I bob. Nazariy qism. 1 Stabilizatorlar haqida umumiy ma’lumotlar. II bob. Amaliy qism

2.3.9-rasm
Stabilitronlar differensial qarshiligining stabilizatsiya kuchlanishiga bog‘liqligi.
Shuni inobatga olish kerakki, stabilitronlar stabillash kuchlanishining harorat koeffitsiyenti stabillash kuchlanishiga qanday bog‘liq bo‘lsa, teskari tok qiymatiga ham shunday bog‘liq bo‘ladi. Stabilitron teskari tokining qiymatini o‘zgartirib, ma’lum bir oraliqda “harorat koeffitsiyentini sozlash” va deyarli haroratga sezgir bo‘lmagan TK manbaini qurish mumkin (bunda albatta qo‘shimcha diod va stabilitronlardan foydalaniladi).

Stabilizatsiya toki bo‘yicha topshiriq. Stabilizatsiya tokini doimiy sathda o‘rnatish va ushlab turish TK manbai ko‘rsatkichlarini ancha yaxshilaydi. Masalan, umumiy foydalanishli 1N821A stabilitroni uchun (𝑈 = 6,2 𝑉 ± 5%, 𝐼 = 7,5 mA bo‘lganda 𝑟 = 15 Om) tokning 1mA o‘zgarishi 𝑈 ni uch marta ko‘proq

(kuchliroq) o‘zgartiradi, haroratni –40 °C dan +100 °C gacha o‘zgarishiga nisbatan.
Shuning uchun, stabilitronlar teskari siljishida pretsizion TK manbalarida stabil tok manbalaridan foydalaniladi. Operatsion kuchaytirgich (OK) 𝑈 kuchlanishi uchun noinvertorlovchi kuchaytirgich sifatida ulangan bo‘lib, uning kuchlanish bo‘yicha kuchaytirish koeffitsiyenti 1 + 𝑅 /𝑅 ga teng. Chiqish kuchlanishi 𝑈 = 𝑈 (1 + 𝑅 /𝑅 ) stabilitronning o‘zgarmas toki teskari siljishini 𝐼 = (𝑈 − 𝑈 )/𝑅 olish uchun foydalaniladi. DA mikrosxema manbai bir qutbli bo‘lib, sxemaning ulanishini chiqish kuchlanishining musbat qutbi bilan kafolatli ta’minlab beradi. Bu asosan ikki chiqishli qurilma bo‘lib, oddiy stabilitronlar kabi qo‘llaniladi. Umuman olganda stabilitronli IMSlar sxemotexnik echimda murakkab qurilma hisoblanadi, u o‘zining stabilitronidan tashqari bir qancha aktiv va passiv komponentlardan tashkil topgan bo‘lib, ular elektrik ko‘rsatkich va xarakteristikalarni yaxshilash uchun xizmat qiladi (eng asosiysi – berilgan tokda doimiy kuchlanish stabilligi). Bunday IMSarda harorat stabilligi juda yuqori. Uncha qimmat bo‘lmagan 1009EH1 IMS uchun stabilizatsiya kuchlanishining harorat koeffitsiyenti taxminan 0,006%/°C ga teng bo‘ladi. Ikki chiqishli IMSli stabilizatorlar qatorida uchta chiqishli mikrosxemalar ham ishlab chiqarilmoqda. Uchinchi qo‘shimcha chiqish hisobiga stabilizatsiya kuchlanishini o‘zgartirish imkoni mavjud. Masalan, 142EH19 rostlanuvchi pretsizion stabilitroni 2,5 V dan 36 V gacha oraliqda o‘zgaruvchi stabilizatsiya kuchlanishiga ega. Kuchlanishni rostlash tashqi rezistiv bo‘lgich yordamida amalga oshiriladi.

