Формирователи опорного напряжения


Скачать 58.47 Kb.
НазваниеФормирователи опорного напряжения
Дата публикации03.07.2013
Размер58.47 Kb.
ТипДокументы
userdocs.ru > Право > Документы
Формирователи опорного напряжения

Простейший метод получения опорного напряжения состоит в том, что нестабилизированное входное напряжение подключается через ограничивающее сопротивление к стабилитрону.



Качество стабилизации оценивается коэффициентом стабилизации: .

Часто это значение оценивается в децибелах. Коэффициент стабилизации составляет от 10 до 100.

Важной характеристикой стабилитрона является динамическое сопротивление (приблизительно обратно пропорционально протекающего через него тока).



. Ток через резистор R ; изменение тока ; изменение выходного напряжения ; откуда .

Определение уменьшения опорного напряжения: или ; - коэффициент стабилизации.

Коэффициент стабилизации равен отношению изменения входного напряжения к вызванному им изменению входного напряжения (опорного). Для таких схем .

^ Методика расчета параметрического источника опорного напряжения

Исходные данные для расчета: Uоп; Uвхюmax; Uвх.min; Iн.max; Iн.min.

  1. По заданному значению Uоп выбирают стабилитрон и определяют по справочнику Rд, Iст.max, Iст.min.

  2. Определяем сопротивление балластного резистора: .

  3. Определяем мощность рассеиваемую на резисторе R: .

  4. Находим максимальный ток стабилитрона: , должен быть меньше , указанного в справочнике.

  5. Выходное сопротивление ИОН Rвых = Rд.


Использование ОУ позволяет построить ИОН с низким выходным сопротивлением:







Существенного повышения коэффициента стабилизации можно достичь, если ограничивающий резистор ток заменить источником стабильного тока.



В этом случае можно достичь коэффициента стабилизации kст = 10000.

Для построения прецизионного ИОН существенное значение имеют температурные колебания опорного напряжения. Температурный коэффициент напряжения стабилизации стабилитрона для стабилизаторов общего назначения. Для малых напряжений стабилизации он отрицателен, а для больших – положителен.



На типовой характеристике зависимость от величины напряжения стабилизации видно, что при этот коэффициент минимален. Поэтому прецизионные стабилитроны КС108В (6,4В) и КС166В (6,6В) имеют .

Для значений опорного напряжения большего 6В величина может быть искусственно снижена включением последовательно с стабилитроном нескольких диодов, у которых . Ток через диод при этом должен поддерживаться с точностью не менее 10%.

КС191Ф, КС191Р ()

Минимальное напряжение стабилизации стабилитронов . Для получения меньших значений использует стабисторы. Однако .

Стабисторы: КС107А (0,73В); КС113А (1,3В); КС119 (1,9В). Ток стабилизации 110мА.

Также можно использовать кремневые диоды, включая их последовательно в прямом направлении. Так при трех диодах получается напряжение Uпр= 2В, с температурным коэффициентом , что соответствует . Лучший результат можно достичь используя светодиоды. В зависимости от цвета свечения прямое падением напряжения имеет следующие значения:

  • инфракрасный 1,4В 1.6В

  • красный 1,6В 2В

  • желтый 2,2В 2,5В

  • зеленый 2,4В 2,8В

Температурный коэффициент напряжения светодиодов составляет , что соответствует . Кроме того они обладают существенно более низким дифференциальным сопротивлением

В качестве ИОН с малым температурным коэффициентом можно использовать полевой транзистор. Температурный коэффициент напряжения Uзи (затвор-исток) при больших токах стока – положителен, а при малых – отрицателен.





(ТК=0)

Передаточная характеристика - ток стока при (определяем по справочнику). Из отношения: следует, что .

Источники стабильного тока

Источники тока, управляемые напряжением предназначены для обеспечения нагрузки током I2, который не зависит от выходного напряжения U2 и регулируется только напряжением U1.



Для эквивалентных схем: ;

.

При Rвх и Rвых = , получаем идеальный источник тока.

Транзисторные источники тока:




а) ток нагрузки.

; IH = const, до тех пор пока транзистор не перейдет в режим насыщения (UK>UЭ-0,2B).





б) выходной ток .

Резистор R2 устанавливает смещение VT1 и потенциал коллектора VT2. . При помощи VT2 осуществляется отрицательная обратная связь по току. При увеличении тока Iвых, увеличивается падение напряжения на R1, потенциал базы VT2 уменьшается, VT2 – больше открывается, потенциал базы VT1 увеличивается и транзистор VT1 прикрывается, ток Iвых уменьшается (возвращается к исходному значению).

