Главная страница  Транзисторные схемы 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 [ 197 ] 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223

в идеальном случае, когда i, ai, шн = О и f> = 1,

ео = -. (21-136)

Эквивалентная э. д. с. Ei представляет собой произведение прямого тока на внутреннее сопротивление параметрического стабилизатора:

£i-/np(0)/?i. (21-14)

Факторы & Оц.г имеют такую же структуру, как и в простейших ГПН, если заменить Е на Ei ц R на Rf.

--n/l -

Как видим, для заданных величин 11 и е нужно обеспечить достаточно большое значение эквивалентной э. д с. Я,- Обычно это не представляет труда, так как сопротивление Ri у стабилизаторов тока велико и необходимое значение получается при сравнительно небольших токах и напряжениях питания .

Например, если по-прежнему f/m = Ю В; е = 1% и = 1, то Ei = 1000 В. Согласно (21-14) для реализации такой величины при Ri = 0,5 МОм требуется / р (0) = 2 мА.

Разделив (21-4) на (21-13а) и учтя (21-14), получим добротность данного варианта ГПН:

(21-15)

она, как правило, много больше единицы. Так, если в условиях последнего примера положить £ = 20 В, то б = 50.

Поскольку в любом стабилизаторе тока /?г > (0), то фактор шунгирующего сопротивления ,f( оказывается в данном типе ГПН значительно больше, чем в простейших ГПН, при том же зарядном токе. Соответственно возрастает влияние Rm на коэффициент нелинейности. Для того чтобы уменьшить это влияние, приходится принимать меры к увеличению Rm, руководствуясь желательным соотношением /?ш Ri-

Из формулы (21-13а), полагая оо, нетрудно получить:

-7(-*--ГГ-

прш \ прш/

Значит, даже в случаг идеального стабилизатора тока коэффициент нелинейности ГПН не равен нулю, а определяется сопротивлением шунтов что, конечно, нежелательно из соображений нестабильности.

3. Третий путь (рис. 21-3, е) состоит в замене постоянного напряжения питания Е меняющимся напряжением вида

e=Ek{Uc-U{), (21-16)

Разумеется, должно выполняться условие Е > И, с тем чтобы зарядный элемент находился в рабочем режиме даже при максимальном напряжении на конденсаторе.



где/г = de/dUc -коэффициент пропорциональности. Тогда из (21-9), подставляя е вместо Е и полагая сначала Uc = Ui, а затем Uc - И, получаем:

1с (0) = 7- -/шо---1;

соответственно из определения (21-26) следует:

в= mO-fe) (21-17а)

~ 1-Ъ- 1( +ш;?) В идеальном случае, когда uj, = О и Э = 1,

Eo-H-k). (21-176)

В формуле (21-17а) факторы йщ, &, ;, имеют те же значения, что и в простейшей схеме (с. 591). Однако в данном случае в выражении для & фактор oiR делится на малую величину 1 -k, что эквивалентно резкому увеличению сопротивления R; это за-ставляег соответственно увеличивать сопротивление (см. аналогичные замечания в предыдущем пункте).

Сравнивая выражения (21-176) и (21-116), легко заметить, что в данном случае при прочих равных условиях необходимое напряжение Е в 1/(1 - k) раз меньше, чем в простейшей схеме. Например, если k - 0,98, то вместо напряжения Е = 1000 В, необходимого в простейшей схеме, потребуется всего лишь £ = 20 В. Аналогичный выигрыш можно обеспечить и при & =4= 1, выбрав соответствующее значение к.

Зависимость (21-16) предполагает, что напряжение е следит за изменениями напряжения Uc с помощью специального следящего устройства. Поэтому такой метод стабилизации тока назовем следящей связью (английское boot-strap), а соответствующие генераторы - ГПН со следящей связью

Деля (21-4) на (21-17а), получаем добротность ГПН в виде

Как видим, в зависимости от величины k добротность может быть сколь угодно большой; практически она составляет до 100 и более.

* В частном случае следящей связи, когда £ = О, т. е. когда стабилизируется (поддерживается) нулевой начальный ток, получается обычная обратная связь по напряжению сигнала (см. рис. 9-8 и 9-9).



Анализ выражений (21-11)-(21-18) приводит к следующим выводам. Простейшие ГПН пригодны при сравнительно малых выходных напряжениях (дятыедоли вольта) и сравнительно больших коэффициентах нелинейности (несколько процентов). ГПН с нелинейным зарядным элементом при наличии подходящего стабилизатора тока могут обеспечить гораздо лучшие параметры (выходные напряжения в несколько вольт и нелинейность до 1%); однако шунтирующее сопротивление ставит принципиальный предел повышению линейности. ГПН со следящей связью наиболее совершенны и универсальны; они могут обеспечить нелинейности порядка десятых долей процента, а выходные напряжения ограничены лишь допустимыми параметрами транзисторов. Дополнительные особенности рассмотренных вариантов будут отмечены в последующих параграфах.


к.макс

OUq Ui Ui<Uc<Uz Uz

-pig

> Un,

Ui<U

c<V3

Uz I

Рис. 21-4. Работа разрядного элемента в насыщенном (а) и ненасыщенном (б)

режимах.

Обратный ход. Как уже отмечалось, в ГПН с самовозбуждением роль разрядных элементов играют пороговые устройства. В зависи мости от конкретной схемы такого устройства длительность обратного хода и характер разряда могут быть разными. Что касается ГПН с посторонним возбуждением, то у них разрядные элементы реализуются с помощью насыщенных или ненасыщенных транзисторных ключей, которым свойственны вполне определенные закономерности. Поэтому имеет смысл рассмотреть обратный ход на примере ГПН с посторонним возбуждением, тем более что этот режим более распространен на практике.

Обычно разрядник представляет собой совокупность транзистора, включенного по схеме ОЭ, и резистора /?к, обеспечивающего насыщенный режим транзистора в течение всего разряда (рис. 21-4, а) Возможен другой вариант разрядника, в котором резистор Rk отсутствует, а следовательно, транзистор работает в а к -т и в н о м режиме, поскольку на нем падает все напряжение

Независимо от наличия резистора запертый разрядник можно представить генератором тока /ко. зашунтированным сопротивлением запирания R (см. § 15-3). Ток /ко входит составной частью в ток /ш. а сопротивление R - составной частью в /?ш. Если используется инверсное включение транзистора, ток /ко следует заменить меньшей величиной (P/P;y) /д (см. § 15-2).



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 [ 197 ] 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223

© 2000 - 2021 ULTRASONEX-AMFODENT.RU.
Копирование материалов разрешено исключительно при условии цититирования.