сигнала ошибки, преобразователь сигнала ошибки в последовательность управляющих импульсов, усилитель управляющих импульсов, маломощную силовую цепь и источник опорного напряжения. При токах нагрузки меньше 50 мА данная микросхема используется как стабилизатор напряжения. При больших токах нагрузки она управляет работой мощного транзисторного ключа, т. е. является схемой управления.

На рис. П. 15 элементы, входящие в микросхему, обведены штриховой линией. Усилитель сигнала ошибки - дифференциальный (транзисторы Ту и Та). На базу Ту подается с делителя цепи сравнения часть выходного напряжения стабилизатора, а на базу Т^ - опорное

Рис. 11.15

напряжение. Усиленный сигнал ошибки снимается с коллектора Tg, нагрузкой которого является простейший стабилизатор тока транзистор Tiy. Транзистор Гз, включенный как диод, используется для формирования напряжения t/ga транзистора Т4.

Транзисторы Т^ и входят в состав преобразователя сигнала ошибки в импульсную последовательность с переменной сважностью. Напряжение задающего генератора (рис. 11.16, а) через конденсатор Са, имеющий небольшую емкость, подается на мостовой выпрямитель (диоды Ду - До). На нагрузке выпрямителя, т. е. между точками G и б, создается напряжение пилообразной формы (рис. 11.16, б).

Это напряжение должно иметь размах, достаточный для перевода Tq в состояние насыщения. Задержка моментов времени, в которые т^ выходит из насыщения, по отношению к переднему фронту пилообразного напряжения зависит от того, насколько открыты транзисторы 7 и Tq. Если транзисторы почти заперты, среднее напряжение между их базой и эмиттером, задаваемое потенциалом коллектора Tg, мало, то сравниваться с линейно уменьшающимся напряжением на выходе выпрямителя оно будет только в конце такта (рис. 11.16, б).

При возрастании потенциала на коллекторе напряжение f/ga растет и становится равным (Убэг- Такому напряжению соответствует большая пауза между импульсами напряжения, снимаемыми с общей эмиттерной нагрузки транзисторов Tg и Tg- резистора/?э(рис. И. 16, в).

Транзисторы Ту, Tg и Tg являются усилителями импульсов, снимаемых с резистора R. Усиленные импульсы с коллектора Tg через внешний делитель напряжения подаются на базу Т^, являющегося одним из транзисторов ключа, входящего в состав микросхемы. Этот

ключ (транзисторы Т^ и Тц) управляет в данной схеме стабилизатора внешним силовым ключом, выполненным также в виде составного транзистора (Т14, Tg).

Транзистор Ti2 и стабилитрон Де образуют схему формирования опорного напряжения. Диод используется для термокомпенсации. Стабильное напряжение, получающееся на эмиттере Т12, задает величину напряжения питания усилительно-преобразовательной части микросхемы. Оно туда подается через эмиттерный повторитель (транзистор Tig).

Для расчета нестабильностей выходного напряжения стабилизатора необходигда задать в каком-либо виде функцию, определяющую действие цепи обратной связи. Пусть эта функция линейна и имеет вид

- t--

П

Рис. 11.16

B/T = kAUN,-E )fU,.

(11.41)

Здесь f/g - нормирующее напряжение, позволяющее придать безразмерный вид описываемой зависимости.

Силовая цепь импульсного стабилизатора с последовательным включением дросселя и транзистора формирует выходное напряжение в соответствии с соотношением (7.39), которое запишем в форме

t/ = £(l-e/T)-/ r. (11.42)

Подставив (11.41) в (11.42), получим соотношение, определяющее выходное напряжение стабилизатора с замкнутой цепью обратной связи:

и = Е[1 -KNJUlV, + k,EjU,]-Ior. (11.43)

Пусть входное напряжение возрастает на Af, опорное на А£оп> выходной ток уменьшится на A/. Все это приведет к увеличению выходного напряжения на Af/. Тогда (11.43) примет вид

t/ + At/ = (£ + А£) [ 1 - kyN, {U + Шуи, + + ky (£ + AE )IV,] - (/ - А/о) г.

(11.44)

Вычтя из этого выражения (11.43) и опустив члены второго порядка малости, найдем связь приращений напряжений и токов в стабилизаторе:

At/ = EkyN,AU/U, + EkyAEjU, +

+ AIor + IE{\-kyNl]lV,+KE,jU3). (11.45)

Затем определим в явном виде приращение выходного напряжения. В нем коэффициенты, стоящие в правой части, будут коэффициентами нестабильности по соответствующим дестабилизирующим факторам:

At/ = [EkyAEjU, + А/оГ + АЕ{1- kyN,U/U, +

+ kyE,jU,)]/{\+kyN,E/U,). (11.46)

Таким образом, для показателей стабилизатора имеем: Rsu. = r/[l+kyN,E/U,l kE = AU/AE = (t/ + /оГ)/[£ (1 + kyN,E/U,)l (11.47)

яоп = At A£on = V[3 (1+уЛсВД]l/iVc

Все нестабильности, кроме нестабильности по опорному напряжению, при большом усилении усилителя получаются малыми величинами.

Глава XII

Стабилизаторы переменного напряжения

§ 12.1. Основные особенности стабилизаторов

Для стабилизации переменных напряжений применяют в основном те же методы и схемы, что и для стабилизации постоянных напряжений; используют лишь другие элементы схемы.

В простейших стабилизаторах переменное напряжение на нагрузке с постоянным ОДН1 м из своих показателей получается из-за нелинейности вольт-амперной характеристики одного из элементов- схемы так же, как в схеме со стабилитроном, работающей на постоянном токе. В более сложных стабилизаторах с обратной связью стабильность выходного напряжения достигается за счет изменения сопротивления элементов силовой цепи, которыми управляет усилитель сигнала ошибки.

Однако имеются и существенные отличия стабилизаторов переменного напряжения от стабилизаторов постоянного напряжения.

Во-первых, все стабилизаторы переменного напряжения искажают форму кривой напряжения. Выходное напряжение, если не принять специальных мер, значительно отличается по форме от входного. Поэтому следует всегда обращать внимание на то, какой из показателей переменного напряжения стабилизируется: амплитудное значение, действующее или среднее (за полпериода). В связи с искажениями