Порядок выполнения. 1. Собрать схему каскада на лабораторном стенде или с помощью программы Electronics Workbench,

Лабораторное занятие № 2

Тема: Исследование работы стабилитрона

Цели занятия.

1. Ознакомиться с принципом действия стабилитрона.

2. Опытным путем снять и проанализировать вольтамперную характеристику в обратном смещении.

3. Научиться определять по характеристике основные параметры ста­билитрона.

4. Получить практические навыки компьютерного моделирования элек­тронных схем.

Оборудование: персональный компьютер.

Программное обеспечение: Electronics Workbench 5.12.

Порядок выполнения

1. Ознакомиться с правилами техники безопасности при выполнении лабораторных занятий и схемами для проведения исследований.

2. Схема для исследования обратной ветви стабилитрона приведена на Рис. 1.

Рис. 1. Схема для исследования обратной ветви стабилитрона

(параметрический стабилизатор напряжения)

3. Записать паспортные данные исследуемого стабилитрона (по образцу Таблицу № 1).

 

Таблица № 1

Паспортные данные стабилитрона КС133А (2С133А)

 

Обозначения в программе	Перевод на русский язык	Эксплуатационные параметры
Saturation current, IS, A	Обратный ток стабилитрона при температуре 270 С, I обр , А
Zener test voltage at, IZT, V	Напряжение стабилизации, U ст, В
Zero-bias junction capacitance, CJO, F	Барьерная емкость p-n -перехода, Сбар, F
Zener test current, IZT, A	Начальный ток пробоя, А

 

4. Собрать схему, показанную на Рис. 1, включить ее.

5. Снять вольтамперную характеристику стабилитрона при обрат­ном его смещении I₁ = f (U₁).

Для снятия вольтамперной характеристики стабилитрона в обратном направлении необходимо постепенно повышать напряжение Е_1, например, от О до 12 В (через каждые 1 В), отмечая значения тока I₁, и напряжения на стабилитроне U₁. Для этого необходимо выполнить следующие действия:

а) на схеме навести курсор на источник постоянного на­пряжения E₁, (батарею);

б) дважды щелкнуть левой кнопкой мыши;

в) в появившемся диалоговом окне Battery Properties (свойства батареи) в меню Value (параметр) установить значение 1 В и нажать кноп­ку ОК диалогового окна. С помощью амперметра и вольтметра измерить ток, протекающий через стабилитрон и падение напряжения на стабилитроне соответственно, результаты измерений занести в Таблицу № 2;

г) аналогично выполнить измерения для других значений напряжения.
6. Результаты занести в Таблицу № 2.

Таблица № 2

E1, В

U1, В

I1

R

7. По данным Таблицы № 2 построить графики зависимостей U₁ = f (Е₁)
и I₁ = f (U₁) в масштабе, удобном для определения параметров. Определить статическое сопротивление стабилитрона для каждого опыта.

8. Пользуясь вольтамперной характеристикой стабилитрона, оп­ределить его основные параметры:

- напряжение стабилизации U_ст;

- ток стабилизации I_ст;

- дифференциальное сопротивление стабилитрона r _{ст. диф} .
Пример построения графика обратной ветви ВАХ стабилитрона приведен на Рис. 2.

9. Провести исследование графика ВАХ стабилитрона, показы­вающего взаимосвязь между током и напряжением I₁ = f (U₁), и на основе исследований сделать вывод о влиянии обратного напряжения, приложенного к стабилитрону, на его ток.

Например: в результате исследования графика обратной ветви ВАХ видно, что при подаче малого обратного напряжения на стабилит­рон ток стабилитрона.... При достижении некоторого значения напряжения ток стабилитрона..., (описать причину, вызвав­шую это изменение), и так далее.

Контрольные вопросы

1. Назначение, принцип действия стабилитрона.

2. Маркировка стабилитронов.

3. Параметры стабилитронов.

4. Влияние температуры на основные параметры стабилитронов.

5. Отличие стабилитронов от стабисторов.

6. Область применения стабилитронов.

 

 

Рис. 2. Пример построения обратной ветви ВАХ стабилитрона.