Коэффициент усиления по напряжению регулирующего транзистора

Кг =

(5.20)

в xi

где /121Э1 - статический коэффициент передачи тока транзистора Т\ в схеме с общим эмиттером; /?exi - входное сопротивление транзистора Гь

вх1 б1+-э1(/.ш1+1)- (5-2 )

Рис. 5.14. Определение коэффициента Ки сопротивлений Rai, гк\ из характеристик 1к=Ккэ) =/(Бэ)-

В выражениях (5.20), (5.21) гк1, гв!,/ э! - сопротивления коллектора, базы и эмиттера транзистора Гь

Величины К\, / Kl и Rm\ можно определить непосредственно из входных и коллекторных характеристик рис. 5.14.

Для определения К\ сначала из выходных характеристик транзистора, задавшись приращением напряжения ALk3i=Abx при токе коллектора, равном току нагрузки, определяют токи базы /бз, /б4 а затем из входных характеристик транзистора при соответствующих напряжениях коллектор - эмиттер по токам /бз,/б4 определяют приращение напряжения база - эмиттер:

Ki =

Сопротивление коллектора транзистора /-ri определяют из выходных характеристик, задавшись приращением ALk3i=ALbx при постоянном токе базы Гкх~ =А{/кэ1/А/к1 = Авх/А/к1.

J0-858 163

Входное сопротивление определяется из входных характеристик /?вх1 = At/бэ1/Д-б1 .

Коэффициент усиления постоянного тока равен:

, WKy(yllH.y) [ку+(у11 ,уЖх,у вх,у = -вх.Ту + сП (21Эу + 1) бу + + (эу+ст1)(21Эу + 1);

,у = вх1 + (н11-к1)1Э1 (5-22)

где /?Ех,ту - входное сопротивление транзистора Т, в схеме с общим эмиттером; Гст! - дифференциальное сопротивление Дй fy, Гк1 - сопротивление коллекторов Ty,Ti в схеме с общим эмиттером; /?н,у - входное сопротивление регулирующего транзистора.

Приравнивая в выражении (5.18) At/sx, At/ny, At/on нулю с учетом (5.20), найдем внутреннее сопротивление стабилизатора

- -At/вЫХ ВХ1 1 /г 9Q\

Д/ 2131V ~8КуШ . где Si - крутизна транзистора Г].

Крутизну транзистора Тх можно определить из входных и коллекторных характеристик транзистора 7i, как показано на рис. 5.15.

Помимо уменьшения конечных приращений входного напряжения, схема транзисторного стабилизатора рис. 5.12 обладает свойствами фильтра, т. е. уменьшает переменную составляющую входного напряжения.

Коэффициент сглаживания стабилизатора равен приблизительно коэффициенту стабилизации.

Стабильность опорного напряжения в значительной мере сказывается на постоянстве выходного напряжения. Как видно из (5.18), при At/Bx = 0, At/ny = 0 и А/н = 0 At/Bbix = At/on/a. Так как коэффициент передачи делителя всегда меньше единицы, то изменение выходного напряжения больше изменения опорного напряжения.

Рассмотренная схема стабилизатора имеет относительно низкий коэффициент стабилизации за счет нестабильности питания усилителя постоянного тока.

Из выражения (5.18) видно, что приращение выходного напряжения или ошибку стабилизатора можно уменьшить, увеличивая сопротивление коллекторной на-

грузки Ry усилителя постоянного тока или улучшая стабильность его напряжения питания (А6пу = 0).

С целью уменьшения ошибки в схеме рис. 5.16 вместо резистора Ry в коллекторную цепь транзистора Ту включен стабилизатор тока, состоящий из транзистора Гг, резисторов Ra, Rt2 и стабилитрона Д2. Аналогичный стабилизатор тока был уже описан ранее (см. рнс. 5.8).

Рис. 5.15. К определению крутизны транзистора S.

В данном случае его применение эквивалентно включению в коллекторную цепь транзистора Ту очень большого сопротивления для изменений тока.

Эквивалентное сопротивление коллекторной нагрузки транзистора Ту по аналогии с (5.13) в этом случае равно:

I? 2132 К2г2э /г пл.

r23 + cT2K22132

где /i2i32i / 2 - статический коэффициент передачи тока и сопротивление коллектора в схеме с общим эмиттером транзистора Т2; Гст2 - дифференциальное сопротивление Д2.

Заменив в выражениях (5.18), (5.19) на /?у.экв, можно определить ошибку стабилизатора ALblix и коэффициент стабилизации для этой схемы.

Принцип действия схемы рис. 5.16 аналогичен принципу действия схемы рис. 5.12.

При изменении напряжения на входе Ubx, например увеличении, в первый момент увеличивается напряжение на выходе иых- Увеличение напряжения Ubux приведет к увеличению напряжения на нижнем плече делителя Uru. Это, в свою очередь, приведет к увеличению отрицатель-