電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教程 課件 第六章 直流穩(wěn)壓實(shí)驗(yàn)

第六章

直流穩(wěn)壓實(shí)驗(yàn)6.1串聯(lián)型晶體管穩(wěn)壓電路6.2集成穩(wěn)壓電路6.1串聯(lián)型晶體管穩(wěn)壓電路1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?）研究單相橋式整流、電容濾波電路的特性。2）掌握串聯(lián)型晶體管穩(wěn)壓電源的主要性能指標(biāo)的測試方法。2.實(shí)驗(yàn)設(shè)備與元器件1）可調(diào)工頻電源2）雙蹤示波器3）交流亳伏表4）直流電壓表5）直流毫安表6）滑線變阻器200/1A7）3DG6×2（9011×2）、3DG12×1（9013×1）、1N4007×4、1N4735×18）電阻、電容若干6.1串聯(lián)型晶體管穩(wěn)壓電路3.實(shí)驗(yàn)原理

電子設(shè)備一般都需要直流電源供電。這些直流電源除少數(shù)可直接利用干電池和直流發(fā)電機(jī)外，大多數(shù)是采用把交流電（市電）轉(zhuǎn)換為直流電的直流穩(wěn)壓電源。

直流穩(wěn)壓電源由電源變壓器、整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路四部分組成，其原理框圖如圖6-1所示。電網(wǎng)供給的交流電壓u1（220V，50Hz）經(jīng)電源變壓器降壓后，得到符合電路要求的交流電壓u2，然后由整流電路轉(zhuǎn)換成方向不變、大小隨時(shí)間變化的脈動(dòng)電壓u3，再用濾波電路濾去其交流分量，就可得到比較平直的直流電壓ui。但這樣的直流電壓還會(huì)隨交流電網(wǎng)電壓的波動(dòng)或負(fù)載的變動(dòng)而變化，在對直流供電要求較高的場合，還需要使用穩(wěn)壓電路，以保證直流輸出電壓uo更加穩(wěn)定。6.1串聯(lián)型晶體管穩(wěn)壓電路圖6-2是由分立元器件組成的串聯(lián)型晶體管穩(wěn)壓電源的電路圖。其整流部分為單相橋式整流、電容濾波電路。穩(wěn)壓部分為串聯(lián)型穩(wěn)壓電路，它由調(diào)整器（晶體管），比較放大器、R7，取樣電路，基準(zhǔn)電壓電路VDZ、R3和過流保護(hù)電路VT3及電阻R4、R5、R6等組成。6.1串聯(lián)型晶體管穩(wěn)壓電路4.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1）整流濾波電路的測試按圖6-3連接實(shí)驗(yàn)電路。取可調(diào)工頻電源電壓14V作為整流電路的輸入電壓u2。（1）取RL=240，不加濾波電容，測量交流輸出電壓UL及紋波電壓，并用雙蹤示波器觀察u2和uL波形，記入表6-1。（2）取RL=240，C=470F，重復(fù)（1）的要求，記入表6-1。（3）取RL=120，C=470F，重復(fù)（1）的要求，記入表6-1。6.1串聯(lián)型晶體管穩(wěn)壓電路2）串聯(lián)型晶體管穩(wěn)壓電源的性能測試切斷可調(diào)工頻電源，在圖6-3所示電路的基礎(chǔ)上按圖6-2連接實(shí)驗(yàn)電路。（1）初測。穩(wěn)壓器輸出端負(fù)載開路，斷開過流保護(hù)電路，接通14V可調(diào)工頻電源，測量整流電路輸入電壓u2、濾波電路輸出電壓U1（穩(wěn)壓器輸入電壓）及輸出電壓Uo。調(diào)節(jié)電位器RP，觀察Uo的大小和變化情況。（2）測量輸出電壓可調(diào)范圍。接入負(fù)載RL（滑線變阻器），并調(diào)節(jié)RL，使輸出電流。再調(diào)節(jié)電位器RP，測量輸出電壓可調(diào)范圍為Uomin～Uomax，且使RP動(dòng)點(diǎn)在中間位置附近時(shí)Uo=12V。若不滿足要求，可適當(dāng)調(diào)整R1、R2值。（3）測量各級靜態(tài)工作點(diǎn)。調(diào)節(jié)輸出電壓Uo=12V，輸出電流Io=100mA，測量各級靜態(tài)工作點(diǎn)，記入表6-2。（4）測量穩(wěn)壓系數(shù)S。取Io=100mA，按表6-3改變整流電路的輸入電壓u2（模擬電網(wǎng)電壓波動(dòng)），分別測出相應(yīng)的穩(wěn)壓器輸入電壓及輸出交流電壓Uo，記入表6-3。6.1串聯(lián)型晶體管穩(wěn)壓電路（5）測量輸出電阻Ro。取u2=14V，改變滑線變阻器的位置，分別使Io為空載、50mA和100mA，測量相應(yīng)的Uo值，記入表6-4。（6）測量輸出紋波電壓。取u2=14V，Uo=12V，Io=100mA，測量輸出紋波電壓并記錄。5.實(shí)驗(yàn)總結(jié)1）對表6-1所測結(jié)果進(jìn)行全面分析，總結(jié)單相橋式整流、電容濾波電路的特點(diǎn)。2）根據(jù)表6-3和表6-4的數(shù)據(jù)，計(jì)算穩(wěn)壓電路的穩(wěn)壓系數(shù)S和輸出電阻Ro，并進(jìn)行分析。3）分析和討論實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的故障及其排除方法。6.2集成穩(wěn)壓電路1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?）研究集成穩(wěn)壓器的特點(diǎn)和性能指標(biāo)的測試方法。2）了解擴(kuò)展集成穩(wěn)壓器性能的方法。2.實(shí)驗(yàn)設(shè)備與元器件1）可調(diào)工頻電源2）雙蹤示波器3）交流毫伏表4）直流電壓表5）直流毫安表6）三端穩(wěn)壓器W7812、W7815、W79157）橋堆2W06（或KBP306）8）電阻、電容若干6.2集成穩(wěn)壓電路3.實(shí)驗(yàn)原理

