Запорожец Издания
фикациях. Идеальный ОУ имеет коэффициент чувствительности S = 0, а это означает, что отклонения напряжения источников питания ОУ не влияют на его выходное напряжение. Реальные ОУ, однако, подвержены воздействию отклонений в питающих напряжениях, поэтому применяются стабилизированные источники питания с тем, чтобы выход ОУ реагировал только на дифференциальное входное напряжение. В некоторых источниках питания как часть системы регулирования применяется ОУ; такие схемы рассматриваются в гл. 8. Если потребляемый ток не слишком велик, а его величина относительно постоянна, можно применять простые источники питания со стабилизацией при помощи стабилитронов), такие, как показанный на фиг. 2.6. Некоторые типы ИС ОУ способны работать от источников постоянных напряжений ±20 В и более, но обычно рекомендуются значения, не превышающие ±15 В 2). Таким образом, на практике выходные напряжения источников питания составляют ±15 В и менее. На фиг. 2.6, в и г показано, как иногда обозначают источники питания на схемах. Обычно сами источники питания и выводы, к которым они подключаются, на схемах не указывают, однако их наличие предполагается (см. фиг. 2.2-2.4). Переменные напряжения е в схемах, представленных на фиг. 2.6, а и б, выбирают обычно такими, чтобы их амплитудные значения превышали фактически требующиеся на выходах постоянные напряжения -f F и -V на 10-40% в зависимости от величины этого нестабилизированного напряжения е. Конденсаторы Cl и Сг заряжаются приблизительно до амплитудного значения входного переменного напряжения е в результате выпрямляющего действия диодов Ди Дг или Да - Да- Если напряжение е синусоидальное, то напряжение на каждом конденсаторе составляет приблизительно ел/2 В, где е - эффективное (действующее) значение напряжения. Разность между напряжением на каждом конденсаторе и напряжением на соответствующем стабилитроне падает на резисторе. Таким образом, разность между напряжениями на Ci и Дз падает на /?,. Аналогично падение напряжения на /?2 есть разность между напряжениями на Сг и Да. На нормально работающем стабилитроне поддерживается практически неизменное падение напряжения, несмотря на изменения протекающего через него тока. Эта особенность позволяет стабилитронам работать в качестве стабилизаторов напряжения. Таким образом, если переменное входное *) Иногда в литературе встречается другое название стабилитронов - диоды Зенера. Некоторые гибридные ОУ, содержащие дискретные компоненты и ИС,, проектируются для работы при напряжениях питания свыше 100 В при Шкале выходных напряжений в сотни вольт. напряжение е увеличивается или уменьшается, как это обычно имеет место в нестабилизированном источнике переменного напряжения, каждый стабилитрон будет отводить соответственно bt-VWv--o + f As-.: -i/wy- -o-y Фис. 2.6. Источники питания, дающие положительное и отрицательное постоянные напряжения относительно земли или общей точки. а-однополуперирдная схема на стабилитронах; б-двухнолупернодная схема на стабилитронах; в-издбражение положительного и отрицательного напряжений питания в виде батарей (гальванических источников питания); г-общепринятое обозначение источников питания. больший ИЛИ меньший ток. Это увеличивает или уменьшает падение напряжения на резисторах, а напряжение на стабилитроне и на выходе остается неизменным. С другой стороны, если напряжение е постоянно, а нагрузка, подключенная к выходным зажимам --У и -V, отбирает больший или меньший ток, то стабилитроны реагируют на это, отводя через себя соответственно больший или меньший ток, но падения напряжения на резисторе и стабилитроне сохраняются неизменными. Таким образом, падения напряжения на стабилитронах остаются относительно по- RcT. мякг Емаке г ~ к. мин FcT, (2.6) где R - фактическое значение сопротивлений резисторов Ri и /г; /н.мин - минимальный ток, отводимый в нагрузку от выходных зажимов -{-V и -V. 5. Как правило, максимальное эффективное значение тока, который может пропускать вторичная обмотка трансформатора, или допустимый ток нагрузки другого источника переменного ) Из условия неравенства (2.4). - Прим. ред. стоянными независимо от изменений переменного входного напряжения е и (или) сопротивления нагрузки. Величины компонентов для стабилизированных источников питания, показанных на фиг. 2.6, можно выбрать следующим образом: 1. Выберем переменное напряжение источника питания е (обычно это вторичная обмотка трансформатора) так, чтобы его амплитудное значение на 10-40% превышало фактически необходимые выходные напряжения -\-V и -V. Постоянное напряжение на каждом конденсаторе фильтра равно приблизительно амплитудному значению переменного напряжения е. 2. Выберем последовательные гасящие резисторы в соответствии с соотношением /?<-7"~", (2.4) •н. макс где мин-минимальное постоянное напряжение на конденсаторе Cl или Сг; VcT ~ напряжение пробоя (стабилизации) стабилитронов Дз или Ди (предполагается, что схема симметрична к оба стабилитрона одного типа); /н.макс - максимальный ток, отводимый в нагрузку от выводов -f ]/ и -V; - приближенное значение сопротивлений резисторов Ri и г. После того как величина R будет вычислена ), действительные значения Ri и R выбираются несколько меньшими. Это гарантирует постоянное прохождение некоторого тока через стабилитрон и предотвращает потерю стабилизации. 3. Номинальная мощность каждого последовательно включенного гасящего резистора должна быть больше п (Дма.кс - Fqt) fn с\ где макс - максимальное постоянное напряжение на конденсаторах Cl и Сг. 4. Номинальная мощность рассеивания каждого стабилитрона должна быть больше 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 [ 10 ] 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106
|