实验七 串联型晶体管稳压电源
实验报告：串联型晶体管稳压电源的设计
实验报告：串联型晶体管稳压电源的设计学号：_______姓名：_______实验报告：串联型晶体管稳压电源的设计一、设计任务1、研究单相桥式整流、电容滤波电路的特性。
2、学习串联型晶体管稳压电源的设计方法以及主要技术指标的测试方法。
二、设计要求及主要技术指标设计要求1、方案论证，确定总体电路原理方框图。
2、单元电路设计，元器件选择。
3、安装调试及测量结果。
主要技术指标1、电网供给的交流电压U1为220V，50HZ。
2、变压器输出电压U2为18V～20V，50HZ。
3、稳压电源输出直流可调电压6V<U0<15V，最大负载电流100mA左右。
4、驱动负载120Ω<R L<240Ω。
三、稳压电源原理描述参见Chap10内容。
电子设备一般都需要直流电源供电。
这些直流电除了少数直接利用干电池和直流发电机外，大多数是采用把交流电（市电）转变为直流电的直流稳压电源。
图10.1 直流稳压电源框图直流稳压电源由电源变压器、整流、滤波和稳压电路四部分组成，其原理框图如图10.1所示。
电网供给的交流电压u1(220V,50Hz) 经电源变压器降压后，得到符合电路需要的交流电压u2，然后由整流电路变换成方向不变、大小随时间变化的脉动电压u3，再用滤波器滤去其交流分量，就可得到比较平直的直流电压u I。
但这样的直流输出电压，还会随交流电网电压的波动或负载的变动而变化。
在对直流供电要求较高的场合，还需要使用稳压电路，以保证输出直流电压更加稳定。
图10.2是由分立元件组成的串联型稳压电源的电路图。
其整流部分为单相桥式整流、电容滤波电路。
稳压部分为串联型稳压电路，它由调整元件（晶体管T1）；比较放大器T2、R7；取样电路R1、R2、R W，基准电压D W、R3和过流保护电路T3管及电阻R4、R5、R6等组成。
整个稳压电路是一个具有电压串联负反馈的闭环系统，其稳压过程为：当电网电压波动或负载变动引起输出直流电压发生变化时，取样电路取出输出电压的一部分送入比较放大器，并与基准电压进行比较，产生的误差信号经T2放大后送至调整管T1的基极，使调整管改变其管压降，以补偿输出电压的变化，从而达到稳定输出电压的目的。
串联稳压电源实验报告
串联稳压电源实验报告串联稳压电源实验报告引言：稳压电源是电子实验中常用的电源装置，其作用是提供稳定的直流电压供给电路中的元器件。
本实验旨在通过串联稳压电源的搭建和调试，探究其原理和性能。
一、实验目的本实验的目的是搭建一个串联稳压电源，了解其工作原理和特性，并通过实验验证其稳定性和可靠性。
二、实验材料1. 电压表和电流表：用于测量电源的输出电压和输出电流。
2. 电阻：用于串联稳压电路中的负载。
3. 高功率电阻：用于稳压电路中的功率放大器。
4. 二极管：用于稳压电路中的整流器。
5. 电容：用于稳压电路中的滤波器。
6. 变压器：用于提供输入电压。
三、实验步骤1. 搭建稳压电源电路：根据实验原理，按照电路图搭建稳压电源电路。
2. 调试电路：将电路连接好后，逐步调试电路，确保各元器件连接正确。
3. 测量输出电压：将电压表连接到电路的输出端，调节电路参数，测量输出电压的稳定性和精度。
4. 测量输出电流：将电流表连接到电路的输出端，测量输出电流的稳定性和精度。
5. 测试负载能力：通过改变负载电阻的大小，观察电路对不同负载的响应能力。
6. 测试过载保护：通过增大输入电压，观察电路的过载保护功能。
四、实验结果与分析通过测量和观察，我们得到了如下实验结果：1. 输出电压稳定性：在不同负载下，输出电压变化幅度较小，稳定性较好。
2. 输出电流稳定性：在不同负载下，输出电流变化幅度较小，稳定性较好。
