Ra2 -

/а? мин 100.10- = 0,15Л1ож = J?,.

В графе 15 указано смещение на сетке второго каскада усилителя Ecz, которое находим из анодных характеристик лампы 6Н2П в режиме микротоков (рис. 17-43). Отрицательное смещение не должно быть меньще чем 0,8 в.

В графе 16 указано анодное напряжение Eai первого каскада усилителя (лампа JIs)

Eai =

{Ее

= - = 88е.

В графе 17 указаны анодные токи первого каскада усилителя /ai- Задаемся /ai= =88 мка и находим сопротивление анодной нагрузки первого каскада

+ £c2l

Ral =

88-10-

= 1 Mom = Re-

В графе 18 указано смещение на сетке первого каскада усилителя £ci. которое находим из характеристик (рис. 17-43). При данном способе расчета не удается определить из анодных характеристик изменение смещения Eci, так как оно очень мало.

Зная минимальный ток делителя (Ru Ri, Rs) /д.мин =1 ма, находим:

/?1 + /?2 + /?з = ~7 =

д.мин

= , ,р-з =250 ком =R.

Требуемая регулировка выходного тока ст будет получена при

2 - ОП

к-макс

= 176-250.103.

/к.макс к.мин (70 - 54) 10-3 70-10-3.54-10-3.4,7-10 = 40 ком.

Выбираем /?2=47 ком. Определяем средний ток делителя

£к.макс+ -Ек.мин

2Rj,

330 + 250

2-250-103

и находим

7?1 = -0,5/?г = д

- 0.5-47-103 я

= 1,16-10-

1,16-10-3 130 ком;

RsRr - {Ri + R2) = = 250-103 ( 47) 103 = 75 ком.

В схеме стабилизатора тока временная и температурная стабильность тока нагрузки /ст зависит не только от стабильности сопротивлений делителя /?д, но и от стабильности катодного сопротивления Rk. Поэтому для этих цепей рекомендуется использовать проволочные резисторы или резисторы, имеющие малые и близкие ТКС одного знака.

Относительную нестабильность тока нагрузки при изменении питающего напряжения можно определить из выражения

КпстЯк /?1 + 0,5/?2

где Д £с2- изменение напряжения на сет.

ке второго каскада усилителя при заданном изменении напряжения на входе стабилизатора (±10%); Ку1 - коэффициент усиления первого каскада усилителя;

0.05-100

Д/ст(%)

30-70-10-3.4,7-10 250-103

[130 + 0,5-47) 103

0,001%.

Такая высокая стабильность объясняется большими коэффициентами усиления регулирующей и усилительной ламп.

Внутреннее сопротивление стабилизатора тока в данном ejny4ae лучше определить экспериментально, так как расчет может дать значительную ошибку. Измеряя изменение тока нагрузки Д/ст при заданном изменении напряжения на нагрузке Дн. можно определить внутреннее сопротивление из выражения

Д£н

~т/--

в данном случае величина Zj составит несколько мегом.

Исходными данными для расчета выпрямителя, питающего стабилизатор, являются:

выпрямленное напряжение .

£евн-1 00 1 580-100 100 -р ~ 100-10

= 1 755е;

выпрямленный ток

/о =/ет.макс = 80 Жй.

Коэффициент пульсации выбирается в пределах 0,5-17о> исходя из соображений, изложенных в методике расчета стабилизатора напряжения (см. стр. 357).

. Среди других схем стабилизаторов тока следует отметить аналогичную схему стабилизатора с одним каскадом усиления

постоянного тока (рнс. 17-44). В этой схеме, как и в схеме на рис. 17-41, источник опорного напряжения и УПТ питаются от напряжения, которое падает на катодном сопротивлении R. Расчет схемы на рис. 17-44 мало отличается от приведенного выше расчета схемы с двухкаскадным УПТ.

Рис. 17-44. Схема стабилизатора тока с однокас-кадным УПТ.

Рис. 17-45. Схема стабилизатора тока без УПТ.

17-7. ТРАНЗИСТОРНЫЕ КОМПЕНСАЦИОННЫЕ СТАБИЛИЗАТОРЫ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Основные схемы стабилизаторов

Транзисторные стабилизаторы напряжения представляют собой системы автоматического регулирования, в которых с заданной точностью поддерживается постоянным

Ье.г

Uti3

Рис. 17-46. Блок-схема транзисторного стабилизатора.

