Объект и средства исследования

Объектами исследования являются параметрический и компенсационный стабилизаторы напряжения, собранные на плате №3. Параметрический стабилизатор включает в себя стабилитрон VD6 и балластный резистор R1. Компенсационный стабилизатор содержит в качестве регулирующего элемента транзистор VT1, усилитель VA1, делитель напряжения R2-R3. Нагрузкой служит переменный резистор R_H.

Для измерения тока и напряжений используются многопредельный стрелочный амперметр и электронный вольтметр.

Порядок проведения эксперимента

1. Включить электронный вольтметр и после прогрева установить режим измерения постоянного напряжения. Включить тумблеры В1 на центральной панели и В3-1 на плате №3. Тумблер В3-2 поставить в положение II.

2. Исследование параметрического стабилизатора напряжения.

   1. Снять зависимость U_ВЫХ = f (U_ВХ) на холостом ходу, т.е. при I_H = 0. Для этого, не подключая нагрузку, вращать ручку «Рег. U_ВХ» от одного крайнего положения до другого, измеряя при этом поочерёдно напряжения U_ВХ (клеммы 1 и х) и U_ВЫХ (клеммы 2 и х). Результаты измерений записывать в табл.1 протокола испытаний. По окончании опыта отключить питание тумблером В1 или В3-2.

   2. Снять внешнюю характеристику U_ВЫХ = f (I_H) при U_ВХ = U_ВХmax. Для этого подключить нагрузку R_H1 в соответствии с рис.6 и повернуть ручку «Рег. U_ВХ» по часовой стрелке до упора. После проверки преподавателем включить питание стенда и подсоединить вольтметр к нагрузке R_H1 (клеммы m и x). Изменяя сопротивление R_H1 от максимума до минимума, записывать в табл.2 показания амперметра I_H и вольтметра U_ВЫХ. После завершения опыта отключить питание.

   3. Выключить тумблеры В3-1 и В1, согласовать результаты с преподавателем, отключить приборы и разобрать электрическую цепь.

Обработка результатов эксперимента

1. По данным табл.1 на рис.7 построить графики зависимостей U_ВЫХ = f (U_ВХ) при I_H = 0 для параметрического стабилизатора.

2. По данным табл.2 на рис.8 построить внешние характеристики U_ВЫХ = f (I_H) для параметрического стабилизатора.

3. По графикам U_ВЫХ = f (U_ВХ) вычислить значения коэффициентов стабилизации К_СТ для параметрического стабилизатора, используя участки с наиболее стабильным выходным напряжением. Результаты вычислений записать в табл.3.

4. По графикам U_ВЫХ = f (I_H) вычислить значение выходного сопротивления R_ВЫХ для параметрического стабилизатора используя участки с наиболее стабильным выходным напряжением. Результаты вычислений записать в табл.3.

Контрольные вопросы

1. Поясните назначение стабилизаторов постоянного напряжения.

2. Какими параметрами характеризуют качество работы стабилизаторов постоянного напряжения?

3. Как классифицируются стабилизаторы напряжения?

4. Укажите особенности ВАХ полупроводникового стабилитрона.

5. Опишите принцип действия параметрического стабилизатора.

6. Опишите принцип действия компенсационного стабилизатора.

7. Поясните характер зависимостей U_ВЫХ = f (U_ВХ) при I_H = 0 для параметрического и компенсационного стабилизаторов.

8. Поясните вид внешней характеристики U_ВЫХ = f (I_H) для параметрического и компенсационного стабилизаторов.

9. Дайте сравнительный анализ параметрического и компенсационного стабилизаторов постоянного напряжения.