LABORATORIUM UKŁADÓW ELEKTRONICZNYCH

Podobne dokumenty
WIECZOROWE STUDIA NIESTACJONARNE LABORATORIUM UKŁADÓW ELEKTRONICZNYCH

12. Zasilacze. standardy sieci niskiego napięcia tj. sieci dostarczającej energię do odbiorców indywidualnych

Prostowniki. Prostownik jednopołówkowy

UKŁADY PROSTOWNICZE 0.47 / 5W 0.47 / 5W D2 C / 5W

Ć w i c z e n i e 1 6 BADANIE PROSTOWNIKÓW NIESTEROWANYCH

Badanie obwodów z prostownikami sterowanymi

Zasilacz. Ze względu na sposób zmiany napięcia do wartości wymaganej przez zasilany układ najczęściej spotykane zasilacze można podzielić na:

Stabilizacja napięcia. Prostowanie i Filtracja Zasilania. Stabilizator scalony µa723

Badanie układów prostowniczych

Własności i zastosowania diod półprzewodnikowych

ĆWICZENIE 15 BADANIE WZMACNIACZY MOCY MAŁEJ CZĘSTOTLIWOŚCI

IMPULSOWY PRZEKSZTAŁTNIK ENERGII Z TRANZYSTOREM SZEREGOWYM

Uniwersytet Pedagogiczny

Temat: Badanie własności elektrycznych p - pulsowych prostowników niesterowanych

Prostowniki. 1. Cel ćwiczenia. 2. Budowa układu.

Zasilacze: prostowniki, prostowniki sterowane, stabilizatory

Rys Schemat parametrycznego stabilizatora napięcia

Laboratorium Przyrządów Półprzewodnikowych Laboratorium 1

Laboratorium Podstaw Elektroniki i Energoelektroniki

Prostowniki. 1. Prostowniki jednofazowych 2. Prostowniki trójfazowe 3. Zastosowania prostowników. Temat i plan wykładu WYDZIAŁ ELEKTRYCZNY

(a) Układ prostownika mostkowego

Badanie diody półprzewodnikowej

Ćwiczenie 8. Badanie zasilaczy i stabilizatorów napięcia stałego.

Zasilacze: Prostowniki niesterowane, prostowniki sterowane

8 K A T E D R A F I ZYKI S T O S O W AN E J

Własności i zastosowania diod półprzewodnikowych

Badanie dławikowej przetwornicy podwyŝszającej napięcie

ELEKTROTECHNIKA I ELEKTRONIKA

STABILIZATORY NAPIĘCIA I PRĄDU STAŁEGO O DZIAŁANIU CIĄGŁYM Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych

STABILIZATORY NAPIĘCIA STAŁEGO. 1. Wiadomości wstępne

I we. F (filtr) U we. Rys. 1. Schemat blokowy układu zasilania odbiornika prądu stałego z sieci energetycznej z zastosowaniem stabilizatora napięcia

20 Budowa, rodzaje i parametry zasilaczy. Układy prostownicze. Filtracja napięć

Temat ćwiczenia. Pomiary przemieszczeń metodami elektrycznymi

ĆWICZENIE ZASILACZE. L a b o r a t o r i u m Elektroniki 2. Zakład EMiP I M i I B

ĆWICZENIE 3 BADANIE UKŁADÓW PROSTOWNICZYCH

Politechnika Białostocka

Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego nr 5

Pomiary napięć i prądów zmiennych

SERIA V. a). b). c). R o D 2 D 3

WZMACNIACZ NAPIĘCIOWY RC

Wydział Elektrotechniki, Automatyki, Informatyki i Elektroniki Katedra Elektroniki

11. Wzmacniacze mocy. Klasy pracy tranzystora we wzmacniaczach mocy. - kąt przepływu

Dioda półprzewodnikowa

INSTYTUT ELEKTROENERGETYKI POLITECHNIKI ŁÓDZKIEJ BADANIE PRZETWORNIKÓW POMIAROWYCH

STABILIZATORY NAPIĘCIA STAŁEGO O DZIAŁANIU CIĄGŁYM

WOJSKOWA AKADEMIA TECHNICZNA

Spis treści 3. Spis treści

Ćw. 7 Przetworniki A/C i C/A

Uniwersytet Pedagogiczny

Ćw. III. Dioda Zenera

Pytania podstawowe dla studentów studiów I-go stopnia kierunku Elektrotechnika VI Komisji egzaminów dyplomowych

Podstawy Elektroniki dla Informatyki. Diody półprzewodnikowe

Zespół Szkół Łączności w Krakowie. Badanie parametrów wzmacniacza mocy. Nr w dzienniku. Imię i nazwisko

1. Wstęp teoretyczny.

LABORATORIUM TECHNIKA CYFROWA BRAMKI. Rev.1.0

WOJSKOWA AKADEMIA TECHNICZNA

Politechnika Białostocka

Zastosowania nieliniowe wzmacniaczy operacyjnych

Tranzystory bipolarne. Właściwości wzmacniaczy w układzie wspólnego kolektora.

