Электронные стабилизаторы напряжения

Параметрические стабилизаторы напряжения обес­печивают невысокую степень стабилизации, так как для изменения тока стабилитрона напряжение на нем, а следовательно, и на нагрузке должно изменяться. Зна­чительно лучшую стабилизацию выходного напряжения обеспечивают электронные стабилизаторы. Простейшая схема такого стабилизатора представлена на рис. 12. Здесь стабилитрон является источником опорного нап­ряжения и обеспечивает постоянный потенциал базы транзистора, который включен по схеме эмиттерного повторителя. Выходное напряжение равно опорному с точностью до малой величины падения напряжения на эмиттерном переходе транзистора. Ток нагрузки может. во много раз превосходить номинальный ток стабилит­рона.

Рис. 12.Простой элект­ронный Рис. 13.Регулируемый стабилизатор

стабилизатор на­пряжения напряже­ния

Еще лучшую стабилизацию обеспечивают схемы, со­держащие усилители разностного сигнала между вы­ходным напряжением и опорным. Одна из таких схем показана на рис. 13. Транзистор VT1 является регу­лирующим, а транзистор VT2 - усилительным. Часть выходного напряжения при помощи делителя поступа­ет на базу усилительного транзистора, потенциал эмит­тера которого фиксирован стабилитроном. Усиленная разность этих напряжений воздействует на базу регу­лирующего транзистора, управляя выходным напряже­нием. При увеличении входного напряжения выходное также незначительно увеличивается, усилительный транзистор приоткрывается, его коллекторный ток уве­личивается и потенциал коллектора, а стало быть, и базы регулирующего транзистора уменьшается. Регули­рующий транзистор подзапирается и гасит избыток входного напряжения. За счет усиления изменения вы­ходно- го напряжения оказываются во много раз меньше изменений входного. Переменный резистор позволяет осуществить регулировку выходного напряжения. Существует большое разнообразие схем электрон­ных стабилизаторов напряжения, рассмотреть которые при ограниченном объеме книги нет возможности. Все они построены по рассмотренному принципу. В качест­ве усилительного элемента вместо одного транзистора может использоваться два или операционный усили­тель в интегральном исполнении. В качестве регули­рующего элемента часто используют составной транзистор. Применяются прецизионные стабилитроны, кото­рые характеризуются очень малыми изменениями нап­ряжения стабилизации при изменениях температуры. Если эмиттерный ток усилительного транзистора недо­статочен для нормальной работы стабилитрона, исполь­зуется дополнительный балластный резистор, подклю­ченный либо к входному напряжению, либо к дополни­тельному стабилизированному источнику более высоко­го напряжения. В некоторых схемах стабилитрон вклю­чается в базовую цепь усилительного транзистора. Если необходимо получить на выходе отрицательное напряжение относительно общего провода, можно с этим общим проводом соединить плюс выходного нап­ряжения стабилизатора или использовать источник от­рицательного напряжения и изменить тип проводимо­сти транзисторов стабилизатора. Имеются также схе­мы, в которых регулирующий транзистор подключен эмиттером к источнику входного напряжения, а кол­лектором — к нагрузке. Так или иначе, но принцип ра­боты стабилизатора остается прежним: стабилизация выходного напряжения осуществляется за счет гашения избытка входного напряжения на регулирующем тран­зисторе. Пульсации выпрямленного напряжения на выходе выпрямителя также представляют собой колебания напряжения и хорошо сглаживаются в стабилизаторе напряжения. Поэтому при наличии стабилизатора сгла­живающий фильтр может отсутствовать. При этом вы­ход стабилизатора часто соединяют с базой усилитель­ного транзистора конденсатором, что улучшает сглажи­вание пульсаций.