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

Мощность регулирующего элемента оценивается по тем же формулам (23-16), если заменить /р. доп на Рр.доп1 а правую часть умножить на И-

Необходимую мощность Рр.цри можно существенно уменьшить, если последовательно с регулирующим элементом включить гасящее сопротивление (см. приложение 1 в [176]).Тогда увеличениетока/рбудет сопровождаться уменьшением напряжения Up. Максимальная рассеиваемая мощность Pp. макс получается при

= f 2/2 и составляет UIIAR. Сопротивление R выбирают из условия /р. акс L/j, чтобы транзистор не вошел в насыщение даже при максимальном токе. Положим R = 172/р.макс; тогда мощность Рр.макс = Лгр.мокс. т. е. в 4 раза меньше, чем без гасящего сопротивления. Соответственно при одном и том же максимальном токе /р. макс можно выбирать менее мощный транзистор.

Перейдем к рассмотрению дифференциальных параметров стабилизатора - выходного сопротивления и коэффициента стабилизации.

Выходное сопротивление найдем из общего определения (23-1а). Для этого из соотношения (23-56) выразим приращение А/н через At/gi полагая At/i = О и подставляя

А/уАу; А/р = /<,А/у

{Ry - сумма входного сопротивления усилительного элемента и сопротивления опорного элемента; Kt - суммарный коэффициент усиления тока в усилительном и регулирующем элементах). После элементарных преобразований получаем:

Эквивалентное сопротивление в круглых скобках играет важную роль в теории стабилизаторов. Назовем его характеристическим сопротивлением и обозначим символом

(23-17)

По физическому смыслу - это выходное сопротивление активной части стабилизатора (т. е. /?вых при /?о И = оо).

Ниже мы убедимся, что в реальных случаях всегда соблюдается условие /?о Roo, поэтому

i?Bb,x = /?o/?co/?oo. (23-18)

Коэффициент стабилизации найдем из общего определения (23-16). Для этого из соотношения (23-56) выразим отношение IS.IJJIS.IJ2, подставив приведенные выше значения А/у и А/р, а также А/н = AUJRa. После преобразований получим следующее общее выражение:



Обычно выполняются условия

первое из которых использовалось выше [см. (23-18)1. Тогда получается упрощенное выражение:

и, Ro

/< = -

(23-196)

Ui со-

Наконец, подставляя в (23-196) значение Ui из (23-10), запишем коэффициент стабилизации следующим образом:

(l-6 i) U2R0

(23-19В)

(2 + ми о) оо

Как видно, с увеличением сопротивления R значение К возрастает и при /?о ->Ьо стремится к предельному значению:

(l-e i)l/2

f 1 миноо

(23-20)

При оптимальном балластном сопротивлении (23-12) выражение

(23-19в) дает:

V6 Л16) (23-21)

1 мингоо

Следовательно, в обоих случаях - ив предельном, и в оптимальном режимах - коэффициент стабилизации в первую очередь

зависит от характеристического сопротивления. Последнее, естественно, нужно делать достаточно малым (это же желательно и с точки зрения выходного сопротивления).

Уменьшение сопротивления Rm согласно (23-17) достигается прежде всего увеличением коэффициента усиления по току. Заметим также, что коэффициент стабилизации возрастает с уменьшением тока нагрузки - главной составляющей тока /хиин.

Рис. 23-4. Обобщенная скелетная схема параллельного стабилизатора с цепью прямой связи.

/ - регулирующий элемент; 2 - срав-инвающий и усилительный элемент цепи обратной связи; 3 - опорный элемент; 4 - элемент прямой связи.

В заключение рассмотрим более общую схему стабилизатора, в которой помимо обычной обратной связи через элемент 2 имеется прямая связь между входом и регулирующим элементом через элемент 4 (рис. 23-4). В такой схеме приращение регулирующего тока имеет вид:

Mp = iU2Ki2)/Ry2+(UiKu)/Ryi.

где индексы 2 и 4 относятся соответственно к цепям обратной и прямой связи. Тогда из соотношения (23-56) нетрудно получить величину AUi/bi и далее - коэффициент стабилизации:

Ro/Ro

Ui l-KiiRo/Ryi

(23-22)



сравнивая (23-22) с выражением (23-196), можно сделатьследуннциевыводы Если Кц < О, т. е. если прямая связь противодействует обратной, то коэффициент стабилизации будет меньше, чем при отсутствии прямой связи. Если же Ки > О (случай, показанный на рис. 23-4), то коэффициент стабилизации повысится. Делая второй член в знаменателе (23-22) близким к единице, можно получить любые значения К- Однако при этом малейшие изменения величин Kit и Ry будут весьма сильно менять значение К- Такой режим нежелателен.

Величина выходного сопротивления практически не зависит от наличия элемента прямой связи и выражается формулой (23-18).

Диодные стабилизаторы. Полупроводниковые стабилитроны (см. § 3-3) позволяют осуществлять простейшие схемы стабилизации

без использования усилительных приборов. Схема стабилизатора на одном стабилитроне показана на рис. 23-5. Очевидно, что эта схема соответствует структуре параллельных стабилизаторов, хотя регулирующий и усилительный элементы отсутствуют, а стабилитрон Д совмещает функции опорного и регулирующего элементов. Анализ и расчет такого стабилизатора можно вести по формулам предыдущего раздела, полагая Ki = 0; = д (где - дифференциальное сопротивление стабилитрона) и заменяя /р на/д.* Стабилитрон подбирают по значению выходного напряжения ((Уд = и), а также, если возможно, по значению тока нагрузки из неравенств (23-16). После этого становится известным параметр т-д. Согласно (23-17) при Ki = О имеем:


Рис. 23-5.

Диодный затор.

стабили-

Roa - Гд,

Т. е. В диодных стабилизаторах характеристическое сопротивление по существу является величиной заданной. Соответственно заданными оказываются и важнейшие параметры стабилизаторов: выходное сопротивление (23-18)

и предельный ко:

нциент стабилизации (23-20) (l-V)f2

и д. мин Ь н. макс) д

Ток /д. ин обычно полагают равным 2-3 мА для маломощных стабилитронов и 3-5 мА для мощных. Сопротивление Лд, которое, вообще говоря, зависит от тока, обычно считают постоянным, равным номинальному значению.

* Последнее объясняется тем, что при общем анализе мы для простоты писали /р вместо суммы /р -\- /у. Однако в диодном стабилизаторе /р = 0. Следовательно, вместо суммы /у -f Ip нужно использовать ток /у = /д.



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.