Aplicatii+ale+tranzistoarelor+bipolare

Aplicatii ale tranzistoarelor bipolare

=8. CONŢINUTUL ŞTIINŢIFIC AL PROIECTULUI=

8.1 STABILIZATOR DE TENSIUNE CU ELEMENT DE REGLARE SERIE


** Figura 8.1 Stabilizator de tensiune cu element de reglare serie ** Valoarea tensiunii de ieşire este în funcţie de tensiunea diodei Zener **U** ** S **** = U **** Z **** – 0,7 V ** ** Funcţionarea stabilizatorului la modificarea tensiunii de intrare ** Orice modificare a tensiunii de intrare are tendinţa de a duce la modificarea tensiunii de ieşire, modificare sesizată de tranzistorul T, care este elementul regulator. În funcţie de tensiunea bază-emitor U BE, se modifică rezistenţa joncţiunii colector-emitor fapt care duce la căderea pe această joncţiune a unei tensiuni mai mari sau mai mici. Când **U** ** I **** creşte **⇒ **U** ** S **** tinde să crească. ** Dacă **U** ** S **** creşte şi U **** Z **** este constantă **⇒ **U** ** BE **** scade ** iar tranzistorul T tinde să se blocheze şi **creşte U** ** CE ** Deci creşterea de tensiune este preluată de tranzistor şi tensiunea **U** ** S ** rămâne **constantă**. Când **U** ** I **** scade **⇒ **U** ** S **** tinde să scadă. ** Dacă **U** ** S **** scade şi U **** Z **** este constantă **⇒ **U** ** BE **** creşte ** iar tranzistorul T tinde să se satureze şi **scade U** ** CE ** Deci scăderea de tensiune este preluată de tranzistor şi tensiunea **U** ** S ** rămâne **constantă**. În cazul în care consumatorul conectat la ieşirea stabilizatorului de tensiune serie are putere mare (prin circuit circulă curenţi cu valori ridicate), tranzistorul serie se înlocuieşte cu două tranzistoare conectate în configuraţie Darlington.  Valoarea tensiunii de ieşire este în funcţie de tensiunea diodei Zener **U** ** S **** = U **** Z **** – 1,4 V ** ** Funcţionarea stabilizatorului ** Dacă curentul de sarcină creşte peste o anumită valoare, tensiunea de sarcină are tendinţa să scadă. Dacă **U** ** S **** scade şi U **** Z **** este constantă **⇒ **U** ** BE **** creşte ** iar tranzistorul T1 tinde să se satureze şi **scade U** ** CE **. Deoarece scade tensiune colector-emitor al elementului serie tensiunea de sarcină rămâne constantă (tendinţa de scădere a tensiunii de sarcină este preluată de elementul serie). Stabilizatorul cu tranzistor faţă de un stabilizator simplu cu diodă Zener, are avantajul că permite o variaţie a curentului de sarcină de β ori mai mare decât variaţia de curent maxim admisibilă prin dioda Zener. (β este câştigul în curent al tranzistorului serie). Stabilizatorul cu element serie in montaj Darlington permite o variaţie a curentului de sarcină de β ori, unde β= β T1 · β T2.
 * Figura 8.1.1 Stabilizator de tensiune cu element de reglare serie – Darlington **

