实验四-串联型晶体管稳压电路

 实验四串联型晶体管稳压电路一、实验目的1、熟悉Multisim软件的使用方法。2、掌握单项桥式整流、电容滤波电路的特性。3、掌握串联型晶体管稳压电路指标测试方法二、虚拟实验仪器及器材双踪示波器、信号发生器、交流毫伏表、数字万用表等仪器、晶体三极管3DG6×2(9011×2)、DG12×1(9013×1)、晶体二极管IN4007×4、稳压管IN4735×1三、知识原理要点直流稳压电源原理框图如图4－1所示。四、实验原理 图为串联型直流稳压电源。它除了变压、整流、滤波外，稳压器部分一般有四个环节：调整环节、基准电压、比较放大器和取样电路。当电网电压或负载变动引起输出电压Vo变化时，取样电路将输出电压Vo的一部分馈送回比较放大器与基准电压进行比较，产生的误差电压经放大后去控制调整管的基极电流，自动地改变调整管的集一射极间电压，补偿Vo的变化，从而维持输出电压基本不变。五、实验内容与步骤1、整流滤波电路测试按图连接实验电路。取可调工频电源电压为16V～，作为整流电路输入电压u2。整流滤波电路1)取RL＝240Ω，不加滤波电容，测量直流输出电压UL及纹波电压L，并用示波器观察u2和uL波形，记入表5－1。U2＝16V～2)取RL＝240Ω，C＝470μf，重复内容1)的要求，记入表4－1。3)取RL＝120Ω，C＝470μf，重复内容1)的要求，记入表4－1电路形式UL（V）L（V）纹波uL波形U2=16V～RL=240Ω12.95V6.82V～U2=16V～RL=240ΩC=47Oµf20.24V467mV～U2=16V～RL=120ΩC=470µf19.619842mV～2.测量输出电压可调范围更改电路如下所示 接入负载，并调节Rw1，使输出电压Uo＝9V。若不满足要求，可适当调整R4、R5之值。3.测量各级静态工作点调节输出电压Uo＝9V，输出电流Io＝100mA，测量各级静态工作点，记入表5－2。表4-2U2＝14VU0＝9VI0＝100mAQ1Q2Q3UB（V）10.868.24.94UC（V）17.510.8610.86UE（V）10.19.014.284.测量稳压系数S取Io＝100mA，按表5－3改变整流电路输入电压U2（模拟电网电压波动），分别测出相应的稳压器输入电压Ui及输出直流电压Uo，记入下表。表4－3测试值（IO＝100mA）计算值U2（V）UI（V）UO（V）R4=1.87KRw1=30%R5=1.5KRL=120UO（V）R4=510Rw1=30%R5=1.5KRL=90SR4=1.87KRw1=30%R5=1.5KRL=1201417.511.929.01S12＝0.053S23＝0.0521620129.061822.512.079.10 六、思考1、对所测结果进行全面分析，总结桥式整流、电容滤波电路的特点。桥式整流电路在未加滤波的情况下，输出电压为输入交流电压的正负两半波的直接相加，输出直流平均电压较低，且交流纹波很大。经电容滤波以后，直流输出电压升高，交流纹波电压减小，且电容越大（或负载电流较小）则交流纹波越小。2、计算稳压电路的稳压系数S和输出电阻Ro，并进行分析。根据表4－3稳压系数S=0.05（相对于输入电压变化率）。输出电阻Ro=2(Ω)Uin=20VR8=10R4=390R5=1.5KRw1=1K*40%UL(V)9.06V8.978V8.943VRL(Ω)5109050Ro=(UL1-UL2)RL1RL2/(UL2RL1–UL1RL2)=1.95(Ω)3、分析讨论实验中出现的故障及其排除方法。1本实验中仿真系统经常出错退出，可能是电路运算量太大造成的。本人具体的做法是分部仿真：将整流滤波与稳压部分分开仿真，在稳压部分VCC（直流电源）来替代整流滤波的输出。2本实验中R8=30(Ω)太大，应改为10(Ω)较妥。以保证正常工作时限流电路不影响稳压电路工作。