Уменьшение пульсаций в стабилитроне

В Art of Electronics (Horowitz & Hill) приведена следующая схема для уменьшения пульсаций тока, вызванных колебаниями входного напряжения (стр. 69 ):

Уменьшение пульсаций в стабилитроне

«Альтернативный метод использует фильтр нижних частот в цепи смещения стабилитрона (рис. 2.13). р выбирается для обеспечения достаточного тока стабилитрона. Затем С выбирается достаточно большим, чтобы р С >> 1 ф р я п п л е . (В варианте этой схемы верхний резистор заменен диодом.)"

Я не понимаю необходимости в верхнем резисторе R. Чтобы свести к минимуму колебания входного напряжения, нельзя ли просто подключить конденсатор напрямую от Vin к земле? Почему вместо этого нам нужно сделать LPF с R? Поскольку упоминается, что мы могли бы использовать вместо него диод, есть ли в этом смысл?

Помните, что В я н является источником с низким импедансом, без R напряжение не будет сильно сглажено. Почему его можно заменить диодом, для меня загадка.
Хорошо, теперь я понял: без верхнего R не было бы сглаживания, а установка диода привела бы к некоему детектору пика/огибающей вместо фильтра lp. Нижний R нужен для смещения стабилитрона, вот и все.
Спасибо! Я все еще несколько запутался в использовании диода, но я попытаюсь понять это, основываясь на том, что вы сказали. У меня есть еще один вопрос. В тексте сказано выбрать Rc таким образом, чтобы падение напряжения на нем было меньше, чем падение на более низком R для самого высокого нормального тока нагрузки. Не могли бы вы пролить свет на это?
Про диод см. здесь . О р С это должно поддерживать напряжение коллектора намного выше базового напряжения, таким образом работая в активной области транзистора.
Ах, теперь это имеет смысл. Последний вопрос (извините), какой метод лучше? Похоже, что вариант с резистором более распространен, но вариант с диодом выглядит эффективнее. Я хотел бы выбрать ваши ответы в качестве принятого ответа, если это возможно.
Назовите верхний R R1, нижний R2. Если источник имеет нулевой импеданс, а импеданс Зенера намного меньше, чем резистор(ы), эквивалент Тевенина, видимый на конденсаторе, равен R1||R2, поэтому оптимальным (минимизация размера конденсатора для данного сглаживания) является R1== Р2 = Р.

Ответы (2)

примечание: этот ответ также касается некоторых проблем, упомянутых в комментариях к вопросу, посмотрите и там.

Я вам перерисую схему:

схематический

смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab

Обратите внимание, что я добавил р С ('s' как в источнике). Разберем схему, начиная с выхода.

Q1 находится в конфигурации с общим коллектором, что означает, что его коэффициент усиления по напряжению близок к единице, а коэффициент усиления по току намного выше, учитывая, что он находится в активной области. Напряжение на р л о а г приблизительно равно базовому напряжению, уменьшенному на В Б Е ≈ 0,7 В .

Предполагая, что DZ1 работает правильно, базовое напряжение устанавливается им. Крайний правый R должен обеспечивать достаточный ток для диода и биполярного транзистора.

Ток смещения диода и транзистора снимается с выхода LP-фильтра. Фильтр LP представляет собой классический RC-фильтр первого порядка, обратите внимание, что на его выходе присутствует нагрузка, примерно равная R (DZ1 — короткое замыкание для слабых сигналов).

Фильтр LP питается от блока питания, который также питает коллектор bjt через р С .

Теперь к вашим вопросам:

Зачем нужен крайний левый R?
Это потому что р с очень мал. Использование только конденсатора привело бы к LP-фильтру, но его угловая частота была бы слишком высокой. Выходное сопротивление источника - это не то, на что вы хотите полагаться в любом случае, оно, вероятно, не очень хорошо охарактеризовано.

Можем ли мы использовать диод вместо крайнего левого R? Если да, то почему?
Вы можете использовать диод вместо R, эффективно создавая пиковый детектор .

Что лучше? Диод или резистор?
Честно говоря, я не уверен. Я предполагаю, что ответ кроется в основном в характеристиках блока питания: имейте в виду, что диод там не ограничит ток, проходящий через конденсатор, это может быть проблемой. Диод будет медленнее следовать нисходящим пикам блока питания, но на самом деле это не должно быть проблемой.

Почему падает напряжение на р с должно быть меньше, чем падение напряжения на крайнем правом резисторе R?
Это для того, чтобы транзистор оставался в активной области. Если напряжение коллектора становится слишком низким (большие токи коллектора -> большое падение напряжения на р С ) транзистор может насытиться и перестать нормально работать. Я думаю, что схема может работать без р С .

Низкочастотный фильтр RC всегда состоит из последовательного соединения RC (заземленного C), а выход находится МЕЖДУ обеими частями. Без этого резистора у вас не будет частотно-зависимого делителя напряжения (поскольку внутреннее сопротивление источника предполагается равным нулю).

Спасибо за ответ. Что ж, это имеет смысл, но разве в реальной жизни всегда есть сопротивление источника? Даже если он действительно маленький, он создаст ФНЧ. Однако будет ли это плохим проектированием? РЕДАКТИРОВАТЬ: я вижу, что тогда частота среза будет слишком высокой.
Именно так, конечно, всегда есть источник сопротивления. Впрочем, кто знает цену? Таким образом, всегда лучше ПРОЕКТИРОВАТЬ частоту среза, чем надеяться, что она сработает.
Уменьшение пульсаций в стабилитроне
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v