Лабораторная работа №5. Критерии оценки работы студента

Литература

Критерии оценки работы студента

Контрольные вопросы

Содержание и форма отчета о проделанной работе

Оборудование

При выполнении лабораторной работы используется персональный компьютер и ПО Multisim 11.0 c комплектом исполняемых файлов, расположенных в каталоге «Электроника ЛР» на рабочем столе ПК.

По результатам, полученным в работе необходимо оформить отчет, выполняемый в текстовом редакторе «Microsoft Word». В отчет следует включить:

- название работы;

- ФИО и группа студента;

- цель работы;

- принципиальные рабочие схемы;

- таблицы с экспериментальными и расчетными данными;

- графический материал;

- выводы по каждому разделу работы и итоговые.

6.1 Дать определение термину «обратная связь».

6.2 Классификация обратных связей в усилительных каскадах.

6.3 Достоинства, недостатки ООС в усилительном каскаде.

6.4 Область применения ООС в усилителях.

6.5 Наиболее часто используемые способы введения ООС в усилительных каскадах.

6.6 Влияние ООС на входное сопротивление усилителя.

6.7 Влияние ООС на выходное сопротивление усилителя.

6.8 Влияние ООС на частотный диапазон усилительного каскада.

6.9 Область применения последовательной ООС по напряжению.

6.10 Основные расчетные соотношения для каскада, охваченного ООС.

Для получения положительной оценки студент должен:

- самостоятельно выполнить лабораторную работу в полном объеме;

- оформить отчет в соответствии с существующими правилами;

- ответить на вопросы преподавателя.

8.1 Лачин В.И., Савелов Н.С. Электроника: Учеб. пособ. – Ростов н/Д.: «Феникс», 2010.-572с.

8.2 Опадчий Ю.Ф.. Глудкин О.П., Гуров А.И. Аналоговая и цифровая электроника: М.: Горячая линия – Телеком, 2009.- 768с.- ил.

тема: «Исследование стабилизатора напряжения»

Выполнил:

студент группы Б04-781-3 факультета «ИВТ»

Зайцев И.И.

Проверил: д. т. н, профессор Куликов В. А.

Цель работы: изучение принципа работы, характеристик и параметров стабилизаторов напряжения на биполярных транзисторах.

Ход работы:

1.
Сборка макета компенсационного стабилизатора напряжения:

1.1 К разъему X₂ подключен источник регулируемого напряжения VPS + станции NI ELVIS;

1.2 К разъему X₃ подключен цифровой мультиметр DMM, в режиме измерения постоянного анпряжения на пределе 10 В.

1.3 Щуп подключен к выходу стабилизатора.

1.4 На вход стабилизатора установлено максимальное положительное напряжение 12 В.

1.5 На выходе стабилизатора, путем подстройки движка потенциометра R6, установлено напряжение 6,009 В.

2. Измерение амплитудной передаточной характеристики U_вых = f(U_вх).

2.1 Сопротивление резистора R7 установлено 4,7 кОм.

2.2 Измерение напряжений на входе и на выходе стабилизатора, при изменении входного напряжения от 0 до 12 В с шагом 1 В для двух значений нагрузки R_н = , и R_н =4,7 кОм.

Uвх, В	Uвых, В (Rн = ∞)	Uвых, В(Rн = 4,7 кОм)
0,056	0,006	0,006
1,062	0,51	0,49
2,06	1,45	1,38
3,05	2,33	2,25
4,05	3,15	3,07
4,95	3,89	3,68
6,04	4,79	4,61
7,04	5,59	5,48
7,94	5,79	5,71
9,04	5,87	5,83
10,03	5,92	5,83
11,03	5,97	5,91
12,03	6,02

Построим графики АПХ стабилизатора по результатам измерений:

На графике указан участок, на котором схема работает в режиме стабилизации выходного напряжения. Минимальный допустимый уровень входного напряжения составляет 7 В.

Рассчитаем коэффициенты стабилизации для двух режимов нагрузки по приращениям входного и выходного напряжений, соответствующих режиму стабилизации:

Для R_н = ∞:

Для R_н = 4.7 кОм:

Используя эквивалентные схемы СН, запишем систему уравнений для выходного напряжения:

Разрешим ее относительно Rвых:

3. Измерение нагрузочной характеристики стабилизатора Uвых=f(Iн)

3.1 Напряжение на входе стабилизатора установлено 12 В, движок резистора R7 установлен в крайнее положение с максимальным сопротивлением 4,7 кОм, диапазон изменения напряжения на R8 = 0,011… 0,51 В.

3.2Снятие зависимости выходного напряжения стабилизатора от напряжения на резисторе R8:

U8, V	Uвых, V	Iн, mA
0,011	5,99	0,6875
0,06	5,96	3,75
0,11	5,94	6,875
0,16	5,92
0,21	5,89	13,125
0,26	5,86	16,25
0,31	5,83	19,375
0,36	5,8	22,5
0,41	5,53	25,625
0,46	3,94	28,75
0,51	0,62	31,875

Ток нагрузки рассчитывается по формуле:

Построим нагрузочную характеристику стабилизатора и определим ток срабатывания защиты по уровню выходного напряжения 0,9 от максимального:

Как видно из графика, ток срабатывания защиты равен примерно 23 мА

Выводы:

В ходе выполнения лабораторной работы был исследован компенсационный стабилизатор напряжения на биполярных транзисторах. При изменении входного напряжения был найден участок стабилизации, его можно найти, построив график АПХ, на нем присутствует характерный горизонтальный участок, который говорит о стабилизации выходного напряжения при данных входных значениях.

Используя приращения входных и выходных напряжений, рассчитаны коэффициенты стабилизации. Выходное сопротивление стабилизатора рассчитано с помощью эквивалентных схем выходной цепи стабилизатора, при этом значение Rвых получилось равным 2,5 Ом, что для компенсационных СН не является хорошим показателем. Типичные значения Rвых для них – десятые, сотые доли Ома.

4.
Моделирование компенсационного стабилизатора в среде MicroCap.

4.1Построение схемы:

4.2Моделирование АПХ:

Ограничения анализа:

Результаты моделирования:

4.3
Рассчет коэффициента стабилизации:

4.4
Рассчет выходного сопротивления:

Показания Slope = -3.779 Ом. Rвых = 3.779 Ом.

Выводы:

В ходе моделирования компенсационного стабилизатора в среде MicroCap были сделаны теоретические проверки ранее произведенных рассчетов. В частности, рассчет АПХ, нагрузочных характеристик, а также измерены коэффициенты стабилизации и выходное сопротивление. Рассчетные и промоделированне параметры стабилизаторов сходятся, это говорит о верности измерений и рассчетов.

Дата добавления: 2015-05-06