Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Стабилизаторы низких и милливольтовых напряжений

..pdf
Скачиваний:
2
Добавлен:
12.11.2023
Размер:
11.62 Mб
Скачать

а) вы п рям и тель

д л я питания

потребителей

с

выходным

н ап ря­

ж ением ,

нам ного

больш им,

 

чем

напряж ение

смещ ения

(,[/о » £ с м ,

т . е. е « 0 ) ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/0 ,9 8 7

 

\

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

М ш=

f Ô7657 — М * 100 =

4 6 ,4о/0;

 

 

 

 

 

 

 

б)

вы п рям и тель

с выходным напряж ением, соизмеримым

с

н а ­

п ряж ен и ем

см ещ ения

 

(Uo— Е см ), при е = 0 ,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/0 ,9 8 7

 

\

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ы10 =

f оТзГ" “ 1 ) • 100 = 219°/о.

 

 

 

 

 

 

 

гд е

U *'о= О-1 sin 0 = 0 ,9 8 7 ;

t/*o= 0,675

и

t/*o=0,31 — из

рис,

41

при

л = 1, е = 0 и е = 0 ,5 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

М етод

2.

С опротивления вентиля

и

трансф орматора

не

учиты­

ваю тся,

влияние

начального

участка характеристики

вентиля

учтено

путем

введения

напряж ения

смещ ения

в

напряж ение

нагрузки

(£/*"<,=t/* '0+ -e).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р асч ет

производится для вы прямителя с

весьма

низким

вы ход­

ным

н ап ряж ен и ем :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а)

 

п р и е =

0 ,1 :

ÔC/0 =

/0 ,8 8 7

\

 

 

48°/0.

 

 

 

 

 

 

 

fQ -g — — 1 1 - 1 0 0 =

 

 

 

 

 

 

 

б)

 

при

е = ,0 ,5 :

dU0 =

/0 ,4 8 7

\

 

 

57% ,

 

 

 

 

 

 

 

 

f q - g

— 1 1 • 100 =

 

 

 

 

 

 

гд е t/* 'o = 0 ,9 8 7 —*e;

£/*o=0,6

и

£ /*o= 0,31 — из

рис.

41

при

n = 'I,

8 =

= 0 ,1

и

e = 0 ,5 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

М етод

3.

Учтены

внутренние

активные

сопротивления,

но

без

уч ета

влияния напряж ения

смещ ения

и

явления

коммутации внут­

ренних

 

ветвей:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а)

 

вы прям итель

 

с

выходным

напряж ением,

позволяю щ им

пре­

н еб р еч ь -напряж ением

смещ ения

вентилей

без

ущ ерба

для

режимных

п о казател ей схемы, т. е. случай

е = 0 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

И м ея

в виду, что в этом

случае по формуле

(40)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin kb

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U 0 =

0 (п + /е) cos Ya ’

 

 

 

 

 

 

 

 

[/* '0= s in 0/(1 -bn) 0

пореш иость

(130)

в

общ ем

виде

для

любого

Jfe-ro р ж еи м а

лю бой

лг-фазной схемы мож но

найти

из вы раж ения

 

 

 

 

 

ас/,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Д ля т

12

(т.

 

е .

0 =

 

п / т

= 1 5 ° )

и

л =

1

^ т .

е. к =

3,

у&=3®)

получаем

W 0 =

[

 

 

 

 

 

 

-

l ) j • 100 =

27% ;

 

 

 

 

 

б)

 

вы прям итель

с

весьма

низким

выходным

напряж ением

при

г = 0 ,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

М етод

4. П ри

 

учете внутренних

сопротивлений и напряж ения:

смещ ения

вентилей

 

(п ри бавляя

к

напряж ению

н агрузки ),

но без;

учета явления ком м утации:

 

 

 

 

 

 

 

 

а)

е =

0,1 : àU 0

=

/0 ,3 9 3 5

 

\

 

— 34о/0;

 

 

(-Ô 76-

— 1 ) * ЮО =

 

 

б)

е =

0 ,4 :

W

0

=

/0 ,0 9 3 5

 

\

 

— 75о/о.

