Улучшение стабилизации с помощью усилителя рассогласования

January 12, 2012 by admin Комментировать »

Комбинация стабилитрона и эмиттерного повторителя дает заметное улучшение нагрузочной способности по сравнению с одним стабилитроном, но коэффициент нестабильности не улучшается. Кроме того, тот факт, что у рассмотренных до сих пор стабилизаторов выходное напряжение фиксировано, может оказаться недостатком во многих применениях.

Стабильность напряжения можно повысить еще больше путем введения в схему усилителя для сравнения опорного напряжения стабилитрона с определенной частью выходного напряжения. Такая схема, обеспечивающая также регулировку выходного напряжения, показана на рис. 9.26. Здесь усилитель напряжения на транзисторе Т2 с резистором R{ в качестве коллекторной нагрузки служит источником сигнала для эмиттерного повторителя на транзисторе Tv Напряжение на эмиттере транзистора 7j поддерживается постоянным с помощью стабилитрона Dv Потенциометр i?3 и резистор R4 подводят определенную часть выходного напряжения к базе транзистора Тг Поскольку потенциал эмиттера транзистора Т2 зафиксирован стабилитроном, схема сама регулирует выходное напряжения до тех пор, пока напряжение на базе транзистора Т2 не превысит напряжение стабилитрона на 0,6 В (падение напряжение на переходе база—эмиттер). Выходное напряжение можно изменять с помощью регулировочного потенциометра i?3, устанавливая различные коэффициенты обратной связи.

В связи с тем, что ток стабилитрона в схеме на рис. 9.26 почти не зависит от тока нагрузки, нагрузочная характеристика схем этого типа может быть очень хорошей. Коэффициент нестабильности все еще ограничен конечным сопротивлением стабилитрона и может быть несколько улучшен путем подключения резистора R2 к стабилизированному выходу, а не к не- стабилизированному входу, как показано на рисунке. Дальнейшего улучшения можно достичь, заменив транзистор Т2 на дифференциальный усилитель (например, на интегральную схему 741) и применяя в эмиттерном

Рис. 9.26. Стабилизатор с усилителем рассогласования.

Рис. 9.27. Схема стабилизированного мощного источника питания, рассматриваемая как усилитель с отрицательной обратной связью.

повторителе схему Дарлингтона вместо одиночного транзистора Ту. Дифференциальный усилитель практически исключает температурный дрейф напряжения, в то время как схема Дарлингтона в еще большей степени уменьшает выходное сопротивление.

Стабилизатор такого типа с усилителем рассогласования можно рассматривать просто как усилитель постоянного напряжения с очень стабильным входным напряжением, которое обеспечивается стабилитроном, и с коэффициентом отрицательной обратной связи Д который задается делителем напряжения на выходе (резисторы i?3 и R4 на рис. 9.26). На рис. 9.27 схематически изображено такое устройство с усилителем рассогласования; в этой схеме /3 = RY/(RX+ Ry). Если А0 очень велико, то согласно теории обратной связи, рассмотренной в разд. 4.3, имеем:

Нестабилизированное входное напряжение играет роль источника питания для усилителя. Изменение напряжения этого источника не повлияет на величину напряжения Кых, если А0 настолько велико, что справедливо приведенное выше соотношение, и если Vte{ строго фиксировано.

Стабилизаторы и уменьшение пульсаций

Применение стабилизатора напряжения весьма благотворно влияет на уменьшение пульсаций источника. Поскольку пульсации представляют собой не что иное, как быстрое периодическое изменение напряжения, они подвергаются точно такой же стабилизации, как и продолжительные изменения напряжения. Поэтому относительная величина пульсаций уменьшается в число раз, равное коэффициенту стабилизации стабилизатора. Стабилизатор вида, показанного на рис. 9.27, может дать еще большее уменьшение пульсаций, если параллельно резистору Rx подсоединить конденсатор большой емкости (обычно 10 мкФ), возвращая, таким образом, пульсации целиком на вход усилителя (J3 = 1). В схеме со стабилитроном и эмиттерным повторителем (см. рис. 9.24) для дополнительного уменьшения пульсаций полезно параллельно стабилитрону подключить конденсатор емкостью 680 мкФ. Благодаря усилению тока эмиттерным повторителем это эквивалентно добавлению к накапливающему конденсатору дополнительного конденсатора, имеющего емкость много тысяч микрофарад.

Литература: М.Х.Джонс, Электроника — практический курс Москва: Техносфера, 2006. – 512с. ISBN 5-94836-086-5

2 комментариев(ия)

  1. Виктор says:

    Интересно? Стоимость набора. И где можно приобрести

  2. Kazuar+ says:

    В чём отличие рис.8 от рис. 9 ?

Оставить комментарий

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