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

2.3.4-rasm. Kuchlanishini tranzistordan foydalanib rostlash.
Uchta chiqishli stabilizatorlarning barcha sxemalarida chiqish kuchlanishi ISning stabilizatsiya kuchlanishidan kam bo‘lmasligi kerak. Agar 𝑈 < 𝑈 ni olish zaruriyati bo‘lsa, ISning COM chiqish zanjirida kuchlanishning qutbini o‘zgartirish mumkin bo’lgan sxema uchun 𝑈 = 𝑈kir − 𝑈chiq ga teng bo‘ladi.

Chiqish kuchlanishining funksional o‘zgarishi. Agar sxema umumiy simiga nisbatan ISning COM chiqish potensiali aniq qonun bo‘yicha o‘zgartirilsa, chiqish kuchlanishini funksional boshqarish mumkin. Misol sifatida quyidagi sxemani ko‘rib chiqamiz.

2.3.5-rasm Chiqish kuchlanishining funksional o‘zgarishi .
Chiqish kuchlanishi sxemaning ulanish momentiga teng bo‘ladi, bunda 𝑈 – VT tranzistorning to‘yinish rejimidagi kollektor va emitter orasidagi kuchlanish. Sxemaning ulanish momentida 𝑅 rezistor orqali 𝐶 kondensator zaryadlanadi, bunda kuchlanishning pasayishi tranzistorning emitter o‘tishi uchun to‘g‘ri hisoblanadi. VT tranzistor ochiladi va 𝑅 rezistorni shuntlaydi. Keyin 𝐶 kondensatorning zaryadi hisobiga tranzistorning kollektor-emitter o‘tishi qarshiligi oshadi va chiqish kuchlanishi ham oshadi .


2.3.6-rasm.
Yuqoridagi sxema chiqish kuchlanishining o‘zgarish vaqt diagrammasi .
Maksimal chiqish kuchlanishi 𝑅1 va 𝑅2 rezistorlar orqali beriladi. Chiqish kuchlanishini “o‘rnatish” vaqti 𝑡 𝐶 sig‘im va 𝑅 qarshilik qiymatlari orqali beriladi. stabilizatordan ishchi kuchlanishga ohista chiqishli yuklamani “qadamma-qadam” ulanishi uchun foydalanish mumkin. Integral stabilizatorlarning yuklama qobiliyatini oshirish. ISning maksimal chiqish toki cheklangan (tipik qiymati 1÷2 A). Chiqish tokini katta qiymatini olish zaruriyati tug‘ilganda ISga qo‘shimcha katta quvvatli o‘tish tranzistori ulanadi Xorijiy sanoatda chiqish toki 5-10 A li ISlar ishlab chiqariladi. Biroq ular nisbatan qimmat va ulardan foydalanish murakkab, chunki bunday kristallar uchun maksimal ishchi harorat katta quvvatli tranzistorlarga qaraganda kichik, ruxsat etilgan sochilish quvvati esa tranzistorlar uchun xuddi shunday parametridan keskin farqlanadi. 𝑅 rezistorning qarshiligini shunday tanlash kerakki, 𝐼 chiqish tokining ayrim qiymatlarida, masalan 100mA da, undagi kuchlanishning pasayishi VT tranzistorining ochilishi uchun etarli bo‘lishi kerak. Yuklamaning toki 𝐼 dan kichik bo‘lsa, sxema oddiy holatda ishlaydi. VT tranzistor yopiq holatda stabilizator orqali yuklama toki oqib o‘tadi. 𝐼 yuklama toki 𝐼 tokidan katta bo‘lganda VT tranzistor ochiladi va undan 𝐼 = 𝐼 − 𝐼 qiymatiga teng bo‘lgan tok oqib o‘ta boshlaydi. Uchta chiqishli stabilizator berilgan 𝑈 qiymatini qo‘llab-quvvatlaydi, yuklamaning zaruriy toki esa asosan tranzistor orqali ta’minlanadi. Bunda IS yuklama tokining aniq (haqiqiy) qiymatini hatto “bilmaydi”.


2.3.7-rasm
ISning yuklama qobiliyatini oshirish uchun tashqi o‘tish tranzistoridan foydalanish.
Sxemadagi tranzistorni yuklamada qisqa tutashuvdan himoyalash zanjiriga ega emas. Katta quvvatli tranzistor uchun sxemaning qisqa tutashuv rejimi eng og‘ir ish rejimi hisoblanadi, bu holatda undan juda katta tok oqib o‘tadi, uning kollektor-emitter o‘tishidagi kuchlanishning pasayishi kirish kuchlanishi 𝑈 qiymatiga tenglashadi. Shu sababli o‘tish tranzistorini qisqa tutashuvdan himoyalash uchun yuklamada chiqish tokini cheklash sxemasidan foydalaniladi Agar chiqish tokining qiymati o‘rnatilgan chegaraviy qiymatdan oshmasa, 𝑅 rezistorda kuchlanishning pasayishi kichik, VT1 tranzistori yopiq va sxema stabilizator kabi faoliyat ko‘rsatadi. Yuklama toki o‘rnatilgan qiymatdan oshadigan bo‘lsa 𝑅 rezistorda kuchlanishning pasayishi bilan VT1 tranzistor ochiladi, uning kollektor-emitter o‘tishi o‘tish tranzistorining emitter o‘tishini shuntlaydi, VT2 yopiladi va uning kollektor toki qiymati kamayadi.