LABORATORIUM PODSTAW ELEKTRONIKI MATERIAŁY POMOCNICZE SERIA PIERWSZA

Układy prostownicze. Laboratorium elektroniki i miernictwa. Gliwice, 3 grudnia informatyka, semestr 3, grupa 5

Ćwiczenie 4 Badanie wpływu napięcia na prąd. Wyznaczanie charakterystyk prądowo-napięciowych elementów pasywnych... 68

DIODY PÓŁPRZEWODNIKOWE

POMIAR NAPIĘCIA STAŁEGO PRZYRZĄDAMI ANALOGOWYMI I CYFROWYMI. Cel ćwiczenia. Program ćwiczenia

Politechnika Białostocka

Tranzystory bipolarne. Właściwości dynamiczne wzmacniaczy w układzie wspólnego emitera.

Źródła zasilania i parametry przebiegu zmiennego

Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego nr 11

LABORATORIUM PODZESPOŁÓW ELEKTRONICZNYCH. Ćwiczenie nr 2. Pomiar pojemności i indukcyjności. Szeregowy i równoległy obwód rezonansowy

Zapoznanie z przyrządami stanowiska laboratoryjnego. 1. Zapoznanie się z oscyloskopem HAMEG-303.

Dioda półprzewodnikowa

Ćwiczenie F3. Filtry aktywne

Laboratorium Przyrządów Półprzewodnikowych test kompetencji zagadnienia

Ćwiczenie: "Właściwości wybranych elementów układów elektronicznych"

Badanie zasilacza niestabilizowanego

Przyrządy i Układy Półprzewodnikowe

Laboratorium Elektroniczna aparatura Medyczna

Zastosowania liniowe wzmacniaczy operacyjnych

Elektronika. Wzmacniacz tranzystorowy

POLITECHNIKA ŚLĄSKA WYDZIAŁ INŻYNIERII ŚRODOWISKA I ENERGETYKI INSTYTUT MASZYN I URZĄDZEŃ ENERGETYCZNYCH LABORATORIUM ELEKTRYCZNE. Obwody nieliniowe.

OPIS PATENTOWY

Dobór współczynnika modulacji częstotliwości

POLITECHNIKA WARSZAWSKA Wydział Elektryczny Zakład Systemów Informacyjno-Pomiarowych

Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego nr 10

Uśrednianie napięć zakłóconych

Pytania podstawowe dla studentów studiów I-go stopnia kierunku Elektrotechnika VI Komisji egzaminów dyplomowych

AC/DC. Jedno połówkowy, jednofazowy prostownik

Ćw. 1: Badanie diod i prostowników

ĆWICZENIE nr 5. Pomiary rezystancji, pojemności, indukcyjności, impedancji

Zakres wymaganych wiadomości do testów z przedmiotu Metrologia. Wprowadzenie do obsługi multimetrów analogowych i cyfrowych

1. Wiadomości ogólne o prostownikach niesterowalnych

Liniowe stabilizatory napięcia

Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego nr 13

Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego nr 9

Instrukcja UKŁADY ELEKTRONICZNE 2 (TZ1A )

Ćwiczenie 2a. Pomiar napięcia z izolacją galwaniczną Doświadczalne badania charakterystyk układów pomiarowych CZUJNIKI POMIAROWE I ELEMENTY WYKONAWCZE

. Diody, w których występuje przebicie Zenera, charakteryzują się małymi, poniŝej 5V, wartościami napięcia stabilizacji oraz ujemną wartością α

WZMACNIACZ OPERACYJNY

Kondensator wygładzający w zasilaczu sieciowym

płytka montażowa z tranzystorami i rezystorami, pokazana na rysunku 1. płytka montażowa do badania przerzutnika astabilnego U CC T 2 masa

Transkrypt:

