Схема транзисторного компенсационного стабилизатора напряжения - Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника курсовая работа

Главная

Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Схема транзисторного компенсационного стабилизатора напряжения

Величина минимального напряжения на входе стабилизатора. Выбор кремниевого стабилитрона с номинальным напряжением стабилизации. Резисторы и конденсаторы, расчет величины сопротивления. Расчётный коэффициент стабилизации и коэффициент полезного действия.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
4.Управляющий (усилительный) транзистор VT3
номинальное выходное напряжение Uвых = ?27 В
регулировка выходного напряжения ?Uвых = ±3 В
максимальный ток нагрузки IHmax = 500 мА
максимальные отклонения входного напряжения ?Uвх = ±5 %
Рассчитать схему транзисторного компенсационного стабилизатора напряжения.
Отчёт должен состоять из пояснительной записки и графической части.
Величина напряжения на выходе выпрямителей, предназначенных для питания различных электронных устройств, может колебаться в значительных пределах, что ухудшает работу аппаратуры. Основными причинами этих колебаний являются изменения напряжения на входе выпрямителя и изменение нагрузки. В сетях переменного тока наблюдаются изменения напряжения двух видов: медленные, происходящие в течение от нескольких минут до нескольких часов, и быстрые, длительностью доли секунды. Как те, так и другие изменения отрицательно сказываются на работе аппаратуры. Для обеспечения заданной точности измерительных приборов (электронных вольтметров, осциллографов и др.) также необходима стабилизация напряжения.
Стабилизатором напряжения называется устройство, поддерживающее напряжение на нагрузке с требуемой точностью при изменении сопротивления нагрузки и напряжения сети в известных пределах.
Рис. 1. Функциональная схема последовательного компенсационного стабилизатора напряжения
На рис. 1 представлена типичная схема автоматического регулирования с отрицательной обратной связью, где 1 - регулятор (достаточно мощный транзистор), 2 - источник опорного напряжения, 3 - усилитель сигнала ошибки.
Усилитель сравнивает сигналы Uоп и Uвых, усиливает разность между ними (сигнал ошибки) и выдаёт управляющее воздействие на регулятор. При изменении Uвх или Rн управляющее воздействие меняется таким образом, чтобы уменьшить ?Uвых:
при положительном сигнале рассогласования (Uвых - Uоп> 0)внутреннее сопротивление регулятора возрастает и падение напряжения Uр на нём увеличивается. Поскольку регулятор и нагрузка включены последовательно, при увеличении Uр выходное напряжение уменьшается, стремясь к значению Uоп;
при отрицательном сигнале рассогласования (Uвых - Uоп< 0)наоборот, внутреннее сопротивление регулятора и Uр уменьшаются, что приводит к возрастанию выходного напряжения Uвых.
Рис. 2. Схема транзисторного компенсационного стабилизатора напряжения
В схеме, приведённой на рис. 2, роль регулятора играет транзистор VT1, согласующий транзистор VT2 предназначен для согласования большого выходного сопротивления усилителя постоянного тока, собранного на транзисторе VT3, с малым входным сопротивлением регулирующего транзистора VT1. Кроме того,VT1 и VT2 вместе образуют составной транзистор, имеющий коэффициент усиления по току, равный произведению соответствующих коэффициентов транзисторов VT1 и VT2, что позволяет значительно повысить коэффициент стабилизации по напряжению.
Опорное напряжение формируется стабилитроном VD1 и сравнивается с выходным напряжением на усилителе сигнала ошибки, выполненном на транзисторе VT3. Управляющий (усилительный) транзистор VT3 должен обеспечивать достаточное усиление сигнала по напряжению, чтобы иметь возможность реагировать на незначительные колебания выходного напряжения.
Выходное напряжение схемы регулируется с помощью делителя напряжения, собранного на резисторахR2, R3 и R4.
Конденсатор C1 выполняет функцию увеличения быстродействия стабилизатора и реализует емкостную связь между выходом стабилизатора и входом усилителя.
Конденсатор C2 служит для повышения устойчивости стабилизатора и одновременно позволяет уменьшить выходное сопротивление схемы.
Находим величину минимального напряжения на входе стабилизатора
где Uк.э1 мин. - минимально допустимое напряжение между эмиттером и коллектором регулирующего транзистора, при котором работа происходит на линейном участке выходной характеристики
Напряжение Uк.э1 мин. для большинства транзисторов не превышает 1?3 В. Для расчёта примем Uк.э1 мин. = 3 В :
Номинальное и максимальное напряжения на входе стабилизатора с учётом допустимого отклонения напряжения ?Uвх = ±5 % соответственно равны
Максимальное и минимальное падения напряжения на участке эмиттер?коллектор регулирующего транзистора VT1
Uк.э1 макс. = Uвх. макс. - Uвых. мин. = 36,477 - (27 - 3) = 12,477 В
Uк.э1 мин. = Uвх. мин. - Uвых. макс. = 33 - (27 + 3) = 3 В
Максимальная мощность, рассеиваемая на коллекторе VT1
Pк1 макс. = Uк.э1 макс.· Iн макс = 12,477 · 0,1 = 1,2477 Вт
При выборе транзистора необходимо выполнить условия
Iк1 макс. = Iн. макс? Iк1 макс. доп.;
Выбираем регулирующий транзисторVT1 типа КТ610А со следующими параметрами: коэффициент усиления по току B1 = 100, Uк.э1 макс. доп.= 26 В, Iк1 макс. доп. = 0,7 А, Pк1 макс. доп. = 1,5 Вт.
Pк2 макс. = Uк.э2 макс. Iк2 = 0,005·12,477 = 62,385 мВт
Выбираем согласующий транзистор VT2 типа KT668Aсо следующими параметрами: коэффициент усиления по току B2 = 80, Uк.э2 макс. доп. = 50 В, Iк2 макс. доп. = 0,5 А, Pк2 макс. доп. = 0,5 Вт, Iб2 ? 15 мкА.
В качестве источника опорного напряжения будем использовать кремниевый стабилитрон с номинальным напряжением стабилизации
