Stabilizator tranzystorowy - omówienie zagadnienia

STABILIZATOR TRANZYSTOROWY Rozróżniamy dwa zasadnicze schematy stabilizatorów tranzystorowych:
schemat szeregowy, schemat r ównoległy. Napięcie wyjściowe w obu układach ma taką samą wartość i jest równe U Z ± U BEP . Źródło napięcia odniesienia stanowi dioda Zenera DZ z rezystorem R B ustalającym jej punkt pracy. Tranzystor jest elementem regulacyjnym. Stabilizatory tranzystorowe charakteryzują się taką samą zależnością zmian napięcia wyjściowego od zmian napięcia wejściowego (niestabilizowanego) jak stabilizatory diodowe (patrz charakterystyka na rys. 13.9b ).
W układach tych znacznie ograniczono (w porównaniu ze stabilizatorem diodowym) zakres zmian położenia punktu pracy diody Zenera  I Z spowodowanych zmianą prądu obciążenia, uzyskując tym samym poprawę parametrów stabilizatora. Przyjmując takie same zmiany prądu I wy , jak w układzie diodowym z rys. 13.9, uzyskuje się w tym układzie mniejsze zmiany napięcia wyjściowego U wy , ponieważ:
.
a) b)
c)
13.11. Stabilizatory tranzystorowe. a) schemat układu szeregowego, b) schemat układu równoległego, c) zakres zmian napięcia wyjściowego w funkcji zmian prądu obciążenia. Zbadajmy zmianę punktu pracy diody Zenera pod wpływem zmiany napięcia wyjściowego na przykładzie stabilizatora szeregowego ( rys. 13.11c ). Dla porównania przyjmijmy, że dioda ma taki sam punkt pracy, jaki przyjęliśmy w analizie działania układu diodowego z rys. 13.9 (tzn. 9,1 V; 25 mA). Jeżeli prąd obciążenia zwiększy się o 10 mA, to prąd bazy tranzystora zwiększy się kosztem prądu diody o  -krotnie mniejszą wartość. Gdy założymy, że  = 20 , wówczas oznacza to zmianę prądu bazy i prądu diody o 0,5 mA. Jeżeli natomiast prąd obciążenia zmniejszy się o 10 mA, to prąd bazy tranzystora zmniejszy się kosztem prądu diody o  -krotnie mniejszą wartość.
Zmiana prądu bazy
.
Wobec tego można się spodziewać około  -krotnie mniejszej zmiany napięcia wyjściowego w porównaniu ze zmianą w układzie diodowym. Rozważania powyższe mają przybliżony charakter, ponieważ nie uwzględniono zmian napięcia kolektor-emiter tranzystora wraz ze zmianą prądu emitera. Dobrze jednak odzwierciedlają różnice w pracy stabilizatorów diodowych i stabilizatorów tranzystorowych. Wartość rezystancji wyjściowej tranzystorowego układu szeregowego ( rys. 13. 11a ) oblicza się korzystając ze spostrzeżenia, że odpowiada ona rezystancji wyjściowej wtórnika emiterowego: .
Współczynnik stabilizacji tego układu wynosi:
.
... zobacz całą notatkę