epu_337 (1088713), страница 3
Текст из файла (страница 3)
На один из входов дифференциального усилителя (база транзистора 1'Т2) подключен источник эталонного напряжения (стабилитрон ИЭЗ и резистор Я4). На другой вход усилителя через резистивный делитель (И1, 1112, ИЗ) поступает напряжение обратной связи, пропорциональное выходному напряжению Уо с = ДУн. В лабораторном макете предусмотрена возможность построения стабилизатора без УПТ. В этом случае переключателем 52 база транзистора 1'Т4 подключается не к коллекторной цепи транзистора РТЗ, а к стабилитрону Ю4. При этом резистор или генератор стабильного тока (в зависимости от положения переключателя о1) выполняют функции балластного резистора параметрического стабилизатора на стабилитроне ИЭЗ, а составной транзистор (РТ4, РТ5) с сопротивлением нагрузки представляет собой эмитгерный повторитель, Вместе с тем, такую схему можно трактовать и как простейший вариант компенсационного стабилизатора, когда регулирующий транзистор одновременно выполняет функции и схемы сравнения (к базе РТ4 подключен источник эталонного напряжения, а к эмитгеру гТ5 — выходное напряжение).
Рис. 4.!. Приниипиальная схема лабораторного макета для ис- следования стабилизатора напрялсения постоянного тока с не- прерывнымрегулированием В стабилизаторе установлена зашита от перегрузки по току. Последовательно с нагрузкой включен резистор !19 илн !110 (в зависимости от положения переключателя 54), который выполняет функции датчика тока Яд т. Когда ток нагрузки создает на этом резисторе падение напряжения, превышающее напряжение отпирания транзистора НТб (прн замыкающем положении переключателя 53 — кнопка 53 не подсвечивается), этот транзистор отпирается.
Увеличение коллекторного тока транзистора РТб приводит к уменьшению тока базы транзистора гТ4 и, как следствие, к увеличению сопротивления регулирующего транзистора НТ5. Следствием этого будет резкое уменьшение выходного напряжения — стабилизатор переходит в режим стабилизации тока. Переключение резисторов Я9, Я10 (Я9= 2,4 Ом, !1~в = 3,3 Ом) изменяет значение тока нагрузки, при котором происходит срабатывание схемы защиты. Размыкание ключа 53 (кнопка 53 подсвечивается) вводит в цепь "база — эмиттер" транзистора РТб падение напряжения на резисторе Я7, которое пропорционально выходному напряжению —,бг(!н, Это дополнительное напряжение увеличивает порог срабатывания зыциты н наклон внешней характеристики в режиме стабилизации тока. Для исследования явления температурного дрейфа входного напряжения при изменении температуры элементов схемы в макете предусмотрена возможность независимого нагрева корпусов транзисторов ~72 и ГТЗ.
Все переключения в схеме осуществляются встроенными коммутаторами (переключателями), расположенными на лицевой панели стенда. Состояние коммутаторов визуализируется светодиодными индикаторами. Кроме того, на лицевой панели расположены потенцнометры, позволяющие регулировать уровень входного напряжения стабилизатора, ток токостабилнзирующего двухполюсника и коэффициент передачи в цепи обратной связи компенсационного стабилизатора. Наименования измеряемых мультиметром величин и нх значения выводятся на жидкокристаллический дисплей, расположенный в правом верхнем углу передней панели.
Под дисплеем расположены кнопки управления выводимой информацией. Для удобства работы в первой строке дисплея при установке номера пункта программы работы (по данному руководству) выводится значение параметра, изменяемого в данном пункте работы. Ниже зоны управления дисплеем расположена зона индикации режима работы стабилизатора. 4.3. Программа выполнения работы Ознакомиться с расположением органов управления стендом н включить его.
Номинальное значение входного напряжения 10...12 В. 1. Исследование стабилизатора без УПТ и с линейным балчастным резистором Переключатели установить в следующие положения: 51 — 1, 52 — 2, 53 — "Вкл" (кнопка не подсвечена), 54 — 2. 1.1. Снять зависимость напряжений на стабилитроне (16 и на нагрузке 11н, токов базы регулирующего транзистора 16, балластного резистора 1о и стабилитрона 1стаб = 1о-16 от напряжения на входе стабилизатоРа 11вх: !16 !1н, 16 1о 1стаб=Я(1вх) Входное напряжение изменять в пределах 9...1б В, Построить графики.