POLITECHNIKA WARSZAWSKA Instytut Radioelektroniki Zakład Radiokomunikacji WIECZOROWE STUDIA NIESTACJONARNE Semestr III LABORATORIUM UKŁADÓW ELEKTRONICZNYCH Ćwiczenie 3 Temat: Badanie zasilaczy napięć stałych Instrukcja v.3 Opracowali: mgr inŝ. Henryk Chaciński mgr inŝ. Krzysztof baczyński Warszawa 2013

1. Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest zapoznanie słuchaczy z budową i właściwościami najczęściej spotykanych układów prostowników i stabilizatorów napięć stałych oraz z wpływem poszczególnych elementów tych układów na ich parametry. 2. Wymagane wiadomości Wymagane są następujące wiadomości: - zasada działania podstawowych przyrządów półprzewodnikowych: dioda prostownicza, dioda Zenera, tranzystor bipolarny; - znajomość właściwości podstawowych układów zasilaczy: prostowników, filtrów tętnień, stabilizatorów napięcia. 3. Podstawy teoretyczne 3.1. Wstęp ogólny Podstawowym zadaniem zasilacza napięcia stałego jest przetworzenie napięcia przemiennego, którego źródłem jest najczęściej 1-fazowa sieć energetyczna 50 Hz na napięcie stałe stabilizowane. Rys.3.1. przedstawia schemat blokowy typowego zasilacza napięcia stałego. Zasilacz ten składa się z prostownika, filtru tętnień i stabilizatora. Rys.3.1. Schemat blokowy typowego zasilacza napięcia stałego. 3.2. Prostownik Prostownik przetwarza napięcie przemienne sieci energetycznej na napięcie stałe ze składową zmienną. Wartość składowej zmiennej napięcia (po wyprostowaniu) w stosunku do składowej stałej zaleŝy od konfiguracji układu prostownika. Na rys.3.2. pokazano róŝne typy prostowników jednofazowych oraz ich pracę z obciąŝeniem czynnym. W układzie prostownika półokresowego (rys.3.2.a.) dioda D przewodzi tylko w czasie kiedy na jej anodzie panuje dodatnie napięcie. Dla dodatniego napięcia na diodzie płynie prąd przez obciąŝenie. W czasie ujemnego półokresu dioda nie przewodzi i prąd przez obciąŝenie nie płynie. Częstotliwość tętnień napięcia wyprostowanego jest równa częstotliwości napięcia sieci. Układ prostownika półokresowego jest stosowany przy małych prądach pobieranych z prostownika. Wadą tego układu jest to, ze przez uzwojenie wtórne transformatora sieciowego płynie składowa stała wyprostowanego prądu, która podmagnesowuje rdzeń transformatora, co powoduje, ze trzeba stosować rdzeń o odpowiednio powiększonym przekroju. Na rys.3.2.b przestawiono układ prostownika pełnookresowego z odczepem środkowym transformatora. W tym układzie prostownika przez rezystancję obciąŝenia prąd płynie w jednym kierunku w ciągu całego okresu. Diody Dl i D2 przewodzą na zmianę w kolejnych półokresach zmian napięcia sieciowego. Rdzeń transformatora w tym układzie prostownika nie jest podmagnesowywany przez składową; stałą wyprostowanego prądu. Natomiast układ ten wymaga podwójnego uzwojenia wtórnego. Obu wad poprzednich układów nie posiada prostownik pełnookresowy w układzie mostkowym (Graetza). Diody umieszczone w mostku przewodzą parami na zmianę w kolejnych półokresach zmian napięcia sieciowego. Diody Dl i D3 przewodzą podczas półokresu dodatniego, zaś diody D2 i D4 podczas półokresu ujemnego. Dzięki mostkowemu układowi diod prostowniczych prąd w obciąŝeniu R płynie w obu półokresach w tym samym kierunku. 2