3. 负载能力：电路对不同负载的响应能力较强，能够稳定输出所需电流。
4. 过载保护：在输入电压过大的情况下，电路能够自动断开，保护电路和负载。
根据实验结果分析，我们可以得出以下结论：1. 串联稳压电源能够提供稳定的直流电压，并具有较好的稳定性和可靠性。
2. 电路中的功率放大器、整流器和滤波器等元器件起到了关键作用，确保了输出电压和电流的稳定性。
3. 通过合理调节电路参数，可以适应不同的负载需求。
4. 过载保护功能能够有效保护电路和负载，提高了电路的安全性和可靠性。
实验七 串联稳压电路
实验七串联稳压电路一．实验目的1.研究稳电源的主要特性，掌握串联稳压电路的工作原理。
2.学会稳压电源的调试及测量方法。
二．实验仪器1.直流电压表2.直流毫安表3.示波器4.数字万用表三．预习要求1.估算图14.1电路中各三极管的Q点（设：各管的β=100，电位器R P滑动处于中间位置）。
2.分析图14.1电路，电阻R2和发光二极管LED的作用是什么？3.画好数据表格。
四．实验内容1.静态调试（1）.看清楚实验电路板的引线端子。
（2）.按图14.1接线，负载R L开路，即稳压电源空载。
（3）将+5V～+27V电源调到9V，接到V i端。
再调到电位器R P，使V O=6V。
量测各三极管的Q点（提示：求Q点即求调整管的I B、I C、U BE、U CE，其中U BE、U CE用万用表直接测量，I C。
= I E=U2/R2用间接测量方法）（4）调试输出电压的调节范围。
调节R P ，观察输出电压V O 的变化情况。
记录V O 的最大和最小值。
(5)设计实验记录表格，把以上实验所需记录的数据记录并分析和计算实验的结果，给出实验结论。
实验数据记录表2. 动态测量图14.1L（1）.测量电源稳压特性。
使稳压电源处于空载状态，调可调电源电位器，模拟电网电压波动±10%：即V i由8V变到10V。
测量相应的V O和△V O。
根据S=（△V O/ V O）/(△V i/ V i)计算稳压系数。
实验数据记录表（自行设计）（2）.量测稳压电源内阻。
稳压电源的负载电流I L由空载变化到额定值I L=100mA时，测量输出电压V O的变化量即可求出电源内阻r O=|△V O/△V I|。
量测过程，使V i=9V保持不变。
实验数据记录表（自行设计）（3）.测试输出的纹波电压。
将图14.1的电压输入端V i接到图14.2的整流滤波器电路输出端（即接通A—a,B—b），在负载电流I L=100mA 条件下，用示波器观察稳压电源输入、输出中的交流分量U O，描绘其波形。
晶体管串联稳压电源的设计PPT课件
+ Rc
T1 T'1
R3 R1
+ Io
220V ~
u2
Ui T3
C1
RL
-
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱR0
T2 Dz
Rw
C2 Uo RL
R2
_
1、两个性能指标
1）、负载不变，由于电网电压变化，其性能优劣通常用
稳压系数来量度： UO
Sr
=
UO U I
UI
RL = 常数
设计方法及步骤
一、注意两个性能指标和三个功能指标
+
R3
UI _
T1 R
R1
T2
RW1 RW
RW2
UZ UB2 R2
+
RL UO _
集成化集成稳压电源
1. 比较放大级采用差动放大器或集成运放 2.调整管采用复合三极管 3. 采用辅助电源(比较放大部分的电源) 4. 用恒流源负载代替集电极电阻以提高增益 5. 内部加短路和过热保护电路
设计方法及步骤
一、串联反馈式稳压电路原理
(a)电路结构的一般形式
调整元件
+
+
T
Uo取样 比较放大 基 准电压
+
UI
_
UR FUO
–
RL UO –
串联式稳压电路的组成：
（1）基准电压；
（2）比较放大；