РЭ - регулирующий элемент; СС - схема сравнения: УЯТ - усилитель постоянного тока.

напряжение на выходе независимо от изменения входного напряжения, тока нагрузки и параметров схемы. Блок-схема типового стабилизатора представлена на рис. 17-46. Входное напряжение {7ех1 поступает на регулирующий элемент (РЭ), с выхода которого снимается выходное напряжение Свых

На рис. 17-45 показана схема стабилизатора тока без УПТ. В этой схеме через катодное сопротивление (резистор R) протекает изменяющийся в процессе работы, ток экранирующей сетки /сэ , что ухудшает стабильность тока нагрузки / и является основным недостатком схемы. Для повышения стабильности тока при изменениях входного напряжения До между плюсом этого напряжения и катодом регулирующей лампы JJi включают резистор /?б, величина которого определяется из выражения

/?6 w Р-р /?5,

где (Хр - коэффициент усиления регулирующей лампы.

Расчет режима схемы на рис. 17-45 во многом сходен с приведенным выше расчетом и не представляет трудностей.

Следует подчеркнуть, что во всех без исключения схемах стабилизаторов напряжения и тока регулирующие и усилительные лампы должны работать без сеточных токов.

-Й 0-V,b Uei, +0 0+

упт.сс

-is +0

Рис. 17-47. Основные регулирующие элементы транзисторных стабилизаторов (на р-п-р приборах).

о - последовательный регулирующий- транзистор; б - по-2ледоЕательный регулирующий транзистор с шунтом; в - параллельный регулирующий транзистор.

меньшее t/sxi. Помимо полезной нагрузки, выходное напряжение поступает на вход схемы сравнения (СС), куда также подается стабильное опорное напряжение Сон-Разность выходного (или части выходного)

и опорного напряжений поступает на вход усилителя постоянного тока (УПТ), где она усиливается и подается в необходимой фазе на регулирующей элемент. Это вызывает такое изменение напряжения на регулирующем элементе, что значение выходного напряжения восстанавливается с заданной степенью точности. Кроме напряжения 17вх1, в схеме могут действовать и другие напряжения {Uex2, ехз и т. д.).

В отдельных стабилизаторах УПТ могут отсутствовать, УПТ и схемы сравнения могут быть объединены и т. д.

Схемы регулирующих элементов. Существует три основных типа транзисторных регулирующих элементов в стабилизаторах - последовательный, последовательный с шунтом и параллельный (рис. 17-47).

Обычно регулирующий элемент представляет собой каскадное соединение транзисторов Гц, Ti2, Г13, называемое составным транзистором (рис. 17-48), причем Гц

0-0+

УПТ, с с

Рис. 17-49. Основные схемы сравнения с однокас-кадными УПТ (на одном транзисторе).

а-и > и- б-и

Рис. 17-48. Составной регулирующий транзистор в схеме стабилизатора.

может состоять из нескольких параллельно включенных транзисторов. В этом случае удобно при расчетах заменять все транзисторы, входящие в составной, одним эквивалентным транзистором Ту. Коэффициент усиления р составного транзистора равен произведению коэффициентов усиления отдельных транзисторов.

Рабочая точка в составном транзисторе в-режиме малых токов нагрузки и с учетом повышенных температур обычно задается резисторами смеш.ения (R12, Ris).

Последовательные РЭ получили наибольшее распространение. Они имеют большой к. п. д. схемы и малую мощность рассеяния регулирующего транзистора.

Последовательные РЭ с шунтом практически используются при неизменном токе нагрузки стабилизатора. В них при равном к. п. Д. мощность рассеяния регулирующего транзистора меньше, чем в схеме без шунта.

Параллельные РЭ по к. п. д. и мощности рассеяния регулирующего транзистора уступают последовательным и применяются в схемах, где короткое замыкание на выходе не должно (без специальных схем защиты) выводить стабилизатор из строя, а также в низковольтных стабилизаторах на напряжения до 5 в.

Схемы сравнения и УПТ. Существует большое разнообразие схем сравнения, УПТ

Рис. 17-50, Основные схемы сравнения с дифференциальным УПТ.

°-вых > IJon- б - вых > оп: fK2 fon: -еых оп: - вых < оп: модификация схемы г с дополнительным делителем выходного напряжения.