Радиоэлектронные устройства (справочник) (стр. 64 )

Рис. 16.11

Стабилизатор низковольтного напряжения. Выходное напряже­ние стабилизатора (рис. 16.14) оп-ределяетсй падением напряжения на переходе база — эмиттер тран­зистора VT2. Для кремниевых транзисторов выходное напряже­ние равно приблизительно 0,7 В, а для германиевых — 0,3 В. Мак­симальный ток стабилизации оп­ределяется допустимой рассеивае­мой мощностью транзистора VT1. Коэффициент стабилизации составляет 102. Схема не термостабилизирована. Выходное напряже­ние меняется с коэффициентом 1 мВ/град. Если в базу транзистора VT2 включить стабилитрон, то выходное напряжение будет равно опорному напряжению стабилитрона.

Рис. 16.12 Рис. 16.14

Рис. 16.15

Кольцевой стабилизатор опорного напряжения. Стабилизатор опорного напряжения (рис. 16.15, а) имеет замкнутую систему ста­билизации тока, протекающего через транзисторы. Диод VD1 ста­билизирует ток транзистора VT1, а диод VD2 — ток транзистора VT2. Каждый диод питается постоянным током. Коэффициент ста­билизации выходного напряжения более 400. Он зависит от сопро­тивления резистора R1. При увеличении сопротивления R1 коэффи­циент увеличивается. Для R1= 00 кОм можно получить коэффициент более 103. Однако с увеличением этого сопротивления возмож­ны случаи, когда стабилизатор не включается. Здесь существенную роль играет неуправляемый ток коллектора транзисторов Кроме того, коэффициент стабилизации увеличивается с увеличением тока протекающего через стабилитроны. Степень увеличения - коэффици­ента стабилизации можно определить, если учесть вольт-амперную характеристику стабилитрона С применением стабилитронов типа Д818Е при токе более 10 мА коэффициент стабилизации может быть увеличен 105. В интервале температур от — 20 до +60°С ста­билизатор обеспечивает стабильность порядка 10-6 В/град На графиках рис. 16.15, б, в проиллюстрирована работа стабилиза­тора.

Рис. 16.16

Рис. 16.17

Рис. 16.18 (а — и)

Генератор, тока со следящей ОС. Опорное напряжение стабили­затора (рис. 16.16, о) устанавливается стабилитроном VD1 через который протекает ток транзистора VT1. Для уменьшения выход­ного сопротивления стабилизатора в генератор введен эмиттерный повторитель на транзисторе VT3. Кроме того, этот транзистор сле­дит за изменением тока транзистора VT1 при изменении сопротив-,ления резистора R1. Однако большой ток нагрузки может вызвать значительный коллекторный ток транзистора VT1, который превы­сит предельно допустимое значение для стабилитрона, В качестве ограничителя тока стабилитрона служит транзистор VT2. Этот транзистор осуществляет ООС при изменении тока в цепи нагрузки Генератор удовлетворительно работает при незначительных превы­шениях питающего напряжения над опорным напряжением стаби­литрона. Коэффициент стабилизации схемы растет с уменьшением сопротивления резистора RL На графиках рис. 16.16, б, в проиллю­стрирована работа схемы.

Рис. 16.18 к

Низковольтный регулируемый стабилитрон. Составной каскад на двух транзисторах разной проводимости (рис. 16.17) по своим характеристикам подобен стабилитрону. С помощью резистора R2 можно устанавливать опорное напряжение. При малых напряжени­ях на входе через транзистор VT1 протекает незначительный ток. Этот ток не способен открыть транзистор VT2. С увеличением на­пряжения ток становится настолько существенным, что открывает ся транзистор VT2 и при этом уменьшается его выходное сопротив­ление. Напряжение, с которого начинают открываться оба транзи­стора, определяется резистором R2. С помощью эквивалентного стабилитрона можно устанавливать опорное напряжение от 1 до 4 В. При R3 — 25 кОм опорное напряжение составляет 3,5 В.

3. МИКРОСХЕМНЫЕ СТАБИЛИЗАТОРЫ

Микросхемные стабилизаторы. Интегральные микросхемы К275ЕН1 — К275ЕН16А, Б делятся на две группы: группа А имеет разброс выходного напряжения 1,5%, а группа Б — 2,5%. Основ­ные параметры микросхем приведены в табл. 16.1, где Ки — коэф­фициент нестабильности по напряжению, Ki — коэффициент неста­бильности по току; fвx — минимальное входное напряжение; Iвых — выходной ток. Схемы стабилизатороб серии К275 представ­лены на рис. 16.18, а — д.

