[ Pobierz całość w formacie PDF ]
.W mniejskomplikowanych ukÅ‚adach element regulacyjny może także peÅ‚nić rolÄ™komparatora co, jak dalej zostanie wykazane, wiąże siÄ™ ze znacznympogorszeniem parametrów ukÅ‚adu.Uwe -UwyIIN ElementIOUTregulowany-kUIN+ UOUTk ² UOUT -UZ UZ ² UOUT()Rys.18.8.Schemat funkcjonalny ukÅ‚adu stabilizatora kompensacyjnego.Zgodnie z oznaczeniami na rys.18.8 otrzymujemyUIN - UOUT = k ² UOUT -UZ (18.14)() 412ZapisujÄ…c równanie (18.14) w postaci przyrostowej i przyjmuj Ä…c, żenapiÄ™cie odniesienia U powinno być staÅ‚e, czyli "U = 0, możnaokreÅ›lić przyrost napiÄ™cia wyjÅ›ciowego "UOUT wzglÄ™dem zmianynapiÄ™cia wejÅ›ciowego "UIN jako"UIN"UOUT = (18.15)1+ k ²Wielkość ² można potraktować jako transmitancjÄ™ toru sprzężeniazwrotnego - przy takiej interpretacji zależność (18.15) w Å›wietle teoriisprzężenia zwrotnego staje siÄ™ oczywista.Wszelkie zmiany napiÄ™ciawejÅ›ciowego, niezależnie od przyczyn ich powstawania, sÄ… redukowanew tym samym stopniu, co może być istotne w przypadku dużejzawartoÅ›ci tÄ™tnieÅ„.Wzrost wzmocnienia k poprawia parametry ukÅ‚aduzwiÄ™kszajÄ…c współczynnik stabilizacji i zmniejszajÄ…c różniczkowÄ…rezystancjÄ™ wyjÅ›ciowÄ… ( sprzężenie zwrotne napiÄ™ciowe ).Stabilizatory kompensacyjne reagujÄ… zarówno na zmiany napiÄ™ciawejÅ›ciowego jak i obciążenia ukÅ‚adu.NajpoważniejszÄ… ich wadÄ… jestmaÅ‚a sprawność energetyczna ze wzglÄ™du na duże straty mocyw elementach regulacyjnych (równ.18.7).18.3.2 Szeregowe stabilizatory napiÄ™ciaSchemat najprostszego, kompensacyjnego, szeregowegostabilizatora napiÄ™cia pokazano na rys.18.9.Jest to tzw.stabilizatorwtórnikowy, w którym tranzystor pracuje w konfiguracji wspólnegokolektora (stÄ…d nazwa) równoczeÅ›nie jako wzmacniacz i komparator.NapiÄ™cie wyjÅ›ciowe nie może być regulowane i równa siÄ™ napiÄ™ciudiody Zenera pomniejszonemu o spadek na przewodz Ä…cym zÅ‚Ä…czu bazaemiter tranzystora.Dioda Zenera jest zasilana z napi Ä™cianiestabilizowanego.Ze wzglÄ™du na wartość różnicy zwrotnej bliskÄ…jednoÅ›ci, współczynnik stabilizacji jest tu zbliżony do wartoÅ›ciosiÄ…ganych w ukÅ‚adzie z rys.18.2.W porównaniu do omawianegowczeÅ›niej stabilizatora parametrycznego, rozwa żany ukÅ‚ad charkteryzujesiÄ™ znacznie mniejszÄ… różniczkowÄ… rezystancjÄ… wyjÅ›ciowÄ….TRBUINUOUTUZRys.18.9.UkÅ‚ad szeregowego,wtórnikowego stabilizatora napiÄ™cia 413PrzykÅ‚ad ukÅ‚adu szeregowego stabilizatora napi Ä™cia z zewnÄ™trznÄ…pÄ™tlÄ… sprzężenia zwrotnego (rozdzielenie funkcji wzmacniaczai komparatora) przedstawiono na rys.18.10.T1R3R1nT2UOUTUINRys.18.10.UkÅ‚ad szeregowegoR2stabilizatora napiÄ™cia z zewnÄ™trznÄ…UZpÄ™tlÄ… sprzężenia zwrotnego.Tranzystor T1 jest elementem regulacyjnym(wykonawczym) i pracuje w ukÅ‚adzie wtórnika emiterowego.TranzystorT2 , pracujÄ…cy w konfiguracji wspólnego emitera, peÅ‚ni rol Ä™wzmacniacza sterujÄ…cego i komparatora porównujÄ…cego napiÄ™cieodniesienia U z napiÄ™ciem wyjÅ›ciowym, pobieranym z dzielnikaZrezystywnego R1 - R2.SygnaÅ‚ bÅ‚Ä™du wzmocniony k-razy przeztranzystor T2 steruje tranzystorem T1, realizujÄ…c zasadÄ™ sprzężeniazwrotnego.NapiÄ™cie wyjÅ›ciowe w ukÅ‚adzie można wyznaczyć na podstawierównania Kirchhoffa w ukÅ‚adzieR2UZ + UBE 2 H" UOUT (18.16)R1 + R2Rezystancja R3 musi być tak dobrana, aby speÅ‚niony byÅ‚ warunekIZ min 1 oraz pomijajÄ…crezystancjÄ™ prostownika RP , powyższy ukÅ‚ad opisujÄ… równaniaR2gm2ub'e2rz + ub'e2 H" uoutR1 + R2 üøôøôøgm1ub'e1RL H" uout(18.20)ýøuout + ub'e1 + (gm2ub'e2 + ib1)R3 = uin ôøôøþøib1 = gb'e1ub'e1RozwiÄ…zujÄ…c ukÅ‚ad równaÅ„ (18.20) otrzymujemyuin R2 1 1+ gb'e1R3Su = = 1+ gm2R3 + (18.21)uout R1 + R2 1+ gm2rz gm1RLPodstawiajÄ…c do równania (18.21) zależnoÅ›ciR1 + R2 1n = , ku2 = ku = gm2R3 (18.21a)R2 1 + gm2rzoraz uwzglÄ™dniajÄ…c, że1+ gbe1R3 rb'e1 + R3'=
[ Pobierz całość w formacie PDF ]