3.2. Основные параметры стабилизаторов напряжения:

коэффициент полезного действия, равный отношению мощ­ности, выделяемой в нагрузке, к входной мощности, т. е.

(3.3)

коэффициент стабилизации, определяемый как отношение относительного приращения напряжения на входе стабилиза­тора U_выпр/U_выпр к относительному приращению напряжения на выходе U_стаб/U_стаб при постоянной нагрузке:

, (3.4)

выходное сопротивление, равное отношению приращения напряжения на выходе стабилизатора U_стаб к приращению тока нагрузки I_н:

. (3.5)

При питании усилителей выходное сопротивление стабили­затора создает паразитные обратные связи через источник, приводящие к изменению параметров усилителей и даже к самовозбуждению усилителей. Поэтому выходное сопротивление стабилизатора желательно снижать.

Выходное сопротивление параметрического стабилизатора (рис. 3.1,а) определяется дифференциальным сопротивлением стабилитрона R_д на рабочем участке вольтамперной характеристики:

(3.6)

поскольку выходным напряжением стабилизатора является напряжение на стабилитроне (U_стаб=U_ст), а изменение тока в нагрузке равно изменению тока через стабилитрон (I_стаб=I_ст).

Коэффициент стабилизации параметрического стабилизатора

. (3.7)

Коэффициент стабилизации параметрических ста­билизаторов напряжения не превышает 50. Параметрические стабилизаторы напряжения просты и на­дежны, однако обладают существенными недостатками, глав­ными из которых являются невозможность регулировки выход­ного напряжения и малое значение коэффициента стабилизации, особенно при больших токах нагрузки (I_стаб > I_ст.ном).

3.3. Методика расчета параметрического стабилизатора напряжения

1. Рассчитать сопротивление R_б из выражения

, (3.8)

где - номинальный ток стабилитрона (рис. 3.1,6).

2. Построить линию нагрузки для выбранного стабилитрона, а также ее крайние положения при изменении входного напряжения в заданных пределах.

3. Определить основные параметры параметрического стабилизатора по формулам (3.3) - (3.7).

3.4 Принцип работы компенсационного стабилизатора

О днокаскадный стабилизатор последовательного типа без усилительного элемента (рис. 3.2), у которого в качестве регулирующего и усилительного элементов используется один транзистор, по существу представляет собой эмиттерный повторитель.

Рис. 3.2. Схема компенсационного стабилизатора последовательного типа на транзисторе

Потенциал базы эмиттерного повторителя задается параметрическим стабилизатором. В схеме I_стаб=I_э, внутреннее сопротивление R_i= r_к/(1 + _о), где ₀ - статический коэффициент передачи тока базы транзистора.

Выходное напряжение представляет собой разность между опорным напряжением и напряжением U_эб (U_стаб=U_ст - U_эб). Стабилизация осуществляется следующим образом. При возрастании входного напряжения база транзистора становится более отрицательной по отношению к эмиттеру (U_эб=U_ст-U_í), что вызывает увеличение падения напряжения на нем, а выходное напряжение при этом почти не меняется. В цепи базы включено сопротивление R_б=R||R_д»R_д.

При отключении нагрузки ток стабилитрона максимален и определяется сопротивлением R_б. С ростом тока нагрузки ток стабилитрона уменьшается, достигая минимума при I_{стаб.макс}. Максимальный ток нагрузки в этой схеме обычно ограничивается не наибольшей рассеиваемой транзистором мощностью и не допустимым диапазоном изменения тока стабилитрона, а выходным сопротивлением стабилизатора. На сопротивлении R_вых при больших токах I_н возникают значительные колебания выходного напряжения U_í.