Rys.3.2. Układy prostowników: a) półokresowy; b) pełno okresowy z odczepem środkowym transformatora, c) pełnookresowy mostkowy Przy pełnookresowym prostowaniu częstotliwość tętnień napięcia wyprostowanego jest dwukrotnie wyŝsza od częstotliwości napięcia sieci. Ma to istotne znaczenie, gdyŝ im większa jest częstotliwość tętnień, tym łatwiej jest je odfiltrować. 3.3. Filtr tętnień Aby zmniejszyć wartość napięcia tętnień naleŝy włączyć miedzy prostownik a odbiornik prądu obwód zwany filtrem tętnień. PoniewaŜ obwód ten powinien przepuszczać prąd stały a tłumić przebiegi tętnień, jest więc filtrem dolnoprzepustowym o bardzo małej częstotliwości granicznej, mniejszej od częstotliwości sieci. Podstawą działaniaa filtrów stosowanych w prostownikach jest wykorzystanie właściwości magazynowania energii przez elementy bierne takie jak kondensatory i dławiki. ZaleŜnie od konfiguracji połączeń elementów składających sie na filtr, filtry tętnień prostowniczych moŝna podzielić na: filtry proste (jednoelementowe) oraz filtry złoŝone roŝnych typów. Filtry proste stosuje sie w układach nie wymagających zbyt dobrej filtracji tętnień. Tam, gdzie wymagana jest bardzo dobra filtracja tętnień stosuje sie filtry złoŝone czasem nawet wielostopniowe. Rys.3.3. pokazuje przykłady filtrów prostych natomiast na rys.3.4. pokazano przykłady filtrów złoŝonych. Wybór odpowiedniego filtru do konkretnego zastosowania zaleŝy od wielu czynników takich jak: prostota konstrukcji, cena i dostępność elementów, wymagana wielkość prądu dostarczanego przez zasilacz, wymagania dotyczące filtracji tętnień itp. Pod tym względem kaŝdy z przedstawionych na rys.3.3. i 3.4. filtrów posiada swoje zalety i wady. 3

L i 0 io i D C i C i 0 Rys.3.3. Przykłady prostych - jedno elementowych filtrów tętnień i D L L R C i C i 0 C1 C2 C1 C2 Rys.3.4. Przykłady złoŝonych filtrów tętnień Filtry zawierające indukcyjność są w praktyce rzadko stosowane, gdyŝ wymagają zastosowania dławika o duŝej indukcyjności, pracującego ze składową stałą prądu w jego uzwojeniu. Jest to więc rozwiązanie dość kosztowne. Powszechnie natomiast stosowane są (jako znacznie tańsze) filtry pojemnościowe - proste (pojedynczy kondensator) lub (w przypadku większych wymagań filtracyjnych) - filtry złoŝone np. typu π (CRC). NaleŜy jednak zaznaczyć, Ŝe te ostatnie filtry posiadają duŝa rezystancję wyjściową, stosuje się je więc tylko w zasilaczach o małych prądach obciąŝenia. Przy duŝych prądach obciąŝenia, mimo wyŝszej ceny, stosuje sie jednak najczęściej filtry typu CLC. Rys.3.5. Przebiegi napięć i prądów w układzie prostownika dwupołówkowego z filtrem tętnień posiadającym pojemność na wejściu Najczęściej spotykanym rozwiązaniem jest filtr tętnień posiadający na wejściu pojemność, warto zapoznać się z przebiegami napięć i prądów w układzie prostownika z takim filtrem (rys.3.5.). Pewną ujemną cechą tego typu filtru (posiadającego na wejściu pojemność) jest 4

