Исследование стабилизаторов напряжения постоянного тока, страница 2

усилителе

рассмотрим принцип действия такого стабилизатора. На (рис.5.3) резистор Лб и стабилитрон Д образуют параметриче­ский стабилизатор, который создает опорное напряжение Uon, по­ступающее на неинвертирующий вход операщ иного усилителя ОУ. На инвертирующий вход этого усилителя поступает часть вы­ходного напряжения, снимаемого с резистора R^. Таким образом на входах операционного усилителя происходит непрерывное сравне­ние двух указанных напряжений.

При номинальных значениях напряжения на входе стабили­затора и тока нагрузки на входе операционного усилителя образует-•я напряжение, воздействующее на базу транзистора Т и обеспечи-иающее номинальное значение выходного сопротивления транзи­стора постоянному току. При этом напряжение t/BUX на нагрузке бу­дет равно разности напряжений [/„ч и падения напряжения на сопротивлении транзистора.

При увеличении входною напряжения t/BX стабилизатора или уменьшения тока нагрузки /„ напряжение J7,ux повысится, отклоня­ясь от номинального значения. Это приведет к увеличению напря­жения, снимаемого с Rp,r. Поскольку опорное напряжение остается практически неизменным, разность напряжений между инверти­рующим и неинвертирующими .входами ОУ при этом возрастает. Положительное приращение напряжения на инвертирующем входе приведет к росту отрицательного приращения на выходе ОУ, т.е. к уменьшению напряжения на базе транзистора Т и, соответстпенно, к увеличению его выходного сопротивления. Вследствие этого паде­ние напряжения на транзисторе Т увеличивается и выходное напря­жение ияых приобретает значение, близкое к номинальному.

При изменении тока нагрузки /„ по вышеуказанным причи- -нам выходное Напряжение также будет стабилизироваться.

Стабилизаторы, помимо стабилизации напряжения, обеспе­чивают снижение его пульсаций за счет уменьшения, переменных составляющих выходного напряжения.

Изменением положения потенциала Лра. (оис.5.3) можно из­менять напряжение на базе транзистора Т и, соответственно, его вы­ходное сопротивление. Таким образом, плавно изменяется напряже­ние на выходе стабилизатора.

В заключение отметим, что вследствие большого коэффици­ента усиления операционного усилителя коэффициент стабилизации стабилизатора может быть весьма большим (сотни и тысячи единиц).

Описание лабораторной установки

Исследование параметрического стабилизатора производит­ся на макете по схеме, показанной на рис.5.4. Подключение источ­ников питания Un и измеригельных приборов осуществляется с по­мощью соединительных проводов.

Рис. 5.4. Схема измерения характеристик параметрического стабилизатора напряжения

Исследование компенсационного стабилизатора напряжения производится по схеме, показанной ча рис.5.5, в состав которой вхо­дят интегральная микросхема К142ЕН! и несколько дополнительных деталей. Упомянутая микросхема работает ло принципу, рассмотрен­ному выше (см. рис.5.3). Ее подробная элеклрическая схема описыва­ется в литературе (см., напримеп, «Основы промышленной электро­ники» / Под ред. В.Г.ГсрасимоЕП. М: Высшая школа, 1986, с.249).

Стабилизмруемое напряжение UM подается между вывода ли (14, 16) и 8, а нагрузка подсоединяется к выводам 10 и 8. Включен­ный между зажимами 10. 11 резистор R\ служит для защиты схемы от перегрузок по току. Выходное напряжение можно регулировать, меняь соотношение между резисторами R\, R2 и ЯЗ. Конденсаторы С'1 и С2 включены для устранения самовозбуждения стабилизатора.

Напряжение на вход компенсациоклого стабилизатора, так же как и для параметрического, подается от отдельного источника

46

Рис.5.5. Схема включения компенсационного стабилизатора напряжения

сеР!.иК142ЕН

питания, а для измерения входного и выходного напряжений под­соединяют электронные вольтметры.