2_VykonovePrizpusobeni_PP

TEORIE OBVODŮ I - LABORATORNÍ CVIČENÍ

JMÉNO: SKUPINA: L/08

DATUM: 11.10.2017 SPOLUPRACOVAL:

2. Měření parametrů zdrojů a výkonové přizpůsobení zátěže

Cíl:

Experimentální stanovení zatěžovacích charakteristik zdrojů a měření výkonového přizpůsobení.

Teoretický rozbor:

Ideální zdroj napětí dodává do obvodu konstantní napětí U0 nezávislé na zatěžovacím proudu (má nulový vnitřní odpor). Jeho vnější voltampérovou charakteristikou je přímka rovnoběžná s osou proudu.

Ideální zdroj proudu dodává konstantní proud I0 do libovolné zátěže (má nulovou vnitřní vodivost). Jeho vnější VA charakteristikou je přímka rovnoběžná s osou napětí.

Skutečný zdroj napětí popisujeme zapojením tvořeným sériovým spojením ideálního zdroje napětí s konstantním napětím U0 a vnitřního odporu Ri skutečného zdroje.

Skutečný zdroj proudu popisujeme zapojením tvořeným paralelním spojením ideálního zdroje proudu s konstantním vnitřním proudem I0 a vnitřní vodivosti Gi skutečného zdroje.

Skutečné zdroje napětí nebo proudu se k ideálním zdrojům blíží v určitém rozsahu charakteristiky a podle jejího sklonu rozlišujeme zdroje tvrdé a měkké.

Ekvivalence - skutečné zdroje napětí a proudu jsou navzájem ekvivalentní (z hlediska připojené zátěže), platí-li I0 = Gi U0 a Gi = 1/Ri, to znamená, že mají stejné voltampérové charakteristiky.

Přenos maximálního výkonu ze zdroje do spotřebiče - výkonové přizpůsobení (jedna ze základních otázek sdělovací techniky) se dosahuje přizpůsobením parametrů spotřebiče parametrům zdroje - výkonové přizpůsobení. Impedance spotřebiče musí být rovna komplexně sdružené hodnotě vnitřní impedance zdroje napětí. Ve stejnosměrných obvodech musí být odpor spotřebiče roven vnitřnímu odporu zdroje napětí.

Zadání:

1. Změřte zatěžovací charakteristiku jednokvadrantového, elektronického, stabilizovaného laboratorního zdroje s proudovým omezením, napětí a proudy zátěže zapište do tabulky a vytvořte graf charakteristiky.

2. Změřte zatěžovací charakteristiku děliče napětí, napětí a proudy zátěže zapište do tabulky a vytvořte graf charakteristiky.

3. Změřte zatěžovací charakteristiku skutečného zdroje napětí, napětí a proudy s vypočtenými hodnotami odporu zátěže Rz, výkonu zdroje Po, výkonu zátěže Pz a účinnosti zátěžeη zapište do tabulky a vytvořte grafy závislostí Pz = f (Rz), η = f (Rz). Do grafů vyznačte a uveďte hodnotu odporu Rz při výkonovém přizpůsobení.

4. V závěru se vyjádřete k vlastnostem elektronického zdroje, k funkční závislosti VA charakteristiky zatíženého děliče, jejímu sklonu a výkonovému přizpůsobení.

Pracovní postup:

1. Zapojte obvod podle obr. 1. Svorkové napětí stabilizovaného zdroje Uo nastavte na jednu z hodnot z intervalu 6 až 9 V. Proudové omezení zdroje nastavte na hodnotu Io z intervalu 40 až 60 mA. Proměnný odpor zátěže realizujte ohmovou odporovou dekádou, na které postupně nastavujte hodnoty odporu tak, abyste proměřili v celém rozsahu charakteristiku zdroje jak v režimu zdroje napětí (hodnoty odporu z intervalu RD až 1119 Ω), tak i v režimu zdroje proudu (hodnoty odporu z intervalu 20 Ω až RD). Hodnota RD je dána podílem nastavených hodnot Uo a Io. V obou případech změřte pět bodů charakteristiky. K měření obvodových veličin použijte dva univerzální měřicí přístroje.