of 16/16
COLEGIUL TEHNIC “INFOEL” – BISTRIŢA CALEA MOLDOVEI 18-20 TEL. 0263211704 PROIECT INTERDISCIPLINAR TEMA PROIECTULUI: STABILIZATOARE DE TENSIUNE CU CIRCUITE INTEGRATE COORDONATORI PROIECT AUTORI PROIECT Prof. RUSU CONSTANTIN ELEVI CL. a X – a E GRUPA 7 Prof. COSTINAŞI SIDOR Lupaescu Daniel Banc Corneliu

Colegiul Tehnic INFOEL Bistritaproiecte-electronica.wikispaces.com/file/vi…  · Web view · 2012-05-27baza unei anumite teme. Proiectul este o metodă activ participativă, un

  • View
    221

  • Download
    7

Embed Size (px)

Text of Colegiul Tehnic INFOEL Bistritaproiecte-electronica.wikispaces.com/file/vi…  · Web view ·...

Colegiul Tehnic INFOEL Bistrita

COLEGIUL TEHNIC INFOEL BISTRIA

CALEA MOLDOVEI 18-20 TEL. 0263211704

PROIECT INTERDISCIPLINAR

TEMA PROIECTULUI:

STABILIZATOARE DE TENSIUNE CU CIRCUITE INTEGRATE

COORDONATORI PROIECT AUTORI PROIECT

Prof. RUSU CONSTANTIN ELEVI CL. a X a E GRUPA 7

Prof. COSTINAI SIDOR

Lupaescu Daniel

Banc Corneliu

Cosma Razvan

Rus Ovidiu

Maxian Robert

Perioad derulare proiect: 30 aprilie 4 iunie 2012

CUPRINS

1. SCOPUL PROIECTULUI2

2. OBIECTIVE OPERAIONALE3

3. TEMA PROIECTULUI3

4. STRUCTURA PROIECTULUI3

5. RESURSE I CONDIII DE DESFURARE4

6. ATRIBUII INDIVIDUALE N CADRUL PROIECTULUI5

7. BIBLIOGRAFIE5

8. CONINUTUL TIINIFIC AL PROIECTULUI5

8.1. Stabilizator de tensiune cu Amplificator Operational5

8.2 Stabilizator de tensiune cu circuite integrate Monolitice7

8.3 Realizarea stabilizatorului cu Circuitul integrat cu simulatorul7

8.4 Realizarea Stabilizatorului practic8

1. SCOPUL PROIECTULUI

Proiectul este o metod complementar de evaluare, cu caracter aplicativ, ntocmit pe baza unei anumite teme. Proiectul este o metod activ participativ, un produs al imaginaiei elevilor, care presupune transferul de cunotine, capaciti, deprinderi facilitnd abordri interdisciplinare i consolidarea abilitilor sociale ale elevilor.

Obiectivul principal al acestui proiect este familiarizarea elevilor cu modul de realizare a unui proiect tehnic i obinerea unui produs final prin mbinarea cunotinelor tehnice de electronic i TIC cu deprinderile i abilitile practice dobndite la orele de laborator i instruire practic de electronic i TIC.

2. OBIECTIVE OPERAIONALE

S ctige ncrederea n sine n forele proprii.

S-i asume rolurile care i revin n echip.

S colaboreze cu membrii echipei pentru ndeplinirea sarcinilor.

S utilizeze cunotinele teoretice de electronic pentru realizarea sarcinilor care-i revin n cadrul proiectului.

S utilizeze abilitile i deprinderile practice dobndite pentru realizarea sarcinilor care-i revin n cadrul proiectului.

S utilizeze cunotinele de TIC pentru realizarea i prezentarea n format electronic i online al proiectului.

S utilizeze cunotinele de electronic i TIC pentru realizarea simulrilor cu ajutorul simulatoarelor Circuit Maker i/sau Multisim.

S-i evalueze nivelul de pregtire teoretic precum i deprinderile i abilitile practice n raport cu cerinele proiectului.

3. TEMA PROIECTULUI

.................................................................................................................... este tema care se va studia i prezenta n cadrul proiectului. Proiectul vizeaz trei componente principale:

Prezentarea teoretic a unei aplicaii cu tranzistoare bipolare.

Realizarea unor lucrri practice cu tranzistoare bipolare.

Realizarea i prezentarea rezultatelor proiectului n Power Point, printabil i online.

