Аналоговая схемотехника. Часть 1: Методические указания к лабораторным работам, страница 3

4) Исследовать влияние емкости конденсатора на пульсацию выходного напряжения. Установить параметр: R = 3,3 кОм. Определить значения пульсации для емкости 0,1; 1; 10; 33; 100 мкФ. Результаты измерений записать в табл._2.1, и построить по ним график зависимости амплитуды пульсации от емкости конденсатора фильтра С.

5) Исследовать влияние сопротивления нагрузки на пульсацию выходного напряжения. Установить параметр: С_=_100_мкФ. Определить значения пульсации для сопротивления 0,5; 1; 10 кОм. Результаты измерений записать в табл._2.1 и построить по ним зависимость амплитуды пульсации от сопротивления       нагрузки R_н.

Таблица 2.1

Зависимость амплитуды пульсации от С и R_н

Параметр		Значение параметра
Rн = 3,3 кОм	С, мкФ	0,1	1	10	33	100
	Uп, В	1,4	1,3	1,1	1	0,9
С = 100 мкФ	Rн, кОм	0,1	0,5	1	10	100
	Uп, В	0,2	0,5	0,7	1,2	1,5

1-250 Гц

100 Гц

6) Ознакомиться с работой двухполупериодного выпрямителя. Для этого собрать схему (см. рис. 2.1, б). На вход выпрямителя подать с генератора синусоидальный сигнал напряжением 5 В и частотой 100 Гц. Зарисовать осцил-лограмму выходного напряжения.   781!

7) Исследовать влияние емкости конденсатора на пульсацию выходного напряжения двухполупериодного выпрямителя. Для этого параллельно сопротивлению нагрузки подключить конденсатор емкостью 1 мкФ.  С помощью осциллографа измерить амплитуду пульсации. Зарисовать осциллограмму выходного сигнала.

2.3. Содержание отчета

1) Паспортные данные диода Д226А.

2) Принципиальные схемы одно- и двухполупериодного выпрямителя, динамического построителя ВАХ диода, выпрямителя со сглаживающим фильтром.

3) Осциллограммы входных и выходных сигналов одно- и двухполупериодного выпрямителя, выпрямителя со сглаживающим фильтром.

4) Заполненные таблицы и графики, полученные при выполнении исследований (см. п. 1 – 6 подразд. 2.2).

5) Выводы по результатам исследований.

2.4. Контрольные вопросы

1) Какой прибор называется диодом? Какие разновидности диодов су-ществуют?

2) Какие характеристики и параметры диодов являются основными?

3) Что такое пробой диода?

4) Как влияет материал, из которого изготовлен диод, и температура полупроводникового прибора на работу диода?

5) Каковы принцип работы и основные параметры полупроводниковых диодов?

Лабораторная работа 3

ИССЛЕДОВАНИЕ  ХАРАКТЕРИСТИК  ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ

СТАБИЛИТРОНОВ  И  ПРОСТЕЙШИХ  СТАБИЛИЗАТОРОВ

Цель работы: экспериментальное исследование характеристик и параметров стабилитронов и простейших схем на стабилитронах.

Оборудование: универсальный лабораторный макет, осциллограф, генератор, стабилитроны КС147А, КС162Л.

3.1. Теоретические сведения

Полупроводниковым стабилитроном называют диод, напряжение на котором в области электрического пробоя почти не зависит от тока. Рабочим   участком ВАХ является область пробоя p-n-перехода при его обратном      включении (рис. 3.1).

Основными параметрами стабилитронов являются номинальное напряжение стабилизации U_{ст_ном}, допустимая рассеиваемая мощность Р_доп, минимальный I_{ст_min} и максимальный I_{ст_max} токи стабилизации, статическое сопротивление (сопротивление постоянному току) R_ст, а также дифференциальное сопротивление, которое определяется по выражению:

.

(3.1)

Рис. 3.1. ВАХ стабилитрона

Стабилитроны используются для стабилизации напряжения источников питания, а также для фиксации уровня напряжения в различных схемах. Су-ществуют также двухсторонние (симметричные) стабилитроны, имеющие симметричную ВАХ относительно начала координат. В этом случае значения нап-ряжения стабилизации в прямом и обратном смещениях равны.

Параметрический стабилизатор (рис. 3.2) используется для питания стабилизированным напряжением маломощных схем.

Балластное сопротивление R_б применяется для задания тока стабилизации стабилитрона. Значение R_б рассчитывают исходя из значений колебаний входного напряжения и сопротивления нагрузки. Начальный ток выбирают таким образом, чтобы при изменении указанных параметров рабочая точка находилась на вертикальном участке ВАХ.

Рис. 3.2. Схема параметрического стабилизатора напряжения

Стабилизатор характеризуется следующими параметрами: выходным напряжением U_вых, током насыщения I_н и коэффициентом стабилизации K_ст, последний определяется по формуле:

.

(3.2)

3.2. Порядок выполнения работы

          1) Исследовать ВАХ стабилитрона KC147A. Для этого собрать динами-ческий построитель характеристики (см. рис. 2.4), заменив диод стабилитроном. Исследования выполняются аналогично заданию п. 1 подразд. 2.2 при R_=_100_Ом.

          2) Снять ВАХ двуханодного стабилитрона KC162A (см. задание п. 1).  Построить ВАХ KC147A, KC162A.

          3) Исследовать параметрический стабилизатор напряжения (см. рис. 3.2). Балластное сопротивление определить по формуле:

.

(3.3)

Для расчета R_б принять U_вх = 8 В; I_ст = 30 мА.

Собрать схему (см. рис. 3.2). Изменяя U_вх от 5 до 11 В, определить U_вых, значения записать в табличной форме. Построить график U_вых = f (U_вх). По графику на участке стабилизации определить значение К_ст (рис. 3.3).

Исследовать влияние сопротивления нагрузки R_н на выходное напряжение стабилизатора. При U_вх = 8 В; R_б = 100 Ом, изменяя значение R_н, определить значения U_вых. Результаты измерений оформить в табличной форме.

Повторить аналогичные исследования для R_б = 1 кОм; 3,3 кОм. Данные записать в табличной  форме, по ним построить семейство графиков U_вых = f (R_н) для разных значений R_б.

          4) Исследовать работу ограничителя на двуханодном стабилитроне (рис._3.4), приняв R = 100 Ом.