Iст max расч  Iст max

7. Находим номинальную величину тока на входе стабилизатора

I_вх = I_ст + I_Н.

Максимальный ток на входе стабилизатора равен

I_{вх max} = I_{ст max расч} + I_Н (1 + с/100)

8. Определяем коэффициент полезного действия стабилизатора

 = U_вых I_Н/ U_вх I_вх.

При использовании термокомпенсирующих диодов (рис. 2.2, в) все расчетные соотношения, приведенные выше, остаются в силе, однако вместо r_ст следует подставлять значение r_ст + r_д.пр где r_д.пр — сумма дифференциальных сопротивлений термокомпенсирующих диодов, а вместо U_ст использовать суммарное напряжение U_ст + U_пр (U_пр — сумма прямых напряжений диодов, включенных в прямом направлении).

Расчет двухкаскадного стабилизатора (рис. 2.2, 6) производится по формулам для однотактной схемы с учетом того, что выходное напряжение первого каскада является входным напряжением второго каскада, а общий коэффициент стабилизации равен произведению коэффициентов стабилизации каждого каскада К_{ст обощ} = К_ст1 К_ст2 .

2.2. Практическое задание

Рассчитать схему однокаскадного параметрического стабилизатора (рис. 2.2, а), если известны следующие параметры: номинальное значение выходного напряжения U_вых = 11В; номинальный ток нагрузки I_Н = 5мА; допустимые относительные отклонения напряжения на входе стабилизатора от номинального в сторону увеличения и уменьшения а_вх = b_вх = 5%; допустимые относительные отклонения напряжения на выходе стабилизатора от номинального в сторону увеличения и уменьшения а_вых = b_вых = 5%; допустимые относительное отклонения тока нагрузки от номинального в сторону увеличения и уменьшения с = d = 5%.

Таблица 2.1

Основные параметры некоторых постоянных непроволочных резисторов

Практическое занятие №3

ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ДИОДЫ

Цель занятия. Изучение принципа работы полупроводниковых диодов, расчет простейших схемы на основе полупроводниковых диодов.

3.1. Теоретические сведения

3.1.1. Определение и вольт-амперная характеристика

полупроводниковых диодов

Полупроводниковый диод (рис. 3.1, а) представляет собой полупроводниковый прибор с одним неуправляемым электронно-дырочным переходом. Одна из областей полупроводникового диода, имеющая большую концентрацию основных носителей, называют эмиттером, а вторая, имеющая меньшую концентрацию основных носителей, — базой. Область, имеющая большую концентрацию основных носителей, обозначается либо р+ , либо n+. На рис.3.1, а большую концентрацию имеет р-область электронно-дырочного перехода.

а) б)

Рис.3.1. Полупроводниковый диод: а) схематическое изображение конструкции; б) вольт-амперная характеристик

Основной характеристикой полупроводникового диода является вольт-амперная (рис.3.1,б), под которой понимается зависимость тока, протекающего через диод, от напряжения, приложенного между его выводами, при постоянной температуре. Выражение, описывающее их вольт-амперную характеристику, имеет следующий вид:

i= I₀ {ехр [ е(U-iR) /kТ] —1}

где I₀ — обратный ток насыщения р—n перехода (этот ток обусловлен перемещением через р—n переход всех неосновных носителей); (U-iR) —падение напряжения на р—n переходе; k — постоянная Больцмана; Т — температура; е — заряд электрона; R — сопротивление р—n перехода.

При комнатной температуре е/kТ = 40 В^-1. Поэтому выражение для вольт-амперной характеристики можно представить в следующем виде:

i= I₀ {ехр [ 40(U-iR)] —1}.