SU1188716A1 - Стабилизатор посто нного напр жени - Google Patents

Abstract

СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий регулирующий элемент, силовым входом соединенный с входной клеммой и через первый резистор - со своим сигнальным входом и с коллектором транзистора, эмиттер которого соединен с первым выводом второго резистора , выход регулирующего элемента соединен с выходной клеммой, с общей щиной через третий и четвертый резисторы делител  выходного напр жени  и с инвертирующим входом операционного усилител  через последовательно соединенные конденсатор и п тый резистор, неинвертирующий вход операционного усилител  соединен с выходом источника опорного напр жени , отличающийс  тем, что, с целью уменьшени  выходного сопротивлени  в диапазоне частот , в него введены резистор-ограничитель тока, конденсатор, защитный диод, причем защитный диод соединен с эмиттером и базой транзистора, база которого через резистор-ограничитель тока соединена с общей шиной , а коллектор через введенный конденсатор соединен с вы.кодом операционного усилител , и с вторым выводом второго резистора.

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в источниках питани .

Цель изобретени  - уменьшение выходного сопротивлени  в диапазоне частот при обеспечении широкого диапазона регулировки выходного напр жени  и использовании стандарта корректируюш,их цепей операционных усилителей.

На фиг. 1 приведена электрическа  принципиальна  схема устройства; на фиг. 2 - вариант выполнени  выходного каскада операционного усилител .

Стабилизатор (фиг. 1) состоит из регулирующего элемента 1, содержащего, например , регулирующий транзистор 2, и диод защиты 3, коллектор и эмиттер регулирующего транвистора 2 соединены с входной и выходной клеммами соответственно, база регулирующего транзистора через диод защиты 3 подключена к одному из выводов резистора 4 коллекторной нагрузки транзистора 5, другой вывод резистора 4 соединен с коллектором регулирующего транзистора 2. Делитель цепи обратной св зи 6, выполнен на первом 7 и втором 8 резисторах, соединенных последовательно и включенных между выходной клеммой и общей щиной, параллельно резистору 7 включена цепочка, состо ща  из первого конденсатора 9 и резистора 10, включенных последовательно, точка соединени  первого 7 и второго 8 резисторов соединена с инвертирующим входом операционного усилител  11, неинвертирующий вход которого через источник опорного напр жени  12 соединен с общей щиной устройства, а его выход через резистор 13 соединен с эмиттером транзистора 5 и через конденсатор 14 с его коллектором , защитный диод 15 включен между эмиттером транзистора 5 и его базой, соединенной через резистор 16 - ограничитель тока, с общей шиной устройства. Позицией 17 обозначен выход операционного усилител .

На фиг. 2 приведен вариант выполнени  выходного каскада операционного усилител  11, состо щего из второго ограничител  тока 18 и дополнительного транзистора 19, база которого через ограничитель тока 18 соединена с выходом операционного усилител  11.

Устройство работает следующим образом .

Рассмотрим работу стабилизатора в установивщемс  режиме. Пусть напр жение на выходе стабилизатора увеличитс . Это приведет к увеличению напр жени  на инвертирующем входе усилител  11, к уменьшению напр жени  на его выходе, увеличению тока эмиттера транзистора 5, увеличению его коллекторного тока, увеличению падени  напр жени  на резисторе 4, уменьшению напр жени  на базе регулируюшего транзистора 2, что приведет к уменьшению до заданного уровн  выходного напр жени .

При включении стабилизатора или при

импульсных нагрузках, например, при коротком замыкании нагрузки на выходе усилител  11 по вл ютс  скачки напр жени . Дл  предотвращени  вывода из стро  эмиттерно-базового перехода транзистора 5 при переходных процессах в стабилизаторе включены защитный диод 15 и ограничитель тока 16, ограничивающий ток базы транзистора 5. Суммарный ток ограничител  тока 16 и резистора 4 в данном режиме не должен превосходить максимально допустимый выходной ток операционного усилител .

В области низких частот и на посто нном токе емкостное сопротивление конденсатора 14 намного больще сопротивлени  резистора 4 и выходное сопротивление стабилизатора Грыж определ етс  выражением:

rfcwx rf(l-VKp),

где ,/C.B,+Ri); K Ki-Ki-K}-коэффициент усилени  разомкнутого усилител  стабилизатора ,

KI -коэффициент усилени  операционного усилител  13; Ка - коэффициент усилени  каскада на транзисторе 7; Кз- коэффициент передачи регулирующего транзистора 2; Jf - его выходное сопротивление.

В данном устройстве сопротивление 13 возможно выбрать равным нулю, что дополнительно увеличивает петлевое усиление на посто нном токе и в области низких частот и обеспечивает уменьшение выходного сопротивлени  по сравнению с прототипом в данной области частот.

Однако предложенное решение позвол ет использовать стандартные цепи коррекции частотной характеристики операционного усилител , что существенно повышает частоту среза частотной характеристики разомкнутого усилител  стабилизатора и тем самым повыщает петлевое усиление в области частот, существенно уменьша  его выходное сопротивление в диапазоне частот . Это осуществл етс  за счет того, что емкостное сопротивление конденсатора 14 в области верхних частот становитс  намного 0 меньще сопротивлени  резистора 4, т.е. в области высоких частот он шунтирует переход эмиттер-коллектор транзистора 5. Таким образом в области высоких частот усилительный каскад на транзисторе 5 не вли ет на зависимость коэффициента усилени  разомкнутого усилител  от частоты. Следовательно, ход частотной характеристики в области высоких частот полностью определ етс  операционным усилителем, в

котором возможно применить стандартные цепи коррекции частотной характеристики.

При недостаточной нагрузочной способности операционного усилител  его выходной каскад может быть выполнен по схеме на фиг. 2. Максимальный ток ограничител  тока 18 выбираетс  равным максимальному току базы транзистора 19, который определ етс  максимальным током коллектора транзистора 19.

Таким образом, предложенный стабилизатор напр жени  имеет меньшее выходное сопротивление в диапазоне частот при обеспечении широкого диапазона регулировки выходного напр жени  и использовании стандартных корректируюш,их цепей операционных усилителей.

ff-Bn

Claims (1)

1. СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий регулирующий элемент, силовым входом соединенный с входной клеммой и через первый ре- зистор — со своим сигнальным входом и с коллектором транзистора, эмиттер которого соединен с первым выводом второго резистора, выход регулирующего элемента соединен с выходной клеммой, с общей шиной через третий и четвертый резисторы делителя выходного напряжения и с инвертирующим входом операционного усилителя через последовательно соединенные конденсатор и пятый резистор, неинвертирующий вход операционного усилителя соединен с выходом источника опорного напряжения, отличающийся тем, что, с целью уменьшения выходного сопротивления в диапазоне частот, в него введены резистор-ограничитель тока, конденсатор, защитный диод, причем защитный диод соединен с эмиттером и ба- _с зой транзистора, база которого через резне- ® тор-ограничитель тока соединена с общей шиной, а коллектор через введенный конденсатор соединен с выходом операционного усилителя, и с вторым выводом второго резистора.

   фиг.Т

   О”

   SU .„,1188716