 

( - j f z f j — 1 J • ЮО =

 

В

расчетах

по

 

м етодам

3

и

4 значения

U *'о и

U*о о п ред еляли сь

аналогично расчетам преды дущ их методов.

 

 

 

 

И з

сравнения

расчетов

по

приближ енным м етодам , с расчетом

по точном у

м етоду

видно,

что

погреш ности

приближ енны х

методов,

значительны

и

поэтом у пользование

ими не

реком ендуется.

 

18.ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА СТАБИЛИЗАТОРОВ НИЗКИХ

ИМИЛЛИВОЛЬТОВЫХ НАПРЯЖЕНИЙ

Пример

1. Требуется

рассчитать

стабилизатор

напряж ения,

вы пол­

ненный по схеме рис. 50 по следую щ им данны м:

 

 

 

 

 

 

 

 

а)

пределы

изменения входного

напряж ен и я а = ± 0 , 1 От£ вх;

 

 

б)

номинальное

вы ходное

 

напряж ение

 

стаби ли затора

Е а ы х=

= 0 ,2 5

в\

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в)

номинальное

значение

тока нагрузки

стаби ли затора

/ п.пом =

= 0,1

а;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г)

пределы

изменения

тока

 

нагрузки

стаби ли затора — от

0

д о

100%;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

д)

нестабильность

вы ходного

напряж ения при

зад ан н о м

изм ене­

нии

входного

напряж ен и я

(А £ в ы я )п -^ 1

м в

(0,4% ), £ Ст = 3 0 0 ;

 

 

е)

ам плитудное

значение

переменной

 

составляю щ ей

вы ходного

напряж ен и я :Д сп ы х ^1

м в

(0,4% );

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ж )

тем пература

окруж аю щ ей

среды

/ 0к р = (— 10-^50) °С;

 

 

 

з)

тем пературная

 

нестабильность

 

вы ходного

 

н ап р яж ен и я

(Д в ы х )* = 5 л ш (2 % ).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В начале

определим

величину

входного

н ап ряж ен и я

 

при

м инимальном

значении

н ап ряж ен и я

питаю щ ей

сети.

П о ф ор м у л е

(127)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Я в х .м п п = 0 ,2 5 + 0 ,'1 б + 2 ,3 = 2 ,7

в.

 

 

 

 

 

 

Т огда входное

напряж ение

при - ном инальном

значении

н ап р я ­

ж ен и я

питаю щ ей

сети

определится

по

ф орм уле

(128)

£ в х .н о м =

= 2 ,7 -

(4-1-0,1) « 3

в.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

П ереходим

к

расчету

измерительного

элем ента

стаб и л и зато р а .

В начале

вы бираем

предварительно

величину

емкости

вы ходного

конденсатора

Св — 1000

м кф ,

после

чего

по

ф орм улам

(95)

и

(97)

при

зад ан н ы х

значениях

ДеВы х

и

Д £ Вых

определим

врем я

t

и

i+ A t;

/« 0 ,0 0 0 4 X 2 * 1 0 -3= 8 - IO - 7

сек

 

и

/+ Д /« 0 ,0 0 1 6 * 10“ 3=

= 1,6*10“ ® сек

(Яокъ

при

вы полнении этого

расчета

п ри н ята

р а в ­

ной 2 ом ).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

П о

ф орм улам

(98)

 

и

(99)

определяем

число

им пульсов

в

п ачке

щ и

пг,

за д а в а я с ь

частотой

колебаний

ген ератора

из

условия

1//гоп-

 

П о л а г а я , что

/ген=10®

гц,

получаем:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 - 8 . 1 0 - ’

= 1 , 6

 

и

 

г

 

1 ,6 -2 .1 0 -®

 

3,2.

