Методические указания. Компенсационный стабилизатор напряжения (КСН) является схемой стабилизации с отрицательной обратной связью по выходному напряжению

Компенсационный стабилизатор напряжения (КСН) является схемой стабилизации с отрицательной обратной связью по выходному напряжению. Функциональная схема, пригодная для всех типов КСН приведена на рис.8.2.

Рис.8.2. Функциональная схема КСН

ЭС – элемент сравнения (сумматор),

У – усилитель, РЭ – регулирующий элемент,

ДН – датчик (делитель) напряжения.

Опорное (задающее) напряжение U_ОП сравнивается в элементе сравнения с сигналом датчика напряжения ДН равным , который пропорционален выходному напряжению КСН U₂. Полученная ошибка усиливается усилителем У и воздействует на регулирующий элемент РЭ таким образом, чтобы сведите ошибку к нулю. Из-за конечного коэффициента усиления усилителя и регулирующего элемента ошибка не может быть полностью устранена. Реальные схемы КСН отличаются реализацией усилителя, регулирующего элемента, способа сравнения. Основным требованием к стабилизации напряжения является отрицательный результирующий знак коэффициента передачи сигнала по замкнутому контуру при его значении значительно большем единицы. Напряжение, которое стабилизирует КСН равно .

Ошибка в выходном напряжении связана с наличием возмущений. Основных возмущений два: нестабильность напряжения U₁ питающего КСН и изменение тока нагрузки I₂. Эффективность КСН в подавления действия возмущений также оценивается двумя параметрами.

Коэффициент стабилизации показывает, во сколько раз снижается относительное отклонение напряжения после стабилизации при неизменном токе нагрузки

, при I₂ = const. (8.3)

Выходное сопротивление оценивает влияние тока нагрузки на выходное напряжение КСН

, при U₁ = const. (8.4)

Коэффициент сглаживания оценивает подавление пульсаций

. (8.5)

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

8.3.1. Работа КСН при изменении входного напряжения и тока нагрузки?

8.3.2. Вид внешней характеристики КСН в рабочем диапазоне токов и за его пределами?

8.3.3. Чем ограничен ток короткого замыкания КСН?

8.3.3. Методика экспериментального определения параметров КСН?

8.3.4. Влияние изменения параметров отдельных элементов КСН на общие параметры КСН?

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

9.1. Опадчий Ю.Ф. и др. Аналоговая и цифровая электроника. (Полный курс): Учебник для вузов / Ю.Ф. Опадчий, О.П. Глудкин, А.И. Гуров; Под ред. О.П. Глудкина. – М.: Горячая линия – Телеком, 2002. – 768 с.: ил.

9.2. Гусев В.Г. Электроника и микропроцессорная техника: Учеб. для вузов / В.Г. Гусев, Ю.М. Гусев. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш.шк., 2004. – 790 с.: ил.

9.3. Лагин В. И., Савёлов Н. С. Электроника. Учеб. пособие. 3-е изд., –Ростов н/Д: изд-во Феникс, 2002. – 576 с.: ил.

9.4. Прянишников В.А. Электроника: Курс лекций. – 2-е изд. исп. и доп. – СПБ.: КОРОНА принт, 2000. – 416 с.: ил.

9.5. Москатов Е.А. Электронная техника. Издание 2. – Таганрог, 2005. – 121 с.: ил.

9.6. Тлостанов Ю.К. Лабораторный практикум по дисциплине " Основы цифровой техники". – Каб.-Балк. ун-т, 2002. – 110 с.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Лабораторная работа № 1. Исследование характеристик

полупроводниковых приборов ……………………………………………… 3

2. Лабораторная работа № 2. Усилительный каскад переменного тока

с общим эмиттером ………………………………………………………….. 9

3. Лабораторная работа № 3. Исследование схем на базе операционного

усилителя ……………………………………………………………………… 18

4. Лабораторная работа № 4. Исследование комбинационных логических

схем …………………………………………………………………………… 26

5. Лабораторная работа № 5. Функциональный преобразователь

на операционных усилителях ……………………………………………….. 33

6. Лабораторная работа № 6. Исследование многофункционального

генератора периодических сигналов ……………………………………….. 38

7. Лабораторная работа № 7. Формирование частотнозависимых

характеристик усилителя ……………………………………………………. 41

8. Лабораторная работа № 8. Исследование компенсационного

стабилизатора напряжения ………………………………………………….. 45