实验报告威严实验九

1、1.实验原理（包括单元电路原理，设计方案对比等）晶体管串联型稳压电源的组成框图如图 1 所示。220V 交流市电经变压、整流、滤波后得到的脉动直流电压 Vi，它随市电的变化或直流负载的变化而变化，所以，Vi 是不稳定的直流电压。为此，必须增加稳压电路。稳压电路由取样电路、比较电路、基准电压和调整元件等部分组成。1、 稳压电路的工作原理当输出电压 Vo 发生变化时，取样电路取出部分电压 nVo，加到比较放大器上与基准电压进行比较放大，通过控制调整元件，调节调整元件上的压降 VCE1，使 Vo 作相反的变化，从而达到使输出电压 Vo 基本稳定。本实验电路如图 2 所示。图中，市电经变压器 T、二极

2、管 D1D4 和电容 C2组成的桥式整流和电容滤波电路；在 A、B 两端得到不稳定的直流电压 Vi；由 BG1、BG2 组成的复合调整管作为调整元件，其基极偏流受比较放大器 BG3 的输出控制；R5 和 Dwz 组成的稳压管稳压电路，为 BG3 的发射极提供一个基准电压 Vz；R2 为 BG3 集电极负载电阻；R1、C3 为滤波电路，它进一步减小 Vi 的纹波，使经过 R2 作用到调整管基极的纹波减小，则输出的纹波电压也减小；R3、R4 和 BG4 组成限流型保护电路，当输出电流 Io 超过额定值时，则检测电阻 R3 上压降增大，使 BG4 导通，导致集电极电压下降，从而使 Vo 下降，Io

3、不再增大，起到限流保护作用；C4 为纹波短路电容，提高纹波电压的取样比；C5 为输出端滤波电容，可进一步减小输出纹波，并可向负载提供较大的脉冲电流。实验名称晶体管直流稳压电源的安装与调试学生学号233201222041732、稳压电源的主要技术指标（1）输出电压 Vo：式中，Vz 为基准电压，n 为取样电路分压比，一旦稳压管的 Vz选定后，只要改变 n 就可调节输出电压 Vo；（2）输出最大电流 Iomax：稳压器最大允许输出电流的大小，主要取决于调整管的最大允许电流 ICM 和功耗 PCM。要保证稳压器正常工作，必须满足：IomaxICM 和 Iomax（Vi-Vo）PCM（3）输出电阻 R

4、o：输出电阻表示负载变化时，输出电压维持稳定输出电压的能力。Ro定义为输入电压不变是，输出电压变化量Vo 和输出电流变化量Io 之比，即（4）稳压系数 S稳压系数 S 表示输入电压 Vi 变化时，输出电压 Vo 维持稳定的能力。S 定义为负载 RL保持不变时，输出电压 Vo 的相对变化量与输入电压 Vi 相对变化量之比，即：（5）输出纹波电压：输出纹波电压是指在输出直流电压 Vo 上所叠加的交流分量。的大小除了与滤波电容有关外，还与稳压系数 S 有关。的最大值一般出现在 Io 最大的时候，值可用下式估算：式中为图中 E 点的纹波电压。为了提高稳压性能，主要措施是提高放大器的增益。一般可选用较大

5、的晶体管。3、本实验稳压电源的技术指标要求输出电压 Vo = 9V最大允许输出电流 Iomax = 200mA输出电阻 Ro 0.7（4）稳压系数 S 3.510-2（5）输出纹波电压 2mV（当 Io = 176mA）（6）具有限流保护功能，输出短路电流 400 mA2.仿真电路及器件选型无3.电路搭接及参数测量1、 稳压电源的安装与焊接按图 2 电路，对照印刷电路板版图安装、焊接晶体管稳压电源；焊接前应检查各元、器件质量及有源器件的管脚、极性，并做好元、器件焊接前的清洁、处理工作。安装时要求元、器件排列整齐，焊点牢靠美观。2、 稳压电源的调整（1）仔细检查有无错焊、漏焊、虚焊和短路等现象，

6、应排除之。（2）接通交流 220V 电源，测量稳压电源输出电压（空载）Vo，调节 R7，使 Vo = 9V，并测量各晶体管的静态工作点，填入表 1；表 1：稳压电源各管静态工作点若调节 R7 时，Vo 不随之变化，则应通过测试各晶体管的工作状态（BG1、BG2、BG3应处于放大状态，BG4 应处于截止状态），找出故障原因，并排除之。在稳压电源输出端接上 51（2W）电阻作负载，测量带载输出电压 VOL，并与空载输出电压 Vo 比较，一般情况下，变化应不大于 0.2V 即可。否则，电路存在故障，应找出故障原因，并排除之。检查保护电路是否正常工作：将“三位半”数字表置直流电流 20mA 档，直接与

7、电源BG1BG2BG3BG4VB(V)9.59310.2105.7900VE(V)9.0069.5875.0670VC(V)17.81517.81510.21110.194VBE(V)0.5870.6130.6230输出端 C、D 并联，测量其短路电流。由于电流表内阻很小，电流很大，只要将电流表笔与 C、D 端短时间接触，能读出短路电流数值即可。同时输出电压应从 9V 下降到接近于 0，否则应检查保护电路。3、 稳压电源性能指标的测量（1）输出电压和输出电阻测量按表 2 测量稳压电源空载（RL）和带载（RL=51）时的输出电压，计算输出电压的变化量Vo、输出电流的变化量Io 和输出电阻 Ro。

8、表 2：输出电压与输出电阻测量（2）纹波电压的测量在带载（RL=51）情况下，用晶体管毫伏表分别测量电路中波电压，填入表 3。A 点、E 点和 C 点的纹表 3：纹波电压测量（3）稳压系数测量切断交流 220V 电源，断开变压器及电路中 J1、J2 短路线。用可调的直流稳压电源作为实验稳压电路的输入电压 Vi，A 点接电源正极，B 点接负极，在带载（RL=51）情况下，按下表要求调节 Vi，分别测量 Vi 和 Vo 值，填入表4。令将将Vi ViVi= 15V，调节 R7 使增加 10%，即 Vi1=减小 10%，即 Vi1=Vo = 9V。Vi（1+10%），测量相应的 Vo1 Vi（1-10%），测量相应的 Vo1值；值；根据下式求出稳压系数：0.9650.3010.004负载VoVo (V)IoRL=9.01100.0110.17630.064RL=518.9890.176表 4：稳压系数测量=0.0367误差分析无故障及解决方法（逐条列出实验过程中碰到的电路搭接、仪器使用等各种问题及对应的解决方法）1、带载时，Rl 由于阻值较小，电流过