实验三十四、串联型稳压电路参数的选择

一、题目

电路如图1所示。已知输入电压为 $50\text{Hz}$ 的正弦交流电，来源于电源变压器副边；输出电压调节范围为 $5\sim 20\text{V}$，满载为 $0.5\text{A}$；$C_3$ 为消振电容。试利用 Multisim 作为工具，完成以下任务：
（1）选择合适参数，使电路正常工作；
（2）测试电路的各项性能指标。

$$图1$$

二、仿真内容

（1）选择调整管和集成运放，按图1所示在 Multisim 中搭建电路，调整电路参数满载基本指标，如图2所示。图中以有效值为 $35\text{V}$、频率为 $50\text{Hz}$ 的交流电压源模拟电源变压器副边电压。为选择参数方便，图中将电位器 $R_2$ 用两个电阻代替；$C_3$ 为消振电容。在图中所标注的参数下，在满载情况下（若报错，修复即可），输出电压的可调范围为 $4.821\sim 20.11\text{V}$。

$$图2仿真电路$$
（2）测试电路，输出电压的可调范围为 $4.821\sim 20.11\text{V}$，最大输出电流可达 $0.5\text{A}$。当输出电压为 $5\text{V}$，负载为 $10\Omega$ 时（即满载），输出纹波电压的波形如图3所示，满载时其峰值约为 $2.88\text{mV}$。稳压系数及输出电阻测试和分析结果如表1所示。

$$图3满载时纹波电压$$$$表1性能指标测试$$

电源电压	V1 有效值/V	35	35.5	40	45
整流滤波后电压	$C_1$ 上电压/V	46.689	46.732	53.323	60.365
负载电阻	$R_L$/Ω	50	30	50	50
输出电压	$U_O$/V	10.127	10.125	10.134	10.137
输出电阻	$R_o$/Ω	R o = Δ U O Δ I O ∣ U I ≈ 46.7   V ≈ 0.0148   Ω R_o=\displaystyle\frac{\Delta U_O}{\Delta I_O}\Big|_{U_{\scriptscriptstyle I}\approx46.7\,\textrm V}\approx0.0148\,Ω Ro​=ΔIO​ΔUO​​ ​UI​≈46.7V​≈0.0148Ω
稳压系数	$S_r\%$	S r = Δ U O U O / Δ U I U I ∣ R L = 50   Ω ≈ 0.4 % S_r=\displaystyle\frac{\Delta U_O}{U_O}\Big/\frac{\Delta U_I}{U_I}\Big|_{R_{\scriptscriptstyle L}=50\,Ω}\approx0.4\% Sr​=UO​ΔUO​​/UI​ΔUI​​ ​RL​=50Ω​≈0.4%

注： 表中所示是近似结果，实际电路将大于仿真值。