2.3.2. Транзисторный стабилизатор

Максимальная выходная мощность диодного стабилизатора зави­сит от значений и стабилитрона. Область приме­нения таких стабилизаторов по мощности можно расширить, если использовать усилитель тока на транзисторе (рис.4). Эта схема работа­ет следующим образом. При возрастании по какой-либо причине напряжения про­исходит увеличение напряже­ния и напряжения ,так как , а . Возрастание вызывает рост коллекторного тока , что приводит к увеличению падения напряжения на балласт­ном резисторе, а это компенсирует начальное возрастание . Так как при работе транзистора в активной области ток коллектора экспоненциально зависит от напряжения , то изменение , необходимое для компенсации , будет сопровождаться малым изменением напряжения .Таким образом, и будет небольшим.

Рис. 14

Поскольку ток нагрузки диодного стабилизатора Д-R (рис.14) является базовым током управляющего транзистора, то ток нагрузки транзисторного стабилизатора.

Рассматривая схему как линейную, можно показать, что

. (39)

Выходное сопротивление

, (40)

где и - соответственно сопротивление эмиттера и базы транзистора.

Сопротивление эмиттера транзистора существенно зависит от эмиттерного тока, который, в свою очередь, определяется ток-ом нагрузки. С уменьшением эмиттерного тока выходное сопротивление стабилизатора увеличивается, что приводит к ухудшению стабилизирующих свойств схемы.. Уменьшать можно, применяя более мощный транзистор и увеличивая ток эмиттера. Заметим, что последнее приводит к ухудшению КПД схемы..

2.4. Последовательные стабилизаторы напряжения

На рис. 15 показана схема стабилизатора последовательного типа (регулирующий транзистор включен последовательно с нагруз-кой), ко­торый представляет собой эмиттерный повторитель. Источником опорного напряжения в этой схеме является стаби-литрон Д.

Рис. 15

Выход­ное напряжение стабилизатора .

Схема работает следующим образом. При возрастании по какой-либо причине выходного нап­ряжения (возрастает или увели-чится ), происходит уменьшение отпирающего напряжения и транзистора (считаем, что падение напряжения на стабилит-роне из­меняется мало), что уменьшает ток эмиттера, в результате выходное напряжение изменяется мало. Коэффициент стабилизации схемы в линейном приближении равен

. (41)

Выходное сопротивление такой схемы определяется выражением (40).

Таким образом, у этой схемы и и 6ыл с увеличе-нием то­ка эмиттера или, что то же, с увеличением тока нагрузки уменьшается.. Схема такого стабилизатора на практике применяется чаще, чем схема с параллельным включением регулирующего транзистора, так как она имеет больший КПД и позволяет использовать менее мощный транзистор. К недостаткам однокаскадных транзисторных схем следует от­нести сравнительно высокое выходное сопротивление.