гдес=п для схем на рис. 17-49, а. б и 17-50, а, б, е, д;

Кс = 1 для схем на рис 17-49, е и 17-50, г.

, , , Дд(1-я) /Р2

Гвх2

для схемы на рис. 17-49,а.

. Гвх2+Дд(1-Я) /Р2 0X2

для схем на рис. 17-50, а,б,е, г;

ДЛЯ схем на рис. 17-49,и в;

А=2 +

Rjil-n)n+R{\~n)n

(17-113)

где /=/ст.мин-ks для схемы на рис.

17-49, а и / = /ст.мин для схем на рис. 17-50, а, б; ст.мин - минимально допустимый ток опорного стабилитрона.

Находим максимальный ток опорного стабилитрона

-.-f/o

-/, (17-116)

где I=ftss для схемы на рис. 17-49, а и /= =0 для схем на рис. 17-50, а, б, и убеждаемся, что он не превосходит допустимого значения.

Обычно для схем на рис. 17-49, а и 17-50, а, б Кст1 Кст2, а

(17-117)

Если Кст2 оказывается меньше заданного значения, то дополнительно стабилизируем источник Uex2 при помощи параметрическо-

го стабилизатора на кремниевых стабилитронах. Для этого случая:

а) Выбираем стабилитроны с напряжением стабилизации, близким к найденному по формуле (17-111) значению t/oxa.

б) Выбираем напряжение питания U (рис. 17-51) в 2,5-3 раза больше Ubxz-

в) Находим гасящее сопротивление Rt2 и максимальный ток стабилитронов параметрического стабилизатора:

Бх2 -минг ст.макс

ст. мин

>а,

+ /к

Бх2 макс сг.мин

вхаРг

для схемы на рис. 17-50,6.

В формулах (17-113) пpинятorg2 =вх2; Р2=Р2-(При параллельном соединении регулирующих транзисторов Abxi должно учитывать симметрирующие сопротивления, если плюс Ubx2 соединен непосредственно с минусом (7вых. и не должно учитывать, если плюс {/вх2 соединен с общей точкой эмиттера одного из параллельных транзисторов и симметрирующего сопротивления.)

Находим суммарный коэффициент стабилизации при изменении напряжения сети (для схем на рис. 17-49, а и 17-50, а, б)

Кст = Ud/Kcrl + l/KcTs ) (17-114,) и убеждаемся, что К ст Rsbx удозлетБО-рякл- заданным требованиям. Для этих же схем находим сопротивление Rn

{/вых.мин-/сн.макс (17-115)

(17-118)

где f/ст.макс и {/ст.мнн - максимальное и минимальное возможные напряжения стабилитрона (или стабилитронов) параметрического стабилизатора;

микв = cSismi - па. где ЙП2 - относительная амплитуда пульсаций напряжения .Ug2-

г) Находим коэффициент стабилизации при изменении напряжения Свхг

ст2 =

Rr2 KcRy ЕЫХ

Rd2 ГвхеА и

(17-119)

Кс - определяется так же, как в формуле (17-112); Ядг- дифференциальное сопротивление стабилитронов параметрического стабилизатора.

Находим для схем на рис. 17-49, а и 17-5(1, а, б относительную (в процентах) амплитуду пульсаций на выходе стабилизатора

ап.вых (ani/KcTi + ап2/К стг) ЮО. (17-120 ..

При дополнительной стабилизации напряжения t/gx2 подставляем Кст2 вместо

Кс-П г

Производим расчет стабилизатора опорного напряжения для схем на рис. 17-49 е, г и 17-50, е, г, е.

а) Задаемся напряжением

{/вхз (34)г7оп.макс.

относительной амплитудой пульсаций Uns источника {/ехз-Для схем на рис. 17-50, е, г,б UbxzTo же, что и t/вхз-

б) Находим гасящее сопротивление

Rrs =

Ubxs + U-U,

on. макс

(17-121)

где {7=0 для схем на рис. 17-49, б, е и 17-50,6 и {/={/бых.мнн для схем на рис. 17-50, г, д;

оп.макс~Ь вых.макс Rr

для схем рис. 17-49, б и 17-50, е (для схемы на рис. 17-49,6 /=0)

для схем рис. 17-49, е и 17-50,2,6 (для схемы на рис. 17-49, е / 2=0, для схемы на рнс. 17-50, д вместо должно стоять ).

в) Находим максимальный ток опорных стабилитронов

. Ubxs макс-К/-и оп.мнн

/ст.макс - li Sr

(17-122)

где U=0 для схем на рис. 17-49, б, в к 17-50, в и Свых.какс для схем на рис. 17-50, г, д;

J, С/рп.мин-г t/вых.мин j J

для схем на рис. 17-49, б и 17-50, в (для схемы на рис. 17-49, б 1 =0);

Ял

ДЛЯ схем рис. 17-49, е и 17-50, г, д (для схемы на рис. 17-49, в /i(2=0, для схемы на рис. 17-50, д вместо Яд должно стоять RJ.

Ток /ст.макс не должен превосходить допустимого значения.

г) Находим коэффициент стабилизации /Сстз опорного напряжения

Ксг. = . (17-123)

д) Находим суммарный коэффициент стабилизации

1 Сст1-М Сста + 1 Сстз

(17-124)

Обычно в схемах с последовательным регулирующим транзистором

fcTl3>/CcT2; Kctl Кстз

1/KctZ -f- 1 Сстз

Если полученная величина Кст меньше заданной, то для получения опорного напряжения используем двухкаскадный параметрический стабилизатор, для чего:

е) Выбираем напряжение 1/вхз~2Соп. используя два последовательно включенных стабилитрона. При этом сопротивление /?гз находят по формуле (17-121), где вместо tBxs ыияз подставим 2Uоп.мин-

ж) Выбираем напряжение питания первого каскада стабилизации

Свхз (2.5-3){/ex3

и находим сопротивление резистора

П СВХЗ -МИНЗ 2f Jg,

tKri-----

ст.мин l~K2+(2t/on. !aKC-оп.мин)/ЯгЗ

где/ст.мин-минимальный ток стабилитронов первого каскада параметрического стабилизатора;

минЗ = мин + пЗ-

Для схем на рис. 17-50, е, г имеется в виду, что коллектор транзистора питается от стабильного опорного напряжения.

з) Определяем максимальный ток стабилитронов 1-го каскада параметрического стабилизатора

вхЗ макс

-2f/

СТ. макс -

-/-/к

где /к2 =0 для схем на рис. 17-49, б, е; J 2t/on.mhh - иоп.макс ~ Ятз

и) Находим коэффициент стабилизации опорного напряжения

Яг(1 ЯгЗ t/pn

Яе.Я.и:,

где /?с)4-дифференциальное сопротивление стабилитронов 1-го каскада параметрического стабилизатора.

к) Находим относительную амплитуду пульсаций

ап.Бых ~ o:n2 <cT2 + Ons <cT3, (17-125)

где Опз-относительная амплитуда пульсаций источника t/fixs.

При двойной стабилизации используеА! вместо Кстз коэффициент стабилизации

- стЗ -

л) Находим сопротивление нагрузки УПТ Яу для схем на рис. 17-50, е, г, д, где Ubx2 выбирается из соображений, связанных со стабилизацией опорного напряжения /yWt/BX2 K2.

Находим эмиттерное сопротивление Ra дифференциальных схем сравнения (рис. 17-50)

s = t (.2+4). (17-126)

и = Uon; и = f/еых - f/on, и = Ub x;

U==UBMxi U==UonRni/R\

для схем сравнения на рис. 17-50, а, б, в, г, д соответственно.

Учитывая разброс Uon, регулировку Ubmx и тот факт, что ток коллектора транзистора, куда включено сопротивление Ry, постоянен, находим минимальный и максимальный ток коллектора транзистора 72,

для схем на рис. 17-50, а, в, г, д к Тг для схемы на рис. 17-50,.б:

4мин=--/ка. (17-127)

V =и вых.мин у ~ вых.мин

=оп.нин д1/д

для схем на рис. 17-50, а, б, е, е, д соответственно;

к2макс

(17-128)

= /оп.макс! f = /вых.макс 1оп.мин. У ~ /вых.макс - вых.мако

Rnl/Ra

оп.накс д1д

ДЛЯ схем на рис. 17-50, а, б, е, г, д соответственно.