impulsowy charakter prądu płynącego przez elementy prostujące. Szczytowa wartość tego prądu ograniczana jest przez rezystancję prostownika oraz rezystancję uzwojenia transformatora sieciowego. JeŜeli jest to nie wystarczające do obwodu włącza się dodatkową rezystancje Rs. Dla oceny jakości zasilacza moŝna posłuŝyć się miarą zbliŝenia napięcia wyjściowego prostownika do wymaganej wartości stałej. Miara ta nazywana jest współczynnikiem tętnień. W literaturze spotyka się dwie definicje współczynnika tętnień: wartość kt mt wartość skuteczna składowych zmiennych wartość składowej stałej wartość średnia największa amplituda tętnień wartość składowej stałej wartość średnia Pierwsza definicja (kt) opiera sie na zaleŝnościach energetycznych między występującymi na wyjściu zasilacza tętnieniami a poŝądanym napiciem stałym. Nie uwzględnia ona jednak wartości szczytowych tętnień (czyli zakłóceń) w przebiegu wyjściowym zasilacza. Przy zasilaniu współczesnych układów elektronicznych moŝe to być bardzo waŝne - stad druga definicja współczynnika- Współczynnik tętnień mt jest przy tym łatwo mierzalny np. przy pomocy oscyloskopu. Według tej definicji określany będzie współczynnik tętnień w tym ćwiczeniu. Miarą jakości filtru tętnień jest współczynnik zdefiniowany następująco: q amplituda tętnień przed iltrem amplituda tętnień za iltrem Do projektowania filtrów tętnień stosuje sie najczęściej specjalnie do tego celu skonstruowane nomogramy a współcześnie programy. Opis odpowiednich metod moŝna znaleźć w wielu pozycjach literatury. 3.4. Stabilizator Stabilizator napięcia stałego jest układem elektronicznym utrzymującym stałą wartość napięcia wyjściowego niezaleŝnie od zmian napięcia wejściowego, prądu obciąŝenia, temperatury itp. czynników. Podstawą działania stabilizatora jest tzw. regulator. MoŜe to być pojedynczy element lub bardziej złoŝony układ, włączony w tor przekazywania energii szeregowo lub równolegle. Stabilizator w zaleŝności od sposobu sterowania regulatora moŝe działać w sposób ciągły lub impulsowo. Badane w tym ćwiczeniu układy stabilizatorów działają; w sposób ciągły. Stabilizatory działające w sposób ciągły dzielimy na parametryczne i kompensacyjne (ze sprzęŝeniem zwrotnym). Rys.3.6. pokazuje schematy blokowe obu typów regulatorów, parametrycznego i kompensacyjnego. W stabilizatorach parametrycznych efekt stabilizacji uzyskiwany jest dzięki własnościom samego regulatora. W układach tych dla utrzymania napięcia w określonych granicach wykorzystuje sie nieliniowość charakterystyki napięciowo-prądowej niektórych elementów jak stabilizatory (diody Zenera), warystory itp. Aby element nieliniowy dobrze spełniał swoją role w układzie stabilizatora parametrycznego musi posiadać wyraźne zagięcie charakterystyki napięciowo-prądowej w określonym punkcie. Typowym przedstawicielem tej grupy stabilizatorów jest stabilizator z diodą Zenera. Stabilizatory kompensacyjne zawierają element regulacyjny oraz układ wytwarzania sygnału sterującego. Sygnał sterujący uzyskiwany jest droga, ciągłego porównywania wartości napięcia wyjściowego z wartością napięcia odniesienia. związania układowe składające się z diody Zenera i wtórnika są równieŝ zaliczane do stabilizatorów napięcia typu kompensacyjnego. 5

a) b) Rys.3.6. Schematy blokowe stabilizatorów działających w sposób ciągły a) regulator parametryczny, b) regulator kompensacyjny - ze sprzęŝeniem zwrotnym a) b) Iwe T Iwy Rs Iwe Iwy Rs Uwe DZ Iz Uz Uwy Uwe DZ Iz Uz Uwy Rys.3.7. Przykłady układów stabilizatorów a) stabilizator parametryczny z diodą Zenera, b) stabilizator kompensacyjny Stabilizatory kompensacyjne zawierają element regulacyjny oraz układ wytwarzania sygnału sterującego. Sygnał sterujący uzyskiwany jest w torze sprzęŝenia zwrotnego, drogą ciągłego porównywania wartości napięcia wyjściowego z wartością napięcia odniesienia. związania układowe stosowane w tego typu stabilizatorach są róŝnorodne. Najczęściej w stabilizatorach kompensacyjnych element regulacyjny włączony jest szeregowo w tor przesyłania energii. Poszczególne układy mogą się znacznie róŝnić stopniem skomplikowania. W zaleŝności od potrzeb spotyka sie stabilizatory bardzo proste zawierające tylko podstawowe układy stabilizacji napięcia, lecz równieŝ często stabilizatory te wyposaŝone są w układy stabilizacji termicznej czy teŝ w układy zabezpieczenia przed przeciąŝeniem. Szczególnym stopniem skomplikowania odznaczają się róŝnego typu układy scalone budowane jako stabilizatory kompensacyjne pracujące w sposób ciągły. Przykładami stosunkowo prostych układów stabilizatorów kompensacyjnych są dwa układy stabilizatorów badanych w tym ćwiczeniu. Schematy tych stabilizatorów zbudowanych na elementach dyskretnych przedstawiono na rys. 5.3. i 5.4. Stabilizatory te oprócz podstawowych układów stabilizacji napięcia wyjściowego wyposaŝone są równieŝ w układy zabezpieczeń przed przeciąŝeniem. Stabilizatory te róŝnią. sie sposobami rozwiązania tych układów. 6