 

 

 

'

ю ^ б —

 

п 2 =

-------jq Z I------ =

 

 

П о

ф орм уле

(103)

с учетом

 

(100)—i(102)

и

при

приняты х

в §

13

д оп ущ ен и ях

определим

коэффициент

передачи

измеритель­

ного

эл ем ен та

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( 3 , 1 - 1 , 6 ) . 5 . 1 0 - М

 

_

 

 

 

 

 

 

 

 

 

н з —

1,6 -4 • 10—6 • 10—3

 

~

и о -

 

 

 

 

 

С о гл асн о реком ендациям ,

приведенным

в

§

13,

выбираем

тип

туннельного д и о д а и

по справочным

данным

(или его вольт-ампер-

ным

характеристикам );

определяем

параметры: t'i= 5

м а;

£*2=0,5

м а,

щ = 2 00

м в, « 2 = 5 0 0 мв,

« 4= 1 000 мв.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

П о

ф орм уле

 

(94)

при

а = 4

определяем

величину

сопротивления

д ел и тел я вы ходного

напряж ения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Яо =

0 ,2 5 — 0 ,2 — 0,001

=

10 ом.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,005

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

П о

формуле

(87)

с

учетом

(80),

(81),

(83)

и (93) для

выбранной

ч асто ты

переклю чения

генератора^/ген=

10® щ ,

предполагая, что Т 3=

 

 

оп ределяем необходимую

величину

индуктивности дросселя

 

 

 

L =

 

 

 

1 2 1 - 6 .1 0 - 7

 

 

 

■ = 5 4 1 0 -®

гн.

 

 

 

 

 

 

 

 

0 ,4 4 — 0 ,2 5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 ,0 0 5 -J-

 

^2j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

In

0 ,5 — 0 ,4 4 +

0 ,4 4 — 0 ,2 5

 

 

 

 

 

 

 

 

111121

Сучетом приведенны х в § 16 рекомендаций определяем темпе­

ратурн ую

нестабильность

выходного

напряж ения

(Д£пых)<

по

фор­

м у ле

(104),

т. е.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(|Д£пых) <= 0 ,2 5 — 0,2— 10 • [0,005+ (50— 20) • (— 0,015 - 1 0 -3) ] +

 

 

 

 

 

 

 

 

+ '1 0 - 3= 3 ,5 < 5 м в.

 

 

 

 

 

 

Д а л е е

 

определим

величину

сопротивления

резистора

R i.

К ак

ви д н о

из

схемы

рис.

50,

падение

напряж ения

на

резисторе

при

насыщ енном

транзисторе

Г2 б у д ет примерно

равно

Е пх— 0,5 в. С о­

противление

резистора

R i

определяется

по

формуле

(109);

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 — 0 ,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R i

 

g _10—3

"— 500

ом .

 

 

 

 

 

Сопротивление

резистора R t

определяем

из условия

E tZR2/(R l -f-

R i) > 0 , 5 в, т . е.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3-500 — 250

=5: 2,5

ком.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/ ? ! < ---------

Q-g------

 

 

 

 

 

П ереходим

к

расчету

интегрирующ его

усилителя,

выполненного

н а транзисторе

1Т308А.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В еличина

сопротивления коллекторного

 

резистора

определяется

из соотнош ения (108):

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5 0 .(3 — 5 .1 0 - 3 .5 0 0 )

 

 

2 ,2

ком .

 

 

 

 

 

 

 

Я » <

 

4 ,9 .1 0 - 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

'Входное

сопротивление

данного

к аск ад а

вы числяется

 

по

ф ор ­

муле

0107), зад ав а я с ь

при

 

этом

величиной

сопротивления

резистора

^4=110 ом и определяя по типовы м

характеристикам

или

справоч ­

ным

данны м

парам етры

тр ан зи стора

го, г 0, Рз:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Я в х « 2 5 + /(‘1 + 5 0 )

• (2 0 + 1 0 ) ='1 555

ом.

 

 

 

 

 

 

 

М одуль

отрицательного

сопротивления

—R r

прим еняем ы х

в этих

схем ах

туннельны х

диодов

обычно

не

превы ш ает 50— 70

ом.

