3.Стабилизаторы напряжения

Сглаживающие фильтры позволяют существенно уменьшить уровень пульсаций, но не исключают их полностью. Исключить пульсации позволяют стабилизаторы напряжения. Различают параметрические и компенсационные стабилизаторы. В составе преобразователей малой мощности как правило применяются параметрические стабилизаторы.

Полупроводниковый параметрический стабилизатор это диод, р-nпереход которого, при определенных условиях, допускает электрический пробой. Такой диод называют стабилитроном. Пробоемр-nперехода называют явление резкого уменьшения дифференциального сопротивления перехода при достижении обратным напряжением заданного значения. Это значение называют напряжением стабилизацииU_C. Если протекающий через пробитый р-nпереход ток ограничивать допустимым значением, то состояние пробоя в стабилитроне можно поддерживать и воспроизводить в течение десятков тысяч часов. Вольт амперная характеристика стабилитрона приведена на рис. 13.8а, а схемное обозначение - на рис. 13.8б.

Рассмотренные свойства и вольтамперная характеристика стабилитрона показывают, что при прямом включении он будет выполнять роль обычного диода. При обратном включении он также выполняет роль обычного диода, если . Только когданаступает пробойр-nперехода. Дифференциальное сопротивление р-nперехода, резко уменьшается, так что падение напряжения на нем лишь незначительно изменяется относительноU_C. В силу этого нормальным включением стабилитрона является обратное. Рабочее напряжение не менее чем 1,5 раза должно превышать напряжение стабилизацииU_C.Рабочим участком вольт- амперной характеристики является участок пробояр-nперехода.

Основными параметрами стабилитронов являются:

-напряжение стабилизации U_C;

-минимально допустимый ток стабилизации I_Cмин.;

-максимально допустимый ток стабилизации I_Cмакс.;

-дифференциальное сопротивление стабилитрона R_C;

-максимально допустимая мощность рассеивания Р_макс.

Схема стабилизатора напряжения приведена на рис. 13.8в. В ее состав входят: источник питающего напряжения -U_вх(например, напряжение с выхода сглаживающего фильтра), ограничительный резисторR_огр, стабилитронД, сопротивление нагрузкиR_H. Под воздействием входного напряжения через резисторR_огрпротекает ток стабилитронаI_Cи ток нагрузкиI_H. Поэтому:

. (13.6)

Напряжение стабилизации U_Cприложено к узлам 1 - 1^'схемы. Под этим напряжением находится и сопротивление нагрузки. Значит:

.

Выражение (13.16) можно применять для расчета параметров схемы.

Лекция 22 (4часа) резистивные усилители низкой частоты

Усилителями называются устройства, в которых сравнительно маломощный входной сигнал управляет передачей значительно большей мощности из источника питания. Все многообразие усилителей разделяют по следующим признакам:

-по типу применяемого активного элемента (на лампах, транзисторах, параметрические …) ;

-в зависимости от полосы усиливаемых частот (УПТ, УНЧ, УПЧ, УВЧ …) ;

-по назначению (усилители тока, напряжения, мощности);

-по виду нагрузки усилительного элемента (резистивные, трансформаторные, резонансные);

-по способу включения усилительного элемента в схему (с общим эмиттером, с общей базой, с общим коллектором).

В последние годы усилители выпускают в виде микросхем. Простейшая ячейка, позволяющая осуществить усиление, называется усилительным каскадом. В лекции рассмотрим принципы построения резистивных усилительных каскадов низкой частоты. Они предназначены для усиления сигналов в полосе от нескольких десятков Герц до нескольких десятков килогерц.