Aplicaţii+ale+tranzistoarelor+bipolare

Stabilizatoare de tensiune cu circuite integrate

** A1. Stabilizatoare de tensiune cu amplificatoare operaționale **
Principalele caracteristici a unui stabilizator de tensiune sunt: La un stabilizator cu performanţe ridicate, factorul de stabilizare trebuie să fie cât mai mare iar rezistenţa dinamică internă cât mai mică. Pentru a fi îndeplinite aceste condiţii câştigul în curent al tranzistoarelor care formează amplificatorul de eroare trebuie să fie cât mai mare. Deoarece un amplificator operaţional are câştigul în curent mult mai mare decât al unui tranzistor pentru a îmbunătăţii performanţele unui stabilizator se înlocuieşte amplificatorul de eroare cu tranzistori cu un amplificator operaţional.
 * Ø **//factorul de stabilizare//** [[image:CodeCogsEqn (2).gif]] care repzintă raportul dintre variaţia tensiunii de intrare şi variaţia tensiunii de ieşire la curent de sarcină şi temperatură constante
 * Ø **//rezistenţa dinamică internă//** [[image:CodeCogsEqn (3).gif]] care reprezintă raportul dintre variația tensiunii de ieșire şi variaţia curentului de sarcină la tensiune de intrare şi temperatură constante.

**Figura 1. Stabilizator de tensiune cu amplificatorul operaţional LM 741**

Amplificatorul de eroare al stabilizatorului este amplificatorul operaţional LM 741. Intrarea neinversoare (pin 3) este menţinută la un potenţial constant dat de elementul de referință D1 (dioda stabilizatoare) prin intermediul rezistenţei R2. Intrarea inversoare (pin 2) primeşte semnalul de eroare, proporţional cu tensiunea de ieșire prin intermediul divizorului rezistiv R3 - P - R4. Ieşirea AO (pin 6) este conectată în baza elementului serie care este montaj Darlington. Curentul furnizat de AO este proporţional cu diferenţa tensiunilor de pe cele două intrări şi menţine tensiunea de ieşire Us la o anumită valoare. Reglajul fin se face din potenţiometrul P. Dezavantajul montajului este că Us nu poate fi mai mică decât tensiunea de referinţă Uz.

** A2. Stabilizatoare de tensiune ce circuite integrate monolitice **
Aceste tipuri de stabilizatoare se construiesc pe baza unei scheme cu reglare automată de tip serie. În principiu, schema electrică nu diferă de schema clasicului stabilizator cu componente discrete. Deosebirea constă în utilizarea unor blocuri funcţionale, în care se apelează la tehnici de circuit relativ mai complexe, pentru a se atinge un nivel de performanţă ridicat.

Primele tipuri de stabilizatoare integrate monolitice **//βA 723, LM 304, LM 305//** sunt incluse în prima generaţie de stabilizatoare. Caracteristica lor comună constă în faptul că permit accesul utilizatorului la intrările şi ieşirile tuturor blocurilor funcţionale. Aceste stabilizatoare sunt livrate în capsule cu mai mult de trei terminale, furnizează un curent de sarcină mic (zeci de mA) şi permit utilizarea lor în mai multe variante. În figura 10.3.3 este prezentat circuitul integrat **//βA 723//**. Prin combineare celor două tipuri de scheme se poate obține un stabilizator de tensiune pozitivă cu **Us** reglabilă între 4V și 35V.
 * Stabilizatoare de tensiune integrate din prima generaţie**
 * Sursa pentru tensiunea de referinţă (blocul **//ref//** ) produce o tensiune cu valoarea de 7,15 V. Terminalul **UREF** se conectează la intrarea neinversoare **IN+** a blocului **//amplif de eroare//** prin intermediul unei rezistenţe sau a unui divizor rezistiv extern. Curentul maxim admis la acest terminal este de 15 mA, tipic 1 mA.
 * Amplificatorul de eroare (blocul **//amplif de eroare//**) este un etaj diferențial care are o amplificare de 60 dB şi permite aplicarea la intrare a unei tensiuni diferenţiale de max. 5 V. Intrarea inversoare **IN+** se conectează prin intermediul unei rezistenţe sau a unui divizor rezistiv extern la terminalul **UREF** a blocului **//amplif de eroare//**. Intrarea inversoare **IN-** se conectează prin intermediul unei rezistenţe externe la borna de ieşire a stabilizatorului.
 * Între borna **//COMP//** şi **//IN-//** se conectează un condensator cu valoarea cuprinsă între 100pF şi 5÷20nF pentru a evita intrarea în oscilaţie a amplificatorului de eroare. Cu cât valoarea curentului de sarcină este mai mare trebuie să crească şi valoarea capacităţii de compensare.
 * **//Etajul limitator de curent//** este format din **//tranzistorul de limitare (intern) T16//**. **//Terminalul CL//** (Current Limit) se numeşte //terminal de limitare a curentului//, iar **//terminalul CS//** (Current Sense), //terminal de sesizare a curentului//. Între terminalele **CS** şi **CL** se conectează un rezistor extern **RSC** care se calculează în funcţie de valoarea limită a curentului de ieşire. Creşterea curentului de ieşire peste o anumită valoare determină o cădere de tensiune pe rezistorul **RSC** care duce la deschiderea tranzistorului de limitare intern **T16.** Din acest moment o parte din curentul de polarizare a bazei tranzistorului intern **T15** va trece prin colectorul tranzistorului intern **T16** iar curentul de ieşire va fi limitat la valoarea **ISC** care a comandat deschiderea tranzistorului de limitare **T16. **
 * **//Etajul de ieşire//** este format din două tranzistoare conectate în paralel cu colectorul în gol şi notate cu **T15.** Acest etaj reprezintă elementul de reglaj serie şi permite conectarea unui tranzistor serie de putere, în exterior, pentru mărirea curentului de sarcină a stabilizatorului.
 * Din punct de vedere al tensiunii stabilizate, schemele cu **βA 723**se împart în 2 categorii:
 * Ø Stabilizatoare de tensiune pozitivă scăzută, când **US < UREF** (Us= 2....7 V)
 * Ø Stabilizatoare de tensiune pozitivă mare, când **US > UREF** (Us= 7....37 V)

** Figura 2. Stabilizator de tensiune cu circuitul integrat LM 723 **

** Figura 3. Capsula circuitului integrat LM 723 ** =**B1.Realizarea stabilizatoarelor de tensiune cu simulatorul**= **Figura 4. Stabilizator de tensiune cu amplificatorul operaţional LM 741**
 * ** P[%] ** |||| ** P=5% ** |||| ** P=50% ** |||| ** P=95% ** ||
 * ** Us[V] ** || ** S ** || ** P ** || ** S ** || ** P ** || ** S ** || ** P ** ||
 * || ** 9,763 ** || ** 8,6 ** || ** 9.763 ** || ** 8,5 ** || ** 6,920 ** || ** 5,3 ** ||



** Figura 5. Stabilizator de tensiune cu circuitul integrat LM 723 **
 * ** Pc[%] ** |||| ** P=5% ** |||| ** P=50% ** |||| ** P=95% ** ||
 * ** Us[v] ** || ** S ** || ** P ** || ** S ** || ** P ** || ** S ** || ** P ** ||
 * || ** 21,995 ** || ** 22,5 ** || ** 15,946 ** || ** 16,9 ** || ** 4.060 ** || ** 4,76 ** ||

B2.Realizarea stabilizatoarelor de tensiune practic
Ø Stabilizator de tensiune cu amplificatorul operaţional LM 741





Ø ** S **** tabilizator de tensiune cu circuitul integrat LM 723 **