МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ «ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА»
Лабораторна робота № 11
з дисципліни: “Електроніка та мікросхемотехніка”
на тему:
ДОСЛІДЖЕННЯ ТРАНЗИСТОРНОГО СТАБІЛІЗАТОРА ПОСТІЙНОЇ НАПРУГИ КОМПЕНСАЦІЙНОГО ТИПУ
Мета роботи: вивчення схеми та основних технічних показників транзисторного стабілізатора постійної напруги компенсаційного типу.
IІ. СХЕМА ДОСЛІДЖЕННЯ, НЕОБХІДНІ ПРИЛАДИ І ДЕТАЛІ
Схема дослідження транзисторного стабілізатора постійної напруги наведена на рис.1. Схема складається з наступних основних елементів: регулюючого транзистора VT1, підсилювального транзистора VT2, джерела опорної напруги Uоп (таким джерелом можуть служити також кремнієві стабілітрони типу Д808-Д813 та ін.) і подільника напруги R2 R3,. Для подання напруги на вхід стабілізатора може бути використаний випрямляч (наприклад, УІП-1, ТЕС-13) з напругою Евих порядку (10(50) В. Регулювання вхідної напруги здійснюється за допомогою потенціометра R. Значення змінного опору потенціометра R і його потужність залежать від струму навантаження Івих. Для плавного регулювання вхідної напруги стабілізатора необхідно, щоб через опір R протікав струм І, що перевищує струм Івих приблизно в 5 раз. З врахуванням цієї вимоги значення опору потенціометра R легко знайти за формулою:
Рис.1. Схема дослідження компенсаційного стабілізатора постійної напруги послідовного типу
Підбираючи тип регулюючого транзистора VT1 необхідно враховувати наступні співвідношення
Uке max ( (Uвх мах – Uвих)
Ік max ( Iвих мах
Pк max( (Uвх мах – Uвих) Iвих мах,
де Uке max – максимально допустиме значення напруги між емітером і колектором;
Ік max – максимальне значення колекторного струму;
Pк max – максимальна потужність, яка розсіюється на колекторному переході.
Найбільш часто в якості регулюючих використовуються транзистори типу П201, П210, КТ814, КТ816, КТ819 та ін. Для кращого розсіювання тепла транзистори встановлені на радіатори. Основні електричні параметри потужних транзисторів, які використовуються у якості регулюючих, наведені в табл. 1.
Таблиця 1
Тип транзистора
Максимальна напруга емітер-колектор
Uке max, В
Максимальний струм колектора
Ік max , А
Максимальна потужність, яка розсіюється на колекторі
Pк max, Вт
П201
30
1
5
П210
60
12
30
КТ814 - КТ815
30
1.5
10
КТ816 - КТ817
40
3,0
25
КТ818 - КТ819
50
10
40
Якщо необхідні напруги чи струми перевищують максимально допустимі значення для транзистора даного типу, то можна застосовувати послідовне або паралельне ввімкнення регулюючих транзисторів.
Підсилюючий транзистор VТ2 повинен мати великий коефіцієнт підсилення за струмом ( і опір колектора rк, а також можливо менше значення зворотного струму колектора Ік0. Звичайно в якості транзистора VТ2 використовуються малопотужні транзистори (МП39(МП41, КТ201(КТ203, КТ502(КТ503 та ін.). Після вибору типу підсилювального транзистора необхідно перевірити значення потужності, яка розсіюється на його колекторі
Pk max=IкUк-e<Pк доп
де Iк– оптимальне значення колекторного струму транзистора VT2; Uк-e – напруга між емітером і колектором цього транзистора.
Для малопотужних транзисторів значення Iк можна взяти рівним (1(5) мА, а напруга Uкe для транзистора VT2 складає
Uke(Uвих–Uоп
Залежно від необхідної напруги Uвих вибирають значення опорної напруги
Uоп( (0,7–0,8)Uвих;
Uк-e( (0,2–0.3) Uвих.
Резистор R1 є навантажувальним опором підсилювального транзистора VT2 і для підвищення коефіцієнта підсилення повинен мати більший опір. Крім цього, цей резистор R1 задає базовий струм регулюючого транзистора і тому повинен мати невелике значення опору, щоби не обмежувати струм бази у випадку необхідності повного відкривання транзистора VТ1, тобто – не обмежувати діапазон стабілізації. Через це значення опору R1 вибирають в межах від декількох сотень Ом до декількох кілоом.
Струм, що протікає через подільник R2R3, необхідно вибирати в декілька разів більший ніж струм бази підсилювального транзистора, а спад напруга на резисторі...