4. STRUCTURA PROIECTULUI

A. COMPONENTA TEORETIC

A1. Stabilizator de tensiune cu Amplificator Operational

A2. Stabilizator de tensiune cu circuite integrate Monolitice

B. COMPONENTA PRACTIC

B1. Realizarea stabilizatorului cu Circuite integrate cu simulatorul

B2. Realizarea stabilizatorului cu Circuit practic

C. COMPONENTA TIC

C1. PREZENTAREA PROIECTULUI N FORMAT ELECTRONIC

C1.1. EDITAREA PROIECTULUI N WORD I PRINTAREA ACESTUIA

C1.2. PREZENTAREA PROIECTULUI N POWER POINT

C2. PREZENTAREA PROIECTULUI ONLINE

Se public proiectul pe platforma educaional wikispaces la adresa:

http://proiecte-electronica.wikispaces.com

5. RESURSE I CONDIII DE DESFURARE

A. RESURSE UMANE

30 ELEVI - 5 GRUPE DE CTE 4 ELEVI I 2 GRUPE DE CTE 5 ELEVI

Prof. RUSU CONSTANTIN coordonator teorie i practic electronic

Prof. COSTINAI SIDOR coordonator componenta TIC

B. RESURSE MATERIALE

Reea de calculatoare cu acces la Internet

Soft simulator electronic Circuit Maker i/sau Multisim

Tranzistoare bipolare i alte componente electronice

Multitestere digitale, surs de tensiune reglabil, pistoale de lipit, plcue de prob, conductoare, materiale de lipit

Aparat foto, CD-uri, CD-rom, imprimant

Hrtie de scris format A4, dosare din plastic, consumabile

C. RESURSE DE TIMP

Proiectul se desfoar pe parcursul a 5 sptmni n perioada:

30 aprilie 2012 4 iunie 2012

D. CONDIII DE DESFURARE

n cadrul programului colar i ca tem de studiu pentru acas n afara programului colar.

6. ATRIBUII INDIVIDUALE N CADRUL PROIECTULUI

NC

ATRIBUIE

NUMELE I PRENUMELE

1

REALIZAREA PROIECTULUI N POWER POINT

Lupaescu Daniel

2

REALIZAREA PROIECTULUI N FORMAT WORD

Banc Corneliu

3

REALIZAREA PROIECTULUI N FORMAT WIKI

Cosma Razvan

4

REALIZAREA PRACTIC A PROIECTULUI - SIMULARE

Rus Ovidiu

5

REALIZAREA PRACTIC A PROIECTULUI - MONTAJE

Maxian Robert

7. BIBLIOGRAFIE

Electronic analogic Vol. I Autor. Prof. RUSU CONSTANTIN

Site-ul http://eprofu.ro/electronica

Auxiliare i materiale de nvare de pe site-ul http://eprofu.ro/ct/index.html

Manual TIC clasa a X-a

8. CONINUTUL TIINIFIC AL PROIECTULUI

8.1. Stabilizator de tensiune cu Amplificator Operational

Principalele caracteristici a unui stabilizator de tensiune sunt:

Factorul de stabilizare care repzint raportul dintre variaia tensiunii de intrare i variaia tensiunii de ieire la curent de sarcin i temperatur constante

Rezistena dinamic interna care eprezinta raportul dintre variatia tensiuni de iesire i variaia curentului de sarcin la tensiune de intrare i temperatur constante.

La un stabilizator cu performane ridicate, factorul de stabilizare trebuie sa fie cat mai mare iar rezistenta dinamica intern ct mai mic. Pentru a fi ndeplinite aceste condiii ctigul n curent al tranzistoarelor care formeaz amplificatorul de eroare trebuie s fie ct mai mare. Deoarece un amplificator operaional are ctigul n curent mult mai mare dect al unui tranzistor pentru a mbuntii performanele unui stabilizator se nlocuiete amplificatorul de eroare cu tranzistori cu un amplificator operaional.

Fig8.1.1Stabilizator de tensiune cu amplificatorul operaional LM 741

Amplificatorul de eroare al stabilizatorului este amplificatorul operaional LM 741.

Intrarea neinversoare (pin 3) este meninut la un potenial constant dat de elementul de referinta D1 (dioda stabilizatoare) prin intermediul rezistenei R2

Intrarea inversoare (pin 2) primete semnalul de eroare, proportional cu tensiunea de iesire prin intermediul divizorului rezistiv R3 P R4.

Ieirea AO (pin 6) este conectat n baza elementului serie care este un montaj darlington.

Curentul furnizat de AO este proporional cu diferena tensiunilor de pe cele dou intrri i menine tensiunea de ieire Us la o anumit valoare. Reglajul fin se face din poteniometrul P. Dezavantajul montajului este c Us nu poate fi mai mic dect tensiunea de referin Uz.

8.2 Stabilizator de tensiune cu circuite integrate Monolitice

Aceste tipuri de stabilizatoare se construiesc pe baza unei scheme cu reglare automata de tip serie. n principiu, schema electric nu difer de schema clasicului stabilizator cu componente discrete. Deosebirea const n utilizarea unor blocuri funcionale, n care se apeleaz la tehnici de circuit relativ mai complexe, pentru a se atinge un nivel de performan ridicat.

