У багатьох сучасних стабілізаторах для поліпшення їх якісних показників використовують операційні підсилювачі, що володіють великим коефіцієнтом посилення і стабільними характеристиками. Однак відносно проста модифікація традиційного за схемою транзисторного стабілізатора дозволяє помітно поліпшити його технічні характеристики і уникнути деяких труднощів, що виникають при конструюванні стабілізаторів із застосуванням ОУ (особливо в пристроях з регулюванням вихідної напруги в широких межах). Високий коефіцієнт стабілізації описуваного блоку живлення (рис. 3.4) обумовлений застосуванням підсилювача з динамічним навантаженням.
Джерело зразкового напруги зібраний на польовому транзисторі, що дає можливість знизити вихідний опір стабілізатора і отримати глибоке регулювання вихідної напруги.
Основні технічні характеристики:
- Напруга на вході стабілізатора - 30 В;
- Межі регулювання вихідної напруги - 1...29;
- Максимальний струм навантаження, 2 А;
- Коефіцієнт стабілізації напруги - 60 дБ;
- Вихідний опір 5...10 мОм.
Стабілізатор напруги складається з двох підсилювачів з динамічним навантаженням з послідовним управлінням. Перший зібраний на транзисторах V13, V12, де V13 включений за схемою з загальним затвором, а V12 - із загальним колектором: другий - на транзисторах V14, V15 (V14 - із загальним емітером, а V15 - із загальним колектором). Сигнал зворотного зв'язку з движка резистора R9, прикладений до витоку транзистора V3, посилюється без інвертування фази і надходить на базу транзистора V14. Транзистор V13 працює в режимі, близькому до відсіченні струму. Напруга між витоком та затвором є в стабілізаторі зразковим.
Ланцюжок R2, R3, V11 служить тільки для температурної компенсації зміни струму стоку транзистора V13 (без неї при замкнутому на загальний провід затворі цього транзистора вихідна напруга стабілізатора змінюється на 3...5% температурному інтервалі 20...50°С). З колектора транзистора V14 проинвертированный і посилений сигнал передається на базу потужного регулює транзистора V15. Керуючий елемент живиться від параметричного стабілізатора на стабілітроні V10 і транзисторі V9. Для одержання більш високого коефіцієнта використання напруги основного випрямляча V1...V4 стабілізатор на транзисторі V9 живиться від помножувача напруги на діодах V5...V8 і конденсатори C1, C2. Помножувач підключений до вторинної обмотки трансформатора Т1.
Лампа H1 служить для обмеження колекторного струму через транзистори V9, V14 і базового струму транзистора VI5 при короткому замиканні в ланцюзі навантаження, а також для індикації перевантаження. В момент перевантаження внаслідок зростання базового струму транзистора VI5 відбувається зниження напруги на вході параметричного стабілізатора до рівня 30 В, де це напруга майже повністю падає на лампі H1 за вирахуванням падіння напруги на транзисторах V9, V14 і эмиттерном переході транзистора V15. Струм у цьому ланцюзі не перевищує 120...130 мА, що менше гранично припустимого для її елементів.
У стабілізаторі використаний дротяний змінний резистор з допустимою потужністю розсіювання 3 Вт (ППБ-3, ППЗ-40). Транзистор V13 необхідно підібрати з малим значенням початкового струму стоку, тільки тоді нижня межа вихідної напруги стабілізатора буде близька до 1 Ст. Струм стоку цього транзистора при напрузі між стоком і витоком 10 В і затворі, замкнутому на джерело, повинен бути в межах 0,5...0,7 мА. При монтажі стабілізатора між діодом V11 і транзистором V13 необхідно забезпечити хороший тепловий контакт, для чого достатньо склеїти їх корпусу. Транзистор V15 бажано вибрати з великим статичним коефіцієнтом передачі струму бази.
Крім зазначених на схемі, можна використовувати кремнієві транзистори серій КТ203, КТ208, КТ209, КТ501, КТ502, КТ3107 (V12), КТ814, КТ816 (V14), транзистори КТ815, КТ817 з будь-яким буквеним індексом, КТ807Б (V9), КТ803А, КТ808А, КТ819 з будь-яким буквеним індексом (VI5).
У стабілізаторі можна застосувати і германієві транзистори МП40А, а також будь-які з серій МП20, МП21, МП25, МП26 (V12), ГТ402, ГТ403, П213...П215 (V14). Замість КС527А можна застосувати стабілітрони Д813, Д814Д (по два послідовно), Д810, Д814В (по три послідовно). Транзистори V9 і V14 бажано встановити на невеликі радіатори (з корисною площею 20... 30 см2). Для транзистора VI5 необхідний радіатор.
З метою полегшення теплового режиму цього транзистора передбачено ступінчасте зміна напруги на вході стабілізатора тумблером S1, розрахованих на струм 2 А. В положенні 1 на вхід стабілізатора подається 15 В, а в положенні 2 - 30 Ст. Коли тумблер знаходиться в положенні 2 і опір навантаження близько до мінімуму, стабілізовану напругу не слід встановлювати менше 15 Ст.
Мережевий трансформатор намотаний на магнітопроводі трансформатора ТС-60. Первинна обмотка залишена без зміни, вторинна перемотана; вона містить 200 витків (по 100 витків на кожну котушку) дроту ПЕВ-2-1,16.
Виникає іноді в стабілізаторі високочастотну генерацію можна придушити або збільшенням номіналу конденсатора С6, або включенням в ланцюг бази транзистора V15 резистора опором 5...10 Ом потужністю 1 Вт. Для забезпечення стійкої роботи стабілізатора його монтаж потрібно виконувати провідниками мінімальної довжини, що мають великий перетин струмопровідної жили.
Автор: Семьян А. П.