（3）输出电压取样电路；（4）调整元件
调整元件
+
+
T1
比较放大
Uo取样 比较放大 基 准电压
+
UI
_
UR FUO
串联型晶体管稳压电源
8.2.1 简单串联型晶体管稳压电源 8.2.2 带有放大环节的串联型晶体管稳压电源
8.2 串联型晶体管稳压电源
8.2.1 简单串联型晶体管稳压电源 V1为调整管，工作在放大 区，起电压调整作用；V2为硅 稳压管，稳定V1管的基极电压 VB，提供作为稳压电路的基准 电压VZ；R1既是V2的限流电阻， 又是V1管的偏置电阻；R2为V2 管载。的发稳射压极过电程阻：当；VROL↑为→外V接BE负↓→IB↓→VCE↑→VO↓
VZ )
（8.2.2）
当 RP的滑动臂移到最下端时，RP RP ，RP 0 ，VO 达
到最大值。即
VOm ax
R1 RP R2 R2
(VBE2 VZ )
（8.2.3）
则输出电压VO 的调节范围为
VOm in ~ VOm ax
以上各式中的VBE2 约为0.6~0.8V。
综上所述，带有放大 环节的串联型晶体管稳压 电路，一般由四部分组成， 即采样电路、基准电压、 比较放大电路和调整元件。
(VBE2
VZ )
1 0.2 0.68 (0.7 7)V 0.2 0.68
16.5V
又由式（8.2.3）
VOm a x
R1
RP R2
R2
(VBE2
VZ )
1 0.2 0.68 (0.7 7)V 0.68
2ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ.3V
故输出电压调节范围：
16.5 ~ 21.3V
因负载电流由管子V1供给，所以与并联型稳压电路相比， 可以供给较大的负载电流。但该电路对输出电压微小变化量 反映迟钝，稳压效果不好，只能用在要求不高的电路中。
8.2.2 带有放大环节的串联型晶体管稳压电源
关于使用串联型晶体管稳压电源故障检测与分析
附关于使用《串联型晶体管稳压电源故障检测与分析》教学案例评析常州市刘国钧高等职业学校郭占涛声明：案例为本人设计，评析文字材料均为本人所有《串联型晶体管稳压电源故障检测与分析》教学案例的评析教学案例设计：项目：串联型晶体管稳压电源任务：串联型晶体管稳压电源故障检测与分析说明：《串联晶体管稳压电源》项目包含多个任务，《串联晶体管稳压电源故障检测与分析》是其中一个任务，学生在完成本任务前，已根据电气原理图检测元件，实施安装，且通电调试成功。
学生回忆自己在安装过程中遇到的问题。
活动一：调试电源1.学生说出有关安全操作规范2.学生按步骤调试电源 （一）调试交流电源，使输出为15V 。
（二）调试电位器，测量输出电压可调范围。
（三）按要求将输出电压调至12V ，并测试记录数据。
活动二：检测并分析R1断路对电路的影响 1.学生按步骤操作 （一）断开R1。
（二）测试记录数据。
2.比较数据并讨论（一）比较数据，分析三极管的工作状态。
（二）说出R1的作用。
（三）怎样确定断开点？ 3.学习新知识、新技能4.应用所学新知识、新技能解决实际问题。
活动三：检测并分析V7击穿对电路的影响 1.学生按步骤操作 （一）短路V7。
（二）测试记录数据 2.比较数据并讨论（一）比较分析数据，理解三极管工作特征。
（二）查找资料，交流讨论电路组成、元件作用、进一步熟悉工作原理。
交流心得串联晶体管稳压电源课堂教学实录：案例评析：选题说明学生在以往学习电子技术课程时，总是感觉电路原理抽象难懂。
元器件的工作特性只是识记，不能灵活应用，出现问题更是无所适从。
为培养学生能力，电子技术课程需要实施理论实践一体化教学。
串联型晶体管稳压电源是电子技术课程的一个模块，其整合了元器件（二极管、三极管、电阻、电容等）识别，整流电路知识，放大电路知识，稳压电路知识；串联型晶体管稳压电源作为产品包括元件检测、安装、调试、排故等。
