实验五 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5-1。 3） 取RL=120Ω ，C=470μf ，重复内容1）的要求，记入表5-1 电 路 形 式 UL(V) L(V)纹波 uL波形 U2=16V~ RL=240Ω 12.95V 6.82V~ U2=16V~ RL=240Ω C=47Oµf 20.24V 467mV~ U2=16V~ RL=120Ω C=470µf 19.619 842mV~ 2. 测量输出电压可调范围 更改电路如下所示 10 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R

4、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5-2 U2=14V U0=9V I0=100mA Q1 Q2 Q3 UB(V) 10.86 8.2 4.94 UC(V) 17.5 10.86 10.86 UE(V) 10.1 9.01 4.28 4. 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5-3 测 试 值（ IO=100mA） 计算值 U2(V) UI(V) UO(V) R4=1.87K Rw1=30% R5=1.5K RL=120 UO(V) R4=510 Rw1=30% R5=1.5K RL=90 S R4=1.87K Rw1=30% R5=1.5K RL=120 14 17.5 11.92 9.01 S12=0.053 S23=0.052 16 20 12 9.06 18 22.5 12.07 9.10

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5-3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=20V R8=10 R4=390 R5=1.5K Rw1=1K*40% UL(V) 9.06V 8.978V 8.943V RL（Ω） 510 90 50 Ro=( UL1- UL2)RL1RL2/( UL2 RL1 –UL1 RL2)=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。