С ледовательно,

входное

сопротивление

при

вы бранном

резисторе

/?4= 10

ом

достаточно

д л я

вы полнения

условия, определяем ого н ера­

венством

(106).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

П о ф орм уле

(110)

определим

величину

сопротивления

рези стора

R s ^ 6

• 1 6 5 5 » 10

ком .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

К оэф ф ициент

усиления

 

усилителя

определим

по ф орм уле

(105)

 

 

 

 

 

 

 

 

3 _ Ю ( 1 . 36 + 0 ,1 ) - Ю -з

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 , 3 + 1 0 (1 ,3 6 + 0 ,1 ) 1 0 - 3 — J ’ D’

 

 

 

 

 

 

 

П олагая,

что

коэф фициент усиления

по

напряж ению

к ц ,2 ,

со­

ставного транзистора Tit Тг равен

 

1,

определяем

общ ий

 

коэф ф и ­

циент

стабилизации

стабилизатора

k Ct

по

ф орм уле

(129)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Лет = 1 2 5 • 9,5 • 1 »

Г 200> 300 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Е м кость

конденсатора

определим

по

ф ормуле

(111):

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C i = = . - , . D‘ l Q l 7

 

= 0 > 6 . 10- 8 ф .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 . 2 . 1 0 3 ^

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В

качестве

регулирую щ его

элем ента вы бираем

транзистор

типа

2Т603А

(схемное

обозначение

Т \). М ощ ность,

рассеиваем ую

на

его

коллекторе, определяем

по

ф ормуле

( Г26)

с учетом

ф ормулы

(11'7),

полагая, что через коллектор транзистора

протекает сум м а

токов,

равн ая

1,5/ и:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рн

 

2 ,7 5 - 1 0 - 4 - 8 -1 0 - °

,

 

2 - 1 -0 * 1 5 - 8 - 10~®

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16-10-®

 

 

 

 

 

1 6 -1 0 -°

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 2 ,7 5 - 0 ,1 5 - 1 0 - °

 

160

m m .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

*■

3 •

 

1 6 -ю - °

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Д оп усти м ая

мощ ность

 

рассеяния

на

 

коллекторе

тран зи сто р а

2Т306А

составляет

500

м ет,

поэтом у

вы бранны й

нам и

тр ан зи сто р

пригоден д л я

работы в проектируем ом

стабилизаторе.

 

 

 

 

 

 

•По

ф орм уле

(118)

 

определим

ток

зап и ран и я

тран зи стора

Tt

при

вы бранном

 

коэф ф ициенте

 

насы щ ения

k m —— 0,2;

 

i c =

= 0 ,2 * 0 ,1 5 /5 0 = — 0,6 м а. З а д а в а я с ь

падением

н ап ряж ен и я

на

рези сто ­

ре

R tj равны м

0,5

в

при

токе

коллектора

0,15

а,

определяем

вели ­

чину

сопротивления

резистора:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

■/?7=0,'5/0,15=3,5

ом.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

З н а я величину

то к а,

запираю щ его

транзистор

Т\

и н ап ряж ен и е,

определяем

величину сопротивления

резистора

« в= 0 ,5 /'(0 ,6 * 10- 3 ) =

= 8 5 0

ом.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

П ример

2.

Т ребуется

рассчитать

стабилизатор

н ап р яж ен и я

на

ток

нагрузки / е = 1

а при

всех

остальны х

величинах, соответствую ­

щ их

задан н ы м

в

прим ере

1.

 

К ак

видно

из

 

схемы

рис. 50,

стабили -

затор

н а то к

н агр у зки

/ н = 1

а

отличается

от

рассмотренного

выше-

только

вклю чением

д л я

 

усиления

мощности

дополнительного

тран ­

зистора

T i

и

дополнительного

резистора

R b

позволяю щ его

полу­

чить

необходим ы й

коэф ф ициент

насыщ ения

kaz при

запирании

регу­

лирую щ его тр ан зи сто р а

Tl

(вклю чение транзистора

7*

и

резистора

R* п оказан о

 

на

схем е рис. 50 пунктиром).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

П о это м у

 

расчет

данного

стабилизатора

будет

отличаться

от

расчета,

приведенного

в

 

примере

1,

только выбором

транзистора-

* I и

определением

Авг-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Д оп олн и тельн ы й

расчет проведен в

следующ ей

последователь­

ности.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

В ы б и р аем

д л я

 

