Zapojení integrovaného obvodu MA7805 jako zdroje napětí a zdroje proudu

Úvod:

Cílem úlohy je procvičit techniku měření napětí a proudu v obvodové struktuře, měření vnitřní impedance zdroje. Prakticky si ověřit rozdíl v charakteristice napěťového a proudového zdroje. Bloková struktura zpětnovazebního regulačního obvodu.

Pokyny pro vypracování:

1. Nakreslete blokové schéma integrovaného stabilizátoru napětí MA7805 (bez obvodů tepelné a proudové ochrany) vysvětlující princip jeho funkce.
2. Seznamte se s mezními povolenými hodnotami parametrů obvodu v katalogovém listě součástky a uveďte v protokolu k úloze ty, které jsou podstatné pro realizaci úlohy.
3. Prověřte funkci stabilizátoru napětí ve standardním zapojení pro proudy zátěží 0 mA, 5 mA, 50 mA, 100 mA a 300-600 mA. To je závislost výstupního napětí na velikosti těchto proudů. Uveďte schéma zapojení a stanovte vnitřní odpor takto realizovaného zdroje napětí pro rozsah proudů 0-max. měřený. Měřte stabilizované napětí s rozlišením nejméně 1 mV.
4. Změřte závislost klidového proudu I(0) (proud obvodem mezi vývody B-C v rozsahu napětí 2 až 30 V, při nezapojeném E na napájecím napětí U(BC) a stanovte minimální napětí U(BC), při kterém pracuje obvod jako zdroj proudu. V protokolu uveďte schéma zapojení, které jste použili.
5. Navrhněte velikost odporu R(0) v zapojení dle obr. 1 tak, aby zapojení pracovalo jako zdroj proudu o velikosti 15 mA. Vysvětlete funkci zapojení a uveďte vztah pro velikost proudu I tekoucího do zátěže R(z).
6. Prověřte měřením správnost tvrzení, že uvedené zapojení pracuje jako zdroj proudu. Nakreslete graf závislosti napětí na odporu R(z) na velikosti odporu R(z) v rozsahu 0 až 5 kiloOhmů. Porovnejte naměřené výsledky s teoreticky ideálním případem proudového zdroje. Uveďte rozsah velikostí odporu zátěže, ve kterém zapojení funguje jako zdroj proudu a vysvětlete omezení.

Obr. 1: Schéma zapojení MA7805 jako zdroje proudu

Poznámky:

• Velikost proudu určujte z naměřeného úbytku napětí na známém odporu.
• Jako zátěž R(z) v bodě 6 použijte odporovou dekádu, měřte s krokem 100 Ohmů.
• Například na webu STMicroelectronics naleznete katalogové listy dnes vyráběných podobných součástek, jejichž údaje můžete také použít pro řešení bodů 1 a 2. Mějte ale na paměti, že písmena před číselným kódem značí výrobce, takže v tomtu katalogu hledejte L7805 a pracovat budete pouze s pouzdrem TO-3.