Принципова схема стабілізатора приведена на рис. 1.6. Джерелом зразкового напруги служить термостабілізіро-ний стабілітрон VD1. Для виключення впливу вхідної напруги стабілізатора на режим стабілітрон його ток задається генератором стабільного струму, побудованим на польовому транзисторі VT1. Термостабілізація і стабілізація струму стабілітрона підвищують коефіцієнт стабілізації вихідної напруги. Зразкове напруга поступає на лівий (за схемою) вхід диференціального підсилювача на транзисторах VT2.2 і VT2.3 мікроскладені К125НТ1 і резистори R7, де порівнюється з напругою зворотного зв'язку, що знімається з дільника вихідної напруги R8, R9. Різниця напруг на входах диференціального підсилювача змінює баланс колекторних струмів його транзисторів. Регулюючий транзистор VT4, керований колекторним струмом транзистора VT2.2, володіє великим коефіцієнтом передачі струму бази. Це збільшує глибину ООС і підвищує коефіцієнт стабілізації пристрою, а також зменшує потужність, що розсіюється транзисторами диференціального підсилювача.

Розглянемо роботу пристрою більш докладно. Припустимо, що в сталому режимі при збільшенні струму навантаження вихідна напруга трохи зменшиться, що викличе і зменшення напруги на емітерний перехід транзистора VT2.3. При цьому струм колектора також зменшиться. Це призведе до збільшення струму транзистора VT2.2, оскільки сума вихідних струмів тран

   

зістором диференціального підсилювача дорівнює току, поточним через резистор R7, і практично не залежить від режиму роботи його транзисторів. У свою чергу, зростаючий струм транзистора VT2.2 викликає збільшення струму колектора регулюючого транзистора VT4, пропорційне його коефіцієнту передачі струму бази, підвищуючи вихідну напругу до початкового рівня, і дозволяє підтримувати його незмінним незалежно від струму навантаження.

Для короткочасної захисту пристрою з поверненням його в початковий стан введено обмежувач струму колектора регулюючого транзистора, виконаний на транзисторі VT3 і резисторах Rl, R2. Резистор R1 виконує функцію датчика струму, що протікає через регулюючий транзистор VT4. У разі перевищення струму цього транзистора максимального значення (близько 0,5 А) падіння напруги на резисторі R1 досягне 0,6 В, тобто порогового напруги відкривання транзистора VT3. Відкриваючись, він шунтує емітерний перехід регулюючого транзистора, тим самим обмежуючи його ток приблизно до 0,5 А, що викликає падіння вихідного напруги без спрацьовування захисту від перевантаження по струму. Через деякий час, пропорційне постійної часу ланцюга R5, С1, це призводить до відкривання транзистора VT2.1 і подальшому відкриванню транзистора VT3, який закриває транзистор VT4. Такий стан

транзисторів стійке, тому після усунення короткого замикання або знеструмлення навантаження необхідно відключити пристрій від мережі і знову включити після розрядки конденсатора С1.

Струм короткого замикання пристрою дорівнює нулю, а значить, виключає перегрів регулюючого транзистора при спрацьовуванні захисту. Резистор R3 необхідний для надійної роботи транзистора VT4 при малих струмах і високою температурою. Конденсатор С2, шунтувальний вихід стабілізатора, запобігає самозбудження пристрої, причиною якого може стати глибока ООС по напрузі. Резистор R6 в колекторному ланцюзі транзистора VT2.1 обмежує струм під час перехідних процесів при включенні захисту, а світлодіод HL1 виконує функцію індикатора перевантаження.

Основні параметри стабілізатора:

Вхідна напруга, В. ……………………………………… ……………. 14 … 20

Вихідна напруга, В. ……………………………………… ………………… 12

Струм навантаження, А. ……………………………………… ………………………… 0 … 0,5

Зміна вихідної напруги (струм навантаження до 0,5 А), В. ….< 0,1

Струм спокою, мА ………………………………………. ………………………………… 15

Струм короткого замикання, мА ……………………………………… ……..< 0,1

Стабілізатор некритичний до розведення друкованої плати та розміщення деталей на ній. Тому монтаж його залежить головним чином від досвіду самого конструктора і габаритів попередньо підібраних деталей. Статичний коефіцієнт передачі струму бази транзистора VT3 повинен бути не менше 20, а транзистора VT4 – не менше 400. На регулюючому транзисторі VT4, допустимий струм колектора якого повинен бути не менше 1 А, виділяється значна потужність, тому його слід встановити на тепловідвід потужністю близько 5 Вт. Резистори і конденсатори – будь-яких типів на номінали, зазначені на схемі. Приступаючи до випробування і налагодження стабілізатора, резистор R5 тимчасово видаляють, щоб система захисту не спрацьовувала, і підбором резистора R8 встановлюють вихідну напругу, рівну 12 В. Після цього включають резистор R5 і підбором резистора R1 домагаються необхідного значення струму спрацювання захисту пристрою по струму.