Определение исходных данных

Выбор транзистора.
U _СТ = 10±0,1 В
I _Н = 40±16 мА
I _Hmax = 56 мА
I _К ≈ I _{Э(т.к. транзистор включен с общим коллектором)}
I _Э = I _{Н(последовательное включение)}

_1.

Предел выбора транзистора (1,1÷1,5)∙ I _Hmax.
=> 65 мА ≤ I _Kmax ≤ 100 мА
2.
коэффициент усиления B
В = ∆ I _K/∆ I _Б
при U _KЭ = 14 В
В ≈ 50
3.
I _Бmax= I _Кmax/ В=1,12
4.
U _КЭ = 10 В
U _Kmin= U _Иmin= 20 В
Напряжение источника питания может изменяться в диапазоне ±15%,

24,0 ±3,6 В, U _Иmах = 27,6 В.
U _КЭmax = U _Иmах – U_Н = 27,6 – 10,0 = 17,6 В
5.
U _Иср = 24 В
6.
Р _К = U _КЭmax ∙I _Кmax= 27,6·0,06=1.66 Вт < Р _КДОП = 1,8 Вт

Выбор стабилитрона.

U _СТ = 10 В Стабилитрон включён в цепь базы транзистора. Его напряжение стабилизации должно быть больше на величину падения напряжения на переходе база-эмиттер U _БЭ. Для кремниевых транзисторов U _БЭ ≈ 0,8 В.
1.
U _БЭ ≈ 0,8 В =>берем стабилитрон типа КС210В
Характеристики стабилитрона
U _СТ = 11 В
I _СТmax = 20 мА
ТКН ξ = + 7,5 10^‑2 %/^ОС

Δ U _СТ = U _СТ ∙ξ∙Δt = 11∙0,075·50 = 0,4 В
Напряжение
U _СТ = 10 В изменяется на 0,41 В (410 мВ). Такой температурный дрейф недопустим.

Вводим термокомпенсацию.

1.
Чтобы скомпенсировать положительный ТКН стабилитрона VD 1,

включим последовательно стабилитрон с отрицательным ТКН. Напряжение компенсации U _К определим по графику. На оси ξ_СТ выберем значение ξ_СТ = – 0,075 Проведём стрелку до пересече-

ния с графиком ТКН. Через полученную точку проведём сечение Согласно построению необходим стабилитрон с напряжением стабилизации равным примерно 3 В. Такому напряжению соответствует стабилитрон КС131А, его напряжение стабилизации U _СТ = 3,1 В
2.
После выбираем основной стабилитрон VD1 с напряжением U _СТ ≈ (U _Н – U _К+ 0,8 В) = (10 – 3,1 + 0,8) = 7,7 В Выбираем стабилитрон КС175А
U _CT = 7,5 ± 5% B

Стабилизация тока стабилитронов

U _КЭ = 10 В

U _{КБ =} 9,2 В (-0.8В)

U _Rэ = U _ЭК = 4,6 В.

1.
I _К2 = (I _СТ + I _Б) = 21,1 мА

Р _Кдоп > U _КЭ∙ I _K = 4,6∙21,1 ≈ 100 мВт.

По допустимой мощности и току выбираем транзистор

2.

R _Э = U _Rэ / I _Rэ = 4,6 В/21,1 мА = 219 Ом

Номинальное значение R _Э = 220 Ом

3.

U _Rэ= 4,6 В

U _БЭ2 = 0,8 В

U _Б2 = (4,6 + 0,8) = 5,4 В

Выберем стабилитрон VD 3.

4.

VD 3(I)=5мА
VD3(U)=5,3В
VD2(U)=3,1В
U _R1 = 8,4 В
R 1= (20 – 8,4)/5 =2,72 кОм

I _R1 = (20 – 8,4)/2,7 = 4,3 мА

P _R1= I _R1 ·U_R1= 4,3 мА·8,4 В = 26 мВт

5. Определяем реальные сопротивления диодов VD 1 и VD 2.

Согласно построению сопротивление диода VD 1 составляет примерно 10 Ом, сопротивление диода VD 2 примерно 21 Ом.

r_СТΣ = 31 Ом

Расчет параметров стабилизатора

1.

r_Э = φ _T / I _Э = 26 мВ / 50 мА = 0,52 Ом.

20 ^ОС φ _T ≈ 26 мВ

2.

I _Б = 1,2 мА

∆ U _БЭ ≈ 0,05 В и ∆ I _Б= 0,6 мА. h₁₁= ∆ U _БЭ /∆ I _Б= 0,05/0,6 = 83 Ом

∆U _КЭ = 10 В, ∆I_К ≈ 4 мА

r_К = ∆U _КЭ /∆I _К = 10 В/0,004 А = 2500 Ом

U _КЭ = 10 В

∆ I _Б= 0,4 мА,∆ I _К≈ 25 мА, В = ∆ I _К/∆ I _Б ≈ 25/0,4 = 62,5

3.

Вычисляем сопротивление стабилизатора

R _ВЫХ = r_Э + (r_СТΣ+ r_б)/(1 + B)

r_б = h₁₁– r_Э(1 + B) = 83 – (0,52∙63,5) = 50,0 Ом.

R _ВЫХ = 0,52 + (31 + 50,0)/51 = 2,1 Ом.

Защита стабилизатора по току

R _T = 0,3 В/0,12 А = 2,5 Ом

P=

Дата добавления: 2015-05-06