В формулах (17-127) и (17-128) для схемы на рис. 17-50.6 вместо /мин;/нз.,акс /к2 ДОЛЖНО соответственно стоять /камин;

к2макс и к2 ТоКИ /,.2 и / ДОЛЖНЫ быть больше 0,5-1 ма, а токи /канаке и /к2макс ДОЛЖНЫ превосходить допустимых значений.

При использовании регулирующего элемента с шунтом или параллельного оегули-рующего элемента определяем коэффициент стабилизации Kcii и /?бых(/Сст2. Кстз определяются, как было рассмотрено). Для последовательного регулирующего элемента с шунтом.

/?бых -

/Сст1 =

(/?Б1+/?ш)Гвх2/ 1

RuiKc

р1 ~ Ry }

1-вхеА

гк1 R,

1 / 1

Pi Ry I.

/<ст1 = -

Суммарный коэффициент стабилизации и напряжение пульсаций для этих схем определяются по формулам (17-114), (17-120), (17-124), (17-125).

Определяем приближенную величину емкости выходного конденсатора Свых (рис. 17-51) стабилизатора по формуле

0,23 Вц

Свых > (17-129)

где fii - граничная частота усиления мощного транзистора Гц, входящего в составной регулирующий транзистор.

Так как на частотах выше 5-10 кгц емкость электролитических конденсаторов сильно зависит от частоты, то величину Свых необходимо уточнять экспериментально, исходя из условий устойчивости и требуемых частотных (переходных) характеристик стабилизаторов.

Для устойчивой работы схемы в диапазоне температур включаем между коллектором транзистора схемы сравнения и плюсом выходного напряжения конденсатор емкостью 0,1 мкф, величина которой уточняется экспериментально.

При использовании нескомпенсирован-ных стабилитронов (Д808, Д814А) производим расчет температурной компенсации, для чего находим максимальное, номинальное и минимальное значения температурного ко эффициента (же/°С) одного опорного стабилитрона по формулам:

Yon.MaKc = 2,9-J-l ,25 (i/оп.макс-6);

[значения членов те же, что и в формулах (17-112)].

Для параллельного регулирующего элемента Двых определяется по формулам (17-112) при /?в1 = 0, а

Yon = 2 + 1.25(f/on-6);

Von.MHE = l .75+1 ,25 (t/on.MHH-6).

(17-130)

Для Д808, Д814А t/on=7,75e; Um .макс- = 8,5 e; (7оп.мнн=7 e и Von-MaKc+O мвГС\ Von-+4,2 мвГС; уоп.мин -+3 мвГС

При использовании схем сравнения с дифференциальными усилителями можно последовательно с одним опорным стабилитроном включать 2-3 диода или стабилитрона в прямом направлении, каждый из которых имеет температурный коэффициент Ynp порядка Ynp--(1.5- 1,7) мвГС Если не учитывать прочие факторы (разброс температурных коэффициентов напряжения базы транзисторов Г2 и Г2, влияние нулевого тока коллектора, влияние сопротивлений делителя), которые имеют второстепенное значение, то при применении трех термокомпенсирующих диодов разброс суммарного температурного коэффициента тер-мокомпенсированного опорного напряжения будет соответственно- лежать в пределах от 4-1,5 до -2,1 мв1°С. Если привести эт.! температурные коэффициенты к t/on~10 е (с учетом напряжения термокомпенсирующих диодов), то получим максимальный температурный коэффициент стабилизатора не более ±0,021 оЛС, что в диапазоне температур -f20±30°C (-104-50°С) дает изменение выходного напряжения ±0,63%. С учетом указанных второстепенных факторов и нелинейности температурных характеристик реальная температурная ошибка будет в пределах ±1%. Если требуется лучшая температурная стабильность, то необходимо применять специальную настройку температурного коэффициента, или тер-мостатирование термочувствительных элементов.