圖6-5所示為用三端式集成穩(wěn)壓器W7812構(gòu)成的單電源電壓輸出串聯(lián)型穩(wěn)壓電源的實(shí)驗(yàn)電路圖。其中整流部分采用了由4個(gè)二極管組成的橋式整流器成品（又稱橋堆），型號為2W06（或KBP306），內(nèi)部接線和外部引腳引線如圖6-6所示。濾波電容C1、C2一般選取幾百到幾千微法。當(dāng)穩(wěn)壓器距離整流濾波電路比較遠(yuǎn)時(shí)，在輸入端必須接入電容C3（數(shù)值為0.33F），以抵消電路的電感效應(yīng)，防止產(chǎn)生自激振蕩。輸出端電容C4（0.1F）用以濾除輸出端的高頻信號，改善電路的暫態(tài)響應(yīng)。6.2集成穩(wěn)壓電路4.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1）整流濾波電路的測試

按圖6-12連接實(shí)驗(yàn)電路，取可調(diào)工頻電源的14V電壓作為整流濾波電路的輸入電壓u2，接通可調(diào)工頻電源，測量輸出端直流電壓UL及紋波電壓，用雙蹤示波器觀察u2、uL的波形，把數(shù)據(jù)及波形記入自擬的表格中。2）集成穩(wěn)壓器的性能測試斷開可調(diào)工頻電源，按圖6-5改接實(shí)驗(yàn)電路，取負(fù)載電阻。（1）初測。接通14V電壓，測量u2值；測量濾波電路輸出電壓U1、集成穩(wěn)壓器的輸出電壓Uo。（2）各項(xiàng)性能指標(biāo)測