1

PROIECT

PROIECTARE ASISTATA DE CALCULATOR

STABILIZATOR LINIAR CU AO SI DIODA ZENER

INDRUMATOR STUDENT

POP OVIDIU ANDREI BOGDAN

GRUPA 2123

2

Management:

Documentare : 28.04 - 30.04.2011 ore estimate - 3

Alegerea si realizarea circuitului : 10.05.2010 ore estimate-2

Realizarea simularilor : 13.05-15.05.2011 ore estimate-6

Redactarea documentatiei : 15.05.2010 ore estimate -3

Total ore estimate: 14!

3

CONSIDERATII TEORETICE

Stabilizatoare de tensiune continua

Un stabilizator de tensiune este un circuit electronic care păstreaza (aproape) constantătensiunea de iesire la variatia intre anumite limite a tensiunii de intrare, curentului de iesire,temperaturii, etc.

Tipuri de stabilizatoare

• Stabilizatoare parametrice (cu DZ, fara dispozitive active)• Stabilizatoare liniare (cu dispozitive active) – tranzistoarelece regleaza tensiunea de iesire la valoarea prestabilita lucreaza in regim liniar (in conductiepermanenta)• Stabilizatoare in comutare (cu dispozitive active) tranzistoarele principale ce regleazatensiunea de iesire la valoarea prestabilitalucreaza in comutare, in general la o frecventa ≥ 20KHz

4

Stabilizator parametric de tensiune.Dioda Zener

Domeniul de stabilizare al DZ

5

Stabilizator parametric de tensiune – circuit

• Trebuie dimensionata R!

Stabilizator parametric de tensiune. Dimensionare

6

Neajunsul stabilizatorului parametricsi solutii de inlaturare

Repetor cu TB Stabilizator ?

Stabilizator de tensiune cu TB

7

Stabilizator de tensiune cu AO

Se asigura o mai buna stabilizare daca R se inlocuieste cu o sursa de current!

8

Stabilizator de tensiune cu AO

Stabilizator de tensiune cu AO

Stabilizator de tensiune cu AO

9

10

Extinderea domeniului de current

Protectie la supracurent

11

Protectie la supracurent

Caracteristica de iesire a stabilizatorului

Alegerea tranzistorului regulator serie

12

Avantaje:

-usor de realizat

-tensiune foarte stabila

-foarte putin perturbatoare

-transformator de retea greu si voluminos utilizat

Dezavantaje:

-in general disipa putere sporita si necesita radiator de dimensiune mare

-randament relativ scazut ,in special la curenti mari

13

Stabilizatorul parametric are structura cea mai simpla si isi bazeaza functionareape neliniaritatea caracteristicii curent-tensiune a diodei Zener. Tensiunea la iesireastabilizatorului este tocmai tensiunea pe dioda Zener.Aceasta va fi constanta dacacurentul prin dioda Zener este constant.In practica curentul prin dioda nu poate fimentinut constant deoarece el se modifica odata cu variatia tensiunii de intrare si cuvariatia curentului de iesire.Performantele de stabilizare ale stabilizatorului parametriccu dioda Zener se pot imbunatati prin utilizarea unui circuit activ de tip repetor detensiune.

ANALIZE EFECTUATE

ANALIZA TRANZITORIE

Aceste analize temporale evalueaza raspunsul circuitului la diferite surse desemnal independente si variabile in timp. Analiza regimului tranzitoriu este cea mai desfolosita analiza PSpice. Folosind acest tip de analiza circuitul este simulat in raport cutimpul, deci cu modificarea valorii unor variabile in timp, sau cu aparitia oscilatiilor infunctie de valorile componentelor. Dar, utilizatorul trebuie sa stie ca analiza tranzitoriecauzeaza unele probleme datorita compromisurilor inevitabile intre viteza si acuratete.

In cazul circuitului meu,am creat o analiza tranzitorie(time_domain_simple) carema ajuta sa vizualizez caracteristica in timp a sursei de alimentare(VSIN), in paralel cucaracteristica in timp a iesirii circuitului(OUT) – si anume stabilizarea tensiunii continuela o anumita valoare, in functie de elementele din circuit.

14

ANALIZA PARAMETRICA

Analizele parametrice realizeaza iteratii multiple ale aceleasi analize standard in timpce se baleiaza un parametru global, un parametru al unui model de simulare, o valoarede componenta sau temperatura de functionare. Efectul este acelasi ca si cand s-ar rulaanaliza de mai multe ori, o data pentru fiecare valoare a variabilei baleiate.

In cazul circuitului meu am realizat patru analize parametrice, respectiv duparezistenta R, condensatorul C, rezistenta de sarcina RS, si amplitudinea data de sursaVSIN si anume VA. In cazul acestor componente am setat o analiza principala TimeDomain, unde am bifat optiunea de Parametric Sweep, si unde am incercat sa afisez catmai multe caracteristici pentru fiecare componenta in parte.

Caracteristicile circuitului in functie de rezistenta de sarcina(rs)

Caracteristicile circuitului in functie de condensator(c)

15

Caracteristicile circuitului in functie de amplitudinea semnalului(va)

ANALIZA MONTE-CARLO

Analiza Monte Carlo este cel mai bun mod de analiza a unui circuit din punct de vederestatistic, de a vedea cum se comporta acel circuit la variatii ale valorilorcomponentelor. Analiza Monte Carlo determina, statistic, comportarea circuitului candvalorile componentelor sunt modificate in domeniul lor de toleranta. Aceasta analizacalculeaza de asemenea productivitatea, care poate fi folosita in analize statisticereferitoare la productia de serie.

16

In cazul circutului ales de mine, analiza Monte-Carlo am realizat-o setandtoleranta rezistentei R la 1%, a rezistentei RS la 5%, conform “Standard EIA DecadeResistor Values Table” iar toleranta condensatorului C la 2%. Mai departe am selectatdin meniul Trace optiunea Performance Analysis, incercand sa determin valorilemaxime ale tensiunii de iesire.Bineinteles ca puteam opta si pentru alte analize daraceaasta mi s-a parut mai semnificativa.