книги из ГПНТБ / Федосеев П.Г. Основы проектирования транзисторных стабилизаторов напряжения учеб. пособие для студентов специальности 0615 Звукотехника
.pdfСовместное решение уравнений (21—25) дает следующее обобщенное соотношение для расчета погрешности:
Д Ц Й |
= |
^ „ о |
+ ^ , , Е + |
|
|
= |
( V |
- |
Тт ~ К А Ч Д ) |
X |
||||
N / |
|
On max — QQ min |
i |
( |
@в2£ п2,У |
, n |
\ |
a„, — |
g„ |
|
||||
X 1 |
+ |
/<P |
/ ч д Е |
+ |
^ |
|
v . n c £ D |
1 |
T - ^ D l j |
1 + |
ATp |
A |
||
|
|
|
|
V P |
+ |
|
^ г |
р |
А / |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
^ u l i V ^ |
|
l + к р |
J / n / ? |
|
|
|
|
|||
пли |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
д/у — (r |
_ v — К n i \ |
|
0 |
"1 3 X |
4- l a " ' ~ a " ) |
п |
' ~\- P |
д / |
||||||
где |
|
/Ср = / С Л у ^ Л с Л , « * Л = V , E ; |
|
|||||||||||
|
|
Qi.2 = |
QyKc\KQ-iKn\ |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
Q»i |
= Q C I ^ A T H |
+ |
|
Q c 2 ^ „ |
- f |
Q „ ; |
|
|
|
|
Ui
|
( 1 + / < P ) V £ B , . V _ |
_ |
/?|p |
_ |
/?,,, |
|
' |
Р в ^ в Ь У + . О в ^ . Ь у ' |
, с т |
1 - г / < р ' " п с |
|
Яд, |
' |
Практически удобнее использовать вторую форму уравнения погрешности, т. е. сначала определять и н /?,-Ст. Применительно к конкретным схемам изменяется главным образом способ опре деления RiP и х.
Показатели стабилизаторов с однокаскадным УПТ
1. Стабилизатор с питанием УПТ от основного выпрямителя (рис. П.9, а):
в1Л' *-'в2Л" пс
' |
QD2 +.QB , £ B W |
' |
Ч , С Т |
1 + Кр ' |
^ = (т,, - |
тг - * Л т д ) - |
^ |
f - + ^ |
р й . uiiN + /?(,тл/, |
100
2. Стабилизатор с питанием УПТ от "источника повышенного'
'нестабилизированного напряжения (рис. 11.10):
всхеме рис. 11.10, а —
|
|
^,p |
= |
Q ^ . r ^ + ( Q . . - Q u ) ^ i |
+ |
^ s |
; |
|||||||||
|
|
|
Wo\V2 |
|
EalNEa'2N |
|
|
п |
' |
|
А'Р |
|
|
|||
|
|
|
w\ |
~ |
u\ |
|
; |
R i c \ |
|
-1 + * Р ' |
|
|||||
|
|
|
|
- 1 + * Р |
|
Ц,.у = |
|
( 1 + * Р ) Ц , |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ЛгЛ' |
|
|
|
|
VBI Т ^ j ^ / |
Ч'В2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
в |
схеме |
рис. 11.10, б |
при |
последовательном |
включении B t |
|||||||||||
и В2 |
— |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
W3W2 |
|
£ |
в 2 Л ' £ |
в 1 Л - . |
|
п |
|
А'Р |
|
|
|||
|
|
|
|
|
~~ |
и\ |
' |
|
V'CT |
|
|
|
|
|||
|
<?BI + |
ODS|1 |
|
+ - № г ч |
^Bl/V |
|
|
( Q D 2 + 0 B l ) £ B W 4 ^ 2 ; V |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
3. |
Стабилизатор с динамической нагрузкой УПТ (рис. 11.12): |