因此，可以选择串联型晶体管稳压电源生产过程为主线构成项目，由若干个任务整合理论知识与实践技能，以达到培养学生能力为目标。
串联稳压电源实验报告
串联稳压电源实验报告实验目的，通过实验掌握串联稳压电源的基本原理和使用方法，了解其在电路中的应用。
实验仪器，串联稳压电源、直流电压表、直流电流表、电阻器、导线等。
实验原理，串联稳压电源是一种能够提供稳定输出电压的电源，通过串联稳压电源可以为电路提供稳定的电压，避免由于电压波动而对电路产生影响。
串联稳压电源的基本原理是通过电子元件的控制，使输出电压保持在设定值附近，即使输入电压发生变化，输出电压也能保持稳定。
实验步骤：1. 连接电路，首先将串联稳压电源与直流电压表、直流电流表、电阻器等元件按照电路图连接好。
2. 调节输出电压，将串联稳压电源的输出电压调节旋钮调至所需的输出电压值，观察直流电压表的读数，确保输出电压稳定在设定值附近。
3. 测量电流，通过直流电流表测量电路中的电流值，观察电流表的读数，确保电流稳定在设定值附近。
4. 观察稳压效果，在电路中加入一个电阻器，观察串联稳压电源对电路中电压的稳定作用，通过调节串联稳压电源的输出电压，观察电路中的电压变化情况。
实验结果，经过实验，我们成功掌握了串联稳压电源的基本原理和使用方法，了解了其在电路中的应用。
通过调节串联稳压电源的输出电压，我们观察到电路中的电压保持稳定，即使输入电压发生变化，输出电压也能保持稳定。
同时，通过测量电流值，我们也验证了串联稳压电源对电路中电流的稳定作用。
实验总结，通过本次实验，我们深入了解了串联稳压电源的工作原理，掌握了其在电路中的应用方法。
串联稳压电源在电子电路中具有重要的作用，能够保护电路不受电压波动的影响，确保电路正常工作。
掌握串联稳压电源的使用方法对于电子工程师来说是非常重要的，希望通过本次实验能够加深大家对串联稳压电源的理解，为日后的学习和工作打下坚实的基础。
实验存在的问题，在实验过程中，我们发现串联稳压电源对电路中的电压和电流能够起到稳定作用，但在实际应用中还需要考虑到电路的功率、效率等因素，需要进一步深入研究和实践。
直流稳压电源串联型晶体管稳压电源实训指导
直流稳压电源(Ⅰ)串联型晶体管稳压电源实训指导（特别提醒：实验电路图中可能存在有的元器件数值与实验电路板中的不相同，实验时应以实验电路板中的为准。
另外，由于元器件老化、湿度变化、温度变化等诸多因素的影响所致，实验电路板中所标的元器件数值也可能与元器件的实际数值不一致。
有的元器件虽然已经坏了，但仅凭肉眼看不出来。
因此，在每次实验前，应该先对元器件（尤其是电阻、电容、三极管）进行单个元件的测量（注意避免与其它元器件或人体串联或并联在一块测量）。
并记下元器件的实际数值。
否则，实验测得的数值与计算出的数值可能无法进行科学分析。
）一．实验目的1．研究单相桥式整流、电容滤波电路的特性。
2．掌握串联型晶体管稳压电源主要技术指标的测试方法。
二．实验原理电子设备一般都需要直流电源供电。
这些直流电除了少数直接利用干电池和直流发电机外，大多数是采用把交流电(市电)转变为直流电的直流稳压电源。
u u ut t t t t图14—1直流稳压电源由电源变压器、整流、滤波和稳压电路四部分组成，其原理框图如图14—1所示。
电网供给的交流电压u1(220V，50H Z)经电源变压器降压后，得到符合电路需要的交流电压u1，然后由整流电路变换成方向不变、大小随时间变化的脉动电压u3，再用滤波器滤去其交流分量，就可得到比较平直的直流电压u r。
但这样的直流输出电压，还会随交流电网电压的波动或负载的变化而变化。
在对直流供电要求较高的场合，还需要使用稳压电路，以保证输出直流电压更加稳定。