8.2 STABILIZATOR DE TENSIUNE CU ELEMENT DE REGLARE PARALEL

 * Figura 8.2 Stabilizator de tensiune cu element de reglare paralel **

Valoarea tensiunii de ieşire este în funcţie de tensiunea diodei Zener **U** ** S **** = U **** Z **** + 0,7V ** ** Funcţionarea stabilizatorului. ** **// Rezistenţa R //****// 1 //****// numită şi rezistenţă de balast preia creşterea sau scăderea tensiunii de intrare //** şi menţine tensiunea de ieşire constantă. Creşterea sau scăderea tensiunii pe rezistenţa de balast este comandată de tranzistorul T astfel: - **dacă tensiunea de intrare creşte** are tendinţa să crească şi tensiunea de ieşire. Creşterea tensiunii bază - emitor U BE (deoarece U Z este constantă). Dacă U BE creşte atunci scade tensiunea U CE fapt care duce la **creşterea tensiunii pe R** ** 1 ** iar tensiunea de ieşire U S rămâne constantă. - **dacă tensiunea de intrare scade** are tendinţa să scadă şi tensiunea de ieşire. Acest fapt determină scăderea tensiunii bază-emitor U BE (deoarece U Z este constantă). Dacă U BE scade atunci creşte tensiunea U CE fapt care duce la **scăderea tensiunii pe R** ** 1 ** iar tensiunea de ieşire U S rămâne constantă. Rezistenţa de balast R 1 preia variaţiile de tensiune, limitează curentul prin tranzistor deci îl protejează în cazul apariţiei unui curent de scurtcircuit sau suprasarcină. Acest tip de stabilizator are randamentul scăzut datorită consumului R1 şi Tranzistorului T.

8.3 Realizarea unui stabilizator de tensiune serie cu simulatorul MULTISIM 11.


** Figura 8.3 Schemă practică de stabilizator de tensiune serie. **
 * ** Ui = 10 V ** |||||||| ** Ui = 16 V ** |||||||| ** Ui = 24 V ** ||
 * ** Uce [V] ** |||| ** Us [v] ** |||| ** Uce [v] ** |||| ** Us [v] ** |||| ** Uce [V] ** |||| ** Us [V] ** ||
 * ** S ** || ** P ** || ** S ** || ** P ** || ** S ** || ** P ** || ** S ** || ** P ** || ** S ** || ** P ** || ** S ** || ** P ** ||
 * ** 5,64 ** || ** 5,63 ** || ** 4,35 ** || ** 4,45 ** || ** 11,6 ** || ** 11,5 ** || ** 4,37 ** || ** 4,54 ** || ** 19,6 ** || ** 19,5 ** || ** 4,38 ** || ** 4,61 ** ||
 * Figura 8.3.1 Schemă practică de stabilizator de tensiune serie – DARLINGTON **
 * ** Ui = 10 V ** |||| ** Ui = 16 V ** |||| |||||||| ** Ui = 24 V ** ||
 * ** Uce [V] ** |||| ** Us [V] ** |||| ** Uce [V] ** |||| ** Us [V] ** |||| ** Uce [V] ** |||| ** Us [v] ** ||
 * ** S ** || ** P ** || ** S ** || ** P ** || ** S ** || ** P ** || ** S ** || ** P ** || ** S ** || ** P ** || ** S ** || ** P ** ||
 * ** 6,23 ** || ** 6,17 ** || ** 3,76 ** || ** 3,86 ** || ** 12,2 ** || ** 12,1 ** || ** 3,78 ** || ** 3,94 ** || ** 20,1 ** || ** 20,09 ** || ** 3,80 ** || ** 4 ** ||

8.4 Realizarea unui stabilizator de tensiune paralel cu simulatorul MULTISIM 11



 * Figura 8.4 Schemă practică de stabilizator de tensiune paralel. **


 * ** Ui = 10 V ** |||| ** Ui = 16 V ** |||| |||||||| ** Ui = 24 V ** ||
 * ** Uce [V] ** |||| ** Us [V] ** |||| ** Uce [V] ** |||| ** Us [V] ** |||| ** Uce [V] ** |||| ** Us [v] ** ||
 * ** S ** || ** P ** || ** S ** || ** P ** || ** S ** || ** P ** || ** S ** || ** P ** || ** S ** || ** P ** || ** S ** || ** P ** ||
 * ** 4,30 ** || ** 4,54 ** || ** 5,69 ** || ** 5,49 ** || ** 10,2 ** || ** 10,3 ** || ** 5,76 ** || ** 5,61 ** || ** 18,1 ** || ** 18,4 ** || ** 5,81 ** || ** 5,64 ** ||