|||||||||||||||
|
|
Q B i = |
QYAKAKJCK |
|
+ |
QCLKC2KN |
+ |
QAKH |
+ |
Q „ ; |
||||||
|
|
О |
|
p |
I |
flic:: |
I |
Rig |
|
|
j |
|
А'Д |
|
||
|
|
|
|
|
|
"21э |
|
"21э''21э |
|
"21э"21э"21э |
||||||
|
|
|
|
^ P = ( Q B 1 - Q H ) ^ + ^ J |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
— |
1 |
+ |
|
^)|/У . |
|
л |
|
А'Р |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
4. Стабилизатор с двухкаскадным УПТ на транзисторах раз |
||||||||||||||||
ного типа проводимости |
(рис. 11.14, а): |
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
КР = |
|
KJ<NKRJ<J<„«/СдАГу^уз; |
|
|
||||||||
|
|
QBI = |
Q y l K y 2 W „ |
4- |
Q Y |
B |
W H |
+ |
QC/<"„ + |
Q„; |
||||||
|
• |
О |
= |
/ ? |
|
I |
foe |
I |
^ ' У 2 |
I |
^ y ^ ' - y . |
|||||
|
|
^ / S |
^ / и |
|
" T |
, n |
T |
, н |
|
, c |
"Г |
Л н |
, c |
,y2 |
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
"21э |
|
"21э"21э |
|
"21э"21э"21э |
|||||
|
|
|
|
1 |
|
+ * Р |
" „ Л . |
|
о |
|
fl-'P |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
QBI |
|
£ B U V ' |
|
' C T |
1 + ^P |
|
101
§5. РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ СТАБИЛИЗАТОРА -
СИСПОЛНИТЕЛЬНЫМ ТРАНЗИСТОРОМ, ВКЛЮЧЕННЫМ
ПАРАЛЛЕЛЬНО НАГРУЗКЕ
Входные и выходные сопротивления, коэффициенты усиления УПТ и согласующих эмиттерных повторителейопределяются ранее рассмотренными соотношениями. Однако следует учиты вать, что в схеме с параллельным включением Ти усилитель сигнала ошибки и согласующие каскады получают питание с выхода стабилизатора и непосредственного влияния возмуще ний не испытывают. Поэтому коэффициенты передачи возму щений Qy , QC I , Qc 2 можно не учитывать. Это не вносит заметной погрешности, однако намного упрощает расчет.
Существенное отличие имеется в расчете показателей |
испол |
||||
нительного каскада, поскольку он включен по схеме ОЭ. |
|
||||
Рассмотрим основные расчетные соотношения применительно |
|||||
к схеме |
стабилизатора |
по рис. 11.15, а при следующих |
усло |
||
виях: |
|
|
|
|
|
а) балластное сопротивление |
линейно, и его величина |
с уче |
|||
том внутреннего сопротивления |
Reo^Re |
+ Rsi известна; |
|
||
б) исполнительный транзистор включен параллельно за |
|||||
жимам |
нагрузки ( # К = - # 7 |
= 0) совместно |
со стабилитроном, за |
||
дающим |
смещение (КСЭ). |
В расчетных |
формулах /i-параметры |
транзисторов будем снабжать индексами сверху, отвечающими обозначению транзистора на схеме рис. 11.15, а.
Удобен следующий порядок определения параметров.
