Схема транзисторного компенсационного стабилизатора напряжения

Величина напряжения на выходе выпрямителей, предназначенных для питания различных электронных устройств, может колебаться в значительных пределах, что ухудшает работу аппаратуры. Основными причинами этих колебаний являются изменения напряжения на входе выпрямителя и изменение нагрузки. В сетях переменного тока наблюдаются изменения напряжения двух видов: медленные, происходящие в течение от нескольких минут до нескольких часов, и быстрые, длительностью доли секунды. Как те, так и другие изменения отрицательно сказываются на работе аппаратуры. Для обеспечения заданной точности измерительных приборов (электронных вольтметров, осциллографов и др.) также необходима стабилизация напряжения.

Стабилизатором напряжения называется устройство, поддерживающее напряжение на нагрузке с требуемой точностью при изменении сопротивления нагрузки и напряжения сети в известных пределах.

Рис. 1. Функциональная схема последовательного компенсационного стабилизатора напряжения

На рис. 1 представлена типичная схема автоматического регулирования с отрицательной обратной связью, где 1 - регулятор (достаточно мощный транзистор), 2 - источник опорного напряжения, 3 - усилитель сигнала ошибки.

Усилитель сравнивает сигналы Uоп и Uвых, усиливает разность между ними (сигнал ошибки) и выдаёт управляющее воздействие на регулятор. При изменении Uвх или Rн управляющее воздействие меняется таким образом, чтобы уменьшить ∆Uвых:

при положительном сигнале рассогласования (Uвых - Uоп> 0)внутреннее сопротивление регулятора возрастает и падение напряжения Uр на нём увеличивается. Поскольку регулятор и нагрузка включены последовательно, при увеличении Uр выходное напряжение уменьшается, стремясь к значению Uоп;

при отрицательном сигнале рассогласования (Uвых - Uоп< 0)наоборот, внутреннее сопротивление регулятора и Uр уменьшаются, что приводит к возрастанию выходного напряжения Uвых.

Рис. 2. Схема транзисторного компенсационного стабилизатора напряжения

В схеме, приведённой на рис. 2, роль регулятора играет транзистор VT1, согласующий транзистор VT2 предназначен для согласования большого выходного сопротивления усилителя постоянного тока, собранного на транзисторе VT3, с малым входным сопротивлением регулирующего транзистора VT1. Кроме того,VT1 и VT2 вместе образуют составной транзистор, имеющий коэффициент усиления по току, равный произведению соответствующих коэффициентов транзисторов VT1 и VT2, что позволяет значительно повысить коэффициент стабилизации по напряжению.

Опорное напряжение формируется стабилитроном VD1 и сравнивается с выходным напряжением на усилителе сигнала ошибки, выполненном на транзисторе VT3. Управляющий (усилительный) транзистор VT3 должен обеспечивать достаточное усиление сигнала по напряжению, чтобы иметь возможность реагировать на незначительные колебания выходного напряжения.

Выходное напряжение схемы регулируется с помощью делителя напряжения, собранного на резисторахR2, R3 и R4.

Конденсатор C1 выполняет функцию увеличения быстродействия стабилизатора и реализует емкостную связь между выходом стабилизатора и входом усилителя.

Конденсатор C2 служит для повышения устойчивости стабилизатора и одновременно позволяет уменьшить выходное сопротивление схемы.

    Прочтите также:

    Расчет низкочастотного усилителя с бестрансформаторным выходным каскадом
    Усилителями называются устройства, в которых сравнительно маломощный входной сигнал управляет передачей значительно большей мощности из источника питания в нагрузку. Наибольшее распр ...

    Принципы работы и поверка электродинамических и электромагнитных средств измерений
    Метрология - наука об измерениях, о методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности. Под единством измерений понимают такое их состояние, при котором ...

    Стабилизированный источник вторичного электропитания
    За последние годы резко увеличились темпы технического прогресса, научно-технической революции во многих областях современной техники и, прежде всего в радиоэлектронике и автоматике. ...

    Основные разделы

    2018 © Все права защищены! >> www.techeducator.ru