Главная Операционные усилители




Рис. 19.5. Зенеровский диод, управляющий последовательным пропускающим

транзистором.

ется его назначением) для управления последовательным пропускающим транзистором. Такая схема показана на рис. 19.5.

Последовательный пропускающий транзистор Qi используется как переменный электронный резистор. С помощью опорного диода Д] на его базе поддерживается постоянное напряжение. Напряжение на эмиттере зависит от потребления тока и от напряжения между базой и эмиттером Убэ- Оно будет иметь следующее значение:

•вых - Уз

(19.4)

Если ток на выходе возрастает, то выходное напряжение уменьшается. Тогда для выполнения равенства (19.4) Убэ должно возрастать. При этом транзистор Qi открывается и значительно уменьшает свое сопротивление. В результате вых возрастает до своего равновесного значения. Хотя эта схема также подвержена в некоторой степени температурному дрейфу, она значительно лучше для тех случаев, где ожидается большой динамический диапазон тока нагрузки или большой потребляемый ток.

Современный вариант идеи последовательного регулятора реализован в стабилизаторе напряжения на трехвыводной ИС. Благодаря тому что эти устройства имеют только три вывода, и поэтому их очень легко применять на практике, они почти вытеснили другие типы стабилизаторов в диапазоне токов от 100 мА до ЗА. Для большинства конструкций, в которых требуются умеренные уровни токов, применение стабилизаторов на трехвыводной ИС представляет, по-видимому, наиболее разумный подход.

На рис. 19.6, а показана схема включения типичного стабилизатора напряжения на трехвыводной ИС. Напряжение Евх - это неотфильтрованный выход выпрямителя источника питания,



Евих


(Вид спереди)


(Вид снизу)

Вывод 3-корпус

(Вид снизу)

Рис. 19.6. Стабилизатор на трехвыводной ИС в корпусах различных типов.

а вых - стабилизированное выходное напряжение. Строго говоря, без конденсаторов С\ и Сч можно обойтись, но они способствуют улучшению характеристик. Конденсатор Су используется для обеспечения стабильности системы, а конденсатор Сг- для улучшения передаточной характеристики. Он необходим из-за того, что неожиданное увеличение нагрузки не может быть отслежено стабилизатором. В этом случае ток в схеме поддерживает конденсатор Сг.

На рис. 19.6, б-г показана цоколевка некоторых стандартных стабилизаторов на ИС. Как правило, интегральные схемы в корпусе, показанном на рис. 19.6,6, предназначены для токов до 100 мА. Норма тока для других двух типов обычно составляет 1 А, хотя выпускаются и стабилизаторы в корпусе ТО-3, рассчитанные на 3 А, и, как сообщается, существует стабилизатор, вырабатывающий ток 10 А.

При использовании схемы рис. 19.6, а трехвыводный стабилизатор обеспечивает весьма приличную стабилизацию. Значение выходного напряжения устанавливается фирмой-изготовителем и может быть определено по номеру схемы.

Популярный стабилизатор на 5 В - это серия LM309. Схема LM309 рассчитана на 100 мА, она выпускается в корпусе ТО-5. Схема LM309K - это устройство на 1 А, выпускаемое в корпусе ТО-3. Кстати, большинство таких схем может работать при токе до 1,5 А, если поместить их на большой ребристый радиатор.

Устройства серии LM340 и LM320 выпускаются в одноампер-ных корпусах обоих типов, показанных на рис. 19.6, s и г. Они



выпускаются на уровни напряжения 5, 6, 12, 15, 18 или 22 В. Номинал можно определить по суффиксу, написанному через дефис после номера схемы. Например, LM340-12 - это стабилизатор на 12 В.

LM340 - это устройство с положительным по отношению к земле напряжением, а LM320 воспринимает отрицательное по отношению к земле напряжение.

На практике часто используется эквивалент серии LM340/LM320 - схемы серии 7800/7900 фирмы Motorola. Схемы 7800 - это стабилизаторы положительного напряжения, а схемы 7900 - отрицательного. Последние две цифры в номере схемы говорят о номинальном выходном напряжении, например:

Номер схемы Напряжение, В

7805 5

7812 12

7815 15

7818 18

(подобные же условные обозначения применяются и в серии 7900).

Если любой из этих стабилизаторов установлен на радиаторе, то он работает лучше и надежней. Для этих целей можно купить промышленный или некондиционный ребристый радиатор или прикрепить болтами корпус типа ТО-З/ТО-200 к алюминиевому шасси.

В схеме, подобной той, которая показана на рис. 19.6, а, выходное напряжение и его номинальное значение будут весьма близки друг к другу. Значения, далекие от номинальных, можно получить в схеме, подобной той, что показана на рис. 19.7, ценой некоторого ухудшения качества стабилизации. Выходное напряжение в схеме рис. 19.7 определяется выражением

£вых = £о(1 + ад) + /2. (19.5)

где Ео - номинальное выходное напряжение в трехвыводном режиме (по схеме рис. 19.6, а).

Учтите, однако, что при этом для большинства выводных устройств стабилизация ухудшается, причем степень ухудшения примерно пропорциональна изменению уровня выхода.

Одно из возможных применений схемы рис. 19.7 - это настройка значения выходного напряжения точно на заданный уровень. Большая редкость, если трехконтактное устройство вырабатывает точно номинальное напряжение. Я проверил ряд стабилизаторов на 5 В и обнаружил, что они дают напряжения в диапазоне от 4,92 до 5,12 В и ни один не дал точного значения 5 В. Схему рис. 19.7 рекомендуется использовать тогда, когда требуется высокая точность при больших и малых нагрузках.



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 [100] 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126


0.0341