книги из ГПНТБ / Федосеев П.Г. Основы проектирования транзисторных стабилизаторов напряжения учеб. пособие для студентов специальности 0615 Звукотехника

где / д = 10^-20 нА —ток делителя обратной связи. Коэффициент передачи делителя при холостом ходе

Выходное сопротивление

Яш = № + 0,5^п ) || (R, + 0,5ЯП )

Г л а в а IV. Р А С Ч Е Т П О К А З А Т Е Л Е Й С Т А Б И Л И З А Т О Р А

§ 1. ОБЩИЙ ПОРЯДОК РАСЧЕТА. ОБОЗНАЧЕНИЯ

Основные эксплуатационные показатели стабилизатора: ста­ тическая погрешность (интегральная и по каждому возмущению отдельно), коэффициент стабилизации, выходное сопротивле­ ние определяются на заключительном этапе проектирования. Динамические показатели стабилизатора — переходные и частот­ ные характеристики — обычно определяют экспериментально при испытаниях опытного образца, так как аналитические методы

90

расчета недостаточно разработаны, громоздки и неточны из-за трудности учета малых паразитных параметров — распределен­ ной емкости и индуктивности монтажа, реактивных параметров транзисторов в рабочей точке и т. д.

Общий порядок расчета статических показателей сводится

кследующему.

1.Определяют входные и выходные сопротивления отдель­

зисторам, входное сопротивление каждого каскада зависит от нагрузки, а выходное —от внутреннего сопротивления источника сигнала, расчет входных сопротивлений ведется последовательно

2.Для каждого узла находят коэффициент усиления управ­ ляющего сигнала и коэффициенты передачи возмущений.

3.В соответствии со способом питания усилителя сигнала ошибки по напряжению (УПТ) и схемой стабилизатора опре­ деляют возмущения, приложенные к отдельным узлам.

4.На основании системы уравнений, описывающих отдель­ ные узлы стабилизатора, находят общее уравнение для расчета погрешности стабилизации.

На этом этапе определяется структура соотношений для рас­ чета общего коэффициента петлевого усиления, коэффициентов передачи возмущений для системы в разомкнутом и замкнутом состоянии, коэффициента стабилизации и выходного сопротив­ ления.

Уравнение стабилизатора, в обобщенной форме было рас­ смотрено в гл. I (соотношение 1). Применительно к конкретным схемам стабилизаторов видоизменяются лишь формулы для рас­ чета общих коэффициентов петлевого усиления /СР, коэффициен­ тов передачи возмущений со стороны основного энергетического выпрямителя Q D b источника питания усилителя сигнала ошибки Q B 2 И выходного сопротивления стабилизатора при разомкнутой обратной связи RiV.

Вэтой главе будут приведены расчетные соотношения, ха­ рактеризующие как показатели отдельных каскадов, так и ти­ повых схем стабилизаторов, рассмотренных в главе П.

Врасчетных соотношениях использованы /г-параметры тран­

зисторов /*22э (схема ОЭ) и /гИ б, /г12б (схема ОБ), которые либо приводятся в справочниках непосредственно, либо проще всего определяются по семействам статических характе­ ристик транзисторов. Индексы сверху будут обозначать транзи­ стор, к которому относятся данные ft-параметры. Поскольку разброс параметров велик, расчет носит оценочный характер.

91

тельный выпрямитель питания УПТ В2; WT — число витков об­ мотки, питающей вспомогательный выпрямитель в низковольт­ ных стабилизаторах; я п — число исполнительных транзисторов, включенных параллельно; /?.s — сумма выходных сопротивле­ ний исполнительного, а также согласующего и усилительного каскадов, приведенных к выходу стабилизатора; /?,-р — общее выходное сопротивление стабилизатора при разомкнутой обрат­ ной связи с учетом внутреннего сопротивления выпрямителя ВХ; QB\, Q B2 — коэффициенты передачи возмущений при разомкну­ той обратной связи со стороны питания силовой и усилительной части схемы; хП с — коэффициент стабилизации параметричес­ кого стабилизатора, питающего УПТ; •/- = ^—— : -jj-^1 коэффи-

цпент стабилизации; /?,с т —выходное сопротивление стабили­ затора.

§ 2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ОТДЕЛЬНЫХ КАСКАДОВ

Схемы с однокаскадными усилителями сигнала ошибки

93

Для каскада с динамической нагрузкой

Следует учитывать, что всегда сохраняется равенство

Для каскада с динамической нагрузкой

ственно). Параметры каскада ОБ определяются по соотноше­ ниям, в которых для общности использованы следующие обозна­ чения:

97

§ 3. ПОКАЗАТЕЛИ ПРОСТЕЙШИХ СТАБИЛИЗАТОРОВ НА ОСНОВЕ ЭМИТТЕРНЫХ ПОВТОРИТЕЛЕЙ (рис. 11.8)

Погрешность, вызванная изменением электрического режима

или

Д ^ = Д ^ „ Е + Д ^ /

x n c £ u U V

W D 2 ; V + ( ^ , 9 c + ( ? „ ) £ D b v '

В схеме рис. 11.8, г следует полагать Rei = Rei + Ro\ и вместо подставлять сумму дифференциального сопротивления ста­

билитрона и выходного сопротивления делителя Ra— Ru

Температурная погрешность

ного и согласующего транзисторов с учетом потерь мощности в них.

§4. ПОКАЗАТЕЛИ СТАБИЛИЗАТОРОВ

СУСИЛИТЕЛЕМ СИГНАЛА ОШИБКИ

Как показывает анализ [7, 8, 9], .система уравнений, описы­ вающих передачу возмущений и управляющего сигнала узлами схемы типового стабилизатора с однокаскадным усилителем си-

•98

гнала ошибки, получающим питание от отдельного стабилизи­ рованного источника, может быть записана в следующей форме: а) схема формирования и усиления сигнала ошибки

Этой системе уравнений соответствует структурная схема ста­ билизатора, поясняющая в наглядной форме механизм образо­ вания погрешности стабилизации (рис. I V . I ) .

, с ' к.

I

&Uae

Рис. IV. 1

99»