Laboratorium Elektroniki cz II 3

124

to można stosować diody stabilizacyjne z zakresu napięciowego 6 V < U_z ^ 7 V, ^ re charakteryzują się najlepszymi właściwościami temperaturowymi.

Schemat blokowy szeregowego stabilizatora z ujemnym sprzężeniem zwrotnym zamieszczono na rys.5.5. Zasada działania jest następująca: część napięcia wyj. ściowego milo uzyskiwana za pomocą elementu próbkującego (4) jest porównywana z napięciem odniesienia Uz, a następnie wzmacniana w układzie wzmacniacza p₀ równującego (2) ku razy. W efekcie napięcie błędu U_E = ku • (U_z - mU₀) steruje elementem regulacyjnym (1) w taki sposób, aby zmiana napięcia wyjściowego Uo powodowała odwrotną zmianę wartości prądu l₀, a więc aby ten element utrzymywał stałą wartość napięcia stabilizowanego U₀. Na rys.5.6 przedstawiono najprostszą realiza-cję omówionego układu, gdzie dzielnik napięciowy R₂ pełni rolę układu próbkującego, tranzystor T, jest elementem regulującym, tranzystor T₂ wzmacnia sygnał błędu, natomiast źródłem napięcia wzorcowego jest dioda Dz. V\fepółczynnik stabilizacji napięciowej Gu przyjmuje postać:

G„ =

(5.17)

(5.18)

1 1

l + k,,-m k,,m

k^g-nj-Rj-m^m-ai-g^-Rj gdzie: ku - wzmocnienie napięciowe tranzystora T_z; g_m2 - transkonduktancja tranzystora T₂;

ao - zwarciowy współczynnik wzmocnienia prądowego tranzystora T₂ ; g_eb - konduktancja złącza baza-emiter tranzystora T₂.

Z zależności (5.17) wynika, że dla uzyskania odpowiednio małych wartości współczynnika stabilizacji napięciowej Gu wzmacniacz błędu powinien mieć jak największe wzmocnienie napięciowe, co oznacza konieczność stosowania dużych wartości rezystancji rezystora R₃. Jest to jednak ograniczone koniecznością dostarczenia odpowiedniego prądu do zasilania bazy tranzystora Ti i kolektora tranzystora T2. Z kolei wartość rezystancji wyjściowej ro układu jest dana wyrażeniem (5.19), z którego wynika, że należy dążyć do jak największych wartości wzmocnienia napięciowego ku-

_r =_!- (5.19)

⁰ rn-ku -g_ml

gdzie: g_mi - transkonduktancja tranzystora Ti.

Rys. 5.5. Schemat blokowy szeregowego stabilizatora z zewnętrzną pętlą sprzężenia zwrotnego: 1 - element regulacyjny, 2 - wzmacniacz porównujący, 3 - źródło wzorcowego napięcia, 4 - element próbkujący

Ti

^Rys 5.6. Schemat blokowy podstawowego układu szeregowego stabilizatora z ujemnym sprzężeniem zwrotnym