дополнительного

 

усиления мощности

транзи ­

стор

Г 4 типа

1Т905А

и

 

определяем

мощ ность

рассеяния

на

 

его-

коллекторе по ф орм уле

 

 

(126)

с

учетом

формулы

(.1*17),

 

п олагая

при этом , что через коллектор

транзистора

протекает

суммарный,

ток, равн ы й

1 ,2 / н:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Я Л = 2 ,7 5 • 10 - 3 -

 

8-10 —6

 

 

 

 

Л

8-10-®

 

 

 

 

 

 

 

1 6 -1 0 -°

+ 2 -1 -1 ,2 16 . i o - “ +

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

*2,75*1,2

 

ю - °

 

1,3

Qui,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

j0

jQ—6

 

 

 

 

 

 

Д о п у сти м ая

мощ ность

 

рассеяния

транзистора при

температуре

окруж аю щ ей

 

среды

/ 0к р = + 5 0 °С

с

применением

радиатора

 

д л я

его

о х л аж д ен и я {Л. 4]

составляет

3,3 в г > 1 ,3

вт,

допустимый

ток

кол­

л ектора

составляет

3

а > 1 ,2

а,

что

подтверж дает

правильность

вы ­

бора нам и типа этого

транзистора.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.

 

П о

ф ормуле

(118)

определим

ток

запирания

 

транзистора

T l при вы бранном

коэффициенте

насыщ ения

 

k Dz = — 0,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 ,2 - 1 ,2

 

— 4,8

 

м а.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

------- so

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

Сопротивление

резистора

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г,

 

 

 

0 ,2 5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

д , — 4 , 8 - 10~3

—152

ом.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В

заклю чение

следует

 

отметить,

что

резисторы

R i—Rv

м огут

быть исключены

из

схемы

 

(рис. 50),

если принять

коэффициент

н а­

сы щ ения

при

 

вклю чении

транзисторов

Ti

и

 

Tl

&bi —>1

и

коэф ф и ­

циент

насы щ ения при выключении £ вг = 0 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

О д н ако в

 

этом

случае

 

врем я

ф ормирования

 

положительного

отрицательного фронтов импульса при переключении транзисторов;

увели чи вается

 

примерно в

2—-3 р аза.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19. ПРАКТИЧЕСКИЕ СХЕМЫ СТАБИЛИЗАТОРОВ

МИЛЛИВОЛЬТОВЫХ И НИЗКИХ НАПРЯЖЕНИЙ

Н а

рис. 69 приведена практическая

схема стабилизатора

с вы ход­

ным

напряж ением ,

регулируемым в

пределах от

0,25

до

0,4

в, и

током нагрузки 0,1

а. И змерительным

элементом в

этой

схеме

я в л я ­

ется

релаксационны й генератор, выполненный на

туннельном

диоде

Д г

и

индуктивности Д р и

 

 

 

 

 

И змерительный

элем ент

подклю чен

к

полож ительном у

полю су

стаби ли затора и средней

 

точке переменного

резистора

Ro,

я в л я ю ­

щ егося

делителем вы ходного

напряж ения.

 

 

 

 

 

 

 

П оскольку,

к ак

было

показано выш е,

релаксационны й

генератор

зап ускается всегда при одном и том

ж е

подводим ом

к

нему

н ап р я ­

жении,

то очевидно, что

с

изменением полож ения

д ви ж к а

потенцио­

метра

вы ходное напряж ение

стаби ли затора

будет

так ж е

изм еняться.

Причем,

если

д ви ж о к будет

перем ещ аться

в

сторону

п олож и тель­

ного полю са, вы ходное

напряж ение

стабилизатора

будет

увеличи ­

ваться,

а

если

в

сторону

отрицательного — ум еньш аться.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ri

 

 

Ъ

 

 

 

 

 

 

Рис.

69.

П ринципиальная

электрическая

схема

стабили ­

зато р а

(250—400) мв,

100

ма.