4. Przykładowe pytania Warunkiem dopuszczenia do realizacji ćwiczenia jest pozytywne zaliczenie sprawdzianu wejściowego. PoniŜej podano przykładowe zagadnienia na sprawdzianie wejściowym: 1. Narysować przebieg napięcia na wyjściu prostownika jednopołówkowego z obciąŝeniem rezystancyjnym. 2. Narysować przebieg napięcia na wyjściu prostownika dwupołówkowego z obciąŝeniem rezystancyjnym. 3. Narysować przykładowy układ prostownika mostkowego 4. Narysować przykładowe układy filtrów tętnień. 5. Podać definicję współczynnika tętnień. 6. Narysować przykładowy układ stabilizatora napięcia z diodą Zenera. 5. Badania i pomiary 5.1. Opis badanego układu Na rys.5.1. przestawiono schemat blokowy zespołu układów ćwiczeniowych. Zespół ten zawiera układ prostownika, filtru tętnień, stabilizatora parametrycznego z diodą Zenera oraz dwa układy stabilizatorów kompensacyjnych. D1 D2 ~ D3 Zasilacz laboratoryjny 2P 1P = P3 stab Prostownik Filtr Stabilizator z diodą Zenera W1 1 2 1 2 1 3 W3 2 A V Stabilizator komp. nr 1 Stabilizator komp. nr 2 Rys. 5.1. Schemat blokowy zespołu układów ćwiczeniowych S1 S2 Osc K11 K12 K13, K21 K22 K23 D1 z Rs P4 Rf R1 P5 DZ MA V 10uF 220uF 47uF 10uF 220uF 47uF Rys. 5.2. Schemat ideowy układu prostownika z filtrem tętnień i stabilizatorem parametrycznym z diodą Zenera 7

Na rys. 5.2 zamieszczono schemat ideowy układu prostownika jednopołówkowego z filtrem tętnień i stabilizatorem parametrycznym z diodą Zenera. Zaznaczono równieŝ punkty w których dokonuje się pomiaru napięcia, (K 11 K 23 ). R3 Uwe Rb T1 R1 Uwy T2 R2 R4 R5 DZ R6 Rys. 5.3. Schemat stabilizatora kompensacyjnego nr 1 Uwe R1 T1 D1 R4 Uwy R2 T2 T3 DZ R3 R5 Rys. 5.4. Schemat stabilizatora kompensacyjnego nr 2 5.2. Pomiary 5.2.1. Pomiar charakterystyki diody Zenera Pomiar charakterystyki diody Zenera naleŝy przeprowadzić w układzie pomiarowym przedstawionym na rys. 5.5. Rys. 5.5. Schemat układu pomiarowego do badania charakterystyki diody Zenera 8

Rys. 5.6. Schemat połączeń układu pomiarowego do badania charakterystyki diody Zenera Zestawić układ pomiarowy zgodnie ze schematem przedstawionym na rys. 5.6. Przy pomocy przełączników zespołu ćwiczeniowego zestawić połączenia zgodne z układem pomiarowym przedstawionym na rys. 5.5. - Przełącznik P3 w pozycji = (w pozycji napięcie stałe) - Wyłącznik W3 ustawić w pozycji 1, Dokonać pomiaru charakterystyki napięciowo-prądowej diody Zenera dla następujących warunków: - napięcie wejściowe do układu pomiarowego regulować w zasilaczu w zakresie od 0 do 20V, maksymalna wartość prądu diody Zenera 100mA - pomiaru prądu diody dokonywać przy pomocy miernika prądu zasilacza - napięcie diody mierzyć przy pomocy woltomierza włączonego równolegle do diody Zenera DZ dołączonego do gniazd G1, G2. 5.2.2. Badanie stabilizatora z diodą Zenera Badania naleŝy przeprowadzić w układzie pomiarowym przedstawionym na rys. 4.7. Rys. 5.7. Schemat układu pomiarowego do badania wpływu zmian wartości napięcia wejściowego oraz wpływu zmian rezystancji obciąŝenia na prace stabilizatora z diodą Zenera Rys. 5.8. Schemat połączeń układu pomiarowego do badania stabilizatora z diodą Zenera Zestawić układ pomiarowy zgodnie ze schematem przedstawionym na rys. 5.8. Przy pomocy przełączników zespołu ćwiczeniowego zestawić połączenia zgodne z układem pomiarowym przedstawionym na rys. 5.7: - przełącznik P3 w pozycji = (w pozycji napięcie stałe), - wyłącznik W3 pozycja 1, - rezystancję obciąŝenia ustawić w pozycji pokrętło potencjometru max w lewą stronę A. Dokonać pomiaru wpływu zmian wartości napięcia wejściowego na napięcie wyjściowe stabilizatora z diodą Zenera dla następujących warunków: - dla napięcia wejściowego układu 20V ustawić wartość rezystancji obciąŝenia taką aby prąd płynący przez obciąŝenie wynosił 50mA. Pozostałe pomiary wykonać dla ustawionej wartości rezystancji obciąŝenia. 9

