МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ «ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА»
МОДЕЛЮВАННЯ ТА ДОСЛІДЖЕННЯ ЧАСОВИХ ДІАГРАМ СТАБІЛІЗАТОРІВ НАПРУГИ Інструкція до лабораторної роботи № 7 з навчальної дисципліни: “Схемотехніка пристроїв технічного захисту інформації” для студентів базових напрямків 6.170102 “Системи технічного захисту інформації”, 6.170103 “Управління інформаційною безпекою” Затверджено на засіданні кафедри (Захист інформації( Протокол № від 2011 р. Львів – 2011 Моделювання та дослідження часових діаграм стабілізаторів напруги: Інструкція до лабораторної роботи №7 з дисципліни: “Схемотехніка пристроїв технічного захисту інформації”/ Укл.: Кеньо Г.В., ( Львів: Видавництво Національного університету “Львівська політехніка”, 2011. ( 11 с. Укладач Кеньо Г.В., к. т. н., доц. Відповідальний за випуск Дудикевич В.Б., д.т. н., проф. Рецензенти: МЕТА РОБОТИ Ознайомитися з основними параметрами і характеристиками стабілізаторів напруги: параметричного та компенсаційного і практично перевірити їх властивості. Отримати часові діаграми стабілізаторів напруги. ТЕОРЕТИЧНИЙ ВСТУП Стабілізатори призначені для підтримання значення напруги на навантаженні випрямляча на незмінному рівні при змінах напруги мережі, опору навантаження у заданих межах і дії інших дестабілізуючих факторів. Стабілізатори поділяються на параметричні, де використовується ефект незмінності напруги в деяких видах електронних приладів при зміні струму, що протікає через них, (наприклад, стабілітрон), і компенсаційні, у яких стабілізація забезпечується за рахунок замкненої автоматичної системи регулювання з негативним зворотним зв’язком, коли, наприклад, опір керованого нелінійного елемента, включеного послідовно або паралельно навантаженню, змінюється за допомогою спеціальної схеми слідкування. У параметричних стабілізаторах постійної напруги використовуються прилади з нелінійною залежністю напруги від струму навантаження. Електрична принципова схема параметричного стабілізатора на кремнієвому стабілітроні наведена на рис.1 і складається з кремнієвого стабілітрона VD1 і баластного (обмежувального) резистора Rб.
Рис.1. Параметричний стабілізатор постійної напруги на кремнієвому стабілітроні В стабілітронів робочим є пробійний участок вольт-амперної характеристики в області звортніх напруг. На цьому участку напруга на стабілітроні залишається практично незмінною при значній зміні струму, який протікає через стабілітрон. Параметричні стабілізатори на кремнієвому стабілітроні не дають змогу регулювання вихідної напруги, не забезпечують високого коефіцієнта стабілізації і великих значень струмів навантаження. Такі стабілізатори переважно застосовуються як джерела опорної напруги в потужніших компенсаційних стабілізаторах. В компенсаційних стабілізаторах такого типу як підсилювальний, так і регулювальний елемент використовується один транзистор, увімкнений у схемі зі спільним колектором, на вхід якого подається опорна напруга параметричного стабілізатора на кремнієвому стабілітроні. Електрична принципова схема такого стабілізатора зображена на рис.2.
Рис.2. Компенсаційний стабілізатор послідовного типу без підсилювального елемента У нормальному режимі, коли дестабілізація відсутня, режим роботи регулювального транзистора вибирають так, щоб він був не повністю відкритий напругою зміщення база-емітер, яка зазвичай становить 0,1(0,3 В. Вихідна напруга при цьому практично дорівнює опорній напрузі:
. (1) Припустимо, що з якихось причин напруга на виході стабілізатора зменшилась. Напруга на стабілітроні, який увімкнений між від’ємним полюсом джерела напруги і базою регулювального транзистора, при цьому практично не змінюється. Ураховуючи те, що регулювальний транзистор увімкнений за схемою зі спільним колектором, зменшення напруги на опорі навантаження приводить до збільшення від’ємного потенціалу емітера відносно бази (транзистор привідкривається):
. Опір транзистора змен...