Схема стабилизатора напряжения.

Напряжение питания электронных устройств часто стабилизируют. Здесь возможны два способа: стабилизация переменного напряжения на входе силового трансформатора или стабилизация выпрямленного напряжения. В первом случае применяют специальные феррорезонансные стабилизаторы. Их недостатками являются большие габариты и вес. Чаще прибегают к стабилизации выпрямленного напряжения, осуществляемой с помощью электронных стабилизаторов.

Стабилитроны и стабисторы — это полупроводниковые диоды, предназначенные для стабилизации, т. е. поддержания постоянства напряжения в цепях питания радиоэлектронной аппаратуры.

ВАХ стабилитрона:

Простейшим стабилизатором напряжения является стабилизатор на кремниевом стабилитроне.

Схема на стабисторе выглядит аналогично с той лишь разницей, что полярность включения стабистора прямая.

Для нормальной работы такого стабилизатора необходимо, чтобы ток I_СТ, протекающий через стабилитрон, не был меньше, чем I_СТ.МИН, и больше, чем I_{СТ.МАКС}. При изменении тока, протекающего через стабилитрон в этих пределах, на нем и на подключенной параллельно ему нагрузке R_H напряжение стабилизации U_СТ стабилитрона, будет оставаться постоянным. Однако для стабилитронов одного и того же типа это напряжение будет неодинаковым.

Если напряжение U_ВХ, поступающее на вход стабилизатора, в процессе работы может изменяться от некоторого наименьшего значения U_BX.МИН до наибольшего U_BX.МАКС, то при неизменном напряжении на стабилитроне все изменения входного напряжения должны гаситься на резисторе R1. Поэтому резистор R1 называют гасящим, или балластным. Чтобы при этом изменения тока, протекающего через стабилитрон, не выходили за пределы, ограниченные значениями I_СТ.МИН и I_{СТ.МАКС}, нужно правильно рассчитать сопротивление этого резистора.

Коэффициентом стабилизации (К_СТ):

Простейший стабилизатор помимо стабилизации выходного напряжения осуществляет сглаживание пульсаций в выходном напряжении. Стабилитрон обладает очень малым сопротивлением переменному току, называемым дифференциальным сопротивлением — r_д.ст. Чем круче характеристика в области пробоя, тем меньше дифференциальное сопротивление стабилитрона. Вместе с резистором R1 дифференциальное сопротивление стабилитрона образует делитель, между плечами которого распределяются как постоянная составляющая выпрямленного напряжения, так и его пульсации. Если амплитуду пульсаций на входе стабилизатора обозначить через U_П.ВХ, а на выходе — через U_П.ВХ, то в соответствии с рис. 4 получим

Так как r_д.ст >> R1, то r_д.ст/(R1+ r_д.ст)<< 1 и оказывается, что U_П.ВЫХ<<U_П.ВХ.
Снижение пульсаций в выходном напряжении свидетельствует об уменьшении коэффициента пульсаций.

Выходное сопротивление:

Для простейшего стабилизатора R_ВЫХ= r_д.ст.