Регулирующий элемент

После выбора и обоснования структурной схемы стабилизатора выбираем принципиальные схемы функциональных узлов, входящих в выбранную структурную схему стабилизатора. При этом необходимо решить, с помощью каких элементов выполнялись бы функции, возложенные на функциональные узлы, входящие в структурную схему стабилизатора.

Примеры выбора принципиальных схем и анализ их приведен ниже.

В состав компенсационного стабилизатора напряжения любого типа входят следующие основные функциональные узлы: регулирующий элемент, устройство сравнения (УС или ЭС), усилитель постоянного тока (УПТ).

Регулирующий элемент в компенсационном стабилизаторе напряжения выполняется, как правило, на составных транзисторах, схемы которых приведены на рисунках 2.1.

Рисунок 2.1 - Регулирующие составные транзисторы

Число включаемых транзисторов зависит от их коэффициентов передачи тока и заданного тока нагрузки стабилизатора. Для схемы на рисунок 2.1, а состоящей из двух транзисторов, статический коэффициент передачи тока составного каскада равен

, (2.1)

а напряжение насыщения

, (2.2)

Для схемы из трех транзисторов (рис. 2.1, б):

, (2.3)

. (2.4)

В приведенных выше формулах индексами 1, 2, 3 обозначены соответствующие параметры транзисторов VТ1 VT2, VT3. При расчете коэффициента стабилизации компенсационного стабилизатора напряжения удобно пользоваться коэффициентом усиления по напряжению µТ (при постоянном коллекторном токе Ik - const), который определяется по входным и выходным характеристикам транзисторов, как показано на рисунках 2.2.

Рисунок 2.2 - Типовые вольтамперные характеристики транзистора

Статический коэффициент передачи напряжения или коэффициент усиления по напряжению транзистора:

(2.5)

Тогда для оставного транзистора, состоящего из двух транзисторов (рис.2.1,а), коэффициент усиления по напряжению будет:

; (2.6)

для оставного транзистора из трех транзисторов (рис. 2.1, б);

. (2.7)

Кроме коэффициентов усиления транзистора характеризуются входным h11Э, внутренним riT и коллекторным rK сопротивлениями, которые определяются следующим образом:

входное сопротивление транзистора h11Э определяется по входным характеристикам

, (2.8)

- дифференциальное сопротивление коллекторного перехода:

, (2.9)

где h22 - выходная проводимость транзистора,

внутреннее сопротивление транзистора:

. (2.10)

Тогда входное внутреннее и коллекторное сопротивления для составного транзистора, состоящего из двух транзисторов (рисунок 2.1, a), будут равны

, (2.11)

, (2.12)

; (2.13)

для составного транзистора, состоящего из трех транзисторов (рисунок 2.1, б)

Лучшие статьи по информатике

Телефонный номеронабиратель
Первые микроконтроллеры компании MICROCHIP PIC16C5x появились в конце 80-х годов и благодаря своей высокой производительности и низкой стоимости составили с ...

Проектирование автоматизированного реабилитационного устройства, предназначенного для реабилитации кистевого сустава человека
В современном мире нас повсюду окружают новейшие достижения техники. Невозможно представить ни одну из сфер деятельности человека без использования мехатрон ...

Расчёт параметров настройки ПИ и ПИД регуляторов
Автоматизация производства является на современном этапе важнейшим фактором научно-технического прогресса во всех отраслях промышленности, в том числе ...