21.1. Мета роботи

Вивчення принципів побудови та технічних характеристик стабілізаторів напруги з використанням операційних підсилювачів.

21.2. Використання пакету EWB для виконання роботи

При виконанні досліджень використовуються традиційні компоненти електронної техніки та електронні вимірювальні прилади. У наведених схемах стабілізаторів умовні позначення елементів зображені такими, якими їх встановлює програма EWB в порядку їх появи на робочому полі. Це зроблено для того, щоб у випадку використання складових опції Analysis не виникало помилок при читанні.

21.3. Порядок виконання роботи

21.3.1. Складається схема у відповідності до рис. 21.1. Величина вихідної напруги встановлюється у відповідності до варіанту. Якщо напруга стабілітрона, що встановлений у схемі, не дозволяє встановити необхідну напругу, то у вікні редагування параметрів стабілітрона слід змінити величину напруги пробою.

Рис. 21.1

21.3.2. Проводиться дослід по вивченню залежності вихідної напруги стабілізатора, що вимірюється вольтметром М3, від вхідної, що задається напругою джерела V1, яку необхідно змінювати від 0 до 15 ÷ 20 В.

21.3.3. Проводиться дослід по визначенню зовнішньої характеристики стабілізатора, що забезпечується зміною величини резистора R5 та фіксацією показів амперметра та вольтметра М3.

21.3.4. Проводиться дослід по вивченню ефективності фільтрації вищих гармонічних складових вхідної напруги. Пропонується самостійно запропонувати схему для проведення досліду та розробити відповідну методологію.

21.3.5. Проводиться дослід по визначенню зовнішньої характеристики стабілізатора з обмеженням струму навантаження при величині опору резистора R7 у відповідності до варіанту.

21.3.6. Проводиться дослід по визначенню зовнішніх характеристик двополярного стабілізатора напруги, схема якого приведена на рис. 21.2.

Рис. 21.2

21.4. Вимоги до звіту

21.4.1. Навести схеми стабілізаторів напруги, що були досліджені.

21.4.2. Навести експериментально отримані характеристики з їх поясненнями.

21.4.3. Обґрунтувати дослід по вивченню ефективності фільтрації вищих гармонік та навести результати проведеного досліду.

21.4.4. Навести результати порівняльного аналізу транзисторних стабілізаторів напруги і стабілізаторів напруги на ОП, що були досліджені.

21.4.5. Обчислити значення вихідних опорів для кожної схеми стабілізатора для обраної робочої точки ВАХ.

21.5. Завдання до самотестування і атестації

21.5.1. Пояснити принцип роботи компенсаційного стабілізатора напруги, побудованого з використанням операційних підсилювачів.

21.5.2. Дати фізичне обґрунтування результатів проведених дослідів та отриманих характеристик.

21.5.3. Пояснити принцип обмеження струму навантаження в стабілізаторі за схемою, що приведена на рис. 21.3.

Рис. 21.3

21.5.4. Пояснити принцип роботи двополярного компенсаційного стабілізатора.

21.5.5. Дати пояснення, як впливає зміна параметрів резисторів, що використані в схемах, на технічні параметри стабілізатора.

21.5.6. Пояснити, з яких умов вибираються опори резисторів R1, R4, напруга пробою стабілітрона D1 (рис. 21.1).

21.5.7. Пояснити, як узгоджуються вхідний струм транзистора Q1 та вихідний струм операційного підсилювача AR2 (рис. 21.1).

21.5.8. Пояснити, як змінюється величина вихідного опору стабілізатора напруги у схемах з ОП порівняно з транзисторними. Які причини таких змін?

21.5.9. Пояснити, як змінюватиметься величина вихідного опору стабілізатора напруги при переході його в режим обмеження струму.

21.5.10. Які опції з меню Analysis можна використати для поглибленого вивчення стабілізаторів напруги? Які практичні результати може дати таке вивчення?