Стабилитроны и их полупроводниковые аналоги

January 24, 2011 by admin Комментировать »

Стабилитроны (диоды Зенера, Z-диоды) предназначены для стабилизации напряжения, режимов работы различных узлов ра­диоэлектронной аппаратуры. Принцип работы стабилитрона ос­нован на явлении зенеровского пробоя п-р перехода. Этот вид электрического пробоя происходит в обратносмещенных полу­проводниковых переходах при увеличении напряжения выше не­которой критической отметки. Помимо зенеровского пробоя известен и используется для стабилизации напряжения лавинный пробой. Типовые зависимости тока через полупроводниковый прибор (стабилитрон) от величины приложенного прямого или об­ратного напряжений (вольт-амперные характеристики, ВАХ) при­ведены на рис. 1.1.

Рис. 1.14

Стабилизировать малые напряжения можно и с помощью полевых транзисторов (рис. 1.13, 1.14). Коэффициент стабилиза­ции таких схем очень высок: для однотранзисторной схемы (рис. 1.13) достигает 300 при напряжении питания 5… 15 В, для двухтранзисторной (рис. 1.14) в тех же условиях превышает 1000 [Р 10/95-55]. Внутреннее сопротивление этих аналогов стабили­тронов составляет, соответственно, 30 Ом и 5 Ом.

Стабилизатор напряжения можно получить с использовани­ем в качестве стабилитрона аналога динистора (рис. 1.15, см. также главу 2) [Гэрошков Б.И.].

Рис. 1.15

Рис. 1.16

Рис. 1.17

Для стабилизации напряжений при больших токах в на­грузке используют более сложные схемы, представленные на рис. 1.16 — 1.18 [Р 9/89-88, Р 12/89-65]. Для увеличения тока нагрузки необходимо использовать мощные транзисторы, уста­новленные на теплоотводах.

Рис. 1.18

Рис. 1.19

Стабилизатор напряжения, работающий в широком диа­пазоне изменения питающего напряжения (от 4,5 до 18 В), и имеющий значение выходного напряжения, немногим отличаю­щееся от нижней границы напряжения питания, показан на рис. 1.19 [Горошков Б.И.].

Рассмотренные ранее виды стабилитронов и их анало­гов не позволяют плавно регулировать напряжение стаби­лизации. Для решения этой задачи используются схемы регулируемых параллельных стабилизаторов, аналогичных ста­билитронам (рис. 1.20, 1.21).

Аналог стабилитрона (рис. 1.20) позволяет плавно изменять выходное напряжение в пределах от 2,1 до 20 В [Р 9/86-32]. Дина­мическое сопротивление такого «стабилитрона» при токе нагруз­ки до 5 мА составляет 20…50 Ом. Температурная стабильность низкая (-3×10~3 1/"С).

Низковольтный аналог стабилитрона (рис. 1.21) позволяет установить любое выходное напряжение в пределах от 1,3 до 5 В [F 3/73-122]. Напряжение стабилизации определяется соот­ношением резисторов R1 и R2. Выходное сопротивление такого параллельного стабилизатора при напряжении 3,8 В близко к 1 Ом. Выходной ток определяется параметрами выходного тран­зистора и для КТ315 может достигать 50… 100 мА.

Рис. 1.20

Рис. 1.21

Оригинальные схемы получения стабильного выходного на­пряжения приведены на рис. 1.22 и 1.23. Устройство (рис. 1.22) представляет собой аналог симметричного стабилитрона [Э 9/91]. Для низковольтного стабилизатора (рис. 1.23) коэффициент ста­билизации напряжения равен 10, выходной ток не превышает 5 мА, а выходное сопротивление изменяется в пределах от 1 до 20 Ом [RFE 21/72].

Рис. 1.22

Рис. 1.23

Рис. 1.24

Аналог низковольтного стабилитрона дифференциального типа на рис. 1.24 обладает повышенной стабильностью [Р 6/69-60]. Его выходное напряжение мало зависит от температуры и опреде­ляется разностью напряжений стабилизации двух стабилитронов. Повышенная температурная стабильность объясняется тем, что при изменении температуры напряжение на обоих стабилитронах изменяется одновременно и в близкой пропорции.

Оставить комментарий

Устройство витков выходе генератора импульсов микросхемы мощности нагрузки напряжение напряжения питания приемника пример провода работы радоэлектроника сигнал сигнала сигналов сопротивление схема теория транзистора транзисторов управления усиления усилитель усилителя устройства частоты