Источника тока типа “токовое зеркало”.



Т.к. эмиттерный потенциал возрастает на , то для компенсации включают последовательно с R1 диод. Тогда .

Т.к. ток Iвых пропорционален Iд, то такая схема называется токовым зеркалом:

а) для того, чтобы выполнялось соотношение UVD = Uбэ вместо диодов включают транзисторы в которых коллектор соединен с базой. В этом режиме Uкэ = Uбэ > Uкэ.нас следовательно VT1 ненасыщен.

б)при хорошо подобранных транзисторах Uбэ1 = Uбэ2; Iб1 = Iб2 = Iб; Iк1 = Iк2 = Iк – Iб.h21э (при h21э1 = h21э2).

При этом ; , откуда .

Для улучшения качества источника тока включается в эмиттерные цепи резисторы. Они повышают внутреннее сопротивление и компенсируют различие в параметрах VT1 и VT2. На рис. в изображено токовое зеркало Уилсона.

VT3 поддерживается на резисторе R1 напряжение . Схема Уилсона обладает хорошими характеристиками. .

Ток источника тока .
^

Источники стабильного тока на полевых транзисторах


У нормально открытого ПТ ток стока течет тогда когда напряжение затвора равно нулю. Поэтому схема стабилизатора тока может быть выполнена в виде двухполюсника.




Значение сопротивления . Необходимо определить U­зи для заданного тока стабилизации I0 по передаточной характеристике транзистора.
Внутреннее сопротивление: .

Для улучшения параметров стабилизатора тока на ПТ сопротивление RH можно выполнить в виде отдельного стабилизатора тока на БТ.

Внутреннее сопротивление rвн = 1,1 ГОм.

^

Источники стабильного тока на ОУ


а) с незаземленной нагрузкой: min IвыхОУ = 0; , отсюда .

Следовательно: - ток источника тока.

Внутреннее сопротивление: .


^

Источники тока с заземленной нагрузкой


Источник тока Хауленда: при ; .


Рассмотрим одну схему источника тока.



Напряжения . По первому закону Киргофа для узла А:



Отсюда следует, что при

Для увеличения выходного тока, т.е. если используют токовый бустер (усилитель тока на транзисторе).

Вследствие того, что напряжение между выходами ОУ , то , т.к. . Откуда при , то для увеличения используют составной транзистор.

Похожие:

Формирователи опорного напряжения iconСтабилизаторы напряжения (СН)
Изменения напряжения источника питания могут вызвать изменения напряжения на выходе питаемой схемы, неотличимые от тех изменений,...
Формирователи опорного напряжения iconВопросы к экзамену по курсу «Техническая механика»
Напряжения. Нормальные и касательные напряжения. Понятие о напряженном состоянии
Формирователи опорного напряжения iconЛекция 5: Раздел Бесчелюстные. Класс Круглоротые
Хорда в течение всей жизни выполняет роль опорного стержня, у некоторых в ней закладываются зачатки верхних дуг позвонков
Формирователи опорного напряжения iconТрансформатор – это статический электромагнитный аппарат, служащий...
Трансформатор состоит из 2-х основных частей: магнитопровода (сердечника) и обмоток
Формирователи опорного напряжения icon3. К типовым управляющим воздействия относятся напряжения и магнитный...
Двигатель постоянного тока как объект управления. Типовые управляющие и возмущающие воздействия
Формирователи опорного напряжения iconПособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из...
...
Формирователи опорного напряжения iconФио: Кочегура Тамара Николаевна
Диагноз при поступлении: ибс: стенокардия напряжения III ф к. Гипертоническая болезнь II ст. Ревматоидный артрит
Формирователи опорного напряжения iconБолезни беременности
Беременность — особый период в жизни женщины, требую­щий напряжения всех систем организма. В крови появляются гор
Формирователи опорного напряжения iconЗадачи для билетов по отц весна 2011г. 1
Найдите ток и напряжения на элементах цепи, вах нелинейных резистивных элементов и приведены (кривые 1 и 2)
Формирователи опорного напряжения iconЗадачах 2
Кардинальным признаком ущемления грыжи является невозможность вправления, увеличение ее объема, появление напряжения и резкой болезненности,...
Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2020
контакты
userdocs.ru
Главная страница