Иванов-Циганов А.И. - Электротехнические устройства радиосистем (1979) (563351), страница 36
Текст из файла (страница 36)
Это даст для т значе. нне 5,6 мкс, что заметно меньше Г, егг и е 7, Выберем параметры сглаживающего фильтра, обеспечивающего полученце импульсных пульсаций на выходе Ьй„ лгеньше 0,05 В. Для этого подсчитаем, 2 исходя нз (7.78], длительность эквивалентного импульса. Получим т, =- 7,6 мкс. Теперь найдем по (7,79) гг гг. ЕС =(Ли,1бия) т,(Т ° )1!6= =(О 8 0,05) 7,6 (50 — 7,6)116=322 мкса= .Рис. 7.25 =0,322 мГн мкФ, 8. Определим параметры фильтра, необходимые для сглаживания до заданного уровня пульсаций, вызванных асимметрией. Согласно (7.81) получим ЕСФ=(г>Еы)биы) Тз(16=(0,810,05) 50а116=2,5 10' мксэ=2,5 мГн мкФ. Для сглаживания пульсаций, вьжванных асимметрией, до заданного уровня 0,05 В требуется большее произведение ЕСФ поэтому необходимо выбрать фильтр с АСь ) 2,5 ыГн мкФ. Примем емкость конденсатора фильтра равной 50 ьгкср, тогда индуктивность дросселя фильтра должна быть больше 50 мкГн.
Среди стандартных дросселей на ток ! Л имеется дроссель с индуктнвиостыо 60 л~кГн. Омическое сопротивление его обл~оток составляет 0,45 Ом. 9, Оценим выходное сопротивление выпрямителя. Так как т (( Т, то выходное сопротивление примерно равно сунне сопротивлений вентиля и источника, что составляет 1.+ 0,3 = 1,3 Ом. Вместе с фильтром выходное сопротивление будет равно 1,75 Ом.
Глава т1(П Основные схемы построения стабилизаторов постоянного напряжения й 8,4. Принципы работы линейных стабилизаторов В источниках питания радиоаппаратуры находят применение как простейшие стабилизаторы, состоящие из одного- двух элементов, так и сложные, включающие в себя десятки транзисторов и диодов. В простых схемах стабилизаторов напряжения используют стабилитроиы.
Характеристика кремниевого стабилитроиа дана иа рис. 8.1, а, схема включения — иа рис. 8.1, б. Если рабочая точка при колеба- 166 нпях входного напряжения Е и тока нагрузки 1а пе выходит за пределы пологого участка вольт-ампериой характерцсгики (1, ( 1 ( 1,), то выходное напряжение (1 меняется очень мало и получается стабилизмроваииым.
В схему стабилизатора помимо стабилитроиа и нагрузки включается гасящий резистор 14„, служащий для удержания рабочей точки иа пологом участке характеристики стабил~тропа. При изменении входного напряжения Е меняются токи, текущие через стабилитрон 1„и гасящйй резистор, а напряжение иа выходе и ток иагрузки остаются практически постоянпымп пз-за нелинейности вольт-амперной характеристики стабилитроиа. Таким образом, изл>еяеипе входного напряжения сопровождается изменением падения напряжения иа гасящем резисторе )с„, вызванным приростом илп уменьшением тока стабилитроиа.
Изменения тока нагрузки (сопротивлеиия нагрузки) вызывакп почти такие же по величине, ио противоположные по знаку изменения 1н а1 г а) . 8.! тока стабилитроиа. Поэтому падение напряжения па гасящем резисторе и, следовательно, выходное напряжение зависят от тока нагрузки очень мало. Простые стабилизаторы ие могут обеспечить стабильное напряжение иа нагрузке, если изменения ее тока велики и выводят рабочую точку за пределы пологого участка характеристики стабилитроиа.
К 'тому же часто требуется получить и иное по величине или более стабильное напряжение, чем позволяет стабилитрои. Ббльшую стабильность и больший диапазон токов нагрузки и стабилизируемых напряжений обеспечивают стабилизаторы, в которых используют регулируемые сопротивления и обратную связь, управляющую их величиной. В качестве регулируемых сопротивлений иа постоянном токе применяют транзисторы, так как этп приборы, во-первых, управляк>тся электрическими сигвалами и, во-вторых, малоииерциоипы. Транзистор включается либо последовательно с нагрузкой (рис. 8.2, а), либо параллельно ей (рис.
8.3, а). Сигнал обратной связи берется от выходного напряжения стабилизатора и усиливается в усилителе постояв~ого тока УПТ, затем воздействует иа регулируемое сопротивление. Процессы стабилизации в схеме рис. 8.2 протекают следующим образом. Допустим входное напряжение скачком возросло иа некоторую величину ЬЕ. Это вызовет скачкообразный прирост выходного напра>кения и, следовательно, сигнала иа входе усилителя на Л(1>.
