При расчете делителя R4, Rs задаемся, током /д2 через него в пределах 1-2 ма:

£с1 + £аг 5+110

1-10-3

= 115 (ближайший номинал 120 ком);

Ri

= 30;

1-10-3 33 ком.

- 120-103=

Ограничивающее сопротивление Яотр (Rs) находим по формуле

р £ст-£сп 250-150

/оп + /д2 ~ (8 + 1)-10-3

rt 11 ком = Re.

Максимальная мощность, рассеиваемая на ограничивающем сопротивлении,

г, (ет.макс Еоп)

R макс

(275-150) 11-103

= 1.42 вт.

Находим токи через стабилитрон при минимальном выходном напряжении (225 в)

/оП.МНН-

,-£о

225 - 150

Rorp

- 1-10-3 = 5,8 ма

11-103

и при максимальном выходном напряжении (275 в)

275-150 11-103

р - /дз =

Когр

1-10-3 = 10,4 ма.

Токи через стабилитрон не выходят за допустимые пределы (5-30 ма).

Антипаразитную емкость Сг обычно подбирают экспериментально. Ее величина колеблется от 0,1 до 10 мкф в зависимости от параметров схемы стабилизатора. Кроме того, для устранения самовозбуждения участок сетка - катод второго каскада усилителя (Лг) часто шунтируют сопротивлением 50-lOO ком, а между катодом второго каскада и отрицательным полюсом выходного напряжения включают емкость 150- 500 пкф.

Для определения нестабильности выходного напряжения используем выражение

Д£сх(/о)- Ri + 0,5R,

где Д£с2 - изменение напряжения на сетке второго каскада усилителя при заданном изменении напряжения на входе стабилизатора (±10%);

/Су1-коэффициент усиления первого каскада усилителя. Полагая, что /Cyi 20, находим для /н =60 ма

Д£ет(%)

2,4-100

20-260

250-103

0,08%.

(130 + 0,5-47) 103

Для определения внутреннего сопротивления стабилизатора при медленных изменениях тока нагрузки воспользуемся выражением

KyiAI /?1 + 0,5/?2

где А - изменение напряжения на сетке второго каскада усилителя при заданном изменении тока нагрузки Д /н =20 ма. Тогда, при минимальном питающем напряжении (90%)

. Zi я я X

20-20-10-3 250-103

(130 + 0.5-47) 103

2,5 ом.

Внутреннее сопротивление стабилизатора можно определить экспериментально, используя выражение

где А Ест - изменение выходного стабилизированного напряжения при изменении тока нагрузки на

Д/н.

Исходными данными для расчета выпрямителя, питающего стабилизатор, являются:

выпрямленное напряжение

Ео =

-о мнн

-100

100 -р

выпрямленный ток 0 = Ig макс

315-100 100 - 10

: 70 ма.

= 350 в;

Пульсация выпрямленного напряжения не должна быть большой, так как переменная составляющая пульсации накладывается на анодное напряжение регулирующей лампы. Поэтому коэффициент пульсации выпрямленного напряжения не должен превышать 0,5-1%, что в данном случае соответствует амплитуде пульсации 1,75-3,5 в. Очевидно, что уменьшение минимального анодного напряжения (40 в) на 3,5 в не опасно, так как не вызовет появления сеточного тока, нарушающего работу стабилизатора.

Кроме стабилизатора напряжения с двухкаскадным УПТ, находит применение схема с однокаскадным УПТ (рис. 17-38). В этой

схеме для повышения коэффициента стабилизации УПТ иногда выполняется на маломощном тетроде или пентоде. Расчет схемы

Рис. 17-38. Схема стабилизатора напряжения с однокаскадный УПТ.

Общий минус стабилизаторов тложитемных напряжений

I стабилизаторов fij I положительных I иалрижеиий

Стабилизатор

отршщтельного тпрпжения

Рис. 17-39. Схем,! стабилизатора напряжения с каскодным УПТ.

почти не отличается от расчета, приведенного выше. Ограничивающее сопротивление огр (Ri) рассчитывается по формуле

D СТ -ОП

Когр- ,

Стабилизатор с каскодной схемой УПТ. В тех случаях, когда в одном блоке питания имеется несколько стабилизаторов положительных напряжений, у которых отрицательный полюс является общим (заземленным), и имеется один стабилизатор отрицательного напряжения с заземленным положительным полюсом (выполненный, например, по схеме на рис. 17-35), становится возможным использовать опорный источник стабилизатора отрицательного напряжения в качестве общего источника опорного напряжения для всех стабилизаторов блока.

Для этого в стабилизаторах положительных напряжений применяется так называемая каскодная схема УПТ (рис. 17-39). Каскодная схема обладает коэффициентом усиления несколько меньшим, чем двухкаскад-ная схема, но большим, чем однокаскадная схема УПТ.

В схемах стабилизаторов с общим источником опорного напряжения все выходные напряжения следят за колебаниями опорного напряжения. Так, например, при изменениях опорного напряжения, вызванных колебаниями окружающей температуры, одновременно с тем же знаком и почти на столько же процентов изменяются все выходные напряжения. Это свойство оказывается полезным при питании различных устройств, где одновременные и пропорциональные изменения питающих напряжений позволяют в некоторой степени взаимно компенсировать ошибки, которые возникали бы в этих устройствах при хаотичных отклонениях питающих напряжений от своих номиналов.

