Глава 9. Регуляторы (стабилизаторы) напряжения

Простые задачи

9.1. В последовательном стабилизаторе напряжения (с отрицательной обратной ОС по напряжению), показанном на рис.9.1, резисторы Если напряжение стабилизации стабилитрона то чему равно стабилизированное напряжение на выходе?

9.2. Если в стабилизаторе на рис.9.1 резисторы , и равны соответственно 3,9 кОм, 5 кОм (потенциометр) и 8,2 кОм и напряжение стабилизации стабилитрона , то чему равен диапазон регулируемого напряжения на выходе?

9.3. Транзистор на рис.9.2 открывается, когда его напряжение . Чему равен максимальный ток в нагрузке?

9.4. На рис.9.9 резисторы = 1,5 кОм, = 700 Ом, а напряже­ние стабилитрона = 5,6 В. Чему равно стабилизированное напряжение на выходе?

9.5. В стабилизаторе на рис.9.2 резисторы в цепи ОС имеют сле­дующие значения: = 4,7 кОм, =5 кОм (потенциометр) =

6,8 кОм. Если напряжение стабилизации стабилитрона = 5,6 В, то чему равен диапазон регулируемого выходного напряжения?

9.6. В стабилизаторе на рис. 9.2 резистор = 5 кОм, напряжение стабилитрона = 8,2 В, резистор = 100 Ом и напряжение = 30 В. Чему равно выходное напряжение?

9.7. Номинал резистора в схеме регулятора на рис.9.3 может уменьшаться до 0,3 Ом. Чему равен минимальный ток в нагруз­ке? Чему равен ток короткого замыкания? Чему равна мощность рассеяния транзисторов для минимального и максимального значений выходного напряжения?

9.8. Регулятор типа К142ЕН1 имеет выходное напряжение,

равное 12 В. Если пульсации (нестабильность) выходного напряжения составляет 2%, то чему равны минимальное и максимальное значения выходного напряжения?

9.9 В спецификации на стабилизатор К142ЕН1 приводится его но­минальное значение напряжения, равное 12 В. Выходное напря­жение без нагрузки и с полной нагрузкой меняется на 12 мВ от номинального напряжения. Чему равны пульсации напряжения на выходе в процентах.

9.10. Регулятор К142ЕН1 на рис. 9.4,а имеет коэффициент стабилизации около 72дБ. Определите пульсации напряжения на выходе, если пульсации входного напряжения равны 2В (от пика до пика).

9.11. Регулятор К142ЕН1 на рис. 9.4,б имеет значение выходного напряжения, равного 18 В. Если регулируемое напряжение изменится на 38 В при изменении нагрузки, то чему равна стабильность в процентах выходного напряжения?

9.12. на рис. 9.4 чему равен диапазон регулируемого выходного напряжения, если ток

9.13. На рис.9.5,а резистор 50 Ом может меняться до 82 Ом. Если ток = 8 нА, то чему равен диапазон выходного напряжения?

9.14. На рис.9.5,б ток = 8 мА. Чему равен ток через резистор ?

9.15. Если на рис.9.5,б резистор 10 Ом меняется до 15 Ом, то чему равен ток в нагрузке при токе = 8 мА?

9.16. На рис.9.6 показана схема подключения электронного управле­ния стабилизатором К142ЕН1. отсечки, и цепь управления не оказывает влияния на работу стабилизатора. Когда напряжение , транзистор Т₄ входит в насыщение. Определите область регулирования выходного напряжения, когда ?

9.17. Транзистор на рис.9.6 находится в отсечке (заперт). Напряжение на выходе стабилизатора равно 15 В. Какое зна­чение при этом будет иметь регулируемый резистор ?

9.18. На рис.9.7 напряжение = 20 В. Если частота переключе­ния равна 20 кГц и период следования 20 мкс, то чему рав­но выходное напряжение?

9.19. Ключевой стабилизатор, показанный на рис.9.8. имеет = 2 кОм, = 1кОм. Если опорное напряжение = 5,6 В, то чему равно выходное напряжение?

Задачи на нахождение неисправностей

9.20. Увеличится, уменьшится или останется прежним выходное напряжение (рис.9.9), если:

а) транзистор закорочен (пробит);

б) транзистор оборван;

в) стабилитрон пробит;

г) стабилитрон оборван?

9.21. На рис.9.3 ток короткого замыкания приблизительно равен 1,89 А, такой же величины, как и максимальный ток нагруз­ки. Определите следующие возможные причины неисправностей:

а) резистор R = 20 Ом закорочен;

б) резистор R = 180 Ом закорочен;

в) потенциометр оборван;

г) стабилитрон закорочен.

9.22. Увеличилось, уменьшилось или осталось прежним выходное напряжение (рис.9.10) для каждого случая:

а) один диод оборван;

б) конденсатор фильтра закорочен (пробит);

в) микросхема неисправна;

г)

Задачи на проектирование

9.23. На рис.9.2 необходимо изменить номинал резистора R = 360 Ом так, чтобы получить = 8 В при среднем положении движ­ка потенциометра .

9.24. Перепроектируйте схему ограничения тока на рис.9.3, чтобы получить следующие значения параметров: , 1,25 А при среднем положении движка потенциометра .

9.25. Стабилизатор напряжения на рис.9.8 имеет напряжение = +1,25 В. Выберите отношения , обеспечивающее напря­жение = + 7,5 В.

9.26. Спроектируйте мощный стабилизатор напряжения с выходным напряжением 15 В и током А, учитывая, что на вход выпрями­теля типа К142БН подается переменное напряжение, равное 17,7 В с диодного моста с емкостным фильтром. Выберите номи­нал емкостного фильтра, чтобы обеспечить пульсации 10% от постоянного входного напряжения.

Сложные (проблемные) задачи

9.27. Выходное напряжение в схеме на рис.9.9 регулируется до 10 В при = 10 Ом. Транзистор Т₃ типа КТ211 имеет: В = 100; β = 130. Транзисторы и типа КТ801 имеют: В = 60; β = 75. Рассчитайте коэффициент усиления схемы при разомкнутой цепи ОС, чувствительность и выходное сопротивление при замкнутой цепи ОС.

9.28. Транзистор типа КТ210 на рис.9.3 имеет В = 50. Рас­считайте ток через стабилитрон, если напряжение =10 В и ток в нагрузке = 1 А.

9.29. На рис.9.7 к выходу подключен резистор = 20 Ом. Если выходное напряжение равно 15 В, то чему равен постоянный ток через индуктивность? Чему равен ток через диод?

ОТВЕТЫ