FəSİl gəRGİNLİk stabiLİzatorlari haqqinda ümumi MƏlumat

1.2. Parametrik sxemli gərginlik stabilizatorları

Sabit gərginlik parametrik stabilizatorları kimi daha çox silisium stablitronlardan istifadə olunur. Adi diodlardan fərqli olaraq silisium stabilizatorlar VAX –nın əks qolunda, deşilmə oblastında işləyir. Nəticədə gərginliyin çox kiçik artımı stabilitrondan axan cərəyanın nəzərə çarpacaq dərəcədə artmasına səbəb olur. Lakin, cərəyanın sərhəd qiymətində keçidin “deşilməsi”stabilizatoru sıradan çıxarmır.

Stabilizasiya gərginliyi artımının stabilitrondan axan cərəyanın artımına olan nisbəti ilə ölçülən differensial müqavimət r_st; stabilitrondakı səpələnmə gücünün maksimal sərhəd qiyməti P_max və stabilitronun deşilmə gərginliyi U_deş.
Şəkil 1.1, a –da parametrik stabilizatorun bir pilləli sxemi verilmişdir. O, yük mənbəyilə ardıcıl qoşulmuş R_s1 söndürücü rezistorundan və yük mənbəyinə paralel qoşulmuş VD1 stabilizatorundan ibarətdir. Bir pilləli parametrik stabilizatorun iş prinsipi aşağıdakı kimidir. Stabilizatorun girişində gərginlik artdıqda VD1 stabilizatorundan axan cərəyanın qiyməti kəskin artaraq, R_s1 söndürücü rezistorundakı gərginlik düşgüsünün artmasına səbəb olur. Söndürücü rezistordakı gərginlik artımı təqribən stabilizatorun girişindəki gərginlik düşgüsünə bərabər olur, nəticədə stabilizatorun çıxış gərginliyi demək olar ki dəyişməz qalır.
Bir pilləli parametrik stabilizatorun stabilizasiya əmsalı aşağıdakı düsturla hesablanır:
(1.1)
Burada, r_st1 –stabilizatorun differensial müqavimətidir.
(1.1) ifadəsindən göründüyü kimi, stabilizatorun stabilizasiya əmsalı R_s1 və r_st1 müqavimətindən asılı olur. R_s1 müqaviməti artdıqda U₀₁ giriş gərginliyini artırmaq lazım gəlir, lakin stabilizasiya əmsalı sonsuz arta bilməz. Giriş gərginliyinin artımını nəzərə alaraq stabilizasiya əmsalı üçün (1.1) ifadəsini aşağıdakı kimi yazmaq olar:
(1.2)
Burada, _min –qida gərginliyinin azalmaya meylini göstərir.
(1.3)


-bir pilləli parametrik stabilizatorun maksimal mümkün stabilizasiya əmsalıdır; I_ymax, I_st1min –maksimal yük cərəyanı və stabilizatordan axan minimal cərəyanı göstərir.






Şəkil 1.1. Parametrik gərginlik stabilizatorunun sxemi: a) sahə tranzistoru üzərində yığılmış;
b) bipolyar tranzistor üzərində yığılmış.

(1.3) ifadəsindən görünür ki, seçilmiş VD1 stabilizatoru üçün yük cərəyanının qiyməti məlum olduqda stabilizasiya əmsalı K_st.max –dan böyük ola bilməz.

Bir pilləli parametrik stabilizatorların daxili müqaviməti təqribi olaraq stabilizatorun differensial müqavimətinə bərabər olur: r₁r_st1. Ətraf mühitin temperaturunun dəyişməsi stabilizatorun çıxış gərginliyinin dəyişməsinə gətirib çıxarır. Çıxış gərginliyinin temperaturdan asılı olaraq dəyişməsi stabilizatorun temperatur əmsalı  ilə xarakterizə olunur. Bu əmsal da öz növbəsində stabilitronun gərginliyinin temperatur əmsalından asılıdır: , mV/⁰C. Stabilizatorun çıxış kaskadı VD1 stabilizatorundan və söndürücü rezistordan R_s1 ibarət olub, VD2, VD3 stabilizatoru və R_s2 rezistoru üzərində yığılmış ilkin stabilizatordan qidalanır. Bu sxemin stabilizasiya əmsalı birinci və ikinci pillələrin stabilizasiya əmsallarının hasilinə bərabərdir:
(1.4)
Burada, r_st1, r_st2, r_st3 –VD1, VD2, VD3 stabilizatorlarının differensial müqavimətlərini göstərir.
Sxemin daxili müqaviməti bir pilləli parametrik stabilizatorda olduğu kimi təqribi olaraq VD1 stabilizatorunun differensial müqavimətinə bərabərdir. Beləliklə, çoxpilləli parametrik stabilizatorları tətbiq edərək stabilizasiya əmsalını kifayət qədər artırmaq olar, lakin yük cərəyanı dəyişdikdə çıxış gərginliyinin stabilliyi bir pilləli sxemlərdə olduğu kimi qalır. Sabit cərəyan parametrik stabilizatorları kimi qeyri –xətti elementlərdən istifadə olunur. Bu elementlərin cərəyanı onların gərginliyindən az asılıdır. Belə qeyri –xətti element kimi sahə və bipolyar tranzistrolardan istifadə etmək olar. Belə çıxış xarakteristikalarına p-n keçidli sahə tranzistorları və ümumiləşdirilmiş MOП –texnologiyalı tranzistorlar malik olur. Xarakteristikalardan görünür ki, “idarəetmə elektrodu –mənbə gərginliyi” sabit qaldıqda sahə tranzistorunun mənbə cərəyanı mənbə –mənbə gərginliyinin dəyişməsi zamanı çox
kiçik qiymətlə dəyişir. Bu sxemdə sahə tranzistoru yük müqaviməti ilə ardıcıl qoşulmuşdur. Yük cərəyanının qiyməti I_yük=I_c R_CM rezistorunun müqavimətinin seçilməsindən asılıdır. Cərəyanın maksimal qiymətində R_CM =0 üçün:
olur.
Rezistorun müqaviməti aşağıdakı ifadə üzrə hesablanır:
(1.5)
Giriş gərinliyinə görə stabilizasiya əmsalı:
(1.6)
Burada, r_Sİ – I_c=I_yük olduqda sahə tranzistorunun differensial müqavimətidir.
Parametrik gərginlik stabilizatorlarında R_s söndürücü rezistor əvəzinə sahə və bipolyar tranzistorlu cərəyan stabilizatorları tətbiq olunur. Bu böyük f.i.ə. –də yüksək stabilizasiya əmsalı almağa imkan verir. Gərginliyə görə stabilizasiya əmsalı (1.1) ifadəsinə əsasən hesablanır. Şəkil 1.1, c üçün bu:
(1.7)
Şəkil 1.1,ç üçün isə:

Burada -sahə tranzistorunun əyriliyini; -ümumi mənbəli sxemdə sahə tranzistorunun çıxış müqavimətini; h_21e1 ,r_k1 –statik cərəyanı ötürmə əmsalı və ümumi emitterli sxemdə VT1 tranzistorunun kollektor müqavimətini; r_st2 –VD2 stabilizatorunun differensial müqavimətini göstərir.