Обратная сЗязь

моностабильные, так и бистабильные схемы. Работа та­ких схем основана на насыщении сердечника трансфор­матора и переключениях транзистора от режима насы­щения до нормального активного режима или отсечки.

Стабилизаторы напряжения. В электронной аппара­туре часто бывает необходимо обеспечить независимость напряжения питания оборудования, опорного напряже­ния уставок регулирования и ряда других параметров от колебаний напряжения сети и колебаний тока нагрузки. В преобладающем большинстве случаев задача состоит в поддержании напряжения постоянным, т. е. в стабили­зации напряжения. Схемы, предназначенные для этого, обычно называют стабилизаторами напряжения [4, 46].

В зависимости оттого, является ли выходной сигнал схемы стабилизатора сигналом постоянного тока или сигналом переменного тока, различают стабилизаторы напряжения постоянного и переменного тока. В настоя­щей главе рассматриваются только стабилизаторы на­пряжения постоянного тока.

Стабилизаторы напряжения имеют общую черту: они содержат регулирующий контур отрицательной обратной связи, уменьшающий реакцию стабилизированного на­пряжения на колебания напряжения питания и измене­ния тока нагрузки (рис. 7.8). В зависимости от того, как включен силовой элемент, работающий в режиме регу­лируемого сопротивления, — параллельно или последо­вательно нагрузке, присоединенной к выходу, — различа-

ют последовательные и параллельные стабилизаторы на­пряжения (рис. 7.9,а, б). Если активное сопротивление силового элемента может изменяться плавно, стабили­затор называют линейным, в то время как если оно мо­жет принимать только фиксированные значения, стаби­лизатор называют стабилизатором импульсного типа. Стабилизаторы импульсного типа обладают большим КПД, но у них больше пульсации напряжения на выхо­де. Схемы импульсного типа обычно используют при менее жестких требованиях по стабильности или в каче­стве первых ступеней в двухступенчатых стабилизаторах-

Рис. 7.9. Типы стабилизаторов Рис. 7.10: Представление

напряжения. стабилизатора напряжения

а) последовательный стабилизатор на- в Виде четырехполюсника,

пряжения; б) параллельный стабилиза­тор напряжения.

Среди линейных стабилизаторов большим КПД обла­дают стабилизаторы последовательного типа, и потому они, исключая простейшие стабилизаторы иа диодах Зе-нера *, включаемых как параллельный силовой элемент, получили монопольное применение на практике.

Любой стабилизатор напряжения может быть пред­ставлен четырехполюсником, показанным на рис. 7.10. Качество стабилизации может быть выражено в едини­цах изменения стабилизированного напряжения с/_вых, возникающих под влиянием заданных изменений во входном напряжении ГЛ_Х и токе нагрузки /_Вы_Х. Посколь­ку в любой схеме входной ток /_вх однозначно опреде­ляется входным напряжением и током нагрузки, стаби­лизированное напряжение может рассматриваться как функция двух переменных: и_Вых=$(^вх, /вых)- Измене­ние стабилизированного напряжения может быть выра­жено через полное приращение этой функции:

Стабилитронах. (Прим. ред.)

Введя коэффициент стабилизации G и выходное со­противление /?вых, это выражение можно записать сле­дующим образом:

Л^вш = "7Т ^АС/вх - (7.13)

Чем меньше меняется стабилизированное напряже­ние в результате данного изменения напряжения пита­ния и (или) тока нагрузки, тем более эффективна ста­билизация.

Для сравнения рабочих характеристик прибора при различных напряжениях и токах необходимо ввести от­носительные величины. Удобнее всего брать отношение истинного тока и напряжения к их номинальным значе­ниям. Относительные величины в этом случае опреде­ляются следующим образом:

Т /* ^вх _ Т 7» ^вых . г* /вг-лх

вх TI 7 ^ вых— ТI у ' вых / ,

'-'вх.ном ^и вых. ном 'вых. ном

(7.14)

а приращения относительных величин имеют вид:

Л 77* Шш Л/7* А^вых . д г* . А^вых

вх Т] i вых ' / , "^л вых"~ /

¥ вх. ном * вых ' вых. ном

(7.15)

В соответствии с этими определениями уравнение (7.12) может быть представлено в виде