 

 

 

 

 

С вязь

м еж ду

вы ходом

генератора и

входом

интегрирую щ его

усилителя

осущ ествляется

через

развязы ваю щ ий д и о д M i,

которы й

не пропускает

на

вход усилителя

короткие

зап и раю щ и е

импульсы,

возникаю щ ие

в процессе

работы

генератора.

Р ези стор

Ri,

сл у ж и т

д л я повы ш ения

входного

 

сопротивления

усилительного

к аск ад а,

что обеспечивает более устойчивую работу релаксационного гене­

ратора.

Р езистор

Rs

 

ускоряет

процесс

переклю чения

 

тран зи стора

Т3, обеспечивая

более

быстрое перемещ ение

его

рабочей

точки

из

области

насы щ ения

в

активную

область

вольт-ам перной

х а р а к те ­

ристики. К онденсатор

обратной связи

Ci

 

обеспечивает

и н тегрирова­

ние

пачек

импульсов,

вы рабаты ваем ы х

генератором,

в

р езультате

чего

на

вход регулирую щ его составного

 

тран зи стора

Т%,

7Y

посту­

пает

импульс,

ш ирина

которого

зави си т

о т

длительности

работы

генератора, следовательно, и от величины

дестабилизирую щ их ф ак ­

торов, воздействую щ их

на

измерительны й элем ент.

 

 

 

 

 

 

 

С вязь

м еж ду

вы ходом

интегрирую щ его усилителя

и

входом

со ­

ставного

 

регулирую щ его

тран зи стора

осущ ествляется

 

посредством

делителя,

состоящ его

из резисторов R i

и

Rz.

 

 

 

 

 

 

 

 

'Резисторы

#7

и Ra

обеспечиваю т

уменьш ение

врем ени

ф орм иро ­

ван и я отрицательного

 

ф ронта

им пульса

в

м омент

 

вы клю чения

тран зи стора Ti.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(Конденсатор

С п

служ и т

д л я сглаж ивания

пульсаций

вы ходного

н ап ряж ен и я

стаб и л и зато р а .

С табилизатор

работает

от

напряж ения

£ вх—3 ± 0 ,3

в при

тем п ературах

окруж аю щ ей

среды

от — 40 д о

+ 5 0 °С и

им еет

следую щ ие

показатели:

при

£ Вы х=0,25

в / н =

=0-т-0Д а ;

нестабильность

выходного

напряж ения

при

изменении

питаю щ его

н ап р яж ен и я

|(А £ в ы х )и = 0 ,1

мв

*(0,04% ) ;

нестабильность

вы ходного

н ап р яж ен и я

при

изменении

тока нагрузки

 

(Д £ ВЫх )х —

= 1

м в (0 ,4 % );

нестабильность

выходного

напряж ения

при

измене­

нии

тем п ер ату р ы

окруж аю щ ей

среды

 

( £ Вых)* =

1

м в (0 ,4 % );

П

Рис. 70. П ринципиальная электрическая схема стабили­ зато р а 1,2 в ; 3 а.

пульсация

вы ходного

 

напряж ения

Л еВых =

1

мв

(0,4% ).

П ри

£ в ы х = 0 ,4

в

1а = 0-^-0,1

а;

нестабильность

выходного

напряж е­

ния

при

 

изменении

питаю щ его

напряж ения

(А Е иы х)и —0,15

м в

(0,03% );

 

нестабильность

выходного

 

напряж ения

при

изменении

тока

нагрузки <(Д £вы х,Ь!=0,2 мв

i(0,05% );

нестабильность

вы ход ­

ного

н ап ряж ен и я

при

 

изменении

температуры

окруж аю щ ей

среды

(A £ Bbi x j i = 2

м в

!(0,5% );

пульсации

выходного

напряж ения

Л воы х= 1

мв.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

'Н а

рис.

