где Uкз min – минимальное напряжение на регулирующем транзисторе VT3.
Исходя из того, что VT3 предположительно кремневый, то Uкз min выбираем в пределе 3..5 В.
Учитывая нестабильность входного напряжения на входе стабилизатора ±10%, находим среднее и максимальное напряжение на входе стабилизатора:
U вх сер = U вх min / 0.9 = 18 / 0.9 = 20 В , (4.2)
U вх max = 1.1 ´ U вх сер = 1.1 ´ 20 = 22 В . (4.3)
Определяем максимальное значение на регулирующем транзисторе
U к3 max = U вх max - Uн = 22 – 15 = 7 В . (4.4)
Мощность, которая рассеивается на коллекторе транзистора VT3, равняется
Р3 = Uк3 max ´ Iн = 7 ´ 5 = 35 Вт. (4.5)
По полученным значениям Uк3 max , Iн , Р3 выбираем тип регулирующего транзистора и выписываем его параметры:
Марка транзистора
2Т827В
Тип транзистора
NPN
Допустимый ток коллектора, Iк доп
20 А
Доп. напряжение коллектор-эмиттер, Uк доп
100 В
Рассеиваемая мощность коллектора, Pпред
125 Вт
Минимальный коэф. передачи тока базы, h21Э3 min
750
По статическим ВАХ выбранного транзистора находим:
h11Э3 = 33.0 Ом ,
m3 = 1 / h12Э3 = 1 / 0.23 = 4.20 ,
где h11Э3 – входное сопротивление транзистора, Ом; m3 – коэффициент передачи напряжения; h12Э3 – коэффициент обратной связи.
Находим ток базы транзистора VT3
IБ3 = Iн / h21Э3 min = 5 / 750 = 6.67´10-3 А . (4.6)
Определяем начальные данные для выбора транзистора VT2. Рассчитываем напряжение коллектор-эмиттер VT2
Uк2 max = Uк3 max - Uбэ3 = 7 – 0.7 = 6.3 В , (4.7)
где Uбэ3 – падение напряжения на эмиттерном переходе транзистора VT3 (0.7 В).
Ток коллектора VT2 состоит из тока базы VT3 и тока потерь, который протекает через резистор R3,
Iк2 = Iб3 + IR3 = 5´10-4 + 6.7´10-3 = 7.2´10-3 А. (4.8)
Мощность, рассеиваемая на коллекторе транзистора VT2, равняется
Р2 = Iк2 ´ Uк2 max = 7.2´10-3 ´ 6.3 = 45.2´10-3 Вт. (4.9)
По полученным значениям Uк2 max , Iк2 , Р2 выбираем тип транзистора и выписываем его параметры:
Марка транзистора
2Т603Б
Тип транзистора
NPN
Допустимый ток коллектора, Iк доп
300 мА
Доп. напряжение коллектор-эмиттер, Uк доп
30 В
Рассеиваемая мощность коллектора, Pпред
0.5 Вт
Минимальный коэф. передачи тока базы, h21Э2 min
60
По статическим ВАХ выбранного транзистора находим:
h11Э2 = 36.36 Ом ,
m3 = 1 / h12Э2 = 1 / 0.022 = 45.45 .
Рассчитываем ток базы VT2
IБ2 = Iк2 / h21Э2 min = 7.2´10-3 / 60 = 1.2´10-4 А. (4.10)
Находим сопротивление резистора R3
R3 = (Uн + Uбэ3) / IR3 = (15 + 0.7) / 5´10-4 =31400 Ом. (4.11)
Выбираем ближайший по стандарту номинал с учетом рассеиваемой на резисторе мощности
РR3 = (Uн + Uбэ3) ´ IR3 = (15 + 0.7) ´ 5´10-4 = 7.85´10-3 Вт. (4.12)
В соответствии с рядом Е24 выбираем резистор типа МЛТ- 0.125 33 кОм ±5%.
Источником эталонного напряжения берем параметрический стабилизатор напряжения на кремневом стабилитроне VD2 из расчета
UVD2 = 0.7 Uн = 0.7 ´ 15 = 13.5 В. (4.13)
Выбираем тип стабилитрона и выписываем его основные параметры:
стабилитрон 2С213Б;
I VD2 = 5´10-3 А – средний ток стабилизации;
r VD2 = 25 Ом – дифференциальное сопротивление стабилитрона.
Вычисляем сопротивление резистора R4, задавши средний ток стабилитрона (I R4 = I VD2)
R4 = 0.3 Uн / I R4 = 0.3 ´ 15 / 5´10-3 = 900 Ом. (4.14)
Мощность, рассеиваемая на резисторе R4, равняется
РR4 =0.3Uн ´ I R4 = 0.3´15´ 5´10-3 = 22.5´10-3 Вт. (4.15)
В соответствии с рядом Е24 выбираем резистор типа МЛТ- 0.125 910 Ом ±5%.
Определяем начальные данные для выбора транзистора VT4. Рассчитываем напряжение коллектор-эмиттер транзистора
Uк4max = Uн + Uбэ3 + Uбэ2 - UVD2 = 2.90 В (4.16)
Задаем ток коллектора VT4 меньшим нежили средний стабилитронаVD2
I К4 = 4´10-3 А .
Мощность, рассеиваемая на коллекторе транзистора VT4
Р2 = Iк4 ´ Uк4 max = 4´10-3 ´ 2.90 = 11.6´10-3 Вт (4.17)
По полученным значениям Uк4 max , Iк4 , Р4 выбираем тип транзистора и выписываем его параметры:
Марка транзистора
КТ312В
Тип транзистора
NPN
Допустимый ток коллектора, Iк доп
30 мА
Доп. напряжение коллектор-эмиттер, Uк доп
15 В
Рассеиваемая мощность коллектора, Pпред
0.22 Вт
Минимальный коэф. передачи тока базы, h21Э4 min
50
По статическим ВАХ выбранного транзистора находим:
h11Э4 = 208,3 Ом ,
m3 = 1 / h12Э4 = 1 / 0.034 = 29.41
Рассчитываем ток базы VT4
IБ4 = Iк4 / h21Э4 min = 4´10-3 / 50 = 8´10-5 А. (4.18)
Ток последовательно соединенных резисторов R5, R6, R7 берем равным 5Iб4 и определяем суммарное сопротивление делителя
Rдел = Uн / Iдел = 15 / (5 ´ 8´10-5) = 37500 Ом. (4.19)
Находим сопротивления резисторов:
R5 = 0.3 Rдел = 0.3 ´ 37500 = 11250 Ом;
R6 = 0.1 Rдел = 0.1 ´ 37500 = 3750 Ом;
R7 = 0.6 Rдел = 0.6 ´ 37500 = 22500 Ом. (4.20)
