27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39

Раздел 5 Стабилизаторы постоянного тока

Стабилизаторы тока на биполярном транзисторе

Пример генератора стабильного тока на биполярном транзисторе с двухполярным питаниемРис. 5.2. Пример генератора стабильного тока на биполярном транзисторе с двухполярным питанием

 

Биполярный транзистор в схеме генератора стабильно­го токаРис. 5.3. Биполярный транзистор в схеме генератора стабильно­го тока

 

 

 

Упрощенный вариант схемы генератора стабильного токаРис. 5.4. Упрощенный вариант схемы генератора стабильного тока

 

 

Эмиттерный повторитель — генератор стабильного токаРис. 5.5. Эмиттерный повторитель — генератор стабильного тока

 

 

 

Схема генератора стабильного микротока на биполярных транзисторахРис. 5.6. Схема генератора стабильного микротока на биполярных транзисторах

Биполярные транзисторы (рис. 5.2 — 5.6) в целях сопоставления свойств различных вариантов выполнения устройств генераторов стабильного тока (см. итоговую таблицу 5.1) — выбраны со статическим коэффициентом передачи тока примерно 100, измеренным при фиксированном токе коллектора 1 мА.

Среди генераторов стабильного тока микротока), собранных на биполярных транзисторах, наилучшие параметры оказались у схемы генератора на рис. 5.2. Стабильность выходного тока через нагрузку RH зависит от стабильности напряжения питания U1 и может быть достаточно высокой. Небольшое влияние температурной нестабильности напряжения на эмиттерном переходе (Uэб) уменьшается при увеличении напряжения питания. Динамическое выходное сопротивление генератора весьма велико.

Двухполярное питание в схеме генератора тока (рис. 5.2) можно создать искусственно (рис. 5.3) с помощью делителя напряжения R1, R2. При этом несколько увеличивается минимальное напряжение Uмин, приблизительно до значения падения напряжения на резисторе R2. В ряде случаев, например при нестабильном напряжении питания, этот резистор необходим заменить на стабилитрон.

Генератор тока по схеме на рис. 5.4 проще, но обладает рядом недостатков. Главный из них — значительное изменение выходного тока от температуры. При ее увеличении на 1°С ток через нагрузку возрастает примерно на 2%. Однако этот недостаток превращается в достоинство, если генератор используют как датчик температуры или элемент термокомпенсации.

Генератором стабильного тока может стать эмиттерный повторитель на кремниевом транзисторе (рис. 5.5), причем транзистор одновременно способен выполнять функции повторителя напряжения, усилителя мощности, инвертора фазы и другие. Ток нагрузки является суммой двух составляющих: тока через резистор R2 и тока базы транзистора VT1.

Измерения температурной нестабильности тока нагрузи показали, что увеличение температуры на 1°С уменьшает ток нагрузки примерно на 0,3%.

Генератор стабильного микротока (рис. 5.6) отличается тем что вместо резистора R1 установлен дополнительный генератор стабильного тока — на транзисторе VT1. Очевидным следствием такой замены является значительное увеличение выходного динамического сопротивления. Кроме того, генератор имеет высокую температурную стабильность тока нагрузки благодаря тому, что нагрев транзистора VT2 приводит к уменьшению этого тока, а нагрев VT1 — к увеличению. Подбором резистора R2 можно добиться почти полной термокомпенсации тока нагрузки.

27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39