Uст = (0,6 ч 0,7)· Uвых = (0,6 ч 0,7)· 27 =16,2 ч 18,9 В
Выбираем стабилитрон типа Д809 со следующими параметрами: Uст = Uоп = 17,9 В, Iст = 5 мА, Iст макс. = 29 мА.
4.Управляющий (усилительный) транзистор VT3
Коэффициент деления напряжения делителем R2, R3, R4
При выборе управляющего (усилительного) транзистора VT3 необходимо, чтобы коллекторный ток Iк3 был небольшим, но в тоже время превышал ток базы согласующего транзистора VT2. Примем
Допустимое отклонение выходного напряжения от номинала
Требуемое значение коэффициента усиления
?Uвх = Uвх макс. ? Uвх мин. = 36,477 ? 33 = 3,477 В
В качестве управляющего будем использовать маломощный низкочастотный транзистор, крутизна характеристики S3 которого лежит в пределах
Для нахождения фактического коэффициента усиления определим
K3(u)расч = S3 · R1 = 0,03 · 24000 = 720>K3(u)треб
Мощность, рассеиваемая на резисторе R1
PR1 = (Iк3)2 · R1 = 10?6 · 24000 = 24мВт
В качестве сопротивления R1 выберем резистор типа ОМЛТ?0,25. Мощность, рассеиваемая на коллекторе транзистора VT3
Uк.э3 макс. = Uвых + ?Uвых ? Uоп = 27 + 3 -17,9 = 12,1 В
Pк3 макс. = Uк.э3 макс.· Iк3 = 12,1 · 10?3 = 12,1 мВт
Учитывая рассчитанные требования выберем транзистор VT3 типа КТ307Г?1 со следующими параметрами: коэффициент усиления по току B3 = 80, Uк.э3 макс. доп. = 15 В, Iк3 макс. доп. = 20 мА, Pк3 макс. доп. = 150 мВт.
Номинальный ток базы транзистора VT3
Номинальный ток базы транзистора VT3
Выберем ток делителя напряжения на 1?2 порядка выше, чем Iб3
Сопротивление нижнего плеча делителя
В качестве R4 берём ближайшее номинальное значения сопротивления
R3 = Rд.н. макс ? Rд.н. мин = 21260 ? 16000 = 5,26кОм ? 5,3 кОм
R2 = Rд ? Rд.н. макс = 27000 ? 21260 = 5,74 кОм?5,7 кОм
Тип резисторов R3 и R2 ? МЛТ?0,125; Зная величину токаIст, задаваемую для стабилитрона, рассчитаем величину сопротивления R5
В качестве R5 выбираем резистор типа МЛТ?0,125.
Величина конденсатора C1, служащего для увеличения быстродействия стабилизатора, выбирается порядка единиц?десятков микрофарад. Для рассчитываемой схемы в качестве C1 выберем электролитический конденсатор типа ЭМ ёмкостью 3 мкФ и рабочим напряжением 20 В.
Ёмкость конденсатора C2 выбирается порядка 1000?2000 мкФ. Выберем электролитический конденсатор типа ЭТО?2 ёмкостью 1000 мкФ с рабочим напряжением 25 В.
Кст(u)расч = б · К3(u)расч· = 0,663· 720 · = 371> 10
К.п.д. стабилизатора в номинальном режиме
Iвх = Iвых + Iст + Iд = 0,5 + 0,005 + 0,001 = 0,506 мА
напряжение стабилизатор конденсатор
В результате расчетов получена типовая схема транзисторного компенсационного стабилизатора напряжения с плавной регулировкой выхода, параметры которой соответствуют поставленному техническому заданию.
Коэффициент стабилизации полученной схемы (371) превышает минимально требуемый техническим заданием (10) почти в 37 раз, что обеспечивает повышенную стабильность выходного напряжения и надёжность работы стабилизатора.
КПД полученного компенсационного стабилизатора напряжения соответствует типичному значению для этого класса приборов и составляет 76,8%.
Расчет электронных схем / Под ред. Г.И.Изъюровой - М.: Высш. шк., 1987.
Гершунский Б.С. Расчет основных электронных и полупроводниковых схем в примерах, М.; 1968.
Воронков, Овечкин. Основы проектирования усилительных и импульсных схем на транзисторах.
Аксёнов А. И. и др. Элементы схем бытовой радиоаппаратуры. Диоды. Транзисторы: Справочник. ? М.: Радио и связь, 1992.
Малогабаритная радиоаппаратура. Справочник радиолюбителя. ? Киев: Наукова думка, 1976.
Вольтамперная характеристика полупроводникового стабилитрона. Параметрические стабилизаторы напряжения. Соотношения токов и напряжений. Относительное приращение напряжения на выходе стабилизатора. Температурный коэффициент напряжения стабилизации. лабораторная работа [123,2 K], добавлен 03.03.2009
Ионный газоразрядный электровакуумный прибор, предназначенный для стабилизации напряжения. Принцип действия стабилитрона тлеющего разряда. Основные физические закономерности. Область стабилизации напряжения. Работа параметрического стабилизатора. контрольная работа [89,3 K], добавлен 28.10.2011
Принцип действия, структура и методы расчета параметрического стабилизатора напряжения на основе кремниевого стабилитрона графоаналитическим способом. Определение h-параметров двух биполярных транзисторов, включенных по схеме с общей базой и эмиттером. курсовая работа [4,6 M], добавлен 30.06.2014
Расчет контактной разности потенциалов для р-n перехода. Вычисление сопротивления полупроводникового диода постоянному току. Балластное сопротивление и изменение напряжения источника питания. Температурный коэффициент напряжения стабилизации стабилитрона. практическая работа [25,9 K], добавлен 07.03.2013
Стабилизатор напряжения, его предназначение. Экспериментальное определение характеристик полупроводниковых параметрического и компенсационного интегрального стабилизатора напряжения постоянного тока. Определение мощности, рассеиваемой на стабилизаторе. лабораторная работа [115,4 K], добавлен 18.06.2015
Определение внутреннего сопротивления параметрического стабилизатора напряжений, его измерение на выходе стабилизатора с помощью вольтметра. Данные для расчёта коэффициента стабилизации. Реализация эквивалентной схемы параметрического стабилизатора. лабораторная работа [33,9 K], добавлен 17.01.2011
Основные параметры схемы электрического принципиального блока управления стабилизатора переменного напряжения. Технология изготовления печатных плат, их трассировка и компоновка. Расчет себестоимости блока управления стабилизатора переменного напряжения. курсовая работа [1,1 M], добавлен 14.06.2014
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .

