Сведения из теории. Стабилитрон представляет собой специальный диод включаемый «встречно» направлению постоянного тока. Основное свойство стабилитрона состоит в том, что при больших изменениях «обратного» тока проходящего через него, «обратное» падение напряжение постоянного тока на нем изменяется незначительно. На этом свойстве стабилитрона основана работа параметрического стабилизатора. Когда напряжение на входе стабилизатора увеличивается, увеличивается и ток через стабилитрон. Стабилитрон и резистор включены последовательно, поэтому, при изменении напряжения на входе схемы, напряжение на стабилитроне (на выходе) остается постоянным, а остальное напряжение падает на балластном резисторе. Входом любой схемы называются электроды, куда подается ток, напряжение или сигнал. Выходом схемы называются те электроды, откуда снимается сигнал или подключается нагрузка. Балластным называется элемент цепи, на котором расходуется электрическая энергия. Балластное сопротивление должно быть достаточно мощным, чтобы выдержать всю мощность (тепло) выделяемую проходящим по нему током. Величина балластного сопротивления определяется делением разницы минимального и максимального падений напряжений на нем, на разницу максимального и минимального тока проходящего по нему.

Цель работы: Закрепить навыки работы с мультиметром по измерению токов и напряжений, построить график выходного напряжения в зависимости от входного напряжения. Попрактиковаться в соединении деталей методом пайки, получить навык в работе с справочными данными. Выходным напряжением у этой схемы является напряжение на стабилитроне.

1.Записать тему и зарисовать схему включения стабилизатора

2.По типу стабилизатора определить величину допустимого тока Iмах и Iмин. и Uст. из справочных данных.

3.Выбрать резистор R1 исходя из условия

4.Разбить заданный диапазон входных напряжений не менее чем на десять значений и подавая эти напряжения питания на вход стабилизатора измерять напряжения на выходе, записывая в тетрадь. Построить график.

Исходные данные:                                           Наибольшее напряжение на входе Uмакс.= .

:                                                         Наименьшее напряжение на входе Uмин.= .

Ток в нагрузке Iн.макс. = ..........

Ток в нагрузке Iн.мин. = ..........

Напряжение стабилизации Uст. =

Предварительно выбранный

тип стабилитрона ...........

Максимальный ток через стабилитрон Iст.макс. = ......

Минимальный ток через стабилитрон Iст.мин. = ......

 Рассчитать мощность резистора R1 Рн = (Umaкс. - Uмин)*(Iст.макс. + Iн.мин) и выбрать резистор с мощностью рассеяния не менее рассчитанной.

Собрать схему. Постепенно подавая входное напряжение от Uмин. до Uмакс. измерять напряжение на стабилизаторе.

 Записать результаты в таблицу и построить график вольтамперной характеристики.

ВОПРОСЫ:

1. Что стабилизирует стабилитрон, ток или напряжение?

2. Куда девается "лишнее" напряжение с входа?

3. Что называется балластным сопротивлением?

4. Что называется входом схемы?

5. Что изменится, если напряжение на входе повысится?

6. Что называется входным напряжением?

7. Что называется выходом схемы?

8. Что называется выходным напряжением?

9. Где больше напряжение на входе схемы или на стабилитроне?

10. Что называется параметрическим стабилизатором напряжения?

Используемое оборудование:

1. Амперметр (Ампервольтомметр) - один.

2. Вольтметр (Ампервольтомметр) - два.

3. Калькулятор.

4. Блок питания постоянного тока с регулированием напряжения.

5. Резистор постоянный - 1 шт.

6. Стабилитрон - 1 шт.

7. Соединительные концы.

8. Макетная плата.

9. Паяльник, припой, флюс.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 21

Транзистор. Управление током с помощью транзистора.

Сведения из теории. Транзистором (биполярным) называется электронный полупроводниковый прибор имеющего три электрода – эмиттер, база, коллектор. Эмиттер – электрод, испускающий заряды в транзисторе. Коллектор – электрод, собирающий заряды в транзисторе. База (затвор) – электрод, управляющий потоком зарядов в транзисторе. Основное свойство транзистора - сильно изменять ток в цепи эмиттер-коллектор при небольших изменениях тока в цепи базы. Это свойство оценивается коэффициентом усиления по току β и указывается в технических характеристиках типа транзистора. Это свойство можно использовать для регулирования тока в электрических цепях с большим током, управляя маленьким током базы. Транзистор здесь используется в качестве "резистора переменного сопротивления", только изменением сопротивления транзистора управляют не ручкой, а с помощью небольших изменений тока базы.

Цель работы: Закрепить понятие о свойствах транзистора по управлению током и его характеристиках, попрактиковаться в измерении токов и напряжений, попрактиковаться в работе со справочными данными на транзистор.

1.Записать тему и зарисовать схему включения транзистора.

2. Определить максимально – допустимый ток и напряжение лампочки из технических характеристик на нее.

3. По величине тока и напряжения лампочки подобрать тип транзистора из условия, максимально-допустимый ток коллектора должен быть больше тока лампочки, а допустимое напряжение эмиттер – коллектор больше напряжения питания лампочки Uпит.

4. Определить величину максимально допустимого тока базы Iб.мах из справочных данных. Если в справочнике Iб.мах нет то определить расчетом Iб.мах = Iк.мах / βмах

где Iк.мах - максимально допустимый ток коллектора.

βмах - максимальный коэффициент усиления по току для этого типа транзистора из справочника.

5.Выбрать резистор R1 исходя из условия R1 > Uпит./Iб.мах

6.Выбрать резистор Rп. исходя из условия Rп.>(1-10)*R1

7.Проверить годность транзистора, собрать схему,  подать напряжение питания Uпит.

8. Задавая ток базы Iб. от меньшего к большему значению измерять и записывать ток коллектора.

9. Построить график зависимости напряжения на лампочке от тока базы.

 ПРИМЕЧАНИЕ. Полярность подключения источника питания зависит от типа транзистора.

ВОПРОСЫ:

1. Что такое транзистор, каково его главное свойство?

2. Как называются электроды транзистора?

3. Какие технические характеристики транзистора здесь используются?

4. Зачем необходим резистор R1?

5. Зачем необходим резистор Rп?

6. Какой ток больше базовый или коллекторный?

7. Чем управляет транзистор током или напряжением?

8. Что будет если разорвать цепь базы?

Используемое оборудование

1. Амперметр (Ампервольтомметр) - один.

2. Вольтметр (Ампервольтомметр) - один.

3. Блок питания постоянного напряжения 5v.

4. Калькулятор.

5. Лампочка накаливания 4,5v - 1 штука

6. Резистор постоянный - 1 штука

7. Резистор переменный - 1 штука

8. Транзистор - 1 штука

9. Соединительные концы.

10.Макетная плата.

11.Паяльник, припой, флюс.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 22