itciskra.ru
Принцип работы стабилизатора напряжения основан на использовании одного или нескольких транзисторов, которые регулируют поток тока через выходную нагрузку, чтобы поддерживать постоянное напряжение. Транзисторы управляются усилителем, который компенсирует изменения входного напряжения, чтобы поддерживать стабильное выходное напряжение.
Существуют различные схемы стабилизаторов напряжения на транзисторах, включая стабилизаторы с общим эмиттером, общей базой и общим коллектором. Каждая схема имеет свои особенности и предназначена для определенных условий использования.
Стабилизатор на транзисторе с общим эмиттером является наиболее распространенной схемой и характеризуется высокой стабильностью и точностью поддержания выходного напряжения. Он работает по принципу отрицательной обратной связи: изменение выходного напряжения приводит к изменению базового тока транзистора, что в свою очередь корректирует ток через транзистор и поддерживает постоянное напряжение на выходе.
Стабилизатор на транзисторе с общей базой обладает высоким коэффициентом усиления и хорошей стабильностью в низкочастотной области. Он используется в случаях, когда требуется быстрая реакция на изменения входного напряжения.
Стабилизатор на транзисторе с общим коллектором, также известный как эмиттерный следящий стабилизатор, обладает высокой нагрузочной способностью и низким сопротивлением входа и выхода. Он часто используется в усилительных схемах, где требуется минимальная деградация сигнала.
Стабилизаторы напряжения на транзисторах широко применяются в электронике для обеспечения стабильного питания различных устройств, таких как компьютеры, телевизоры, радиоприемники и другие. Благодаря своей эффективности и надежности они являются неотъемлемой частью современной электротехники.
Принцип работы стабилизаторов напряжения на транзисторах
Основой принципа работы стабилизаторов напряжения на транзисторах является использование свойств транзисторов для регулирования тока и напряжения в цепи. Такие стабилизаторы обычно состоят из транзистора, резисторов и диодов.
Внутренняя схема стабилизатора напряжения на транзисторах включает в себя переменный резистор (потенциометр), с помощью которого можно настроить желаемое значение выходного напряжения. Когда выходное напряжение превышает заданное значение, ток начинает протекать через базу транзистора, что вызывает его открытие и увеличение протекающего через него тока. Это позволяет часть тока обходитьнепосредственно потребителя. В результате, выходное напряжение снижается до заданного значения.
Если выходное напряжение падает ниже заданного значения, ток через базу транзистора уменьшается. Транзистор начинает закрываться, уменьшая протекающий через него ток. Это приводит к увеличению выходного напряжения до заданного значения.
Таким образом, стабилизаторы напряжения на транзисторах поддерживают стабильность напряжения в цепи, пропуская или ограничивая ток через транзистор в зависимости от разницы между желаемым и фактическим напряжением. Это позволяет защитить устройства от перенапряжения и обеспечить надежную работу электрических цепей.
Основные принципы работы стабилизаторов напряжения на транзисторах
Основным принципом работы стабилизаторов напряжения на транзисторах является использование транзистора как переменного резистора. Транзисторы имеют особенность менять свое сопротивление в зависимости от колебаний входного напряжения. Когда входное напряжение возрастает, транзистор уменьшает свое сопротивление, что позволяет устройству поддерживать постоянное напряжение на выходе. Таким образом, стабилизаторы напряжения на транзисторах позволяют компенсировать изменения входного напряжения и гарантировать стабильность на выходе.
Для обеспечения стабильной работы стабилизатора напряжения на транзисторах используются различные схемы. Наиболее распространенные из них — схема с общим базисом и схема с общим эмиттером.
Схема с общим базисом представляет собой последовательное соединение транзистора с резисторами. При изменении входного напряжения, транзистор подстраивается, чтобы сохранять постоянное напряжение на выходе. Эта схема обеспечивает высокое соотношение сигнал/шум и имеет низкое входное сопротивление, что делает ее идеальным выбором в некоторых приложениях.
Схема с общим эмиттером, наоборот, представляет собой параллельное соединение транзистора с резисторами. Она обеспечивает высокую стабильность и точность, поэтому часто применяется в прецизионных приборах и схемах с высокими требованиями к точности выходного напряжения.
Схема стабилизатора напряжения на транзисторах может включать дополнительные элементы, такие как конденсаторы, диоды и резисторы, которые позволяют добиться более высокой стабильности и защиты от помех и перегрузок.
В итоге, стабилизаторы напряжения на транзисторах являются надежными устройствами, способными обеспечить стабильное напряжение в электрических схемах. Они находят широкое применение в различных областях, от электроники до электроэнергетики, и основываются на принципах работы транзисторов как переменных резисторов.
Схемы стабилизаторов напряжения на транзисторах с описанием
1. Стабилизатор напряжения с общим эмиттером
Схема стабилизатора напряжения с общим эмиттером основана на использовании транзистора в режиме усиления. В этой схеме, напряжение на базе транзистора устанавливается с помощью делителя напряжения. Это позволяет регулировать выходное напряжение стабилизатора.
Принцип работы: Когда на базу подается управляющее напряжение, транзистор начинает усиливать его и формирует выходное напряжение. Если выходное напряжение превышает заданное значение, ток базы уменьшается, что в свою очередь приводит к уменьшению тока коллектора и выходного напряжения. Если выходное напряжение ниже заданного значения, ток базы увеличивается, что приводит к увеличению тока коллектора и выходного напряжения. Таким образом, стабилизатор поддерживает заданное выходное напряжение.
2. Стабилизатор напряжения с общим коллектором
Схема стабилизатора напряжения с общим коллектором, также известная как схема эмиттерного повторителя, позволяет получить высокую стабильность выходного напряжения. В этой схеме, выходное напряжение стабилизатора отображается на переходе база-эмиттер транзистора.
Принцип работы: Когда выходное напряжение превышает заданное значение, ток через эмиттер уменьшается, что приводит к увеличению тока через базу и коллектор. Увеличение тока через коллектор приводит к снижению напряжения на нагрузке и восстановлению заданного напряжения.
3. Стабилизатор напряжения с общей базой
Схема стабилизатора напряжения с общей базой используется там, где требуется высокая стабильность и снижение выходного напряжения. Это происходит за счет использования базы транзистора как выходного вывода.
Принцип работы: Когда выходное напряжение превышает заданное значение, ток базы увеличивается, что приводит к увеличению тока коллектора и снижению напряжения на нагрузке. Увеличение тока коллектора снижает напряжение на нагрузке и восстанавливает заданное значение напряжения.
Схемы стабилизаторов напряжения на транзисторах предоставляют возможность получить стабильное выходное напряжение в различных приложениях. Выбор схемы зависит от требуемой стабильности, уровня выходного напряжения и других факторов.