Механизм пробоя в полупроводниковых стабилитронах может быть туннельным, лавинным или смешанным в зависимости от удельного сопротивления и других характеристик материала проводника. Основными параметрами стабилитрона являются: напряжение стабилизации Uсm при изменении тока стабилитрона от 1мин до 1макс.; температурный коэффициент изменения напряжения стабилизации (ТКН); динамическое сопротивление стабилитрона на участке стабилизации Rд=∆U/∆I.
Как видно из рис.9.1 падение напряжения на стабилитроне в области лавинного пробоя лишь незначительно изменяется при больших изменениях тока стабилизации (Iст). Это свойство полупроводникового стабилитрона используют в параметрических стабилизаторах для получения стабильного выходного напряжения
.
I
Рис.9.1. Вольтамперная характеристика полупроводникового стабилитрона. Обозначение стабилитрона на электрических схемах приведено в левом верхнем углу рисунка.
Принципиальная схема стабилизатора напряжения приведена на рис 9.2.
На схеме обозначены:
-Резистор делителя напряжения R1
-Полупроводниковый стабилитрон V1,
-Резистор нагрузки Rн.
Работа стабилизатора напряжения иллюстрируется рис.9.3., на котором изображена вольтамперная характеристика стабилитрона и построены регулировочные характеристики стабилизатора для трех значений входного напряжения Uвх.= Uобр.=6,7 и 8 В. При изменении величины напряжения Uвх. ток, протекающий через стабилитрон Iст, увеличивается, а падение напряжения на стабилитроне Uст. и соответственно на нагрузке остается неизменным, равным 5В.
Рис.9.3. Иллюстрация процессов стабилизации выходного напряжения при изменении величины входного напряжения.
9.3. СТРУКТУРНАЯ СХЕМА СТЕНДА. Структурная схема стенда, на котором моделируется работа параметрического стабилизатора напряжения, приведена на рис.9.4.
Рис.9.4.Структурная схема стенда, используемого для моделирования параметрического стабилизатора напряжения.
На схемы обозначены:
- Источники постоянного напряжения –12V ( Вольт ) и 50V ( Вольт).
- Коммутатор (К), с помощью которого источники постоянного напряжения подключаются к исследуемой схеме.
- Переменный резистор (R/ 250 Ohm), позволяющий изменять величину напряжения, подаваемого на схему стабилизатора напряжения.
- Вольтметр (Vвх), измеряющий входное напряжение.
- Резистор величиной в 1,0 кOhm, включенный последовательно со стабилитроном.
- Амперметр(A), измеряющий величину тока, протекающего через стабилитрон и сопротивление нагрузки.
- Полупроводниковый стабилитрон (St).
- Вольтметр (Vвых), измеряющий падение напряжения на стабилитроне (выходное напряжение на сопротивлении нагрузки).
- Коммутатор (Spece), подключающий или отключающий переменный резистор нагрузки (T/ 2,0 k Ohm).
Стабилизатор напряжения работает следующим образом. При изменении величины входного напряжения изменяется величина тока, протекающего через стабилитрон, и соответственно, изменяется падение напряжения на резисторе 1 кOhm. При этом падение напряжения на стабилитроне и следовательно на сопротивлении нагрузки остается постоянным. При изменении сопротивления нагрузки также изменяется величина падения напряжения на резистор 1,0 кOhm, а напряжение на стабилитроне и на резисторе нагрузки остается неизменным, равным напряжению стабилизации (Ust).
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.