строим из этой точки характеристику резистора Rri (прямая 4). Точка пересечения этой характеристики с суммарной характеристикой 3 сопротивления нагрузки и стабилитрона определяет установившийся режим для данной величины входного напряжения. При изменении входного напряжения характеристика 4 сопротивления Rri перемещается и соответственно перемещается рабо-

1ых=

Рис. 5.4. Схемы однокаскадиых параметрических стабилизаторов, а - на газоразрядном стабилитроне; б - на кремниевом стабилитроне.

ф-1/,

cm.O

Рис. 5.5. Графики, поясняющие Рис. 5.6. Эквивалентная схема принцип действия стабилиза- однокаскадного параметричес-юра. кого стабилизатора.

чая точка на суммарной характеристике Свых=/(/п+

+/ст).

Как видно из графиков рис. 5.5, при изменении входного напряжения от Usxmin до Ubx max напряжение на нагрузке изменяется от Usuxmin ДО Usuxmax, причем изменение выходного напряжения Д/вых значительно меньше изменения напряжения на входе 2AUbx-

В пределах рабочего участка характеристика стабилитрона практически линейна (см. рис. 5.3), поэтому аналитическую связь между напряжением и током ста-

билитрона можно представить в виде следующего выражения:

fCT=CT.o+-CT/cx- (5.1)

где Гст - дифференциальное сопротивление стабилитрона; /ст - ток через стабилитрон.

Учитывая выражение (5.1), составим эквивалентную схему стабилизатора (рис. 5.6). В данной схеме стабилитрон заменен источником, имеющим внутреннее сопротивление, равное дифференциальному сопротивлению стабилитрона. На основании эквивалентной схемы (рис. 5.6) запишем уравнения для приращений, из которых определим коэффициент стабилизации.

Приращение входного напряжения

А(/з, = (Д/е. + А/н) + Азь . (5.2)

Приращение токов через стабилитрон А/ст и через сопротивление нагрузки А/н определяются из следующих выражений:

Д/е, = А ,ь /Ге.; А/н = А/Увык н. (5.3)

Из (5.2), (5.3) получим выражение для коэффициента стабилизации схемы

Двх iBbix вых /i г I р.

Так как дифференциальное сопротивление стабилитрона мало, то l+Rvi/RHRn/rcr и выражение (5.4) можно приближенно записать в следующем виде:

Act--7-- (5.5)

Свх ст

Из эквивалентной схемы на рис. 5.6 определим /?ri так, чтобы при минимальном входном напряжении стабилизатора ток стабилитрона был равен /cTi/cTimm:

Rn = Ув - -вь,х . (5 Q

тЬ /ст1

вхтт = вх(1 -(mln)

где Usxryiin, Ubx - минимальное и номинальное значения входного напряжения стабилизатора соответственно; amin - относительное отклонение входного напряжения в сторону понижения.

Выражение для коэффициента стабилизации (5.5), учитывая (5.6), можно записать в следующем виде:

£/вх(! -amin) вых

Kormaxffj-) (5.8)

- максимально возможный коэффициент стабилизации однокаскадного параметрического стабилизатора.

Изменение сопротивления нагрузки стабилизатора вызывает изменение тока Is. Если принять, что напряжение Ubx неизменно, то изменение тока нагрузки А/н вызывает соответствующее изменение тока через стаби-.литрон, причем

А/, -Д/ . (5.9)

Изменение тока через стабилитрон вызывает соответствующее изменение выходного напряжения стабилизатора

Из (5.9), (5.10) получим выражение для внутреннего сопротивления стабилизатора, т. е.

Г1=-г . (5.11)

(5.7)

Выходное сопротивление стабилизатора в основном определяется дифференциальным сопротивлением стабилитрона и мало зависит от сопротивления гасящего резистора.

Изменение окружающей температуры приводит к изменению выходного напряжения стабилизатора. Изменение выходного напряжения в зависимости от температуры характеризуется температурным коэффициентом стабилизатора у. В свою очередь величина у зависит от температурного коэффициента напряжения стабилизации стабилитрона аст, применяемого в схеме.

Для уменьшения температурного коэффициента у в некоторых случаях применяют температурную компенсацию, включая последовательно со стабилитроном термозависимые элементы или диоды. Температурный ко-