Моделирование аналоговых схем
Схема простого сетевого источника питания постоянного тока с транзисторным стабилизатором. Измерение относительной нестабильности выходного напряжения блока питания. Влияние значения коэффициента передачи тока базы транзистора на величину напряжения.
| Рубрика | Программирование, компьютеры и кибернетика |
| Вид | лабораторная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 04.02.2013 |
| Размер файла | 1,6 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
1
Цель работы: закрепление навыков моделирования аналоговых схем, а также работы с моделями компонентов, заданных списком параметров.
Подготовка к работе
В данной работе необходимо рассчитать схему простого сетевого источника питания постоянного тока с транзисторным стабилизатором, провести его моделирование, измерить параметры получившегося источника и путем редактирования моделей стабилитрона и транзистора добиться необходимых значений этих параметров.
Схема блока питания приведена на рис.1. Она содержит силовой трансформатор, питаемый от сети переменного тока 220 В, 50 Гц, мостовой выпрямитель на диодах со сглаживающим конденсатором, а также стабилизатор напряжения, выполненный на стабилитроне и транзисторе.
сетевой ток транзистор напряжение
Рис.1.
Выходное напряжение блока на резисторе нагрузки R3 должно быть стабилизировано и иметь пульсации, амплитуда которых не превышает 2...5 мВ. Выходное напряжение: Uвых = 5 Вольт.
Упрощенный расчет схемы выполним в следующем порядке.
Напряжение в точке АА (рис.1):
UAA = Uвых*1.5 = 5*1.5 = 7.5 [B].
Напряжение (эффективное) вторичной обмотки трансформатора:
U2 = 0.707*(UAA+2) = 0.707*(7.5+2) = 6.7165 [B].
Коэффициент трансформации трансформатора:
КU = U2 / 220 = 6.7165 / 220 = 0.03
Индуктивность вторичной обмотки:
L2 = L1* КU 2 = 10*0.032 = 0.09 [Гн]
Индуктивность первичной обмотки L1 принимаем равной 10 Гн.
В качестве стабилитрона используется диод D5. Модель этого диода мы в ходе выполнения работы изменим так, чтобы он имел нужное нам напряжение обратного пробоя, т.е. стабилизации:
Uст = Uвых+0.6 = 5+0.6 = 5.6 [В]
Выбираем ток через стабилитрон равным Iст = 9.5 мА. Рассчитываем сопротивление резистора R2:
R2 = (UAA - Uст) / Iст = (7.5 - 5.6)/(9.5*10-3) = 200 [Ом].
Номиналы остальных элементов принем равными указанным на схеме.
Выполнение работы
Собираем на экране МС схему согласно рис.1.
Источнику переменного напряжения устанавливаем частоту 50 Гц, амплитуду 311 В.
В диалоговом окне параметров диода D5 укажем пробивное напряжение V = Uст = 5.6 В
После ввода схемы вызовем режим моделирования Transient Analysis и укажем программе задание построить на одной и той же системе координат напряжения в точке 6 и на резисторе нагрузки (Рис.2).
Рис.2.
Кривая V(6) проходит на несколько вольт выше кривой V(R3). Значение напряжения в нагрузке не отличается от заданного более чем на 5%. Пульсации напряжения нагрузки не превышает 5 мВ.(Рис.3).
Рис.3.
Измеряем относительную нестабильность выходного напряжения блока питания. Для этого увеличим напряжение источника V1 на 29 В и запишем новое значение напряжения нагрузки.
U = (Uвых / Uвых) / (Uвх / Uвх) = [(5.641-5.634)/5.641]/(29/340) = 0.015
Величина U не превышает 2%.
Исследуем влияние значения коэффициента передачи тока базы транзистора на величину U. В модели транзистора увеличем почти в 3 раза значение параметра BF, после чего повторим измерение U.
Рис.4
Как видно по графику (рис.4) значение выходного напряжения после увеличения значения параметра BF не повлияло на значение выходного напряжения, а амплитуда пульсаций выходного напряжения блока питания уменьшилась всего лишь на десятки микровольт.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Моделирование схем с резистивным нелинейным элементом. Исследование характеристик транзистора. Графический ввод, редактирование и анализ принципиальных схем в режимах анализа переходных процессов, частотного анализа и анализа в режиме постоянного тока.
контрольная работа [676,7 K], добавлен 12.03.2011Принципиальная электрическая схема микропроцессорной системы. Моделирование в Proteus 7.10. Алгоритмы обработки и хранения информации. Аналого-цифровой преобразователь. Назначение выводов источника опорного напряжения. Значения сопротивления резисторов.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 28.05.2013Технические характеристики блока питания CHIEFTEC CTG-550-80P; основные причины его неисправности: пыль, перепады напряжения в сети, перегрев. Рекомендации по ремонту прибора. Расчет необходимой мощности блока питания для нормальной работы системы.
курсовая работа [3,1 M], добавлен 29.04.2014Описание основных функциональных блоков системы и выбор элементной базы. Схема электрическая принципиальная. Описание программы, алгоритм функционирования. Проверка работоспособности, листинг, моделирование. Функции работы с индикатором. Опрос клавиатуры.
курсовая работа [2,4 M], добавлен 21.03.2016Назначение и составные части блока питания компьютера. Основные неисправности блоков питания, их признаки, причины, способы обнаружения и устранение. Проверка работоспособности блока питания. Инструменты и материалы, применяемые при ремонте блока питания.
контрольная работа [4,1 M], добавлен 31.01.2016Структура микропроцессорной системы, алгоритм ее управления и передачи сигналов. Карта распределения адресов. Разработка электрической принципиальной схемы и выбор элементной базы. Расчет потребляемого тока, блока питания, программного обеспечения.
курсовая работа [5,1 M], добавлен 22.01.2014Общие принципы охлаждения, видов охлаждения ПК и блока питания. Вопросы усовершенствования охлаждения блока питания ПК. Параметры микроклимата: расчеты вентиляции, природного и искусственного освещения, уровня шума, сопоставление их с нормативными.
дипломная работа [2,3 M], добавлен 14.07.2010Изучение современных программных средств математической автоматизации деятельности. Разработка алгоритмов для моделирования двигателя постоянного тока. Выбор среды математического программирования. Методики определения характеристик объекта управления.
курсовая работа [905,0 K], добавлен 11.04.2016Примеры эквивалентов нагрузки. Общие сведения и отличия форм-фактора ATX от AT. Принцип работы импульсного источника питания, его неисправности и принципы выбора. Формирование требований к стенду, подбор и параметры схемы. Экономическая эффективность.
дипломная работа [1,9 M], добавлен 07.07.2012Оценка риска статического сбоя по всем выходным переменным. Анализ цифровых схем по методу простой итерации и событийному методу. Моделирование аналоговых схем: метод узловых потенциалов и переменных состояния. Анализ цифровых схем по методам Зейделя.
контрольная работа [382,1 K], добавлен 10.11.2010