167 Выходное напряжение усилителя в соответствии с его характеристьь кой рис. 8.2, б начнет меняться и, воздействуя на базу транзистора, приведет к уменьшению тока базы. Падение напряжения на транзисторе при этом станет расти, и так как ЛЕ=Ди,', Р)+Ли((), (8.1) то будет уменьшаться первоначальное отклонение выходного напряжения ЕЬ(Уь. Этим и обеспечивается отрицательная обратная связь в схеме. В установившемся состоянии основная часть первоначального при роста выходного напряжения погасится на транзисторе, а на выходе останется лишь малая нестабильи ~н ььь ность ЛУ„ величина которой тем меньше, чем больше коэффициенты усиления усилителя и транзистора.
В схемах с параллельным включением возрастаеп ерп + + ние входного напряжения при- водит к росту выходного напряа) а) жения, которое, воздействуя на Рис. 8.2 базу транзистора, через усилитель, имеющий характеристику рис. 8.3, б приоткрывает его. Ток, аг потребляемый транзистором, воз- растает и, протекая по гасящему резистору, увеличивает падение напряжения на ием. Поскольку для приращения напряжений в такой схелье соблюдается условие <. а) и) ЬЕ =[Л(и(~)+Л!„,(()]Я,+ + ли (ь), (8.2) то с ростом ь',р выходное напряжение начнет возвращаться к прежнему уровню, т. е. ЛУ (ь) будет уменьшаться. В установившемся состоянии основная часть перьоначального возмущения оказывается погашенной возросшим падением напряжения на резисторе )г„.
Из приведенного чисто качественного рассмотрения можно сделать два важных вывода. Во-первых, выходное напряжение регулируется с некоторым запаздыванием, определяемым инерционностью как усилителя, так и регулируемого триода. Во-вторых в выходном напряжении остается некоторая остаточная нестабильность, зависящая от коэффициента усиления усилителя, стоящего в цепи обратной связи. Это свойственно всем схемам с обратной связью и не является их серьезным недостатком, так как усилитель почти всегда удается сделать таким, чтобы остаточная ошибка получалась весьма малой, а сам стабилизатор достаточно быстродействующим. Вместе с тем введение обратной связи в стабилизатор придает ему ряд полезных качеств, важнейшими из которых являются; хорошая внешняя характеристика, высокие динамические показатели н хо- Ш8 рошая стабильность выходного, напряжения при изменении внешних условий. Так, возрастание тока нагрузки, вызванное уменьшением ее сопротивления, в схемах рис.
8.2 приведет к первоначальному спаду выходного напряжения, а затем по мере приоткрывания транзистора выходное напряжение возвратится почти к первоначальному. Таким образом, введение обратной связи приводит к уменьшению выходного сопротивления стабилизатора, что, несомненно, полезно. Аььалогично влияние цепи обратной связи и в схеме с параллельным включением регулируемого транзистора. Если бы управление в этих схемах производилось не от выходного, а от входного напряжения, то они плохо реагировали бы на изменения тока нагрузки, т. е.
имели бы большее выходное сопротивление. В статическом состоянии все элементы схем приведенных стабилизаторов являются линейными (нензменными во времени) сопротивлениями и источниками э. д. с. Только при переходе от одного статического состояния к другому. величины некоторых сопротивлений и э. д. с. изменяются. Поэтому такие стабилизаторы называют линейными. Транзистор, а в схеме с параллельным включением и гасящий резистор ьт, образуют силовую цепь стабилизатора. Цепь обратной связи стабилизатора включает в себя элемен- 8 л а, ты, с помощью которых определяются знак и величина ухода выходного напряжения от стабилизируемого уровня, и усилитель этого Рис.
8.4 выделенного сигнала ошибки. Та часть цепи обратной связи, где выделяется сигнал ошибки, называется схемой сравнения выходного напряжеьшя с эталонным (опорным). Источникальи опорного напряжения могут быть любые вторичные эталоны напряжения. Самым распространенным из них является стабилитрон (рис. 8.4). Показатели нестабильности у схем с параллельным и последовательным включением отличаются незначительно'. Основное различие этих схем в к. и.
д. Стабилизатор с последовательным включением всегда имеет к. п. д. более высокий, чем с параллельным. Сравнив эти две схемы стабилизатора при одинаковых входных и выходных напряжениях и токах нагрузки, можно заключить, что потери мощности в гасящем резисторе схемы с параллельным включением всегда больше, чем в силоволь транзисторе схельы с последовательным включением, так как по этому резистору протекает не только ток нагрузки, по и ток регулируемого транзистора. Потери мощности в регулируемом параллельном транзисторе, добавляясь к потерям в гасящем резисторе, делают к. п.
д. такой схемы заметно меньшим, чем у схемы с последовательным включением. По этой причине стабилизаторы с параллельььь>ььь включением транзисторов применяют значительно реже, чем с последовательным. Особенностью схем с последовательным включением (см. рис. 8,2) является то, что в них имеются две петли обратной связи.
Одна из 169 петель замыкается через усилитель, который па схемах'показан как идеализированный четырехполюсшпс с характеристикой вход †вых вида рис. 8.2, б, а вторая возникает из-за того, что выходное иапря>кение воздействует на эмиттер триода непосредственно, так как оно приложено к этому электроду. Входная цепь усилителя вместе с опорным источником Е,„ образует в данной схеме цепь сравнения. Напряжение подпитки выхода усилителя Е„ отличается от опорного Е.„ иа величину исходного смещения регулирующего транзистора.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