Вычислить сопротивление балластного резистора Я»=(Увх- (16)11о. Сопротивление нагрузки Ян в процессе эксперимента поддерживать постоянным (положение б или 7). По графику определить диапазон изменения входного напряжения стабилизатора, в пределах которого наблюдается эффект стабилизации напряжений 116, Ц». По данным, полученным в ходе эксперимента, определить коэффициент стабилизации выходного напряжения 11н и коэффициент стабилизации внутренне- !9 го параметрического стабилизатора с выходным напряжением 116 в соответствии с равенствами дш = (Л('вх1~'вх)Ф»(1н1!1н) ' к»а = (Л(1вх1~'вх)Ж~(161(16). Для выполнения и. 1,2 установить входное напряэсение (А, в пределах 10...12 8, 1.2. Снять зависимости напряжений 116, 11н и токов 16 1о* 1стаб от тока нагрузки 1„изменяемого переключением сопротивления нагрузки 11»».
Входное напряжение стабилизатора при этом не изменять. Построить графики Уб, (1н 16, 1о 1стаб А1н). По данным эксперимента вычислить выходные сопротивления стабилизатоРов»»вых ! = -д (1н1»з 1н,' 1»вь»х з = -д~(161»'»16. 2. Исследование стабилизатора без УПТ и с нелинейным балластным резистором Переключатели установить в следующие положения: 51 — 2, 52 — 2, 53 — "Вкл", 54 — 2.
Потенциометром Р2 установить ток 1о близким к значению, полученному в п.1.2 при номинальном токе нагрузки (положение б переключателя Ян). Повторить пп.1.1 и 1.2 исследований. По данным экспериментов рассчитать и построить вольт-амперную характеристику нелинейного токостабилизирующего двухполюсника. "1 =Я У " о — вх- (16). Вычислить динамическое сопротивление нелинейного двухполюсника Адин. Сопоставить с отношением 1»дин11»» степень изменения коэффициента стабилизации и выходного сопротивления стабилизатора при замене линейного балластного резистора нелинейным сопротивлением. 3. Исследование компенсационного стабилизатора с УПТ в цепи обратной связи и линейной нагрузкой УПТ Переключатели установить в следующие положения: 51 — 1, 52 — 1, 53 — *'Вкл*', 54 — 1, Еэг = 2,5 В.
20 Потенциометром Я!2 (Уос) установить выходное напряжение в пределах 5...6 В. 3.! . Снять зависимости напряжения на нагрузке Ун, тока 1, через балластный резистор, тока базы транзистора 174 Хб и коллектор- ного тока транзистора РТ3 1к ртз = Хв — Хб от напряжения на входе стабилизатора Увх (напряжение изменять в пределах 9...!6 В). Сопротивление нагрузки Ян в процессе эксперимента поддерживать постоянным (положение 5 илн 6).
Построить графики: Ун, Хо, Хб, Хк „„, 4 =Х(Увх), при вычислении КПД (~)) считать входной ток стабилизатора равным выходному. По данным эксперимента вычислить коэффициент стабилизации по напряжению. Для выполнения пЗ,2 установить входное напряжение Увх в пределах 10...12 В. 3.2. Снять зависимость напряжения Ун, токов Хв, Хб, 1к ~д, от тока нагрузки Хн, изменяемого переключением сопротивления нагрузки Ян. Входное напряжение стабилизатора поддерживать постоянным в пределах 10...12 В. Построить графики: Ун, Хо, Хб, Х„,ть ~! =Х(1н). По данным экспеРимента вычислить выходное сопРотивление стабилизатора Явых = -ЛУн/ЛХн. 4.
Исследование компенсационного стабилизатора с УПТ в цепи обратной связи и с токостабилизирующим двухполюсником в цепи нагрузки УПТ Переключатели установить в следующие положения: о"! — 2, о2 — 1, о3 — "Вкл'*, о4 — 2, Потенциометром Я2 установить ток Хь близким к значению, полученному в п.3.2 при номинальном токе нагрузки (положение 6 переключателя Ян).
Повторить эксперимент, описанный в пп. 3.1 и 3.2. Сопоставить с отношением ЯдинХЯз степень изменения коэФфициента стабилизации и выходного сопротивления стабилизатора при замене линейной нагрузки УПТ нелинейной. 5. Исследование схемы защиты стабилизатора Установить переключатели в следующие положения: Я вЂ” 1, 51 — произвольное. Потенцнометром Я12 (Уос) получить макси- мальное значение выходного напряжения. Снять нагрузочные ха- рактеристики стабилизатора (т. е. зависимость Ун = 1(1н) при из- менении сопротивления нагрузки Ян) и построить графики для следующих вариантов схемы защиты: — высокое сопротивление датчика тока Яд т и отсутствие связи по напряжению (переключатели 84 в положении 1, Я— "Вкл") — низкое сопротивление датчика тока Яд т и отсутствие свя- зи по напряжению (переключатели о4 в положении 2, о3— "Вкл"), — низкое сопротивление датчика тока Яд т и наличие связи по напряжению (переключатели о4 в положении 2, 53 — "Выкл"— кнопка53 подсвечена).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
