+ R.

At $

эффициент этих элементов должен иметь знак, противоположный температурному коэффициенту стабилизации стабилитрона.

На схеме рис. 5.4, б в качестве компенсирующего элемента используется обычный диод или стабилитрон, включенный в прямом направлении. Такая температурная компенсация применяется для стабилитронов, имеющих положительный температурный коэффициент. Температурный коэффициент напряжения диода или стабилитрона, включенного в прямом направлении, отрицательный. При изменении окружающей температуры (например, увеличении) напряжение на стабилитроне увеличивается, а на диоде падает, в результате суммарное напряжение изменяется незначительно.

Коэффициент полезного действия схем на рис. 5.4 мал и может быть определен из следующего выражения:

Рис. 5.7. Схема двухкаскад-ного параметрического стабилизатора напряжения.

Ubx Он + /ст)

(5.12)

При необходимости получить большую точность стабилизации применяют многокаскадные схе.мы параметрических стабилизаторов, в которых вместо гасящего резистора применяется стабилизатор тока или схемы мостового типа.

На рис. 5.7 представлена схема двухкаскадного параметрического стабилизатора на кремниевых стабилитронах. Выходной каскад стабилизатора, состоящий из стабилитрона Ди гасящего резистора R

гь подключен к

выходу предварительного каскада стабилизатора, выполненного на стабилитронах Д2, Дз и резисторе /?г2-Коэффициент стабилизации такой схемы равен произведению коэффициентов стабилизации первого и второго каскадов, т. е.

К - к к ~- вых t/2.3

Rv\ Г2

в этом выражении Гст1 - дифференциальное сопротивление стабилитрона Д1; /ст2,з=/ст2+стз - сумма дифференциальных сопротивлений стабилитронов Д2,Дз.

Выходное сопротивление схемы рис. 5.7 так же, как и в однокаскадном параметрическом стабилизаторе, равно приближенно дифференциальному сопротивлению стабилитрона Ди Таким образом, применяя многокас-

Д2Ч.

max Вх min

Рис. 5.8. Схема параметрического стабилизатора со стабилизатором тока.

а-схема; б - вольт-амперные характеристики нагрузки и стабилитрона (/) и стабилизатора тока (2).

кадные параметрические стабилизаторы, можно значительно повысить коэффициент стабилизации, однако стабильность выходного напряжения при изменении тока нагрузки остается такой же, что и в однокаскадиых схемах.

Как видно из (5.5), повысить коэффициент стабилизации схемы рис 5.4 можно за счет увеличения сопротивления гасящего резистора Ri. Однако это приводит к необходимости повысить входное напряжение Ubx за счет чего Кот растет слабо. Вместе с тем рост напряжения Ubx ведет к заметному снижению КПД схемы.

Увеличить сопротивление гасящего резистора, не снижая КПД, можно, включив в схему стабилизатор тока. В качестве стабилизатора тока могут быть использованы нелинейные элементы, имеющие характеристику, изображенную на рис. 5.1, б.

На рис. 5.8 изображена схема однокаскадного параметрического стабилизатора со стабилизатором тока вместо резистора Rn.

Стабилизатор тока состоит из транзистора Ти резисторов Ri, R2 и стабилитрона Ди Транзистор и резистор Ri представляют собой эмиттерный повторитель, на вход которого постувает напряжение со стабилитрона Ди На-

пряжение на стабилитроне Цх изменяется незначительно при изменении входного напряжения. Напряжение на резисторе R\ также изменяется незначительно, так как оно приблизительно равно напряжению на стабилитроне Дь .

Вследствие постоянства напряжения на резисторе R\ токи эмиттера и коллектора транзистора Ti почти не изменяются при изменении входного напряжения. Неизменность коллекторного тока транзистора Ti приводит к тому, что положение рабочей точки на вольт-амперной характеристике стабилитрона не изменяется при изменении входного напряжения от UBxmin до Ивхтах (рИС.

5.8,6).

Как видно из рис. 5.8,6 (кривая 2), стабилизатор тока имеет большое дифференциальное сопротивление и его применение эквивалентно включению в цепь резистора Rn с очень большим сопротивлением.

Эквивалентное дифференциальное сопротивление стабилизатора тока

Икв ~ п о I , . , и- 5.13

где /г21эь Гк1 -статический коэффициент передачи тока и сопротивление коллектора транзистора Ti в схеме с общим эмиттером; Гст!-дифференциальное сопротивление стабилитрона Д\.

Из выражения (5.13) видно, что величина /?г1экв не может быть больше величины Лдэ! гк1, что возможно при дифференциальном сопротивлении стабилитрона Дь равном нулю, т. е. при идеальной вольт-амперной характеристике стабилитрона. Коэффициент стабилизации такой схемы можно определить из (5.5), заменив в этом выражении Rn на /?г1экб. Внутреннее сопротивление схемы рис. 5.8; так же как и для схемы однокаскадного параметрического стабилизатора (см. рис. 5.4), равно дифференциальному сопротивлению стабилитрона Дг.

Применение стабилизатора тока в однокаскадном параметрическом стабилизаторе не влияет на. стабильность по току, не снижает температурный коэффициент стабилизатора, однако позволяет повысить КПД схемы и увеличить коэффициент стабилизации.

Большую точность стабилизации по сравнению со схемой рис. 5.4 можно получить при помощи мостовой схемы, изображенной на рис. 5.9. При изменении напря-