Наступний стабілізатор напруги (рис. 1.3) призначений для харчування високоякісної апаратури. Застосування в ньому польового транзистора як регулюючого елемента (VT1) дозволило живити джерело зразкового напруги (резистор R1, стабілітрон VD1) і підсилювач постійного струму (операційний підсилювач DA1) вихідним стабілізованою напругою, а також послабити до мінімуму зв'язок між входом і стабілізатором (через канал сток-витік транзистора), що зменшило проникнення пульсацій вхідної напруги в навантаження.

Основні технічні характеристики:

Коефіцієнт стабілізації напруги …………………………….. 70000;

Вхідна напруга, В ………………………………………. …………… 10 … 20;

Вихідна напруга, В ………………… 9;

Максимальний струм навантаження, мА Вихідний опір, Ом ………. 150; 0,003.

Коефіцієнт стабілізації напруги було виміряно при струмі навантаження 30 мА цифровим вольтметром В7-34. При зміні вхідної напруги від 10 до 20 В вихідна змінювалося не більше ніж на 0,0001 У, що відповідає коефіцієнту стабілізації близько 70000.

Стабілізатор не боїться короткого замикання на виході і перевантажень по струму. Зі збільшенням струму навантаження напруга затвор-витік і опір каналу сток-витік польового транзистора зменшуються. При цьому напруга на виході ОУ збільшується до максимального значення, яке завжди менше напруги живлення. При подальшому збільшенні струму навантаження напруга затвор-витік транзистора стає постійним і рівним різниці вихідного напруги стабілізатора і напруги насичення на виході ОУ, при цьому стабілізатор переходить в режим стабілізації вихідного струму. При короткому замиканні на виході струм через стабілізатор не може перевищити свого максимального значення, рівного току стоку транзистора при нульовій напрузі між затвором і витоком.

Потужність, що розсіюється регулюючим транзистором при тривалому короткому замиканні на виході стабілізатора, не повинна перевищувати допустиму (для транзистора КП903Б – 6 Вт при температурі повітря не вище 25 ° С). Якщо, наприклад, максимальний струм стоку транзистора дорівнює 400 мА, то потужності 6 Вт відповідає напруга 15 В. Це найбільше вхідна напруга стабілізатора при тривалому короткому замиканні на виході. При струмі навантаження більше 30 мА регулюючий транзистор необхідно встановлювати на тепловідвід. Конденсатори С1 і С2 коригують частотну характеристику ОУ, а СЗ і С4 – блокують ланцюга живлення ОП і навантаження. Конденсатор СЗ треба монтувати можливо ближче до ОУ. Ослаблення впливу коливань температури навколишнього середовища на вихідну напругу досягається використанням у стабілізаторі дротяних резисторів, термостабілізовані стабілітронів і ОУ. В результаті, за першу хвилину після включення живлення вихідна напруга стабілізатора змінюється в межах до 800 мкВ, за наступні 20 хв – не більше ніж на 100 мкВ.

Стабілітрон КС166А можна замінити на КС162А, КС168А, а ОУ К551УД1Б – на К153УД5, К140УД12, К140УД6, К140УД7, К140УД10, К140УД11, К153УД2, К153УД4, К153УД6 або К140УД1А з відповідними ланцюгами корекції. Але при такій заміні стабільність вихідної напруги кілька погіршиться, тому що коефіцієнт стабілізації напруги прямо пропорційний коефіцієнту підсилення ОУ.

Налагодження стабілізатора зводиться до встановлення необхідного вихідного напруги шляхом зміни співвідношення номіналів-резисторів R2 і R3.