Запорожец  Издания 

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

/где Умин - минимальное значение напряжения источника --Упост; Уст - напряжение стабилизации стабилитрона; /ст -ток через стабилитрон, который выбирается таким образом, чтобы его

.значение лежало в пределах между минимально допустимым

ст.мин и номинальным /ст.ном

токами стабилизации, значения JKOTopbix указаны в паспорте на стабилитрон.

МОЖНО описать ее перемещение следующим уравнением:

тде т - масса; F{t) -сила, мгновенно воздействующая на массу, как функция времени; D - сопротивление, или коэффициент демпфирования, системы; k - жесткость пружины.

Увеличение массы т или уменьшение жесткости k снижает частоту колебаний. Большее сопротивление D системы приводит к более быстрому затуханию колебаний. На фиг. 8.19 показана схема на операционных усилителях, моделирующая такую колебательную систему. Вертикальные перемещения у можно "наблюдать на-выходе второго интегратора при помощи осциллографа или самописца. На фиг. 8.20 изображена форма получаемых при этом сигналов. Время ti представляет собой начальный момент программы, т. е. момент размыкания ключей, отображающий прекращение воздействия на тело силы F.

8.7. ОУ в стабилизаторах напряжения

При малых токах нагрузки ОУ можно использовать в качестве источника стабилизированного напряжения, как показано на фиг. 8.21. Если опорное напряжение Уош приложенное к неинвертирующему входу схемы фиг. 8.21, а, неизменно, результирующее выходное напряжение Увых также будет относительно неизменным. Таким образом, хотя сопротивление нагрузки может изменяться, однако напряжение на нем, равное произведению опорного напряжения Уоп на коэффициент усидения с ОС

Увых = /ОсУоп + l) Уоп, (8.16)

-остается постоянным. Однако для интегральных ОУ общего назначения надежная стабилизация ограничена диапазоном сопротивлений нагрузки приблизительно от 1 кОм до оо (отключенная нагрузка). Относительно стабильное опорное напряжение можно получить со стабилитрона Д, как показано на фиг. 8.21, б. В этой схеме последовательное сопротивление Rr выбирается из условия

R tMHH-ICT (g J7)



Допустимая мощность рассеивания стабилитрона должна быть не менее

Р -V I

* ст ст* ст-

Схема фиг. 8.21 может работать от одного источника питания; при этом положительный зажим источника подключается

"ос

-AVA-9-л/л



Фиг. 8.21. Слаботочные стабилизаторы напряжения на ОУ.

К выводу -\-V операционного усилителя, а вывод ОУ -V подключается к земле или общей точке схемы. Отсюда следует, что -однополярное напряжение питания должно быть больше максимального напряжения на выходе Увых, но не должно превышать удвоенного напряжения питания ±У, рекомендуемого для ОУ. Изменяя сопротивление обратной связи /?ос (коэффициент усиления ОУ с ОС), можно регулировать значение выходного стабилизированного напряжения Увых, которое, разумеется, не должно превышать значения однополярного напряжения пита ния ОУ.



Пример 8.4

Если в схеме, аналогичной показанной на фиг. 8.21,6, Ri = = Roc = 10 кОм, Упост изменяется от 20 до 24 В и на выходе-требуется стабилизированное напряжение вых, примерно равное 10 В, то какого типа стабилитрон (табл. 8.1) и какой величины сопротивление Rr следует применить? Какова мощность рассеивания стабилитрона?

Таблица 8.1

Стабилитроны с Р = 1 Вт

Тип

Номинальное напряжение стабилизации V„ при

СТ. ИОМ-

Номинальный

стабилизации ст. ном-

Максимальное комплексное сопротивление стабилитрона ст. макс

Максимально допустимый ток

стабилизации ст. макс-мА

при ст. ном

при ст. мин"°°

1N3821

*3,3

1N3822

1N3823

1N3824

213 •

1N3825

1N3826

1N3827

1N3828

1N3829

1N3830

Ответ. Для напряжения стабилизации Уст ОУ является неинвертирующим. Поэтому коэффициент усиления этой схемы

КоС-

-1-1=2.

Таким образом, выходное напряжение будет вдвое больше напряжения стабилизации стабилитрона. Так как необходимое напряжение стабилизации равно приблизительно 10 В, опорное напряжение, или напряжение стабилизации, стабилитрона должно составлять примерно 5 В. Из табл. 8.1 видно, что для данной схемы хорошо подходит стабилитрон типа 1N3826 с напряжением стабилизации 5,1 В. Так как номинальный ток стабилизации /ст.ном этого стабилитрона равен 49 мА, последовательное сопротивление должно иметь значение

20В-5,1В 49мА

304 Ом.

(8.17)



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