48) Назначение стабилизаторов. Принцип работы параметрического и компенсационного стабилизаторов напряжения.
Стабилизаторы напряжения – это устр, служащие для стабилизации U на нагрузке при изменении Uвх.
Схема параметрического стабилизатора U
Принцип действия: если Uвх поступающее на вход стабилизатора в процессе работы может измен от Uвх мин до Uвх макс, то при неизменном U на стабилитроне все изменения U ложатся на R1 , поэтому R1 наз. – гасящим или балластным. Чтобы при этом изменения I не выходили за пределы стабилитрона, нужно правильно рассчитать R1.
Недостатки:
-данная схема имеет низкий КПД, т.к. –I проходит через R1 и уменьшает Uвых.
-применяется при небольших токах (20-30 mA)
Схема компенсационного стабилизатора на одном транзисторе
U и Uн включ согласно по направлению базового тока, U приложенное на стабилитроне равно сумме падений напряжений Uбэ и Uн.
Принцип действия: допустим, U на входе возросло, этот прирост мновенно передастся через транзистор на нагрузку, Uн увелич. Поскольку U стабилитрона = const, то Uбэ уменьш, Iб уменьш, а это равноценно увеличению R транзистора. Iк уменьш, U на нагрузке придёт к первоночальному значению.
Предположим Uвх уменьшилось, U на входе мгновенно перед на Uн, Uн уменьшится, Uбэ увелич, Iб и Iб тоже увелич, что равноценно уменьшению R транзистора.
Таким образом вых сопротивление транзистора в зависимости от Iб и Rн предстовляет собой делитель напряжений. Возрастание U на входе ∆U приведёт к увелич падения U на транзисторе на величину
∆U, сохраняя постоянство U-ний на нагрузке. Такая схема применяется для небольших токов(1-10mA).
49) Стабилизаторы тока. Принцип действия параметрического и компенсационного стабилизаторов тока.
Стабилизатор I – устройство, автоматически поддерживающее знач I нагрузки с заданной степенью точности.
Параметрические стабилизаторы – стаб I, в котором используется нелинейный элемент, включ. послед с нагрузкой. В качестве нелинейного элемента примен прибор, ВАХ которого содержит участок, где I на нём почти не зависит от U. Чаще всего в параметр стабил I примен прибор, наз – барретором, он сост из гермитичного баллона, заполненного иннертным газом, в который помещена вольфрамовая нить, с выведенными наружу выводами.
Принцип работы основан на увелич R нити при её нагревании током. Предположим, увелич Uвх, увелич I протекающий через барретор и Rн, R увеличится => I уменьшится. При увелич U на входе, I увелич, увелич нагрев спирали барретора и его сопротивление, что вызовет уменьшение I.
Качество
стабилизаторов – I
хар-тся Коэф
стабилизации по I
,
параметр
стабил невысок(5-15).
Преимущество стабил с барретором:
-их простота и возможность их использования на – I и ~ I
Недостатки:
-низкий КПД, т.к. Uн частично компенсируется падением U на барреторе.
-низкий Кст I
-инерционность
Компенсационный стабилизатор I сост из 2 частей: компенсац стабил U и усилителя – I.
Схема сост из 2 частей: на VT1 собран компенсац стабил U, куда входит Rд, VD и VT2. Усилитель I собран на VT2, который явл регулируемым VT2, Rэт – эталонное сопротивление.
Принцип
работы: при изменении Iн
стабилизатора, сигнал Urэт-Uоп.
При увеличении I
через Rн,
увелич падение U
на Rэт,
при этом согласно уравнению стабилизатора
U
.
При увелич Urэт,
транз VT2
приоткрывается, Iк
увелич. По направлению движ Iк
VT2
на Rк
внизу образуется минус, транз VT1
(npn)
при минусе на базе призакрывается, Iк
через R
уменьш до прежний величины.
При уменьш I через нагрузку, плюс на базе VT2 уменьш, Iк уменшь, минус на Rк тоже уменьш и VT1 приоткрывается больше, увеличивая Iн.
Достоинства:
-высокий
коэф стабил К>1000; низкое внутреннее
сопротивление (
);
практическая без инерционность;
отсутствие собственных помех.
Недостатки: невысокий КПД (0,5-0,6); большая сложность схемы => низкая надежность; значительная масса