图14—2图14—2是由分立元件组成的串联型稳压电源的电路图。
其整流部分为单相桥式整流、电容滤波电路。
稳压部分为串联型稳压电路，它由调整元件(晶体管V1 )比较放大器V3、R1，取样电路R4、R5、RP，基准电压R2、VST和过流保护电路V3管及电阻等组成。
整个稳压电路是一个具有电压串联负反馈的闭环系统，其稳压过程为：当电网电压波动或负载变动引起输出直流电压发生变化时，取样电路取出输出电压的一部分送入比较放大器，并与基准电压进行比较，产生的误差信号经V 2放大后送至调整V 1的基极，使调整管改变其管压降，以补偿输出电压的变化，从而达到稳定输出电压的目的。
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S Uo /Uo U1 /U1
RL 常数
4.纹波电压
输出纹波电压是指在额定负载条件下，输出 电压中所含交流分量的有效值（或峰值）。
三、实验内容
1．整流滤波电路测试：表1
电路形式
UL(v)
RL=560 不接电容
纹波电压
RL=560 C=470uF
实验五 串联型晶体管稳压电源
一、实验目的 1、研究单相桥式整流、电容滤波电路 的特性。 2、掌握二、实验原理
电子设备一般都需要直流电源供电。这些直流 电大多数是采用把交流电（市电）转变为直流电的 直流稳压电源。
图1 直流稳压电源框图
图2 串联型稳压电源实验电路
6)验证过流保护功能
a. 承接上步，逐渐减小RL，使Io增加到250ma，此 步电流若达不到250ma，可先将9RP调至最大，然后 只用9RP作负载，观察Uo是否下降，并测出保护起作 用时T2管各极的电位值。
b.用导线瞬时短接一下输出端，观察现象，然后去 掉导线， 检查电路是否能自动恢复正常工作。
四、实验总结
RL=270 C=470uF
UL波形
注意：1.U2=7.5v。 2.负载在单管放大器中找。3.观察UL波形要先将耦合开 关打到GND，确定并记住基准线，再用DC方式观察波形。4.数字表有点问题： 较小数值要用较高量程测量才准确。
2．串联型稳压电源性能测试
1) 测量输出电压Uo可调范围 将+5v～27v调到9v，接到稳压电源的输入U1 ，再
表2
T1
T2
T2（过流）
Ub（v）
Uc （v）
Ue （v）
4) 测量输出电阻Ro 取 U1 =9v， Uo=6v，改变负载阻值，使I0分别为空
载、50ma和100ma，测量相应的Uo值，记入表 2.15.4。
5) 测量输出纹波电压
将稳压电源接回整流输出，取Uo=6v ，Io=100ma， 测量输出纹波电压，记录之。
1．对表1 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。
2．比较表2中T2在正常稳压和过流保护时的 工作状态。
3．根据表3和表4所测数据，计算稳压电路的 稳压系数和输出电阻，并进行分析。
4 ．分析讨论实验中出现的故障及其排除方 法。
1．输出电压和输出电压调节范围
Uo
R1 RW R2 R2 RW
(U Z
U BE2 )
2.输出电阻Ro
输出电阻Ro定义为：当稳压电路输入电压保持不变， 由于负载变化而引起的输出电压变化量与输出电流变化 量之比，即
Ro
U o I o
U1 常数
3.稳压系数 S（电压调整率） 稳压系数S定义为：当负载保持不变，电
调7RP测量输出电压可调范围Uomin~Uomax 2) 测量各级静态工作点
空载，调节输出电压Uo=6v,测量各级静态工作点， 记入表2 (只测量T1、T2) 3) 测量稳压系数
空载，按表3改变整流电路输入电压U1 （模拟电网 电压波动10%，即U1取9v-1v，9v+1v），分别测出相
应的稳压器U1及Uo ，记入表3。