Мп42Б. Генератор стабильного тока на транзисторах МП42Б: схемотехника и исследование характеристик

Как работает генератор стабильного тока на транзисторах МП42Б. Какие факторы влияют на стабильность выходного тока. Каковы особенности схем на двух и трех транзисторах. Как оптимизировать параметры генератора стабильного тока.

Содержание

Принцип работы генератора стабильного тока на транзисторах МП42Б

Генератор стабильного тока (ГСТ) на транзисторах МП42Б представляет собой электронную схему, предназначенную для поддержания постоянного тока в нагрузке независимо от изменений напряжения питания или сопротивления нагрузки. Рассмотрим основные принципы его работы:

Использование отрицательной обратной связи по току для стабилизации выходного тока
Применение согласованной пары транзисторов для компенсации температурных изменений
Формирование опорного напряжения с помощью стабилитрона или дополнительного транзистора

В типичной схеме ГСТ на трех транзисторах МП42Б первый транзистор VT1 работает как источник опорного напряжения, второй VT2 — как усилитель сигнала ошибки, а третий VT3 — как регулирующий элемент. Такая конфигурация обеспечивает высокую стабильность выходного тока при изменении внешних условий.

Схемотехнические особенности ГСТ на двух и трех транзисторах МП42Б

Рассмотрим ключевые отличия схем генераторов стабильного тока на двух и трех транзисторах МП42Б:

ГСТ на трех транзисторах:

Более высокая стабильность выходного тока
Лучшая температурная компенсация
Возможность работы с большими токами нагрузки
Более сложная настройка и подбор компонентов

ГСТ на двух транзисторах:

Упрощенная схема и меньшее количество компонентов
Более низкая стоимость реализации
Ограниченный диапазон стабилизируемых токов
Меньшая температурная стабильность

Выбор между схемами на двух или трех транзисторах зависит от конкретных требований к стабильности тока, рабочего диапазона и условий эксплуатации устройства.

Факторы, влияющие на стабильность выходного тока ГСТ

Стабильность выходного тока генератора стабильного тока на транзисторах МП42Б зависит от ряда факторов:

Температурный дрейф параметров транзисторов
Разброс характеристик транзисторов в партии
Изменения напряжения питания
Сопротивление нагрузки
Качество компонентов обвязки (резисторов, конденсаторов)

Рассмотрим влияние каждого из этих факторов более подробно:

Температурный дрейф:

Изменение температуры окружающей среды или самонагрев транзисторов приводит к изменению их параметров, в частности коэффициента усиления по току h21. Для минимизации этого эффекта используют согласованные пары транзисторов и применяют схемы температурной компенсации.

Разброс характеристик транзисторов:

Даже транзисторы одной марки могут иметь существенный разброс параметров. Для уменьшения влияния этого фактора используют подбор транзисторов по коэффициенту усиления или применяют схемы с высоким коэффициентом стабилизации.

Оптимизация параметров ГСТ на транзисторах МП42Б

Для достижения максимальной стабильности выходного тока генератора на транзисторах МП42Б можно применить следующие методы оптимизации:

Использование прецизионных резисторов с малым температурным коэффициентом сопротивления
Применение термокомпенсированных стабилитронов для формирования опорного напряжения
Подбор транзисторов с близкими параметрами или использование интегральных сборок
Оптимизация топологии печатной платы для уменьшения паразитных связей
Применение локальной термостабилизации критичных компонентов

Рассмотрим некоторые из этих методов подробнее:

Прецизионные резисторы:

Использование резисторов с точностью 0.1% и температурным коэффициентом сопротивления не более 25 ppm/°C позволяет значительно уменьшить дрейф выходного тока, связанный с изменением номиналов резисторов при колебаниях температуры.

Термокомпенсированные стабилитроны:

Применение специальных термокомпенсированных стабилитронов, таких как серия КС191, позволяет получить более стабильное опорное напряжение в широком диапазоне температур, что положительно сказывается на общей стабильности ГСТ.

Расчет и выбор компонентов для ГСТ на транзисторах МП42Б

При проектировании генератора стабильного тока на транзисторах МП42Б важно правильно рассчитать и выбрать все компоненты схемы. Рассмотрим основные этапы расчета:

Определение требуемого выходного тока и допустимого отклонения
Выбор рабочей точки транзисторов
Расчет сопротивлений резисторов в цепях эмиттеров и коллекторов
Определение номиналов резисторов в цепи обратной связи
Выбор элементов температурной компенсации

Для примера рассмотрим расчет ГСТ на трех транзисторах МП42Б с выходным током 4 мА:

Выбираем транзисторы МП42Б с типовым коэффициентом усиления h21 = 150
Напряжение питания Uпит = 10 В
Напряжение база-эмиттер Uбэ = 0.6 В (типовое значение для германиевых транзисторов)

Расчет резисторов:

R1 = (Uпит — Uкэ1) / I0 = (10 — 1.2) / 0.004 = 2.2 кОм
R2 = Uбэ2 / Iб2 ≈ 0.6 / (0.004 / 150) ≈ 22 кОм
R3 = (Uпит — Uкэ3 — Uнагр) / I0 ≈ (10 — 1 — 4) / 0.004 = 1.25 кОм

Эти расчеты являются приближенными и могут потребовать дальнейшей оптимизации с учетом реальных параметров транзисторов и требований к стабильности выходного тока.

Методы измерения и контроля параметров ГСТ на МП42Б

Для оценки качества работы генератора стабильного тока на транзисторах МП42Б необходимо провести ряд измерений. Рассмотрим основные методы и параметры, подлежащие контролю:

Измерение выходного тока:

Выходной ток измеряется с помощью прецизионного амперметра, включенного последовательно с нагрузкой. Важно использовать прибор с малым внутренним сопротивлением, чтобы минимизировать его влияние на работу схемы.

Оценка стабильности тока при изменении напряжения питания:

Для этого измеряют выходной ток при различных значениях напряжения питания в пределах допустимого диапазона. Коэффициент стабилизации по напряжению питания рассчитывается как:

Kст.U = (ΔUпит / Uпит) / (ΔI0 / I0)

где ΔUпит — изменение напряжения питания, ΔI0 — соответствующее изменение выходного тока.

Измерение температурного коэффициента выходного тока:

Для оценки температурной стабильности ГСТ измеряют выходной ток при различных температурах окружающей среды. Температурный коэффициент тока (ТКТ) рассчитывается по формуле:

ТКТ = (1 / I0) * (ΔI0 / ΔT)

где ΔI0 — изменение выходного тока, ΔT — изменение температуры.

Оценка выходного сопротивления:

Выходное сопротивление ГСТ определяет его способность поддерживать постоянный ток при изменении сопротивления нагрузки. Для измерения выходного сопротивления используют метод малого приращения, изменяя сопротивление нагрузки на небольшую величину и измеряя соответствующее изменение выходного тока.

Применение ГСТ на транзисторах МП42Б в электронных устройствах

Генераторы стабильного тока на транзисторах МП42Б находят широкое применение в различных электронных устройствах и системах. Рассмотрим некоторые области их использования:

Источники опорного тока в измерительных приборах
Системы заряда аккумуляторных батарей
Стабилизаторы тока светодиодов
Аналоговые вычислительные устройства
Схемы смещения в усилителях

Каждая из этих областей применения имеет свои особенности и требования к параметрам ГСТ:

Измерительные приборы:

В измерительной технике ГСТ используются для создания прецизионных источников тока с высокой стабильностью и малым температурным дрейфом. Это позволяет обеспечить точность и повторяемость измерений в широком диапазоне условий эксплуатации.

Системы заряда аккумуляторов:

ГСТ применяются в зарядных устройствах для обеспечения оптимального режима заряда аккумуляторных батарей. Стабильный ток заряда позволяет увеличить срок службы аккумуляторов и повысить эффективность процесса зарядки.

Стабилизаторы тока светодиодов:

В светодиодных драйверах ГСТ обеспечивают постоянный ток через светодиоды, что необходимо для стабильной яркости и длительного срока службы светодиодных источников света.

Таким образом, генераторы стабильного тока на транзисторах МП42Б являются важным элементом многих электронных устройств, обеспечивая стабильную работу и высокую точность в различных приложениях.

Синтез и проведение исследования генератора стабильного тока на транзисторах МП42Б

Физика \ Схематотехника

Страницы работы

2 страницы (Word-файл)

Посмотреть все страницы

Скачать файл

Содержание работы

Цель работы: Синтез и проведение исследования генератора стабильного тока на транзисторах МП42Б.

1. ГСТ на трех транзисторах.

2. ГСТ на двух транзисторах с отрицательной обратной связью по току.

Исследовать вопросы:

1. Как точно выходной ток I₀ равен задающему?

2. Как влияет разница температур Т₁ и Т₂ на выходной ток I₀?

3. Как влияет замена одного из транзисторов на разброс I₀?

4. Как влияет сопротивление в цепи I₀ на величину I₀?

5. Как влияет U_пит на величину I₀?

Исходные данные: фиксированный ток I₀=4мА, транзисторы КТ361.

ГСТ на трех транзисторах.

Для выбранного транзистора коэффициент усиления h

21=50…350, выберем h₂₁=150, U_кэ_max=20В.

Пусть Е_пит=10В. Для данного транзистора напряжение U_бэ=0.5..0.7В, возьмем U_бэ=0.6В.

Так как потенциалы точек 1 и 2 равны, то U_бэ2=U_кэ2=0.6В, то есть коллекторный переход не смещен, а эмитерный смещен в прямом направлении. Из схемы видно, что U_кэ1=U_бэ1+ U_бэ2=1.2В, следовательно U_R₁=E_пит— U_кэ1=10-1.2=8.8В.

I₀=4мА, I_k₃I₀, I_э3 I_k₃I₀, так током I_б3= =0.01мА, можно пренебречь.

I_k₂I_э34мА, I_бΣI_б1+ I_б2=0. 02мА.

Как точно выходной ток I

0 равен задающему.

I₁= I_k1+ I_б= h₂₁_э₁I_б +I_б,

I₀= I_k₃= h_21э3I_б,

Находим соотношение: (1)

таким образом, насколько точно выходной ток I₀ равен задающему определяется формулой (1):

1. если h_21э3 =h_21э1=100, то , следовательно .

2. если h_21э3 =2h_21э1, то , следовательно .

3. если h_21э3 =0.5h_21э1, то , следовательно .

Пусть коэффициенты транзисторов VT1 и VT2 равны: h_21э3 =h_21э1, тогда , таким образом ,

Информация о работе

Скачать файл

MTX MP42B/ MP42W РУКОВОДСТВО ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ Скачать PDF

Скачать

Добавить в мои руководства

Добавить эту страницу в закладки Руководство будет автоматически добавлено в «Мои руководства» распечатайте эту страницу

страница из 8
Закладки

МОДЕЛЬ MP42B/МОДЕЛЬ MP42W

Руководство по эксплуатации

4545 E Baseline Rd

Phoenix AZ 85040

Телефон: (602)438-4545

2 Факс: (986)932 430002 Предыдущая страница

Следующая страница

Связанные руководства для MTX MP42B/ MP42W

Динамики Руководство пользователя MTX MPP4100
Универсальные громкоговорители (6 стр. )
Динамики Руководство пользователя MTX MPP4200
Громкоговорители серии Mpp (4 страницы)
Динамики Руководство пользователя MTX MPP410
Универсальные громкоговорители (8 стр.)
Динамики MTX MP52B Руководство пользователя
Универсальные громкоговорители (8 стр.)
Динамики MTX MP41B Руководство пользователя
Универсальные громкоговорители (8 стр. )
Динамики MTX MP52W Руководство пользователя
(14 страниц)
Динамики Руководство пользователя MTX MONITOR5i
Руководство по эксплуатации громкоговорителей Mtx audio monitor5i, monitor6c,monitor60i,monitor600i (6 страниц)
Динамики MTX MUSICA SERIES Руководство пользователя
(8 страниц)

Динамики Руководство пользователя MTX MUD65PL
Громкоговоритель для монтажа в клетку с RGB-светодиодами (8 стр. )
Динамики Руководство пользователя MTX MUD65PL
Громкоговоритель для монтажа в клетку с RGB-светодиодами (8 стр.)
Инструкция по подключению колонок MTX Thunder TR5512-04
(1 страница)
Динамики MTX Blueprint H615W Руководство пользователя
Встраиваемая акустическая система серии Blueprint home (9 страниц)
Динамики MTX X3-17-FS-L Руководство пользователя
Can-am maverick x3 Нижние передние модули динамиков (20 страниц)
Динамики Руководство пользователя MTX TXC6. 1
Высококачественные компоненты Thunder axe (14 страниц)
Динамики MTX Thunder AX TX6001 Руководство по подключению
(1 страница)
Динамики Руководство пользователя MTX Blueprint 622CM
Водостойкий потолочный громкоговоритель серии Blueprint (4 страницы)

Краткое содержание для MTX MP42B/MP42W

Это руководство также подходит для:

Mp42Mp42bMp42w

462 Запретный регион — DOSarrest Internet Security

png»>

DOSarrest Internet Security — это полностью управляемая облачная служба защиты от DDoS-атак. Этот запрос был заблокирован DOSarrest из-за вышеуказанного нарушения. Если вы считаете, что вас заблокировали по ошибке, обратитесь к администратору этот сайт чтобы решить эту проблему.

462

png»>


Вы		ДОСаррест Защита		Хост

Ваш IP-адрес:

Отметка времени:

462 Запретный регион: Ваш запрос на этот ресурс был заблокирован.

Принцип работы генератора стабильного тока на транзисторах МП42Б