- napięcie wejściowe regulować w zasilaczu w zakresie od 0 do 20V (napięcie wejściowe jest mierzone przez woltomierz znajdujący się w zasilaczu), - mierzyć napięcie wyjściowe i prąd obciąŝenia. B. Dokonać pomiaru wpływu zmian wartości rezystancji obciąŝenia na napięcie wyjściowe stabilizatora z diodą Zenera dla następujących warunków: - pomiary wykonać dla napięcia wejściowego układu 15V, - rezystancję obciąŝenia regulować w zakresie od wartości maksymalnej (minimalny prąd obciąŝenia) do wartości gdy prąd płynący przez obciąŝenie osiągnie wartość maksymalnie 100mA. - mierzyć napięcie wyjściowe i prąd obciąŝenia. Wyniki pomiarów zamieścić w tabelach oraz przedstawić na wykresach. 5.2.3. Badanie wpływu zmian wartości napięcia wejściowego oraz zmian rezystancji obciąŝenia na pracę stabilizatora kompensacyjnego. I Badanie stabilizatora z wyjściem napięciowym Badania naleŝy przeprowadzić w układzie pomiarowym przedstawionym na rys. 5.7. Zestawić układ pomiarowy zgodnie ze schematem przedstawionym na rys. 5.8. Przełączniki zespołu ćwiczeniowego zestawić w następujących pozycjach: - przełącznik P3 w pozycji stabilizator, - wyłącznik W3 pozycja 3, - wyłącznik W1 pozycja 1, - rezystancję obciąŝenia ustawić w pozycji pokrętło potencjometru max w lewą stronę A. Dokonać pomiaru wpływu zmian wartości napięcia wejściowego na napięcie wyjściowe stabilizatora z wyjściem napięciowym dla następujących warunków: - dla napięcia wejściowego układu 20V ustawić wartość rezystancji obciąŝenia taką aby prąd płynący przez obciąŝenie wynosił 30mA. Pozostałe pomiary wykonać dla ustawionej wartości rezystancji obciąŝenia. - napięcie wejściowe regulować w zasilaczu w zakresie od 10 do 20V (napięcie wejściowe jest mierzone przez woltomierz znajdujący się w zasilaczu), - mierzyć napięcie wyjściowe i prąd obciąŝenia. B. Dokonać pomiaru wpływu zmian wartości rezystancji obciąŝenia na napięcie wyjściowe stabilizatora z wyjściem napięciowym dla następujących warunków: - pomiary wykonać dla napięcia wejściowego układu 20V, - rezystancję obciąŝenia regulować w zakresie od wartości maksymalnej (minimalny prąd obciąŝenia) do wartości gdy prąd płynący przez obciąŝenie osiągnie wartość maksymalnie 100mA. - mierzyć napięcie wyjściowe i prąd obciąŝenia, - zmierzyć prąd jałowy układu stabilizatora (prąd jaki pobiera stabilizator z zasilacza przy prądzie Iwy = 0). II Badanie stabilizatora z wyjściem prądowym Badania naleŝy przeprowadzić w układzie pomiarowym przedstawionym na rys. 5.7. Zestawić układ pomiarowy zgodnie ze schematem przedstawionym na rys. 5.8. Przełączniki zespołu ćwiczeniowego zestawić w następujących pozycjach: - przełącznik P3 w pozycji stabilizator, - wyłącznik W1 pozycja 2, - wyłącznik W2 pozycja 2, - wyłącznik W3 pozycja 3, - rezystancję obciąŝenia ustawić w pozycji pokrętło potencjometru max w lewą stronę 10

