Russian Hamradio - Регульований аналог стабілітрона

У радіоаматорській практиці часто виникає необхідність у добірці стабілітрона з необхідним значенням напруги стабілізації. Якщо для напруги в межах 3. 20В це завдання вирішити порівняно просто, оскільки випускається широка номенклатура стабілітронів, то для 3В і менше положення ускладнюється.

А якщо потрібна і точність напруги стабілізації підтримувати не гірше 0,1. 0,2В, та воно до того ж не відповідає прийнятому ряду значень (0,7; 1,3; 1,9), то завдання стає вкрай складним.

У цьому випадку може виручити аналог стабілітрону з регульованою напругою стабілізації [1]. Я провів випробування цього аналога на різних режимах роботи з різними транзисторами та переконався у ефективності застосування вузла в радіоаматорській практиці. Його схема зображено на рис.1.

аналог

Підбираючи резистор R2, можна встановити будь-яку напругу стабілізації не більше 1. 20В і більше. Для прикладу на рис.2 показані вольтамперні характеристики аналога стабілітрону для різних значень опору резистора R2. Напруга стабілізації Uст і необхідний опір резистора R2 пов'язані формулою:

Для встановлення точної напруги стабілізації зручно використовувати підстроювальний (або змінний) резистор R2 опором, що в 1,5 рази перевищує розрахункове значення.

Аналог має набагато менший диференціальний опір (3. 4 Ом) порівняно зі стабілітронами (у КС156А - 30. 70 Ом) і тому дозволяє отримати істотно більший коефіцієнт стабілізації.

До недоліків аналога слід віднести більший, ніж у стабілітронів, температурний коефіцієнт напруги. Якщо необхідно, його можна значно зменшити, якщо ввести компенсуючий германієвий діод VD1 (із серії Д9, Д18, Д20 і т.д.), показаний на схемі штриховимилініями. У цьому випадку формула набуває наступного вигляду:

Uст = 0,35 (l + R2/R1).

Транзистор VT1 може бути будь-яким із серій КТ208, КТ209, КТ361. Вибір транзистора VT2 залежить від необхідного струму стабілізації та напруги стабілізації. При напрузі до 5В та струму до 30 мА можна застосувати транзистори КТ312А – КТ312В, КТ315А – КТ315І, КТЗ102А – КТ3102Е. Якщо струм і напруга більше, то знадобиться потужніший транзистор — КТ60ЗА - КТб0ЗГ, КТ608А - КТ608Б, КТ815А - КТ815Г.

У будь-якому випадку слід врахувати, що застосування транзисторів з великим статичним коефіцієнтом передачі струму зменшує диференціальний опір аналога.

Якщо необхідний аналог зі струмом стабілізації до 1А, треба зменшити опір резистора R1 до 100 Ом і застосувати потужні транзистори КТ814А - КТ814Г, КТ816А - КТ816Г (VT1) і КТ817А - КТ819Г, КТ819.

Треба сказати, що на аналог не слід подавати напругу іншої полярності, але якщо йому необхідно працювати на змінному струмі, доведеться ввести у вузол діод VD2. Звичайно, цей діод повинен витримувати струм стабілізації.

Оскільки до складу аналога можуть входити високочастотні транзистори, існує можливість його самозбудження. Щоб підвищити стійкість пристрою, всі з'єднання повинні бути мінімальної довжини, а якщо цього виявляється недостатньо, паралельно транзистору VT2 слід увімкнути конденсатор ємністю 0,01 мкФ.

1. Низьковольтний регульований "стабілітрон" ("За кордоном"), - Радіо, 1973 №12, с.57.