Выходные сопротивления: |
|
|
|
Ru |
= (Ri + |
0,5/?„) II (/?, + |
0,5ЯП ); |
Rn = |
Я з | № |
; Rn=/im |
+ 1+А:,п21э > |
RIC=R4R™, |
/ ? " |
= АГЙ» |
+ |
|
,ГЗ |
' |
|
|
|
|
1 + А, |
|
|
|
|
|
|
|
•21 э |
|
Ri« = [R«N II Я " ) |
II ^ б о ; |
[Reo = |
Rg + |
Rs + |
RBi]; |
Rl |
( 1 + * 2 1 э ) К и 5 + / ? д 8 ) + . * , |
|
102
Входные сопротивления:
|
|
|
|
|
|
|
|
1 + |
Л2 ,'э |
(/т!шу || Лцп) |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Ане |
= |
Ас |
|
II Ann! |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
/ ? о с = |
|
(1 + |
Aj"i») (Лив + |
/?.,с); |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
А к 2 ~ ~ А 4 1 | А 0 с ; |
|
|
|
|
|||||||
|
Л о У 2 |
= |
Лив |
Н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
+ |
"21э + |
Л 2 2 э " к ~ |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
А , < 1 ~ ~ А 3 | | А / 2 |
( 9 ) , |
|
|
|
|
||||||||
где |
|
|
А / 2 ( э ) |
= |
пив |
Н |
|
|
л |
t 7 M |
|
выходное |
|||||||
сопротивление Т2 со стороны эмиттера. |
|
|
|
|
|
||||||||||||||
Коэффициенты усиления и передачи: |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
К = |
|
R2 |
+ |
|
0,5Rn |
|
• |
. |
|
J, |
|
,s |
R, |
|
|
|||
|
|
П з |
^ |
|
u'u^n |
|
' |
К = К |
|
01 |
|
|
|||||||
|
д Е |
|
|
Л, + |
Ri + Лп |
|
|
д |
|
д Е |
^01 + |
Ri.1Д |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
K l - |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Л П б |
+ Як1- |
|
|
|
|
|
|
N , |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/ г 2 1 9 ^ к 2 ~ |
|
- |
|
|
|||
|
|
У |
З |
~ 1 + ^ + ^ К Г б |
|
+ |
/ ? д 1 + ^ 1 ) ; |
|
|
||||||||||
|
|
/ C C |
= ( I + A ! ? 9 ) I 5 T |
|
|
|
|
^ |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Л 2 1 э |
(#нЛГ || |
^бо) |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
[ l + " S ( / ? , i y v | | ^ 6 0 ) ] ^ o „ |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
А 21 4 э |
( ^ ш У || ^бо) . |
|
|
|
|||||||
|
~ |
(1 |
+ |
"",) |
|
(Л Г.б + |
* д 2 ) |
+ |
л Г 2 ' б л - " |
|
«бо) |
|
|
||||||
Коэффициенты передачи |
возмущений: |
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
Q |
_^ |
|
|
|
|
^R„N |
|
|
|
|
_ |
|
|
||||
|
|
|
|
|
^ и ' - ^ б О + |
Л/н^нЛГ + |
ReoRiN |
|
|
|
|||||||||
_ |
[1 + С |
(/?„„ || /?«,)] ( % + Я,с ) |
Яшу + R |
6 |
0 ' |
||||||||||||||
|
( 1 + * « э ) |
|
К > б |
+ |
|
|
|
|
|
|
|
ДнЛГ |
|
||||||
/?*р = |
АнЛ' || АбО || /Ж = |
|
„х ж „ |
|
^ |
У " |
р |
|
р |
Уравнения |
стабилизатора: |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
Ш |
= К — R M |
Ш = К \U • |
|
||||||
Д ^ В Х 2 |
= |
|
- |
д ^зо; |
1 д |
^ о = |
(Т« + |
ТГ |
- |
«Лд) А60]; |
|
|
|
Дс7 = |
— |
К Ш |
+ |
0 АЕ |
, + |
R, |
А/ |
„ |
|
Погрешность |
11 |
|
И |
UX11 1 |
^-11 |
в1 1 |
ч р |
п/? |
|||
стабилизации: |
|
|
|
|
|
|
|
||||
Мя = (ткс |
+ Т, - |
«,ТД ) ^ |
|
+ |
|
A fв 1 |
+ |
А/,,,, |
|||
где |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
КВ = |
|