A. Dokonać pomiaru wpływu zmian wartości napięcia wejściowego na napięcie wyjściowe stabilizatora z wyjściem prądowym dla następujących warunków: - dla napięcia wejściowego układu 20V ustawić wartość rezystancji obciąŝenia taką aby prąd płynący przez obciąŝenie wynosił 30mA. Pozostałe pomiary wykonać dla ustawionej wartości rezystancji obciąŝenia. - napięcie wejściowe regulować w zasilaczu w zakresie od 10 do 20V (napięcie wejściowe jest mierzone przez woltomierz znajdujący się w zasilaczu), - mierzyć napięcie wyjściowe i prąd obciąŝenia. B. Dokonać pomiaru wpływu zmian wartości rezystancji obciąŝenia na napięcie wyjściowe stabilizatora z wyjściem prądowym dla następujących warunków: - pomiary wykonać dla napięcia wejściowego układu 15V, - rezystancję obciąŝenia regulować w zakresie od wartości maksymalnej (minimalny prąd obciąŝenia) do wartości gdy prąd płynący przez obciąŝenie osiągnie wartość maksymalnie 100mA. - mierzyć napięcie wyjściowe i prąd obciąŝenia, C. Dokonać pomiaru wpływu zmian wartości rezystancji obciąŝenia na napięcie wyjściowe dla wyłącznik W2 ustawionego w pozycja 1. Pozostałe warunki zachować bez zmian: - pomiary wykonać dla napięcia wejściowego układu 15V, - rezystancję obciąŝenia regulować w zakresie od wartości maksymalnej (minimalny prąd obciąŝenia) do wartości gdy prąd płynący przez obciąŝenie osiągnie wartość maksymalnie 100mA. - mierzyć napięcie wyjściowe i prąd obciąŝenia, - zmierzyć prąd jałowy układu stabilizatora (prąd jaki pobiera stabilizator z zasilacza przy prądzie Iwy = 0). 5.2.4. Badanie współpracy układu prostownika, filtru tętnień i stabilizatora z diodą Zenera Badania naleŝy przeprowadzić w układzie pomiarowym przedstawionym na rys. 5.9. K1 K2 Osc BNC BNC P1 P2 z D? DIODE Rs P4 Rf R1 P5 DZ MA V 10uF 220uF 47uF 10uF 220uF 47uF Rys.5.9. Schemat układu pomiarowego do badania układu prostownika, filtru tętnień i stabilizatora z diodą Zenera 11

Rys.5.10. Schemat połączeń układu pomiarowego do badania układu prostownika, filtru tętnień i stabilizatora z diodą Zenera Zestawić układ pomiarowy zgodnie ze schematem przedstawionym na rys. 5.10. Przy pomocy przełączników zespołu ćwiczeniowego zestawić połączenia zgodne z układem pomiarowym przedstawionym na rys.5.9. I. Badanie układu z prostownikiem jednopołówkowym Przełączniki zespołu ćwiczeniowego ustawić w następujących pozycjach: - przełącznik P3 w pozycji prostownika jednopołówkowego, - Rezystancje obciąŝenia ustawić o wartości 150Ω, - wyłącznik W3 pozycja 1, - zmieniać wartości dołączanych kondensatorów przełącznikami P4 i P5, - za pomocą oscyloskopu obserwować kształty przebiegów napięć w róŝnych punktach badanego układu. Punkty przyłączenia sond oscyloskopu są wybierane za pomocą przełączników P1 i P2, Zaobserwowane przebiegi zamieścić w sprawozdaniu i skomentować. II. Badanie układu z prostownikiem dwupołówkowym - Przełączniki zespołu ćwiczeniowego ustawić w następujących pozycjach: - przełącznik P3 w pozycji prostownika dwupołówkowego, - Rezystancje obciąŝenia ustawić o wartości 150Ω, - wyłącznik W3 pozycja 1, - zmieniać wartości dołączanych kondensatorów przełącznikami P4 i P5, - za pomocą oscyloskopu obserwować kształty przebiegów napięć w róŝnych punktach badanego układu. Punkty przyłączenia sond oscyloskopu są wybierane za pomocą przełączników P1 i P2, Zaobserwowane przebiegi zamieścić w sprawozdaniu i skomentować, porównać z przebiegami z punktu I. 6. Wykaz literatury 1. Praca zbiorowa: Laboratorium układów elektronicznych WPW Warszawa 1988 2. Praca zbiorowa: Układy elektroniczne WNT Warszawa 1993 3. K. Antoszkiewicz, Z. Nosal: Zbiór zadań z układów elektronicznych WNT Warszawa 1998 12