о стабілізатора послідовного типу представлена ??на рис. 9.3, а. У цій схемі регулюючий елемент РЕ включений послідовно з навантаженням і грає роль керованого баластного опору.
Різницевий сигнал неузгодженості, формований схемою порівняння СС, надходить на вхід підсилювача постійного струму У, посилюється і впливає на регулюючий елемент РЕ.
При позитивному сигналі неузгодженості gt; 0 опір РЕ зростає і падіння напруги на ньому збільшується. Так як РЕ і навантаження включені послідовно, то при збільшенні вихідна напруга зменшується, прагнучи до значення.
При негативному сигналі неузгодженості lt; 0, навпаки, внутрішній опір РЕ і падіння напруги на ньому зменшуються, що призводить до зростання вихідної напруги.
Принципова схема компенсаційного стабілізатора напруги послідовного типу на транзисторах наведена на рис. 9.3, б. Роль регулюючого елемента в цій схемі грає транзистор. При збільшенні вихідна напруга зростає за абсолютним значенням, створюючи негативний сигнал неузгодженості напруги на вході підсилювача постійного струму, виконаного на транзисторі. Струм колектора транзистора зростає, а потенціал колектора стає більш позитивним щодо потенціалу землі. Напруга база - емітер транзистора зменшується, що призводить до зростання внутрішнього опору транзистора і падіння напруги на ньому. Вихідна напруга при цьому зменшується, прагнучи до колишнього значення.
Принципова схема компенсаційного стабілізатора напруги
На малюнку представлена ??принципова схема компенсаційного стабілізатора безперервної дії з послідовним РЕ. Регулюючий елемент виконаний на транзисторі VT1, УПТ на транзисторі - VT2, джерелом еталонного напруги служить стабілітрон VD, резистор R 2 обмежує струм стабілітрона. Дільник напруги виконаний на резисторах R 3, R 4.
При зростанні напруги U 1 в первинний момент часу зростає напруга на навантаженні U 2 і напруга зворотного зв'язку U ОС, що знімається з нижнього плеча дільника напруги R 4. Напруга помилки U e збільшується, потенціал емітера транзистора VT2 залишається постійним, а потенціал бази стає найбільш позитивним. Транзистор VT2 відкривається, що призводить до збільшення струму I K2. За законом Кірхгофа для вузла: I? 1=I 1 - I K2, тому струм бази транзистора VT1 зменшується і транзистор прізакривается. Падіння напруги? U КЕ1 збільшується, а напруга в навантаженні відновлюється.
Розглянемо переміщення робочої точки на вихідних характеристиках транзистора (РЕ) при зростанні вхідної напруги. При цьому навантажувальна пряма переміщається паралельно вправо по відношенню до навантажувальної прямої для номінального рівня U 1ном.
При зростанні напруги U 1 катет прямокутного трикутника U 2 залишається постійним, змінюється падіння напруги? U КЕ1=U 1 - U 2. Робоча точка переходить з положення «1» в «2».
Розглянемо принцип дії компенсаційного стабілізатора при зміні струму навантаження.
При зростанні струму навантаження зростає споживаний струм від джерела I К1, що призводить до збільшення падіння напруги на РЕ -? U КЕ1 і зменшенню напруги на навантаженні. Робоча точка переходить з положення «1» в «2» і відбувається прочинення транзистора VT1 за рахунок збільшення струму бази. Напруга на навантаженні відновлюється.
Способи підвищення якості стабілізації в компенсаційних стабілізаторах безперервної дії
Існують наступні способи підвищення якості стабілізації в компенсаційних стабілізаторах безперервної дії:
. Збільшення коефіцієнта посилення по постійному струму за рахунок використання в якості УПТ замість транзистора операційного підсилювача . При цьому підвищується коефіцієнт стабілізації за рахунок збільшення коефіцієнта посилення, але знижується стійкість системи з замкнутою ООС. Включення ланцюгів корекції (інтегро-дифференцирующих ланок) виключає частотні зміни коефіцієнта посилення і підвищує стійкість. На малюнку наведена схема компенсаційного стабілізатора з паралельним РЕ і операційним підсилювачем. При зростанні напруги U 1 в первинний момент часу збільшується напруга на навантаженні U Н. Це призводить до збільшення напруги зворотного зв'язку та підвищенню позитивного потенціалу на базі транзистора VT1. Транзистор VT1 відкривається, зростає струм, споживаний від джерела U 1, збільшується падіння напруги на баластному резисторі R1 і напруга на навантаженні відновлюється.
Для збільшення коефіцієнта посилення УПТ можна збільшити опір навантаження R1 і, відповідно, напруга живлення і подавати його на УПТ від окремого зовнішнього джерела з великим рівнем ...
