3.1. Мета роботи
Вивчення особливостей роботи і використання параметричних стабілізаторів і обмежувачів напруги.
3.2. Використання EWB для виконання роботи
Для дослідження роботи схеми параметричного стабілізатора готується схема відповідно до рис. 3.1.
Рис. 3.1
Параметри стабілітронів містять наступні опції (додатково до тих, що є спільними для діодів):
Zener test current (IZT), A – номінальний струм стабілізації (від одиниць до десятків мА);
Zener test voltage at IZT (VZT), B – напруга стабілізації при номінальному струмі стабілізації;
Reverse breakdown voltage (BV), B – для стабілітронів не нормується.
Напруга джерела живлення задається спочатку приблизно 1,5 UСТ . Для підбору баластного опору та побудови зовнішньої характеристики схеми використовуються потенціометри, роботу з якими було розглянуто у попередній лабораторній роботі.
Для дослідження роботи схем обмежувачів напруги необхідно послідовно підготувати схеми, що наведені на рис. 3.2 і рис. 3.3, з використанням тих же панелей інструментів і панелі Instruments для вибору осцилографа. Як і у попередніх випадках, обов’язковою умовою роботи схеми є наявність загального заземлення.
Рис. 3.2 Рис. 3.3
3.3. Порядок виконання роботи
3.3.1. Готується схема параметричного стабілізатора напруги. Обирається напруга стабілізації згідно варіанту завдання (вона може бути встановлена або шляхом відповідного вибору стабілітрона, або через вікно Zener Diode Properties і кнопку Edit, ввійшовши у сторінки параметрів стабілітронів і встановивши необхідні величини їх параметрів). Обирається напруга живлення. З використанням методу холостого ходу та короткого замикання обирається величина баластного опору при відсутності опору навантаження. Величина робочого струму стабілітрона при цьому повинна бути максимальною. Вимірюється напруга на виході параметричного стабілізатора.
3.3.2. Досліджується зовнішня характеристика параметричного стабілізатора. Для проведення досліду приєднується опір навантаження і для декількох його значень записується струм навантаження, струм стабілітрона і напруга на навантаженні, за допомогою яких потім будується зовнішня характеристика стабілізатора UН = f (IН) і визначається внутрішній опір стабілітрона rСТ . За допомогою опції Parameter Sweep з меню Analysis можна отримати залежність вихідної напруги від опору навантаження.
3.3.3. Обчислюється діапазон зміни величини опору навантаження.
3.3.4. Задається режим роботи параметричного стабілізатора у середині робочого діапазону струмів стабілітрона і проводиться дослідження роботи схеми при зміні напруги живлення (у бік збільшення приблизно на 30…50% від встановленого значення, а у бік зменшення – до виходу схеми з режиму стабілізації). Цей дослід зручно провести за допомогою опції DC Sweep з меню Analysis.
3.3.5. Проводиться дослід залежності напруги стабілізації від температури. Для цього або в опції Edit по черзі встановлюються декілька значень температури з кроком 10°С і вимірюються значення напруги стабілізації, або використовується директива Temperature Sweep з меню Analysis.
3.3.6. Послідовно готуються схеми обмежувачів напруги та селекторів і, знаючи діапазон робочих струмів діодів, які використовуються, і стабілітронів, задаються величини баластних опорів. У роботі не даються рекомендації щодо вибору баластних опорів, і кожен у своєму звіті повинен підготувати своє обґрунтування такого вибору.
3.3.7. За допомогою осцилографа або опції Transient з меню Analysis знімаються часові діаграми напруг на вході і виході схеми, що досліджується, і копіюються до звіту.