2.3.10-rasm.
Uchta chiqishli integral TK manbaida tayanch kuchlanishini rostlash
sxemasi.
“Bandgap” tayanch kuchlanish manbai. Bunday manbalar sxemalarining asosida tranzistor 𝑈 emitter o‘tish kuchlanishining manfiy harorat koeffitsiyentiga absolyut qiymat bo‘yicha teng va musbat bo‘lgan harorat koeffitsiyentili kuchlanishni generatsiyalash (shakllantirish) g‘oyasi yotadi. Ushbu kuchlanishni 𝑈 bilan yig‘indisi natijasida nollik harorat koeffitsiyentili kuchlanish olinadi.
“Bandgap” TK manbaida boshqaruvchi tok 𝐼 rezistor yordamida kuchlanishga o‘zgaradi va bu kuchlanish tranzistorning normal kuchlanishi 𝑈 bilan qo‘shiladi 𝑅 rezistor VT tranzistori 𝑈 kuchlanishi bilan qo‘shiladigan kuchlanish qiymatini beradi va u musbat harorat koeffitsiyentiga ega bo‘ladi. Agar 𝑈+𝑈 ≈ 1,22V bo‘lsa, (kremniyning taqiqlangan zona kuchlanishi) TK manbaining harorat koeffitsiyenti aniq nolga teng bo‘ladi qarshilik qiymatini tanlash orqali talab etilgan kuchlanishlar yig‘indisining qiymatiga erishiladi. Bu sxemada 𝐼 toki 𝑅 rezistor orqali aniqlanadi. “Bandgap” turidagi boshqa TK manbai sxemalari (ancha murakkab bo‘lgan) ham mavjud. Ammo bunday barcha sxemalar uchun 𝑈 kuchlanishini tranzistorlarning toklari bir-biriga teng bo‘lmagan, tok oynasi orqali paydo bo‘ladigan kuchlanishlar bilan qo‘shish xarakterli hisoblanadi.
“Bandgap” IMS juda keng taqdim etilgan. Masalan, qimmat bo‘lmagan LM385-1,2 va LM385-2,5 1,235 V va 2,5 V bo‘lgan ikki chiqishli yuqori aniqlikdagi tayanch kuchlanish manbaidir (±1% aniqlik bilan). Bu kristallar juda kichik toklar uchun ham o‘z (parametr) ko‘rsatkichlarini saqlab qoladi (10 mkA), bu esa kimyoviy tok manbi bilan ta’minlashda kichik quvvatli sxemalar uchun juda muhim hisoblanadi.
LM385 mikrosxemasi 30·10–6/°C dan oshmaydigan harorat koeffitsiyentiga ega bo‘lib, 100 mkA tokda dinamik qarshiligining tipik qiymati ≈1 Om ga teng. Bu esa stabilitronlar ko‘rsatkichiga nisbatan a’lo ko‘rsatkich hisoblanadi. Masalan, 1N4370 stabilitroni (𝑈 = 2,4 V) ning harorat koeffitsiyenti 800·10-6/°C va 100 mkA tokdagi dinamik qarshiligi 300 Om dan yuqori. Bunda 1N4370 stabilitronining tok qiymati stabilizatsiya kuchlanishining pasportdagi qiymatini ta’minlay olmaydi. (talab etilgan 2,4 V o‘rniga 1,1 V).
LT1029 (ikki chiqishli) va REF-43 (uchta siqishli) IMSlar bundan ham yuqori stabillika ega. Ushbu kristallarning harorat koeffitsiyenti 3·10-6/°C dan oshmaydi.
Xuddi anolog stabilitronli mikrosxemalar kabi uchta chiqishli “Bandgap” kristallari tashqi rezistorlar yordamida tayanch kuchlanishining qiymatini o‘zgartirishga imkon yaratadi.
Pretsizion tayanch kuchlanish manbalari. Pretsizion tayanch kuchlanish manbalari ikki turga ega: harorati-stabillangan TK manbalari (termostatli) va qizimaydigan (haroratsiz) TK manbalari.
Harorati-stabillangan TK manbalari qo‘shimcha qizdiruvchi element mavjud bo‘lgan IMSlardan farq qilib, termodatchik signali orqali boshqariladi. G‘oya juda oddiy: kristall ishlash jarayonida yuqori haroratgacha qiziydi, bu harorat qiymati o‘rnatilgan bir sathda ushlab turiladi. Stabillik 10-6/°C ga va undan ham yuqoriga erishadi. Bunday manbalar uzoq vaqt qo‘llaniladi. Ular yuqori stabil generatorlar tarkibiga kiradi.