2.3.8-rasm. O‘tish tranzistori sxemasida chiqish tokini cheklash.
Tok qiymati 5A gacha bo‘lgan, chiqish kuchlanishi 5 V bo‘lgan stabilizator talab etilsin. Kirish kuchlanishi 15 V ga teng bo‘lsin. Qisqa tutashuv holatida chiqish quvvatining quyidagicha tarqalishini ta’minlaydigan VT2 o‘tish tranzistorini tanlaymiz:
𝑃= 𝑈 ∙ 𝐼= 15 𝑉 ∙ 5 𝐴 = 75 𝑊.
Bizga bir muncha qo‘shimcha zaxirani hisobga olganda ruxsat etilgan tarqalish (sochilish) quvvati 90÷100 Vt bo‘lgan tranzistor zarur bo‘ladi. Ushbu shartni p-n-p o‘tishga ega bo‘lgan, KT818A bipolyar tranzistori qanoatlantiradi
(𝑃= 100 Vt, 𝐼= 5 A da ℎ= 15, 𝐼=5 A da 𝐼 = 15 A, 𝑈= 0,9
V). VT2 tranzistorining baza toki 𝐼 ni kollektor tokining qiymati 𝐼 = 5 A bo‘lganda aniqlaymiz: 𝐼 = 𝐼 /ℎ ≈ 0,33 A. ISning chiqish toki 𝐼 ni keragidan ortiqcha shunday tanlaymizki, bunda u 𝑈 kuchlanish va elementlar parametrlarining mumkin bo‘lgan chetlanishlaridan oshmasligi lozim. Bu holat OUT chiqishidan IN chiqishiga yo‘nalishidagi IS zanjiri orqali chiqish kondensatorining razryadlanishi sababli ro‘y beradi. Ushbu impuls tokining qiymati bir va o‘nlab amperdan oshishi mumkin va u IS buzilishiga (shikastlanishiga) olib keladi. Bunday holatda ISning ishdan chiqishini himoyalash maqsadida uni diod orqali shuntlanadi).
Kirishda qisqa tutashuv holati sodir bo‘lganda 𝐶 chiqish kondensatori VD shuntlovchi diod orqali razryadlanadi. Tayanch kuchlanish manbalari chiqish kuchlanishining qiymati taqqoslanadi. Ma’lumki, chiqish kuchlanishining stabilligi tayanch kuchlanishining stabilligidan yuqori bo‘lishi mumkin emas. Stabilizatorlardan tashqari ko‘pgina funksional tayyor zamonaviy elektronika qurilmalari o‘zining ishlashida tayanch kuchlanishining stabil manbalariga ehtiyoj sezadi. Bunday funksional uzellar stabil kuchlanish manbai mikrosxemasining ichiga joylashishga to‘sqinlik qilmaydigan integralli asosda bajarilgan holda ishlab chiqarilishiga qaramasdan, qator holatlarda anchagina yaxshi parametrlarga ega bo‘ladigan alohida (tashqi) tayanch kuchlanishi manbalarining qo‘llanilishi afzal hisoblanadi.
Nisbatan ko‘p qo‘llaniladigan TK manbaining ikki turi mavjud:
1) stabilizatorlar asosidagi manbalar;
2) “Bandgap” TK manbai (“𝑈 -stabilitronlar”, “stabilitronlar kuchlanishi taqiqlangan zona bilan”, “tayanch kuchlanish manbai kengligi taqiqlangan zonaga teng”, “TK manbai taqiqlangan zona kengligi kuchlanishidan foydalangan holda” va bir qator nomlanishlari mavjud). Bularning har biri alohida funksional uzel, yoki IMS tarkibidagi tayanch kuchlanish manbai sifatida qo‘llanilishi mumkin. Stabilizatorlar asosidagi tayanch kuchlanishi manbalari. Qulay, arzon va keng tarqalgan. Stabilitronlar 2÷2,5 V dan 200 V gacha bo‘lgan qator kuchlanish qiymalarida ishlab chiqariladi, ularning ruxsat etilgan sochilish quvvati eng kichik qiymatdan 50 Vt gacha bo‘ladi va stabillash kuchlanishi 1% dan 20% gacha ruxsat etiladi. Stabilitronli TK manbalari keng tarqalganiga qaramasdan aniq parametrli bunday ta’minot manbalarini qurish o‘ziga yarasha qiyinchiliklarga ega. Demak, stabilitronli TK manbalarini qurishda quyidagilarni inobatga olish lozim:
1) stabilitronlar oxirgi stabil kuchlanish qiymatiga ega va bu kuchlanish ruxsati yuqori (qimmat peritsidion asboblardan tashqari);
2) stabilitronlar sezilarli shovqin keltirib chiqaradi;
3) stabillash kuchlanishi stabilitron (stabillik toki) teskari tokining qiymatiga va xaroratga bog‘liq.
Haroratga bog‘liqlik omili kuchlanish stabilligi U≈6V bo‘lgan stabilitronlar uchun o‘z ahamiyatini yo‘qotadi. Ularning tok o‘zgarishiga sezgirligi kam va bunda harorat koeffitsiyenti deyarli nolga teng bo‘ladi.