Регулятор напряжения (линейный)

Общие сведения

Поскольку ток коллектора зависит от разности потенциалов между базой и эмиттером, транзистор может служить как электронный регулятор. Как известно, регулятор формирует управляющий сигнал как разность между постоянной величиной задаваемого параметра (уставка) и текущей величиной регулируемого параметра. Управляющий сигнал воздействует на исполнительный элемент таким образом, что отклонение регулируемого параметра от величины уставки устраняется.

В качестве уставки обычно используется постоянное напряжение стабилитрона или операционного усилителя в режиме компаратора.

В настоящее время широко применяются интегральные схемы для стабилизации напряжения.

Экспериментальная часть

Порядок выполнения эксперимента

· Соберите цепь стабилизатора напряжения согласно схеме (рис. 4.6.1) и подайте на вход напряжение постоянного тока U_ВХ = 30 В. Установите с помощью потенциометра выходное напряжение U_ВЫХ = 14 В.

Примечание:Резистор R₁ является защитным и служит для предотвращения повреждения полупроводниковых элементов в случае коротких замыканий или перегрузок.

· Изменяйте ступенчато, как указано в табл. 4.6.1, входное напряжение и одновременно записывайте значения выходного напряжения.

Таблица 4.6.1

Рис. 4.6.1

· На графике (рис. 4.6.2) постройте кривую зависимости выходного напряжения от напряжения на входе регулятора U_ВЫХ = f(U_ВХ).

Рис. 4.6.2

Регулятор тока

Общие сведения

Регулятор тока также формирует управляющий сигнал как разность между постоянной величиной задаваемого параметра (уставка) и текущей величиной регулируемого параметра. Он воздействует на исполнительный элемент таким образом, что отклонение регулируемого параметра от величины уставки устраняется.

В электронных регуляторах тока в качестве уставки также используется постоянное напряжение стабилитрона, которое сравнивается с зависящим от выходного тока падением напряжения на резисторе. В рассматриваемой ниже цепи сравнение имеет место непосредственно между базой и эмиттером регулирующего транзистора. Одно из применений стабилизаторов тока - в зарядных устройствах аккумуляторов.

Экспериментальная часть

Порядок выполнения эксперимента

· Соберите цепь стабилизатора тока согласно схеме (рис. 4.7.1). В этой схеме уставка тока регулируется потенциометром 1 кОм, а резистор 220 Ом служит для ограничения максимального тока. Конденсатор 0,01 мкФ включён для подавления самовозбуждения тразисторного эмитерного повторителя. Вместо сопротивления нагрузки вставьте сначала перемычку (R=0).

Рис. 4.7.1

· Регулятором источника питания установите на входе цепи максимальное напряжение 30 В, а потенциометром – желаемую уставку тока (примерно от 10 до 40 мА).

· Затем изменяйте ступенями, как указано в табл. 4.7.1, сопротивление нагрузки R_Н и записывайте значения тока нагрузки I_Н.

· Теперь снова замкните накоротко резистор нагрузки и уменьшайте входное напряжение ступенями от 30 В до 0. Снова записывайте соответствующие значения тока нагрузки в табл. 4.7.2.

Таблица 4.7.1

Таблица 4.7.2

· На рис. 4.7.2 постройте кривые зависимостей выходного тока от сопротивления нагрузки I_Н = f(R_Н),.а на рис.4.7.2 – от напряжения на входе регулятора. Не забудьте нанести шкалы по осям!.

Рис. 4.7.2

Рис. 4.7.3

Контрольные вопросы

1. Каковы общие свойства обоих p-nпереходов транзисторов двух типов?

2. Каковы отличия p-n переходов в двух типах транзисторов?

3. Какое влияние оказывает сопротивление в цепи коллектора на коэффициент усиления?

4. Какое влияние оказывает сопротивление в цепи коллектора на форму выходного напряжения?

5.Какой из трех усилителей имеет инвертирующий эффект?

6.В каких задачах свойства усилителя с общим коллектором имеют особое применение?

7.В каких отношениях усилитель с общей базой отличается от усилителя с общим эмиттером?

8. Какой элемент цепи (рис. 4.6.1) можно использовать для задания максимального выходного напряжения?

9.Из каких компонентов состоит линейный регулятор напряжения?

10. Как можно объяснить термин «стабилизация тока»?

Поиск по сайту: