В радиолюбительской практике часто возникает необходимость в подборке стабилитрона с требуемым значением напряжения стабилизации. Если для напряжения в пределах 3...20В эту задачу решить сравнительно просто, поскольку выпускается широкая номенклатура стабилитронов, то для 3В и менее положение усложняется.
А если требуется и точность напряжения стабилизации поддерживать не хуже 0,1...0,2В, да оно к тому же не соответствует принятому ряду значений (0,7; 1,3; 1,9), то задача становится крайне сложной.
В этом случае может выручить аналог стабилитрона с регулируемым напряжением стабилизации [1]. Я провел испытания этого аналога на разных режимах работы с разными транзисторами и убедился в эффективности применения узла в радиолюбительской практике. Его схема изображена на рис.1.
Рис.1.
Подбирая резистор R2, можно установить любое напряжение стабилизации в пределах 1...20В и более. Для примера на рис.2 показаны вольтамперные характеристики аналога стабилитрона для разных значений сопротивления резистора R2. Напряжение стабилизации Uст и требуемое сопротивление резистора R2 связаны формулой:
Uст = 0,67(1+ R2/R1)
Для установки точного напряжения стабилизации удобно использовать подстроечный (или переменный) резистор R2 сопротивлением, в 1,5 раза превышающем расчетное значение.
Аналог обладает гораздо меньшим дифференциальным сопротивлением (3...4 Ом) по сравнению со стабилитронами (у КС156А — 30...70 Ом) и поэтому позволяет получить существенно больший коэффициент стабилизации.
Рис.2
К недостаткам аналога следует отнести больший, чем у стабилитронов, температурный коэффициент напряжения. Если необходимо, то его можно значительно уменьшить, если ввести компенсирующий германиевый диод VD1 (из серии Д9, Д18, Д20 и т.д.), показанный на схеме штриховыми линиями. В этом случае формула приобретает следующий вид:
Uст = 0,35 (l + R2/R1).
Транзистор VT1 может быть любым из серий КТ208, КТ209, КТ361. Выбор транзистора VT2 зависит от требуемого тока стабилизации и напряжения стабилизации. При напряжении до 5В и токе до 30 мА можно применить транзисторы КТ312А - КТ312В, КТ315А - КТ315И, КТЗ102А - КТ3102Е. Если же ток и напряжение больше, то потребуется более мощный транзистор — КТ60ЗА - КТб0ЗГ, КТ608А - КТ608Б, КТ815А - КТ815Г.
В любом случае следует учесть, что применение транзисторов с большим статическим коэффициентом передачи тока уменьшает дифференциальное сопротивление аналога.
Если необходим аналог с током стабилизации до 1А, то надо уменьшить сопротивление резистора R1 до 100 Ом и применить мощные транзисторы КТ814А - КТ814Г, КТ816А - КТ816Г (VT1) и КТ817А - КТ817Г, КТ819А - КТ819Б (VT2).
Надо сказать, что на аналог не следует подавать напряжение другой полярности, но если ему необходимо работать на переменном токе, то придется ввести в узел диод VD2. Конечно же, этот диод должен выдерживать ток стабилизации.
Поскольку в состав аналога могут входить высокочастотные транзисторы, существует возможность его самовозбуждения. Чтобы повысить устойчивость устройства, все соединения должны быть минимальной длины, а если этого оказывается недостаточно, параллельно, транзистору VT2 следует включить конденсатор емкостью 0,01 мкФ.
И. Александров
Литература:
