1.4. Тестовый пример.
1
На рисунке представлен
параметрический стабилизатор
напряжения, в котором напряжение U2
меняется
незначительно от напряжения U1.
Q1
- транзистор в диодном
R1 режиме.
2 Рис. 1.
VT1
0
Расчет 1 примера 1.
Проводим одновариантный расчет статического режима схемы. По результатам расчета определяем напряжения узлов, а так же токи транзистора и статический коэффициент передачи по току.
Программа для автоматизированного расчета:
(Sobashnikov)
r1 1 2 15k
q1 2 2 0 tna
v1 1 0 15
.lib lab.lib
.op
.end
Результаты расчета:
U1=15 В.
U2=0.6586 В.
Iб=5.96E-06 А.
Iк=9.50E-04 А, =166,96
Расчет 2 примера 1.
Проводим многовариантный расчет статического режима схемы, варьируя резистор R1 в пределах от 15 кОм до 1,5 МоМ ( 5 значений на декаду).
Программа для автоматизированного расчета:
(Sobashnikov)
r1 1 2 rb 1
q1 2 2 0 tna
v1 1 0 15
.lib lab.lib
.model rb res (r=1)
.dc dec res rb(r) 15k 1.5 meg 5
.probe
.end
Рузультаты расчета представлены на графике 1 .
2. Автоматизированное проектирование исн на уровне инженерного синтеза схемы.
2.1. Общие сведения об исн.
Стабилизатор постоянного напряжения - электрическое
устройство, стабилизирующее напряжение на своем выходе при
изменении в широких пределах входного напряжения и тока
нагрузки. Нестабильность напряжения в сети переходит на
нестабильность U вх стабилизатора. Изменение тока нагрузки обусловлено изменением сопротивления нагрузки.
Основные параметры стабилизатора:
1. Выходное стабилизированное напряжение , Uвых;
2. Максимальный допустимый ток нагрузки, Iн макс.
В диапазоне изменения тока нагрузки стабилизатор должен поддерживать выходное напряжение с заданной точностью;
3. Выходное сопротивление, Rвых=бUвых/бIн;
4. Коэффициент стабилизации
Кст = (бUвх/бUвых)*(Uвх/Uвых)=(1/Ku)*(Uвх/Uвых) .
Характеризует прохождение приращения входного напряжения на выход стабилизатора. Ku - коэффициент передачи стабилизатора по напряжению;
5. Абсолютная температурная нестабильность выходного напряжения:
т=бUвых/бТ [мкВ/С];
6. Относительная температурная нестабильность:
u вых= бUвых/(бТ*Uвых)*100% [%/С]
Она показывает на сколько процентов изменится выходное напряжение при изменении температуры на 1 С.
Для идеального стабилизатора напряжения:
Uвх Uвых;
Iн макс ;
Кст ;
Rвых 0;
т 0;
u вых 0;
Таким образом, идеальный стабилизатор напряжения - это источник напряжения с Rвых 0.
Стабилизаторы напряжения подразделяются:
1. Параметрические;
2. Компенсационные СН с непрерывным регулированием;
3. Импульсные.
Интегральные стабилизаторы напряжения реализуются в одном кристалле и представляют собой функционально законченную микросхему, в которой предусмотрена возможность установки теплоотвода. Интегральные СН это в подавляющем большинстве компенсационные СН с непрерывным регулированием. При этом, как правило, в них используется последовательное соединение регулирующего элемента с нагрузкой.