December 16 2017 12:38:55
Навигация
Авторизация
Логин

Пароль



Вы не зарегистрированы?
Нажмите здесь для регистрации .

Забыли пароль?
Запросите новый здесь.
Источники стабилизаторы напряжения и тока
ЭЛЕКТРОНИКА- курс лекций

Источники (стабилизаторы) постоянного напряжения и тока предназначены для получения неизменных в заданных пределах уровней напряжения или тока. Они применяются для обеспечения электропитания и задания режимов каскадов и реализуются источники на основе полупроводниковых приборов с нелинейными характеристиками.

Источники напряжения в качестве нелинейных элементов содержат стабилитроны, использующие свойства области пробоя на обратной ветви характеристики p-n перехода (рис. 3.5,а). Промышленные конструктивно завершенные стабилитроны производятся на различные токи с широкой номенклатурой напряжений стабилизации от единиц до сотен вольт.

Интегральная схемотехника преимущественно использует стабилитроны, сформированные на базе обратно смещенного перехода эмиттер-база интегрального транзистора (рис.3.5,б). Для кремниевых интегральных транзисторов Uст лежит в пределах 6,0-6,5 В и r ≈ 50-100 Ом.


Рис. 3.5. Характеристика стабилитрона (а) и его реализация в ИМС (б); стабилизатор напряжения (в) и линеаризованная  эквивалентная схема (г)

Если требуется получить более низкий уровень стабилизированного напряжения, используется прямая ветвь характеристики p-n перехода, обеспечивающая U≈U* = 0,5-0.7 В.

Для получения эффекта стабилизации выходного напряжения его снимают со стабилитрона Д, подключенного к источнику нестабилизированного напряжения V через балластный резистор R (рис.3.5,в). Параметры полученного источника (коэффициент стабилизации, выходное сопротивление) можно рассчитать с помощью линеаризованной эквивалентной схемы для рабочего участка характеристики стабилитрона (рис.3.5,г). Из уравнения цепи несложно получить выражение выходного напряжения:

img106

К недостаткам параметрических стабилизаторов следует отнести невысокое значение коэффициента стабилизации, которое зависит от параметров стабилитрона, подверженных влиянию внешних факторов (режима, температуры и др.), влияние подключаемой к источнику нагрузки и сравнительно небольшой диапазон выходных напряжений.

С целью повышения качества выходного напряжения для аналоговых устройств применяются более сложные компенсационные стабилизаторы, функционирование которых основано на свойствах транзисторного каскада (рис.3.6).

img107

Рис. 3.6. Транзисторный источник стабилизированного напряжения.

Резистор R и стабилитрон Д задают постоянное смещение на базу транзистора Т, включенного по схеме эмиттерного повторителя. Напряжение складывается из напряжений на стабилитроне и открытом переходе транзистора Uвых = U U*, а выходное сопротивление источника определяется выходным сопротивлением эмиттерного повторителя RвтrЭ.

Источник тока можно получить на основе биполярных или полевых транзисторов с использованием весьма малой зависимости тока от напряжения на пологом участке выходной характеристики. Если задать фиксированное напряжения смещения в схеме ОЭ на биполярном транзисторе, то в соответствии с выходными характеристиками транзистора ток через резистор Rк будет практически неизменным при существенной вариации напряжения питания. Обычно используется более экономичная схема с общим стоком на полевом транзисторе (рис.3.7,а).


Рис. 3.7. Схема источника тока (а) и характеристика транзистора (б)

Включение нагрузки Rн в цепь истока создает заземленный источник тока. Выходные характеристики полевого транзистора со встроенным каналом (рис.3.7,б) обеспечивают управляемый напряжением затвора источник тока с выходным сопротивлением порядка 100…500 кОм. Основным недостатком схем с установкой тока путем задания режима (рабочей точки на характеристике) непосредственно от внешней цепи (например, делителя напряжения) является существенное влияние на режим дестабилизирующих факторов (температуры, электромагнитного поля, излучений).

Комментарии
Нет комментариев.
Добавить комментарий
Пожалуйста, залогиньтесь для добавления комментария.
Рейтинги
Рейтинг доступен только для пользователей.

Пожалуйста, авторизуйтесьили зарегистрируйтесь для голосования.

Нет данных для оценки.

Время загрузки: 0.09 секунд 2,298,433 уникальных посетителей