70

приведена

практическая

схема

 

стабилизатора на

напряж ен и е 4,2 в и то к

нагрузки

3 а. Э та схема

отличается

от

схем

рис. 69 только подклю чением для дополнительного усиления

м ощ ­

ности

транзистора

Ть

и

резистора

Яэ,

обеспечивающ его уменьш ение

врем ени

ф орм ирования

отрицательного

фронта

импульса

в

момент

зап и р ан и я

транзистора

 

7Y

Стабилизатор,

включенный

по

схеме

рис,

70,

р аб о тает

при

питаю щ ем

напряж ении £ вх= 4 ± 0 ,4 в

и

тем ­

пературе

окруж аю щ ей

среды

от —40 до + 5 0 °С и

имеет

следую щ ие

показатели :

нестабильность

выходного

напряж ения

при

изменении

питаю щ его

н апряж ения

 

(Д £ Вы х )а = 0 ,6

м в

>(0,05%);

нестабильность

вы ходного

напряж ения

при изменении тока нагрузки от 0 до 3 а

(А £ Вы х ) т = б

мв

(0,5);

нестабильность

выходного

напряж ения

при

изм енении

тем пературы

окруж аю щ ей

среды

(A E u u x )t—5

мв

(0 ,4 % );

пульсации

вы ходного

напряж ения

Л евы х= 2

м в

(0,2% ).

 

 

 

Рис. 71. П ринципиальная электрическая схем а стабили ­ зато р а 3 в; 3 а.

 

Н а

 

рис.

71

приведена

п ракти ческая

схем а

стаб и л и зато р а

на

н ап ряж ен и е

3

в

и

то к

нагрузки

3

а. Д а н н а я

схем а

принципиально

не

отличается

от

схемы

рис. 69.

С табилизатор, вклю ченный

по

 

сх е ­

ме

рис. 71,

р аб о тает

от

напряж ения

Е лх—6 ± 0 ,6

в

при

тем п ературе

•окруж аю щ ей

среды

от

— ilO

до

+ 5 0 ° С

и

имеет

Следующие

п о к а за ­

тели:

 

нестабильность

при

изменении

питаю щ его

н ап ряж ен и я

(|Д £цы х)1г=25

м в

(0,08% );

нестабильность

вы ходного

н ап ряж ен и я

при

изменении

то к а

нагрузки

о т

 

0

до

3

 

а

(Л Е Вы Х) / = 6 , 5

м в

(0,22% );

пульсации

вы ходного

нап ряж ен и я

 

Д еПы х = 2

м в

’(0,06% ).

 

Н а

 

рис.

 

72

приведена

практи ческая

схем а

 

стаб и л и зато р а

на

н ап ряж ен и е

5

в

и

ток

нагрузки 15 а с регулированием по цепи

трехф азного

переменного тока.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В

данной

схеме

вы ход

релаксационного

 

ген ератора подклю чен

ко входу

первого

к аск ад а усиления

усилителя

переменного

тока,

вы ­

полненного

на

транзисторе

Т$ и резисторах

 

R i— R i.

С вязь

первого

к а с к а д а

 

со

вторы м

каскадом

усилителя

переменного

тока,

вы полнен­

ного

на

 

транзисторе

Тц

и резисторе

Яг,

осущ ествляется

через р а з в я ­

зы ваю щ ий

импульсный

трансф орм атор

Трг,

что

обеспечивает

га л ь ­

ваническую

 

р азвязк у

низковольтного

вы хода

стаб и л и зато р а

от

питаю щ ей

сети.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Д и о д

Д7

совместно с конденсатором

C i

обеспечивает

вы п рям ­

л ен и е

и

сглаж и ван и е

пульсации

управляю щ его

транзистором

Г*

н ап ряж ен и я,

которое

п оявляется

при

зап уске

релаксационного

гене­

р а то р а

и

исчезает

после прекращ ения

работы

генератора.

В ы ход

второго

 

к а ск ад а

усилителя

переменного тока св я зан со входом

с о ­

ставного регулирую щ его тран зи стора

Ti — TV

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р езистор R u

вы полняю щ ий

ф ункции балластного

сопротивления,

совм естно

с

резистором Яз

обеспечивает

перераспределение

м ощ но­

сти

рассеяния

м еж ду

транзисторам и Тг,

Тг

 

и

резистором

R i

при

изменении

н ап ряж ен и я

питаю щ ей

сети

и

изменении

то к а

нагрузки .

