (напряжения стабилизации) от изменения напряжения источника в заданных пределах. Для этого, варьируя напряжение источника в заданном диапазоне , снять показания вольтметра М1. Снятие показаний и построение зависимости следует осуществить при минимальном и максимальном сопротивлении нагрузки – две кривые на одном графике.

10. Осуществить построение зависимости – изменения напряжения нагрузки от изменения сопротивления нагрузки в допустимых пределах . Для этого, варьируя значение сопротивления нагрузки в допустимом диапазоне, снять показания вольтметра М1. Снятие показаний и построение зависимости следует осуществить при минимальном и максимальном напряжении источника – две кривые на одном графике.

11. С использованием выражения (13) определить величину коэффициента стабилизации . При этом номинальное значение напряжения источника определить как среднее значение напряжений возможного диапазона . Номинальное значение нагрузки равняется номинальному значению напряжения стабилизации (см. выражение 14). Приращения напряжений источника и нагрузки , определяются через их номинальные и граничные значения.

12. Опытным или расчетным путем определить предельные (минимальное и максимальное) значения напряжения источника, при которых соблюдаются условия нормальной работы стабилитрона (ток стабилизации стабилитрона лежит в рабочем диапазоне ).

 

Лабораторная работа № 4

⇐ Предыдущая1234567Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. V) Построение переходного процесса исходной замкнутой системы и определение ее прямых показателей качества
2. Анализ использования основных фондов: задачи, объекты, этапы, источники информации, основные показатели.
3. Анализ качества обслуживания
4. Анализ качества произведенной продукции
5. Анализ проблем и качества жизни пациентов с БА
6. Анализ финансовых результатов: задачи, объекты, этапы, источники информации, основные показатели.
7. Аналитические показатели оценки структуры источников финансирования предприятия
8. Базовые показатели финансового менеджмента
9. Безопасность товаров как показатель их качества
10. В чем заключается посвящение, и какими качествами надо обладать для этого?
11. В.1. Критерии оценки качества вод по данным гидробиологического анализа
12. В.3. Оценка качества экосистемы по индексам видового разнообразия