Тема № 6. Елементна база мікропроцесорної техніки

5. Стабілізатори напруги

Обладнання, що підтримує автоматично постійну напругу на навантаженні при зміні дестабілізуючих факторів у певних межах, називається
стабілізатором напруги. Такими дестабілізуючими факторами є вхідна
напруга й опір навантаження, які змінюються в процесі роботи обладнання.
Існує два методи стабілізації напруги: параметричний і компенсаційний.
У параметричних стабілізаторах використовуються елементи з
нелінійною вольт-амперною характеристикою (стабілітрони).
Компенсаційні стабілізатори мають більш оптимальні параметри. Робота
таких стабілізаторів заснована на порівнянні вхідної напруги із заданим
стабільним. Залежно від різниці між стабільним і вихідним напругами
(неузгодженістю) здійснюється автоматичний вплив (регулювання), спрямоване на зменшення цієї неузгодженості. Як приклад розглянемо схему стабілізатора, наведену на мал. 10.

Мал.10. Схема компенсаційного стабілізатора напруги
Стабільна (опорна) напруга UCT створюється на кремнієвому стабілітроні
Д. Транзистор Т відіграє роль елемента, що порівнює й регулює. Між базою й емітером діє невелика позитивна напруга U БЕ =  U CT -U ВИХ.
Таким чином, U ВИХ ≈ U CT. Уявимо собі, що напруга на виході U ВИХ трохи
зросла. Отже, напруга U БЕ = U CT - U ВИХ поменшає й транзистор почне
закриватися (поменшає вихідний струм емітера). Ця обставина приведе до
зменшення вихідної напруги практично майже до колишнього значення.
Надлишок напруги впаде на транзисторі.
Найважливішим параметром, що характеризують роботу схеми
стабілізатора, є коефіцієнт стабілізації, що представляє собою відношення
відносної зміни вхідної напруги до відносної зміни вихідної напруги (при RH
=const):

де U BX й U ВИХ - номінальні значення вхідного й вихідного напруг.