1.3.2. Экспериментальная часть
Исследуем
работу параметрического стабилизатора
напряжения, для чего соберем на макетной
плате схему, представленную на рис. 1.6
(
= 1 кОм;
= 10 кОм).
В меню запуска инструментов NI ELVIS выберем
функции Variable
Power Supplies
(Регулируемые источники питания) и
Digital
Multimeter
(Цифровой мультиметр). На лицевой панели
РИП установим входное напряжение
= +9
В и с помощью ЦМ измерим выходное
напряжение
.
Убедимся, что оно близко к 5 В. Повторим
эксперимент для напряжения
= +11 В.
На основании этих двух экспериментов
из соотношения (1.6) определим коэффициент
стабилизации
параметрического стабилизатора (
=
+10 В) и сравним это значение со значением
параметра
,
полученным теоретически из соотношения
(1.7), где дифференциальное сопротивление
стабилитрона
было определено.
Определим выходное сопротивление стабилизатора (см. рис. 1.6), для чего с помощью ЦМ измерим выходное напряжение для двух случаев:
1) = +9 В; = 10 кОм;
2)
=
+9 В;
.
На
основании полученных результатов из
соотношения (1.6) находим сопротивление
(
0,5
мА) параметрического стабилизатора и
убеждаемся в том, что полученное значение
согласуется с выражением (1.7).
Повторим первый эксперимент настоящего раздела. Теперь отключим питание, перевернем стабилитрон и снова повторим эксперимент. Почему существенно уменьшилось напряжение на выходе стабилизатора, и в какой элемент теперь превратился стабилитрон?
Измерим частотные характеристики коэффициента сглаживания пульсаций параметрического стабилизатора, для чего соберем на макетной плате схему, представленную на рис. 1.7 ( = 1 кОм; = 10 кОм), где АБ – анализатор Боде, ФГ – функциональный генератор, РИП – регулируемый источник питания.
Рис. 1.7
Почему во входной цепи стабилизатора ФГ и РИП включены последовательно, а не параллельно? Дело в том, что при параллельном включении источник постоянного напряжения РИП и источник переменного напряжения ФГ начинают работать друг на друга, и вследствие малого внутреннего сопротивления этих источников через них потечет недопустимо большой взаимный ток. Выберем функции Bode Analyzer (Анализатор Боде) и Variable Power Supplies (Регулируемые источники питания) из меню запуска инструментов NI ELVIS. На лицевой панели РИП установим постоянное напряжение –9 В. На лицевой панели АБ установим следующие значения параметров: Start – 5 Гц; Stop – 35 кГц; Steps – 10; Peak Amplitude – 1 В. Нажмем кнопку Run и станем наблюдать за логарифмическими амплитудно-частотными характеристиками. Убедимся в том, что в существенном диапазоне частот параметрический стабилизатор напряжения (см. рис. 1.7) в десятки раз сглаживает пульсации выходного напряжения.
1.4. Содержание отчета
Отчет по лабораторной работе должен содержать:
– изложение цели работы;
– основные схемы и расчетные соотношения для выпрямителей и параметрических стабилизаторов напряжения, реализуемых на кремниевых диодах и стабилитронах;
– результаты измерения основных параметров выпрямителей и параметрических стабилизаторов;
– выводы по работе.