 

С табилизатор

р аб о тает

от

сети

н ап ряж ен и я

2 2 0 ± 1 5

в

с

ча-

о

стотой 400

гц

и имеет следую щ ие

показатели:

нестабильность, при

изменении

питаю щ его

напряж ения

(АЕВЫх ) и = 3

мв (0,06% ); неста­

бильность

вы ходного

напряж ения

при

изменении тока

нагрузки

в п ределах

о т

0,15 до l o

a

(A EBu x ) i ~ 5

м в

(0,1% );

нестабиль­

ность вы ходного напряж ения

при изменении

температуры

окруж аю ­

щ ей среды

в пределах

от

— 10 до

+ 5 0 °С

(iA £ jm x)t= 25 мв (0,5% );

п ульсац и и

вы ходного

напряж ения

ДеВы х='15 мв (0,3% ).

 

 

 

 

 

П Р И Л О Ж Е Н И Е

 

 

 

 

Т а б л и ц а П1

 

Электрические параметры при tQK^ ■= +20-4- +50 “С

 

Допустимое

Допустимая

Обратный ток

Наибольшая

Среднее

Ти1

среднее

(допусти­

значение

значение

амплитуда

вентиля при

мая) тем­

прямого

вентиля

прямого

обратного

“ обр =

пература

тока вен­

 

тока вен­

напряжения

^сОбр.ДОЦ

окружаю­

тиля при

 

тиля

“ аобр.дои* в

щей среды

*о.е*дои

 

^обр.доп’ ма

^о.с.доп*

 

^в.доп* а

(+ 20°С)

^п.нред’ а

 

 

 

°с

 

 

Герм аниевы е

 

 

Д 7 Б

0 .3

100

0 ,3

70

0 ,2

Д7В

0 .3

150

0 ,3

70

0 ,2

Д 7Г

0 .3

200

0 .3

70

0 ,2

Д 7 Д

0 ,3

300

0 ,3

70

0 ,2

Д 7Е

0 .3

350

0 ,3

70

0 ,2

Д 7 Ж

0 ,3

400

0 ,3

70

0 ,2

Д302

1 .0

200

0 ,8 — 1 .5

70

0 .8

ДЗОЗ

3— 2 ,5

150

1— 2

70

1 .5

Д304

5 — 3

100

2— 5

70

1 .8

Д305

10— 6 ,5

50

2 ,5 — 10

70

3

 

 

Кремниевые

 

 

Д223

0 .0 5

50

0,001

120

0 ,0 2

Д 223А

0 ,0 5

100

0,001

120

0 .0 2

Д 223Б

0 ,0 5

150

0,001

120

0 ,0 2

Д 1005А 2

0 ,0 5

4 0 0 0

0 .1

120

0 ,0 2

Д 1008

0 ,0 5

10 000

0 .1

120

0,02-

Д1007

0 ,0 7 5

8 000

0 ,1

120

0 ,0 3 .

Д 206

0 .1

100

0 .0 5

120

0 ,1

Д 207

0,1

200

0 ,0 5

120

0 ,1

Д208

0 ,1

300

0 ,0 5

120

0 ,1

Д 209

0,1

400

0 ,0 5

120

0,1

Д 2Ю

0,1

500

0 ,0 5

120

0 .1

Д211

0,1

600

0 ,0 5

120

0,1

Д 217

0 ,1

800

0 ,0 5

120

0 ,0 5 :

(М Д 217)

 

1 000

0 ,0 5

 

0 ,0 5

Д 218

0,1

120

Д 1004

0 ,1

2 000

0,1

120

0 .0 4

Д 1009

0 ,1

2 000

0 ,1

80

0 ,1

Д 1005Б

0 ,1

4 000

0 ,1

120

0 ,0 4

Д 1006

0 .1

6 0 0 0

0 ,1

120

0 ,0 4

Д 1009А

0 .1 X 2

1 0 0 0 X 2

0 ,1

80

0 .1

Д 226Д

0 ,3

100

0,1

80

0 ,2

Д 226Г

0 ,3

200

0 .1

80

0 ,2

Д 237А

0 .3

200

0 ,0 5

125

0 ,1