Интегральные микросхемы К403ЕН1 — К403ЕН8 делятся на две группы: группа. А имеет нестабильность по напряжению и по току 0,01%, а группа Б — 0,05%. Температурный коэффициент напря­жения равен ±0,05 %. Разброс выходного напряжения 2 %. Мини­мальный ток нагрузки 0,05 А. Рассеиваемая мощность без теплоот-вода 1 Вт, а с теплоотводом — 15 Вт. Параметры микросхем при­ведены в табл. 16.2, где Uвых — выходное напряжение; (7Bi — вход­ное напряжение, Iн — предельный ток нагрузки.

Таблица 16.1

Тип микросхемы	Uвых, В	K0 %	Ki %	Uвг, В	Iвых. мА	Рис. 16.18
К275ЕН1	+ 1,2	0,01	0,01	5	50	а
К275ЕН2	+ 2,4	0.01	0,04	6	50	а
К274ЕНЗ	+ 3	0,005	0,01	6,5	50	а
К275ЕН4	+ 4	0,002	0,005	7,5	50	б
К275ЕН5	+ 5	0,02	0,003	8,5	50	б
К275ЕН8	+ 6,3	0,002	0,003	9,5	50	б
К275ЕН9	— 6,3	0,002	0,003	9,5	50	в
К275ЕН10	+ 9	0,002	0,002	12,5	50	д
К275ЕН13	+ 12,6	0,002	0,002	16	45	д
К275ЕН14	— 12,6	0,002	0,002	16	45	г
К275ЕН15	+ 15	0,002	0,002	18,5	50	д
К275ЕН16	+24	0,002	0,002	27,5	35	д

Микросхему можно включать без защиты от к. з., с защитой от к. з., с двумя источниками, с подключением шунтирующего резисто­ра для уменьшения (увеличения) выходного напряжения в преде­лах 10 %, (рис. 16.18, е — з).

Интегральные микросхемы К142ЕН1, К142ЕН2 применяют как стабилизаторы с регулируемым выходным напряжением. Микросхе­ма К142ЕН1 при токе нагрузки 50 мА имеет на выходе напряжение 3 В при входном напряжении 10 В, а при входном напряжении 20 В выходное напряжение равно 12 В. Микросхема К142ЕН2 при токе нагрузки 50 мА имеет Uвх=20 В, UВЫх=12 В и Uвх = 40 В, Uвых=30 В. Принципиальная схема показана на рис. 16.18, и, схе­мы включения стабилизатора приведены на рис. 16.18, к. Резистор R2 стоит в цепи схемы защиты. Сопротивление этого резистора равно R2 = Uвых/Iвых мах. Резистор R3 определяется выражением R3= (Uвых+0,5)/0,3. Стабилизатор может выключаться внешним сигналом, который подается на вывод 9. По этой цепи должен про­текать ток 0,5 — 1 мА.

Таблица 16.2

Тип микросхемы	Uвых. В	Uвх, В	Iн, А	Рис. 16 18
К403ЕНГ	5	11 — 17	2	Ж
К403ЕН2	6	12 — 18	2	Ж
К403ЕНЗ	9	15 — 22	1,5	Ж
К403ЕН4	12	18 — 27	1,5	Ж
К403ЕН5	15	21 — 31	1,5	3
К403ЕН6	24	30 — 45	1,0	3
К403ЕН7	27	33 — 50	1,0	3
К403ЕН8	30	36 — 54	1,0	3

Рис. 16.19

Стабилизатор на интегральной микросхеме К181ЕН1. Микро­схема (рис. 16.19, а) работает с входным напряжением 9 — 20 В. Выходное напряжение равно 3 — 15 В. Максимальный ток стабили - зации 150 мА. Коэффициент нестабильности по напряжению 7-10-3, а по току — 8*10-3. Температурный дрейф выходного напряжения равен 0,01 % на градус. Ток короткого замыкания составляет 0,4 А. На рис. 16.19, б — г показаны зависимости коэффициента стабилиза­ции напряжения от выходного и входного напряжений и от тока нагрузки. Схема включения микросхемы показана на рис. 16.19, д, е. В первой схеме UВых=1,5(R1+R2). Вторая схема имеет защиту от короткого замыкания. Сопротивление резистора R1 определяется выражением R1 = 0,7/1,5 Iвых.