11. Стабилизаторы напряжения. Параметрические и компенсационные стабилизаторы.

Принципиальные схемы, принцип работы. Коэффициент стабилизации.

Стабилизатором напряжения называется устройство, автоматически поддерживающее постоянство напряжений на стороне потребителя с заданной точностью.

Коэффициент стабилизации по входному напряжению - отношение относительных приращений напряжений на входе и на выходе стабилизатора:

Kcт = ΔUвхUвых/ΔUвыхUвх ,

где ΔUвх , ΔUвых - приращение входного и выходного напряжения стабилизатора при неизменном токе нагрузки. Uвх, Uвых - номинальное входное и выходное напряжение стабилизатора.

Схема параметрического стабилизатора представляет делитель напряжения, состоящий из балластного (гасящего) резистора Rб и стабилитрона V, параллельно которому подсоединено сопротивление нагрузки Rн. При изменении напряжения питания U изменяется ток через резистор. Стабилитрон принимает эти токовые изменения на себя: изменяется ток, проходящий через него, а напряжение на нём, а значит и на сопротивлении, нагрузки остаётся без изменения. Если будет изменяться сопротивление нагрузки, то ток через стабилитрон также будет изменяться, а напряжение на нагрузке не изменится.

В компенсационном стабилизаторе регулирующим элементом является транзистор V1, источником опорного напряжения – стабилитрон V2. На V3 и R1 выполнен усилитель постоянного тока. Часть выходного напряжения с делителя R3,R5,R4 подаётся на базу V3 и называется Uос – напряжением обратной связи. Если Uвых. (соответственно и Uос) увеличивается, то база транзистора V3 становится более отрицательной по отношению к эмиттеру, транзистор будет больше открываться, и ток через него увеличится. Следовательно, отрицательное напряжение на его коллекторе уменьшится и на базе транзистора V3 – тоже. Транзистор V1 станет закрываться, его сопротивление увеличится, и напряжение между коллектором и эмиттером V1 возрастёт, что приведёт к уменьшению Uвых и возврату его к прежнему значению. При уменьшении выходного напряжения происходят аналогичные процессы. Точное значение выходного напряжения устанавливается подбором резистора R5.

12. Биполярные транзисторы: условные графические изображения, устройство, режимы работы

Биполярными транзисторами называют полупроводниковые приборы с двумя или несколькими взаимодействующими электрическими p-n-переходами и тремя выводами или более, усилительные свойства которых обусловлены явлениями инжекции и экстракции неосновных носителей заряда.

В настоящее время широко используют биполярные транзисторы с двумя p-n-переходами, к которым чаще всего и относят этот термин. Они состоят из чередующихся областей (слоев) полупроводника, имеющих электропроводности различных типов. В зависимости от типа электропроводности наружных слоев различают транзисторы р-n-р-и n-p-n-типов.

Транзисторы, в которых p-n-переходы создаются у поверхностей соприкосновения полупроводниковых слоев, называют плоскостными.

Упрощенная структура плоскостного p-n-p-транзистора показана на рис.1, а, условные обозначения р-n-р- и n-p-n-транзисторов — на рис.1, б.

При подключении напряжений к отдельным слоям биполярного транзистора оказывается, что к одному переходу приложено прямое напряжение, к

другому — обратное. При этом переход, к которому при нормальном включении приложено прямое напряжение, называют эмиттерным, а соответствующий наружный слой — эмиттером (Э); средний слой называют базой (Б). Второй переход, смещенный приложенным напряжением в обратном направлении, называют коллекторным, а соответствующий наружный слой — коллектором (К).

Однотипность слоев коллектора и эмиттера позволяет при включении менять их местами. Такое включение называется инверсным. При инверсном включении параметры реального транзистора существенно отличаются от параметров при нормальном включении.

26