Методика расчета параметрического стабилизатора напряжения

Цель работы: освоить методику расчета параметрического стабилизатора напряжения

Задание: для питания маломощной нагрузки Rн требуется стабилизированное напряжение величиной Uн при токе Iн. Рассчитать схему параметрического стабилизатора для питания нагрузки, по справочнику выбрать стабилитрон, рассчитать балластный резистор Rб по сопротивлению и мощности, выбрать его тип. Принять условие, что входное напряжение на Х% превышает Uн. Определить диапазон изменения входного напряжения Uвх.min и Uвх.max, при котором обеспечивается постоянное напряжение на нагрузке. Значение параметров выбрать из таблицы 1 для варианта задания, номер которого равен номеру студента по списку в журнале.

Таблица 1

Решение

Схема стабилизатора приведена на рис. 1

[pic 1]

Рисунок 1

Исходя из напряжения на нагрузке и заданного тока стабилизации выбираем стабилитрон КС126М [4], параметры которого:

[pic 2]

Средний ток стабилизации из условия

[pic 3]

По условию среднее значение входного напряжение Uвх на 70 % больше напряжения Uн 

[pic 4]

Сопротивление балластного резистора

[pic 5]

Тип резистора Rб выбирается по рассеиваемой на нем мощности. Мощность балластного резистора определяем при наибольшем токе [pic 6]. Тогда:

[pic 7].

С учетом заданного запаса мощности 50 %, мощность [pic 8]. По номинальному ряду мощностей выбираем резистор мощностью 1 Вт. По номинальному ряду сопротивлений Е48 выбираем резистор сопротивлением 127 Ом. Таким значениям соответствуют резисторы типа МЛТ-1 с допуском ±2 %.

Диапазон изменения напряжения

[pic 9]

[pic 10]

По результатам расчета, напряжение источника питания стабилизатора должно удовлетворять условию: [pic 11].

Вывод: в результате расчета получен стабилизатор напряжения с номинальным напряжением на нагрузке Uн = 9 В, обеспечивающий заданный номинальный ток. При этом рассчитан диапазон входного напряжения, в пределах которого будет обеспечена стабилизация напряжения.

Задача 2 

Выполнить расчет каскада усилителя напряжения низкой частоты на биполярном транзисторе, включенного по схеме с общим эмиттером и термостабилизацией в цепи эмиттера (рис. 2). Данные для расчета:

[pic 12] 

[pic 13]

1. Выбор транзистора

[pic 14]

Выбираем p-n-p транзистор КТ208И, для которого

[pic 15]

1. Выбор рабочей точки

Напряжение в точке покоя UэкО:

[pic 16]

Ток покоя:

[pic 17]

Строим нагрузочную прямую, из которой находим ток базы покоя IбО:

[pic 18]

Отмечаем точки А и В на выходных характеристиках и находим следующие значения токов и напряжений: