142ЕН5А

Сф1

R1

R2

Сф2

Сопротивление резистора определяется из формулы:

ввы1

R2 =

(U +1 R,)

V выхпотр 1 /

Рис. 106. Стабилизатор с повышенным фиксированным напряжением.

где 1потр ток, потребляемый микросхемой. Значение резистора R1 задается. Вместо резистора R2 можно использовать диоды или стабисторы. Методика проектирования компенсационных стабилизаторов напряжения заключается в выборе необходимых микросхем, расчетов делителей, и подборе радиаторов для ИС. Величина емкостных фильтров Сф1 и Сф2 берется из справочной литературы. Обычно Сф2 > 10 мкФ. Напряжение на микросхеме должно быть не менее 2 вольт, однако увеличение этого напряжения приводит к существенному снижению КПД стабилизатора и увеличению массогабаритных показателей за счет радиаторов. Компенсационные стабилизаторы напряжения применяются при небольших нагрузочных токах. Ключевые стабилизаторы напряжения обеспечивают значительно больший КПД за счет того, что транзисторный ключ работает в ключевом режиме. При этом снижаются массогабаритные характеристики стабилизатора. Однако в ряде случаев такие стабилизаторы являются источником импульсных помех, что снижает информационную надежность электронной аппаратуры.

Ключевые стабилизаторы (рис.107) содержат накопительную индуктивность (дроссель) L, включенную последовательно с нагрузкой Rjj. Для сглаживания пульсаций в нагрузке параллельно ей включен конденсатор Сф. Ключевой транзистор VT включен между источником питанияи

накопительной индуктивностью L. Устройство управления включает и выключает транзистор VT в зависимости от значения напряжения на нагрузке

i

vt

l

vd

устройство управления

Рис. 107. Ключевой стабилизатор напряжения.

При открытом состоянии транзистора напряжения поступает на выход и одновременно энергия запасается в дросселе. При r отключении транзистора в нагрузке течет ток за счет емкости Сф и самоиндукции дросселя L.

По виду управления ключевые стабилизаторы подразделяются на импульсные и релейные.

21

R2

R3 R5

R4

С

ZSVD2

I

U вых

Uупр

tl f2 t3 f4 t5 f6

JVT1

JVDlI

Рис 108. Схема релейного стабилизатора напряжения (а) и временная диаграмма его работы (б).

В первых - частота управляющих сигналов постоянна, задается внешним генератором, однако в процессе работы изменяется скважность.

В релейных стабилизаторах напряжения управляющие сигналы формируются с помощью компаратора и зависят от выходного напряжения. На рис.108 приведена схема релейного стабилизатора напряжения.

Предположим в момент времени t1 напряжение ивых выше требуемого (U1>U2), тогда напряжение на выходе ДА1 положительное, транзистор VT2 открывается, а транзистор VT1 запирается. Ток дросселя, протекая через диод VD1, отдает накопленную энергию в нагрузку. По мере уменьшения энергии дросселя выходное напряжение стабилизатора уменьшается и в момент времени t2 компаратор запирает транзистор VT2. При этом открывается транзистор VT1 и на вход ЬфСф фильтра прикладывается напряжение близкое к ив,.

Ключевые стабилизаторы напряжения имеют небольшие габаритные размеры.

t

t

t

t

Контрольные вопросы

1.В чем отличие нелинейного элемента от линейного?

2.Назовите основные графоаналитические методы расчета нелинейных цепей.

3.В чем заключается метод пересечения характеристик?

4.По каким признакам классифицируются усилительные устройства?

5.Назовите основные характеристики усилителя.

6.Назовите основные параметры усилителя.

7.Какие искажения усиленного сигнала Вы знаете и в чем причина их появления?

8.Что такая обратная связь в усилителе?

9.Какие виды обратной связи Вы знаете?

10.Основные режимы работы усилителя. 11.Основные особенности работы усилителя в режиме А.

12. Перечислите основные методы стабилизации работы усилителя по схеме с

ОЭ.

13.Чему равны Kj, Ku, KP в усилителях с ОЭ? 14.Чему равны Kj, Ku, KP в усилителях с ОК?

15.Что представляет собой дифференциальный усилитель?

16.Чему равен коэффициент Ku для дифференциального усилителя?

17.Какие сигналы называются синфазными?

18.Чему равен Ku многокаскадного усилителя?

19.Что такое дрейф нуля УПТ?

20.С какой целью в качестве первого каскада УПТ выбирают дифференциальный усилитель?

21.Принцип работы УПТ с преобразованиями сигнала.

22.Что такое избирательный усилитель?

23.Классификация усилителей мощности.

24.Почему в двухтактных усилителях мощности с трансформаторным выходом, работающих в режиме АВ, нелинейные искажения меньше, чем при работе в режиме В?

25.Что такое ОУ?

26.Пе речислите основные параметры ОУ.

27.Классификация ОУ.

28.Какие требования предъявляются к прецизионным ОУ?

29.Какой вид обратной связи используется в повторителе на ОУ?

30.Докажите, почему Ku инвертируемого усилителя может быть меньше 1?

31.Объясните, почему входные резисторы на входах ОУ желательно иметь одинаковыми?

32.Нарисуйте схему стабилизатора тока на ОУ.

33.Что представляют собой активные фильтры?

34.Как обеспечить защиту от короткого замыкания в ОУ?

35.Что такое "балансировка" ОУ?

36.В каких случаях применяется автоматическая установка нулей ОУ?