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集成稳压器实验--模拟电路实验箱

一、实验目的
1、了解集成稳压器特性和使用方法。
2、掌握直流稳压电源主要参数测试方法。

二、实验原理
随着半导体工艺的发展，稳压电路也制成了集成器件。由于集成稳压器具有体积小，外接线路简单、使用方便、工作可靠和通用性等优点，因此在各种电子设备中应用十分普遍，基本上取代了由分立元件构成的稳压电路。集成稳压管的种类很多，应根据设备对直流电源的要求来进行选择。对于大多数电子仪器、设备和电子电路来说，通常是选用串联线性集成稳压器。而在这种类型的器件中，又以三端式稳压器应用最为广泛。
78、79系列三端式集成稳压器的输出电压是固定的，在使用中不能进行调整。78系列三端式稳压器输出正极性电压，一般有5V、6V、9V、12V、15V、18V、24V七个档次，输出电流最大可达1.5A(加散热片)。同类型78M系列稳压器的输出电流为0.5A，78L系列稳压器的输出电流为0.1A。若要求负极性输出电压，则可选用79系列稳压器。图17-1为78系列的外形和接线图。它有三个引出端
输入端（不稳定电压输入端）标以“1”
输出端（稳定电压输出端）标以“3”
公共端标以“2”
除固定输出三端稳压器外，尚采可调式三端稳压器，后者可通过外接元件对输出电压进行调整，以适应不同的需要。

图17-1 78系列外形及接线图图17-3 1CQ-4B管脚图
本实验所用集成稳压器为三端固定正稳压7805，它的主要参数有：输出直流电压U0=+5V，输出电流L：0.1A，M:0.5A，电压调整率10mv/v，输出电阻R0=0.15Ω，输入电压U_i的范围8～10V。因为一般U_i要比U0大3～5V，才能保证集成稳压器工作在线性区。
图17-2是用三端稳压器7805构成的单电源电压输出串联型稳压电源的实验电路图。其中整流部分采用了由四个二极管组成的桥式整流器（也可用桥堆替代，型号为1CQ-4B，内部接线和外部管脚引线如图17-3所示）。滤波电容C1、C2一般选取几百～几千微法。当稳压器距离整流滤波电路比较远时，在输入端必须接入电容器C3（数值为0.33uF），以抵消线路的电感效应，防止产生自激振荡。输出端电容C4（0.1uF）用以滤除输出端的高频信号，改善电路的暂态响应。

图17-2 由7805构成的串联型稳压电源

图17-4 正、负双电压输出电路图17-5 输出电压扩展电路

图17-4为正、负双电压输出电路，例如需要U_O1=+18V，U_O2=-18V，则可选用7818和7918三端稳压器，这时的U_i应为单电压输出时的两倍。当集成稳压器本身的输出电压或输出电流不能满足要求时，可通过外接电路来进行性能扩展。图17-5是一种简单的输出电压扩展电路。如7805稳压器的3、2端间输出电压为5V，因此只要适当选择R的值，使稳压管工作在稳压区，则输出电压U_O=5+U_Z，可以高于稳压器本身的输出电压。
图17-6是通过外接晶体管T及电阻R₁来进行电流扩展的电路。电阻R₁的阻值由外接晶体管的发射结导通电压U_BE、三端式稳压器的输入电流I_i（近似等于三端稳压器的输出电流I_O1）和T的基极电流I_B来决定，即

式中：I_C为晶体管T的集电极电流，它应等I_C=I_O-I_O1于；β为T的电流放大系数；对于锗管U_BE可按0.3V估算，对于硅管U_BE按0.7V估算。

图17-6 输出电流扩展电路

附：（1）图17-7为79系列（输出负电压）外形及接线图
（2）图17-8为可调输出正三端稳压器317外形及接线图。

图17-7 79系列外形及接线图图17-8 317外形及接线图

三、实验仪器
1、示波器
2、数字万用表
3、集成稳压电路一、集成稳压电路二模块

四、预习要求
1、复习教材直流稳压电源部分关于电源主要参数及测试方法。
2、查阅手册，了解本实验使用稳压器的技术参数。
3、计算图17-13电路中1Rp的值。估算图17-11电路输出电压范围。
4、拟定实验步骤及记录表格。

五、实验内容
1、稳压器的参数测试
实验电路如图17-9所示

图17-9三端稳压器参数测试
测试内容：
(1) 稳定输出电压。
(2) 电压调整率。
(3) 电流调整率。
(4) 纹波电压(有效值或峰值）

2、稳压器性能测试
仍用图17-9的电路，测试直流稳压电源性能
(1) 保持稳定输出电压的最小输入电压.
(2) 输出电流最大值及过流保护性能.

3、三端稳压器灵活应用(选做)

图17-10 图17-11

(1) 改变输出电压
实验电路如图17-10、17-11所示。按图接线，测量上述电路输出电压及变化范围。

(2) 组成恒流源
实验电路如图l7-12所示。
按图接线，并测试电路恒流作用。

图17-12
(3) 可调稳压器
①实验电路如图17-13所示

图17-13
LM3l7L最大输入电压40V，输出1.25V～37V，可调最大输出电流100mA。
注：(本实验只加l5V输入电压)

②按图接线，并测试：
I、电压输出范围。
II、按实验内容1测试各项指标。测试时将输出电压调到最高输出电压。

六、实验报告
1、整理实验报告，计算实验内容l的各项参数。
2、画出实验内容2的输出保护特性曲线。
3、总结本实验所用两种三端稳压器的应用方法。

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