KAKYJ<Y,KJ<N |
|
|
|
|
||
Коэффициент стабилизации и выходное сопротивление: |
|||||||||||
|
|
|
! + К Р |
UNN_ |
|
_ Дг р |
|
|
|||
П р и м е ч а н и я : |
1. |
Приведенные |
расчетные |
соотношения |
|||||||
справедливы |
и для |
схемы с нелинейным |
балластным сопротив |
лением. В этом случае необходимо в качестве R60 брать диффе ренциальное сопротивление нелинейного элемента в рабочей
точке / |
или 2 на характеристиках (рис. ШЛО). |
|
|
|||||||||
2. В том случае, когда в цепи коллектора |
Г„ имеется сопро |
|||||||||||
тивление RK = R7, |
следует |
принимать |
|
|
|
|
|
|||||
а) |
|
Ri? |
|
- R i n |
- |
[RUN\\ |
+ Ri)} |
II Reo |
; |
|
||
б) |
#„« |
(1 |
+ |
h™) ( А ш |
+ |
*да) + |
|
[KN II ^ б о + |
^ т ] . |
|||
|
|
|
^ + А я 9 ( / г " Л г | | / ? б о + Л 7 ) |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||
в) |
|
|
|
А 2Г 14 э (^нЛ> |
|| ^60 |
+ * 7 ) |
|
|
Ч1Л' |
'ЧЮ |
|
|
|
|
+ |
А 2 2 э (^нУУ || ^60 |
"Г ^ 7 ) ] |
^oii |
R»N |
|| ^60 |
+ |
^7 |
|||
|
|
|
||||||||||
r) |
|
Q„ = |
|
{R)u + ^7) |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
(Я/и |
+ |
* 7 ) |
( / ? „ „ + |
Я б 0 ) |
+ Яб0Я„ЛГ |
|
|
ЛЙ Т Е Р А Т У Р А
1. |
Б е л о п о л ь с к и й |
И. |
И. |
и |
др. Проектирование |
источников |
электро |
|||
питания |
радиоаппаратуры. |
М., |
«Энергия», |
1967. |
|
|
||||
2. |
Источники |
электропитания |
на полупроводниковых |
приборах, |
проекти |
|||||
рование |
и |
расчет. |
Под ред. |
С. Д. |
Д о д и к а и Е. И. |
Г а л ь п е р п и а. М., |
||||
«Советское |
радио», |
1969. |
|
|
|
|
|
|
|
|
3. |
Д о |
д и к С. Д. Полупроводниковые |
стабилизаторы |
постоянного |
напря |
|||||
жения и тока. М., |
«Советское |
радио», |
1962. |
|
|
|
||||
4. |
К а р п о в |
В. И. Полупроводниковые компенсационные стабилизаторы |
||||||||
напряжения |
и тока. М., «Энергия», |
1967. |
|
|
|
104
5. |
С а ф р о ш к и и |
Ю. В. Переходные характеристики и устойчивость |
|||||
транзисторных стабилизаторов напряжения и |
тока. М., «Энергия», |
1968. |
|||||
6. |
К а р п о в В. И. Устройство |
защиты |
полупроводниковых стабилиза |
||||
торов |
от перегрузки |
и |
их классификация. Сб. «Полупроводниковые |
приборы |
|||
и их применение», вып. II. М., «Советское радио», |
1964. |
|
|||||
7. |
Ф е д о с е е в |
П. |
Г. Расчет |
статической |
погрешности транзисторных |
•стабилизаторов напряжения. Труды Ленинградского института кпноинжене-
ров, вып. XV. Л., |
1971. |
8. Ф е д о с е |
е в П. Г. Анализ работы усилительного каскада транзистор |
ных стабилизаторов напряжения. Труды Ленинградского института кпнониженеров, вып. XVIII . Л., 1972.
9. Ф е д о с е е в П. Г. Выбор режима и определение характеристик ис полнительного и согласующих каскадов транзисторных стабилизаторов напря жения. Труды Ленинградского института кииоинженеров, вып. XVIII, Л., 1972.
10. К и т а е в В. Е., Б о к у и я е в А. А. Проектирование источников элект ропитания устройств связи. М., «Связь», 1972.