Расчет схемы на рис. 17-39 отличается от расчета схем на рис. 17-35 и 17-38 только расчетом делителя {R Rz, Rs, Rt) и УПТ.

При расчете делителя следует иметь в виду, что падение напряжения на участке (/?1-!-0,5/?2), как и в схемах на рис. 17-35 и 17-38, почти равно опорному напряжению. Для регулировки выходного напряжения переменное сопротивление R2 должно быть равно

Ест.м акс Ест.мин

(£ ст.макс Ь £оп)(£ст.мин -\-Е оп)

Есг+ Доп д1

Остальные сопротивления делителя определяют по формулам:

Rs-\-Ri = RKi~(.RiR2); Esi

- o,5i?2;

I Дс I -f- -аг Дет - Да

д1 Д1

где Да1 и Да2 - анодные напряжения ламп первого и второго каскадов УПТ.

Как видно из последних формул, выбор сопротивлений Rs и Rt тесно связан с расчетом усилителя постоянного тока.

При расчете УПТ вначале следует задаться минимально возможным анодным током второго каскада /аг мин (лампа Л) и определить сопротивление анодной нагрузки Rs по формуле

I -с.мин I ай мин

Далее вычисляют максимальный анодный ток второго каскада /аамакс при I смакс I По анодным характеристикам лампы в режиме микротоков выбирают минимально возможное анодное напряжение аамин при токе /а2макс. И отрицательном напряжении на сетке Ес2 ие менее 0,8 в. По вышеприведенной формуле находят величину Rt, используя значения £с-макс и 32 мин- Анодный ток первого каскада /аг (лампа Лз) выбирают в 5-10 раз больше максимального тока второго каскада. Анодное напряжение первого каскада

Eal = Ест - ( I -Ес.макс I + аз мин)

ДОЛЖНО быть таким, чтобы при выбранном токе / al отрицательное смещение £ci было не менее 0,8 в.

Сопротивление Rs находят по указанной выше формуле.

Большая часть анодного тока первого каскада протекает через сопротивление Re, равное

г, I с.(..акс I Ч~ 32 мин al аз макс Емкость Ci определяют из выражения 1,5-106

/№ + /?4)

-, мкф.

При расчете стабилизатора отрицательного напряжения следует учитывать токи делителей всех стабилизаторов положительных напряжений, протекающие через ограничивающее сопротивление R?.

В рассмотренных схемах электронных стабилизаторов напряжения ложный сигнал, вызываемый изменением нестабилизи-рованного напряжения накала усилителя постоянного тока, влечет за собой некоторое изменение выходного стабилизированного напряжения. Ухудшение стабильности выходного напряжения происходит в основном за счет ложного сигнала, возникающего в первом каскаде усилителя и имеющего относительно большую величину по сравнению с полезным сигналом. Для подавления ложного сигнала, вызванного колебаниями напряжения накала, применяется схема усилителя постоянного тока с катодной компенсацией.

Схемы стабилизаторов с однокаскадным УПТ с катодной компенсацией и с двухкаскадным УПТ (первый каскад которого выполнен по схеме с катодной компенсацией), приведены на рис. 17-40, Применение этих схем особенно целесообразно в тех случаях, когда при больших колебаниях напряжения накала (порядка ±107о) требуется высокая стабильность выходного напряжения.

В УПТ с катодной компенсацией триод с анодной нагрузкой является усилителем, а триод без анодной нагрузки служит исключительно для комненсации ложного сигнала, вызываемого колебаниями напряжения накала. Увеличение напряжения на-

кала вызывает увеличение анодного тока усилительного триода и увеличение паде-= ния напряжения на катодном сопротивлении Rk- При этом отрицательное смещение иа сетке этого триода возрастает, стремясь вернуть анодный ток к прежнему значению- Однако, для того чтобы ток усилительного триода приблизился к прежнему

Рис. 17-40. Схемы стабилизаторов напря жения с УПТ с катодной компенсацией, с - с однокаскадным УПТ; jO - c двухкаскадным УПТ.

значению, необходимо, чтобы отрицательное смещение, подаваемое на сетку с катодного сопротивления, было больше смещения, которое было до изменения напряжения накала. Для создания этого дополнительного отрицательного напряжения служит компенсирующий триод, анодный ток которого также увеличивается при увеличении напряжения накала. Это приводит к появлению дополнительного падения напряжения на катодном сопротивлении и увеличению отрицательного смещения на сетке усилительного триода. В результате анодный ток усилительного триода будет стремиться уменьшиться и вернуться к первоначальному значению. При уменьшении напряжения накала схема работает в обратном порядке. Чем меньше отличаются друг от друга параметры триодов, тем эффективнее работает схема компенсации.

В схемах на рис. 17-40 падение напряжения на резисторе /?к почти равно опорному напряжению £оп и напряжению на участке делителя (нижнем), с которого снимается полезный сигнал. Коэффициент