© 2000 — 2021



Схема транзисторного компенсационного стабилизатора напряжения курсовая работа. Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника.
Тест На Тему Теоретическая Механика
Реферат На Тему Про Медузу
Сөз Әлемінің Патшасы Абай Эссе
Сочинение 9.3 Доброта По Тексту Чванову
Курсовая работа по теме Контроль качества лекарственных средств на фармацевтическом предприятии
Дипломная работа по теме Гостиничная индустрия Российской Федерации
Контрольная работа по теме Этико-психологические аспекты построения деловых отношений при проведении переговоров
Мечта И Реальность Эссе
Курсовая работа по теме Проектирование цеховой службы электрика
Сочинение На Тему Дубровский Основная Часть
Культура Саков Эссе
Реферат Александр Вертинский
Контрольная работа: виды маркетинга. Скачать бесплатно и без регистрации
Дипломная работа по теме Облік виробничих запасів
Сочинение Рассуждение Класс Рыбченкова
Красная Калина Шукшин Pdf Дипломная Работа
Крылатые выражения
Презентация Итоговое Сочинение 2022
Казакова Диссертация
Реферат: История возникновения вирусов. Скачать бесплатно и без регистрации
Право социального обеспечения - Государство и право практическая работа
Финансовый анализ деятельности предприятия - Бухгалтерский учет и аудит контрольная работа
Формирование учетной политики предприятия - Бухгалтерский учет и аудит дипломная работа