Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6  7  8  9  10 | Следующая страница реферата

При таком включении VT1 и VT2 в качестве тока базы мощного транзистора
VT2 используется ток эмиттера маломощного (или средней мощности) транзистора VT1, а током нагрузки стабилитрона VD является ток базы VT1, который в десятки раз меньше тока базы VT2.

Важной особенностью транзисторных стабилизаторов напряжения является еще следующее. Напряжение на нагрузке UH отличается от напряжения стабилизации кремниевого стабилитрона UCT на напряжение, падающее на переходе эмиттер—база UЭБ транзистора VT (рис. 1.2, а), т. е. UH=UCT-UЭБ.
Для германиевых транзисторов напряжение UЭБ составляет всего 0,2...0,5 В, а для кремниевых — не более 1 В. Поэтому если вместо стабилитрона VD взять стабилитрон с другим напряжением стабилизации, то изменится и напряжение на нагрузке. Это позволяет создавать регулируемые стабилизаторы напряжения.
Одна из схем такого стабилизатора дана на рис. 1.2, в. В ней кроме ограничительного резистора R1 используется дополнительный переменный резистор RУСТ, подключаемый параллельно стабилитрону VD. Напряжение на нагрузке UH вместе с напряжением на переходе эмиттер—база UЭБ транзистора
VT равно напряжению UУСТ, снимаемому с переменного резистора RУСТ, т. е.
UH+UЭБ=UУСT, откуда следует: UH=UУСТ-UЭБ.

При перемещении движка переменного резистора RУСТ будет изменяться снимаемое с него напряжение и, следовательно, напряжение на нагрузке UH.
Таким способом можно регулировать напряжение на нагрузке от нуля до значения, равного напряжению стабилизации стабилитрона VD (точнее, до значения UCT-UЭБ).

Если ток базы регулирующего транзистора VT1 велик, в стабилизатор вводят дополнительный усилитель постоянного тока. Одна из схем такого стабилизатора приведена на рис. 1.3. Напряжение, подаваемое с движка потенциометра R3 на базу транзистора VT2, на котором выполнен дополнительный усилитель постоянного тока, называется напряжением обратной связи (UOC). Из рисунка видно, что UOC=UCТ+ UЭБ. Ток, протекающий через потенциометр R3, не должен превышать 10...15 мА. Сопротивление резистора R1 обычно составляет несколько килоом.

Коэффициент стабилизации стабилизатора около 100, а выходное сопротивление составляет десятые доли ома.

Расчет компенсационного стабилизатора напряжения начинают с выбора регулирующего транзистора VT1. Максимально допустимое его напряжение
UКЭ.МАКС должно превышать наибольшее напряжение на входе стабилизатора
(UВХ.МАКС), а максимально допустимый ток коллектора IK.МАКС - быть больше предельного значения тока нагрузки.

Максимальная мощность, рассеиваемая транзистором VT1, определяется по формуле:

[pic]

Значение этой мощности должно составлять не более 75% от максимально допустимой мощности РК.МАКС” приводимой в справочнике. Если это условие невыполнимо, необходимо выбрать другой транзистор — с большим значением
РК.МАКС.

Определив по справочнику для выбранного транзистора VT1 минимальное значение статического коэффициента передачи тока базы h21E, рассчитывают максимальный ток базы, соответствующий максимальному току нагрузки:

[pic]

Поскольку ток IБ макс транзистора VT1 является током нагрузки простейшего стабилизатора, состоящего из резистора R1 и стабилитрона VD, то по его значению находят сопротивление резистора R1 по условию:

(Uвх.макс-Uст.мин)/Iст.мах?R1?(Uвх.мин-Uст.мин)/ (Iст.мин-IБ.макс)

Сопротивление резистора R2 можно определить по формуле:

R2= Uвых/Iн*(0,05...0,1).

Для нормальной работы стабилизатора требуется, чтобы напряжение на переходе коллектор—эмиттер транзистора VT1 было не менее 1 В, если транзистор VT1 германиевый, и не менее 3 В — если кремниевый.

Cложность построения рассмотренных стабилизаторов возрастает с увеличением требований к параметрам выходного напряжения.

Задача конструирования высококачественных стабилизаторов напряжения значительно упрощается, если использовать интегральные стабилизаторы. Эти стабилизаторы отличаются малыми размерами и в то же время позволяют получить стабильные параметры выходного напряжения, малочувствительные к изменениям температуры, влажности и другим внешним воздействиям.
Примером интегрального стабилизатора напряжения, получившего широкое распространение в радиолюбительской практике, является микросхема серии 142, имеющая множество разновидностей. ИМС этой серии позволяют получать фиксированное выходное напряжение, имеют защиту от перегрузок по току, выпускаются в металлополимерных корпусах, могут работать при температурах от -45 до +100°С и весят всего 2,5 г. У них всего три вывода—вход, выход и общий. Корпус микросхемы соединен с металлической пластинкой, в которой имеется отверстие для крепления на терморассеивающем радиаторе. Несмотря на наличие всего трех выводов, в миниатюрном кристалле этих микросхем выполнено более 17 биполярных транзисторов, 3 диода, два из которых являются стабилитронами, 19 резисторов и 1 конденсатор.
2. Описание электрической схемы выбранного устройства

В результате анализа технического задания было выяснено, что получить требуемые параметры, используя типовые схемы стабилизаторов не возможно, вследствие сложности проектирования: большое количество каскадов (больше
10) и большое количество элементов обвязки. Расчет такого стабилизатора также будет затруднен необходимостью подбора радиоэлементов по параметрам и согласование каскадов. Оптимальным решением в данном случае будет применение интегрального стабилизатора напряжения. Такие стабилизаторы содержат большое количество транзисторов (больше 10) , подобранных по параметрам, каскады включения согласованы. Не маловажным фактором является и то, что основные каскады стабилизации содержаться в одном корпусе. Это обеспечивает термостабильность (работу стабилизатора при температурах -40(С до +100(С).

На рис. 2.1 приведена типовая схема включения стабилизатора с обвязкой, необходимой для работы микросхемы.

На приведенной схеме стабилизатора напряжения резисторы R1, R2 и конденсатор C1 составляют обвязку микросхемы, их номиналы содержатся в справочнике по параметрах стабилизаторов.

Резистор R3 - это резистор защиты стабилизатора от перегрузки выходным током.

Пара резисторов R4, R5 задают порог срабатывания тепловой защиты стабилизатора.

Конденсатор C2 позволяет снизить уровень пульсаций и помех при большом входном напряжении.

Конденсатор С3 – для уменьшения броска тока при подключении нагрузки и снижения пульсаций выходного напряжения.

Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: quality assurance design patterns системный анализ, курсовики скачать бесплатно.





Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6  7  8  9  10 | Следующая страница реферата