Fig8.2.2 Stabilizator de tensiune cu circuitul integrat LM 723

Fig8.2.3 Stabilizatorul monilitic A 723

Sursa pentru tensiunea de referin (blocul ref ) produce o tensiune cu valoarea de 7,15V. Terminalul UREF se conecteaz la intrarea neinversoare IN+a blocului amplif de eroare prin intermediul unei rezistene sau a unui divizor rezistiv extern .

Curentul maxim admis la acest terminal este de 15 mA, tipic 1 mA. Amplificatorul de eroare (blocul amplif de eroare) este un etaj diferenial care are o amplificare de 60 dB i permite aplicarea la intrare a unei tensiuni difereniale de max. 5V. Intrarea neinversoare IN+se conecteaz prin intermediul unei rezistene sau a unui divizor rezistiv extern la terminalul UREF a blocului amplif de eroare. Intrarea inversoare IN-se conecteaz prin intermediul unei rezistene externe la borna de ieire a stabilizatorului.

ntre borna COMP i IN- se conecteaz un condensator cu valoarea cuprins ntre 100pF i 520nF pentru a evita intrarea n oscilaie a amplificatorului de eroare. Cu ct valoarea curentului de sarcin este mai mare trebuie s creasc i valoarea capacitii de compensare.

Etajul limitator de curent este format din tranzistorul de limitare (intern) T16. Terminalul CL (Current Limit) se numete terminal de limitare a curentului, iar terminalul CS (Current Sense), terminal de sesizare a curentului. ntre terminalele CS i CL se conecteaz un rezistor extern RSC care se calculeaz n funcie de valoarea limit a curentului de ieire. Creterea curentului de ieire peste o anumit valoare determin o cdere de tensiune pe rezistorul RSC care duce la deschiderea tranzistorului de limitare intern T16. Din acest moment o parte din curentul de polarizare a bazei tranzistorului intern T15 va trece prin colectorul tranzistorului intern T16 iar curentul de ieire va fi limitat la valoarea ISC care a comandat deschiderea tranzistorului de limitare T16

Etajul de ieire este format din dou tranzistoare conectate n paralel cu colectorul n gol i notate cu T15. Acest etaj reprezint elementul de reglaj serie i permite conectarea unui

tranzistor serie de putere, n exterior, pentru mrirea curentului de sarcin a stabilizatorului.

Din punct de vedere al tensiunii stabilizate, schemele cu A 723 se mpart n 2 categorii:

Stabilizatoare de tensiune pozitiv sczut, cnd US < UREF

Stabilizatoare de tensiune pozitiv mare, cnd US > UREF .

8.3 Realizarea stabilizatorului cu Circuitul integrat cu simulatorul

Fig8.3.3Stabilizator de tensiune cu amplificatorul operaional LM 741

P[%]

P=5%

P=50%

P=95%

Us[V]

S

P

S

P

S

P

9,763

8,6

9.763

8,5

6,920

5,3

Amplificatorulrul U1A mpreun cu dioda Zener D1 montat n bucla de amplificatorului, furnizeaz tensiunea de referin care se poate regla din poteniometrul P.

Amplificatorul U1B este amplificatorul de eroare al stabilizatorului care comand elemen

serie format din tranzistoarele Q1 i Q2 conectate n montaj Darlington.

Amplificatorul U1C asigur protecia stabilizatorului la suprasarcin. Cnd curentul car

trece prin rezistorul R11 produce pe intrarea neinversoare (pin10) o tensiune egal cu

tensiunea de pe intrarea inversoare (pin 9), ieirea (pin 8) se negativeaz, dioda D2 se

deschide i curentul din baza montajului Darlington scade, elementul serie controlnd

curentul de scurtcircuit. Deoarece tensiunea pe intrarea inversoare este de 0,7 V (tensiune

asigurat de dioda D3) curentul de scurtcircuit se calculeaz cu formula

Cnd curentul care strbate jonciunea colector-emitor al elementului se v rie atinge aloarea lizeaz optic LM324AM U1Acurentului ISC , elementul serie se blocheaz i tensiunea de ieire scade la 0 V. Amplificatorul U1D conectat ca i etaj comparator comand LED1 care semnastarea de scurtcircuit. Cnd ieirea U1C (pin 8) este negativ,intrarea inversoare a U1D (pin 13) devine negativ fapt care duce la bascularea comparatorului U1D i la apariia tensiunii pozitive la ieirea acestuia (pin 14) care comand LED1.

Fig8.3.4 Stabilizator de tensiune cu circuitul integrat LM 723

Pc[%]

P=5%

P=50%

P=95%

Us[v]

S

P

S

P

S

P

21,995

22,5

15,946

16,9

4.060

4,76

8.4 Realizarea Stabilizatorului practic

Fig8.4.4 Stabilizator de tensiune cu amplificatorul operaional LM 741

Stabilizator de tensiune cu circuitul integrat LM 723

10 | Page