|
Akademia Górniczo - Hutnicza w Krakowie
|
Imię i nazwisko:
Jungiewicz Michał Łukasz Kaleta |
|||||
LABORATORIUM PODSTAW ELEKTRONIKI |
|||||||
Wydział: EAIiE |
Rok Akad.: 2006/2007 |
Rok studiów: II |
Kierunek: Elektrotechnika |
Grupa: IIa |
|||
Temat: Stabilizatory napięcia - pomiary |
|||||||
Data wykonania: 08.05.2007
|
Data zaliczenia: |
Ocena: |
Wstęp:
Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z problemami związanymi z projektowanie, realizacją i pomiarami parametrów stabilizatorów napięcia i prądu, zarówno parametrycznych jak i kompensacyjnych.
Wykaz elementów :
- układ stabilizatora oparty na układzie LM385
- stabilizator napięcia o niskim spadku napięcia LDO( moduł LDO-01);
- regulowane źródło napięcia stałego
- mierniki cyfrowe
- generator funkcyjny Protek 9205.
Naszym pierwszym ćwiczeniem było zmierzenie charakterystyki
stabilizatorów najpierw bez obciążenia R1, a następnie wraz z nim.
Po poprawnym zmontowaniu całego układu wyznaczyliśmy wartości rezystorów służących jako dzielnik napięciowy.
Podczas ćwiczenia wykorzystywaliśmy do pomiarów dwa multimetry cyfrowe METEX, model NDNM3270D.
Korzystając ze wzoru na napięcie trójkońcówkowe udało Nam się ustalić, że R3 oraz R2 muszą być sobie równe.
Poniżej zamieszczam wzór, z jakiego skorzystaliśmy :
Napięcie wyjściowe, zadane przez prowadzącego miało wynosić 5 V, natomiast napięcie referencyjne diody LM385 wynosiło 2.5 V.
Parametry jakie dobraliśmy wynosiły odpowiednio :
R1=33 [
] R2=10 [k
] R3= 10 [k
]]
Poniżej zamieszczam uzyskane wyniki :
Bez obciążenia R1:
|
0 |
2 |
3,04 |
4,06 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
|
0 |
1 |
2 |
2,96 |
3,94 |
4,78 |
4,9 |
4,9 |
4,9 |
4,9 |
4,91 |
4,91 |
4,91 |
4,91 |
Z obciążeniem R1:
|
0 |
1 |
2 |
3 |
4,1 |
5,05 |
6,1 |
7,15 |
8,05 |
9,06 |
10,3 |
11 |
12 |
14 |
|
0 |
0,53 |
1 |
1,52 |
2,05 |
2,52 |
3,05 |
3,55 |
4 |
4,49 |
4,9 |
4,9 |
4,9 |
4,9 |
Poniżej zamieszczam uzyskane charakterystyki :
Wyraźnie widać, że dołożenie obciążenia na wejściu układu powoduje wydłużenie czasu osiągnięcia napięcia granicznego. Stwierdzamy, że dla układu z dodatkowym obciążeniem R1 stabilizacja następuje dla wyższego napięcia wejściowego.
Kolejnym Naszym zadaniem było badanie układu stabilizacyjnego LDO.
Wyznaczyliśmy wartości rezystancji dzielnika napięciowego ze wzoru „trójkońcówkowego”, czyli tego samego, jaki zastosowaliśmy w ćwiczeniu nr 1
Oto uzyskane wartości :
R4=R5=10 [k
]
R3=1 [k
]
Wyznaczyliśmy wartości napięcia wyjściowego, w zależności od napięcia wejściowego dla układu z obciążeniem oraz bez obciążenia :
Poniżej zamieszczam Nasze wyznaczone wartości:
Wartości bez obciążenia:
|
0 |
1,05 |
2 |
3,06 |
4,09 |
5,04 |
5,5 |
6 |
7,2 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
|
0 |
1,03 |
1,98 |
3,05 |
4,09 |
5,03 |
5,07 |
5,07 |
5,08 |
5,08 |
5,08 |
5,08 |
5,08 |
5,08 |
5,08 |
Wartości z obciążeniem R=330
|
0 |
1,1 |
2 |
3,07 |
4,05 |
5 |
5,25 |
6 |
7,16 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
|
0 |
1,08 |
1,99 |
3,03 |
4,04 |
5 |
5,07 |
5,07 |
5,08 |
5,08 |
5,08 |
5,08 |
5,08 |
5,08 |
5,08 |
Oto wyznaczone charakterystyki :
Na podstawie uzyskanych charakterystyk dla stabilizatora LDO, możemy stwierdzić, że stabilizacja następuje niezależnie od obciążenia mniej więcej dla tego samego napięcia wejściowego. Obciążenie nie wpływa na obszar stabilizacji układu.
WNIOSKI:
Stabilizator napięcia jest to układ, który ma za zadanie utrzymywać na wyjściu stałe napięcie nie zależnie od zmian wielkości wejściowej jak i obciążenia, jednakże spełnić to mogą jedynie stabilizatory idealne. W rzeczywistości napięcie na wyjściu stabilizatora waha się w pewnych granicach tolerancji.
Na podstawie przeprowadzonych pomiarów możemy stwierdzić że proste układy stabilizatorów cechują się umiarkowanymi parametrami dotyczy to szczególnie stabilizatora parametrycznego z diodą zenera którego współczynnik stabilizacji silnie rośnie wraz ze wzrostem prądu obciążenia, czego efekt możemy zauważyć m. In. w ćwiczeniu symulacyjnym .
Ponadto po zbadaniu przez Nas stabilizatorów LDO, możemy stwierdzić, iż posiadają One lepsze właściwości stabilizujące, gdyż znikomy jest wpływ obciążenia, na sygnał wyjściowy.
Dla układu z obciążeniem i bez widzimy, że obszar stabilizacji zaczyna się dla bardzo zbliżonego napięcia wejściowego, dlatego też podsumowując możemy powiedzieć, że układy typu LDO są znacznie lepsze.