. Эффективность работы стабилизатора при действии указанных дестабилизирующих факторов оценивается соотве
Работа добавлена на сайт samzan.net:
4.2. Параметрические стабилизаторы
постоянного напряжения
Во многих случаях для нормального функционирования электронных устройств требуются стабильные питающие напряжения, что обеспечивается стабилизаторами постоянного напряжения. Причинами непостоянства питающих напряжений являются колебания напряжения первичного источника питания (в частности, напряжения сети переменного тока ), пульсации напряжения на выходе выпрямителя, а также изменение потребляемого нагрузкой тока (см. рис. 4.1). Эффективность работы стабилизатора при действии указанных дестабилизирующих факторов оценивается соответствующими параметрами:
– коэффициентом нестабильности по напряжению
;
– коэффициентом нестабильности по току
,
где – относительные изменения соответственно выходного и входного напряжений стабилизатора; – относительное изменение тока нагрузки стабилизатора; – выходное сопротивление стабилизатора.
Стабилизаторы постоянного напряжения подразделяются на параметрические и компенсационные. В параметрических стабилизаторах используется свойство слабой зависимости напряжения на p-n-переходе от протекающего через него тока или на диффузионном участке ВАХ, или на участке электрического пробоя (см. рис. 1.7 и 1.9). При работе на диффузионном участке ВАХ диода (рис. 4.4,а) выходное напряжение стабилизатора не зависит от типа диода (для кремниевых диодов В), тогда как при работе на участке электрического пробоя стабилитрона (рис. 4.4,б) выходное напряжение можно задавать, выбирая тот или иной тип стабилитрона. (
Параметрические стабилизаторы напряжения чаще всего используются в качестве источников опорного напряжения в различных электронных устройствах, например, при построении генераторов стабильного тока на биполярных транзисторах,
4.3. Компенсационные стабилизаторы
постоянного напряжения
В компенсационном стабилизаторе за счет отрицательной обратной связи автоматически поддерживается с заданной точностью необходимая разность между выходным и некоторым эталонным напряжениями. Регулирующий элемент (РЭ) чаще всего представляет собой эмиттерный повторитель для напряжения обратной связи , поступающего с выхода дифференциального усилителя (ДУ) постоянного тока. Входными напряжениями ДУ являются и , получаемое от источника эталонного (опорного) напряжения (ИОН), в качестве которого используется параметрический стабилизатор. Поскольку в петле, образованной дифференциальным усилителем (по инвертирующему входу) и регулирующим элементом (по пути база→эмиттер), действует глубокая отрицательная обратная связь, напряжения на инвертирующем () и неинвертирующем () входах ДУ практически одинаковые, поэтому выходное напряжение
, (4.3)
причем оно меньше входного напряжения на величину падения напряжения на регулирующем элементе, которое задается с учетом возможного уменьшения напряжения .
Стабилизирующее действие отрицательной обратной связи можно пояснить следующим образом: допустим, что напряжение по какой-либо причине увеличилось, это вызовет увеличение напряжения и соответствующее уменьшение напряжения (ДУ инвертирующий), в результате чего уменьшится ток регулирующего элемента, а выходное напряжение возвратится к своему прежнему значению, но с определенной погрешностью, зависящей от величины петлевого коэффициента усиления . Рассматривая компенсационный стабилизатор для приращений напряжений как систему с обратной связью, можем найти выражения его параметров:
, (4.4)
где – коэффициент передачи с входа на выход стабилизатора без учета обратной связи (); ; – коэффициенты усиления для напряжения рассогласования дифференциального усилителя и регулирующего элемента; – выходные проводимости стабилизатора и регулирующего элемента.
Таким образом, для уменьшения необходимо уменьшать и увеличивать , не предъявляя особых требований к коэффициенту нестабильности по напряжению опорного источника, поскольку он питается от стабилизированного напряжения . Однако временная и температурная нестабильность ИОН не устраняется компенсационным стабилизатором, что сказывается, согласно (4.3), на стабильности . Так как дифференциальный усилитель питается от входного нестабильного напряжения , величина определяется в основном передачей через цепь питания ДУ (передача с коллектора на эмиттер регулирующего транзистора незначительна).
Поскольку операционный усилитель является дифференциальным усилителем, а его выходной каскад – эмиттерным повторителем (двухтактным), ОУ в схеме компенсационного стабилизатора (рис. 4.7) может заменить и ДУ, и РЭ, как показано на рис. 4.8, где кроме схем стабилизаторов положительного (рис. 4.8,а) и отрицательного (рис. 4.8,б) напряжений приведены упрощенные схемы двухтактного выходного каскада ОУ при его функционировании в качестве регулирующего элемента (более детальные схемы выходного каскада ОУ с элементами смещения и защиты показаны на рис. 2.21). Так как модуль напряжения на входе выходного каскада ОУ больше модуля его выходного напряжения, т.е. , то роль РЭ в стабилизаторе положительного напряжения играет n-p-n-транзистор ( закрыт), а в стабилизаторе отрицательного напряжения – p-n-p-транзистор ( закрыт). В схемах на рис. 4.8 в качестве источника опорного напряжения показан простейший параметрический стабилизатор , но можно применить и любой другой.
Параметры стабилизаторов на основе ОУ описываются выражениями (4.3) и (4.4), где – параметры ОУ (см. подразд. 2.6); – выходная проводимость ОУ. С учетом этих определений параметры стабилизаторов на основе ОУ можно представить в таком виде:
.
При идеальном ОУ перестановка элементов и , а также и никак не скажется на функционировании и параметрах стабилизатора, однако на практике такие схемы оказываются менее устойчивыми по сравнению со схемами, приведенными на рис. 4.8.
2. і Основними завданнями вивчення дисципліни ldquo; Педагогіка і психологія вищої школи rdquo; є- озброєння
3. капитан Позин роясь в позвякивающих мешочках
4. На тему- Лицензирование в сфере природопользования
5. сетевой теории общества- Мыслительная конструкция идеального типа была создана К
6. варианте эпистемологической относительности однако таком значение которого неизмеримо возросло в совреме
7. 15.00 16
8. 77 ВОДА Добавки Пісок кварцевий по OCTy21lS0 Дозування сировинних компонентів Рис
9. Статья- Гузмания
10. Лекция 16 Лейкозы Лейкоз это опухоль возникающая из кроветворных клеток с обязательным поражением ко
11. конспект лекций в котором имеются ответы на контрольные вопросы всех лабораторных работ
12. Вариант 31. На ЭКГ при мерцательной аритмии отсутствуетА.html
13. Массаж при заболеваниях и травмах периферической нервной системы
14. Основні функції підприємства
15. 1 Понятие сущность и содержание права собственности на землю
16. 20 ноября 2012г ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ 1 по модулю Предоставление турагентских
17. реферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук Кіровоград ~ 1999 Дисе
18. Социально-психологический климат в организации Факторы и особенности формирования Организационная культура Формирование и изменение корпоративной культуры организации
19. Масштаб определяется системой членений соотношением частей и целого и является средством повышения эмоцио
20. Современный период развития Росси