|
|
|
|
|
|
|
О Г Л А В Л Е Н И Е |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Стр. |
В в е д е н и е |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
Г л а в а |
I. Элементы |
теории |
транзисторных |
стабилизаторов |
напря |
|
|||||||||||
|
жения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
||
|
§ |
1. Типовая |
|
схема и принцип действия стабилизатора |
4 |
||||||||||||
|
§ |
2. |
Технические показатели и характеристики стабили |
|
|||||||||||||
|
|
|
затора |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
|
|
§ |
3. |
Устойчивость |
стабилизатора |
|
|
|
|
18 |
||||||||
Г л а в а |
II. Выбор |
схемы |
стабилизатора |
|
|
|
|
|
22 |
||||||||
|
§ |
1. |
Общие |
предпосылки |
|
|
|
|
|
|
. 2 2 |
||||||
|
§ 2. Схемы исполнительного элемента |
|
|
|
25 |
||||||||||||
|
§ |
3. |
Схемы |
|
формирования |
и |
усиления |
сигнала |
ошибки |
30 |
|||||||
|
§ 4. |
Схемы |
транзисторных |
стабилизаторов напряжения . |
38 |
||||||||||||
Г л а в а III. Определение |
режима |
|
работы |
и |
расчет |
элементов |
схемы |
|
|||||||||
> |
стабилизатора |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
58 |
|||||
|
§ |
1. |
Исходные |
данные |
для |
расчета |
|
|
|
58 |
|||||||
|
§ |
2. |
Расчет |
режима |
исполнительного |
транзистора, вклю |
|
||||||||||
|
|
|
ченного |
последовательно |
с |
нагрузкой |
|
59 |
|||||||||
|
§ |
3. |
Расчет |
|
элементов |
схемы |
усилителя |
сигнала |
ошибки |
|
|||||||
|
|
|
и |
схемы |
сравнения |
|
|
|
|
|
|
75 |
|||||
|
§ |
4. |
Расчет |
|
режима |
исполнительного |
транзистора, вклю |
|
|||||||||
|
|
|
ченного |
параллельно |
нагрузке |
|
|
|
81 |
||||||||
Г л а в а |
IV. Расчет |
показателей стабилизатора |
|
|
|
90 |
|||||||||||
|
§ |
1. |
Общий |
порядок |
расчета. Обозначения |
|
90 |
||||||||||
|
§ |
2. |
Определение |
параметров |
отдельных |
каскадов |
. . . |
93 |
|||||||||
|
§ |
3. |
Показатели |
простейших |
стабилизаторов на |
основе |
|
||||||||||
|
|
|
эмиттерных |
повторителей |
|
|
|
|
|
98 |
|||||||
|
§ |
4. |
Показатели |
стабилизаторов |
с |
усилителем |
сигнала |
|
|||||||||
|
|
|
ошибки . . . |
|
|
|
|
|
|
|
|
98 |
|||||
|
§ |
5. |
Расчет показателей стабилизатора с параллельным |
|
|||||||||||||
|
|
|
исполнительным |
транзистором |
|
|
|
102 |
|||||||||
Л и т е р а т у р а |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
104 |
ЗАМЕЧЕНЫ1ЫЕ ОПЕЧАТКИ
Строка |
Напечатано |
Следует |
|
читать |
|||
|
|
2*-Я снизу |
|
|
|
|
|
|
|
1-я |
сверху £ Д |
В 2 |
= |
£ Д |
3 |
Д £ ю |
= Д £ 3 |
|
|
|
|
|
ч |
||
4-я |
снизу |
|
|
|
|
|
/<сн |
7-я |
снизу |
|
|
|
|
|
hT2 |
|
|
|
|
|
121э |
Павел Габрилович Федосеев
ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
ТР А Н З И С Т О Р Н Ы Х СТАБИЛИЗАТОРОВ Н А П Р Я Ж Е Н И Я
Редактор М. А. Неупокоева
Технический редактор Л. Л. Малкес
Сдано о набор 9/X 1973 г. |
Подписано к печати |
14/1 1974 г. |
||
М-03042 |
Формат 60X90/16 |
|
Печ. л.6,75 |
Уч.-изд. л. 5. |
Бумага |
типографская № 3 |
Тир. 1000 экз. |
Заказ 1541 |
|
|
|
Цена 62 коп. |
|
|
|
Л И К И , 196126, Ленинград, ул. Правды, 13 |
|||
Ленинградская типография № 12 им. М. И. Лоханкова |
||||
|
Союзполиграфпрома |
при Государственном комитете |
||
Совета Министров СССР по делам издательств, |
полиграфин |
|||
|
и книжной |
торговли |
|
|
|
196126, Ленинград, |
ул. Правды, 15. |
|