Uno stadio stabilizzatore semplice ed economico

stadio stabilizzatore

Il circuito qui esposto è senz’altro più di un gadget dal momento che oltre a stabilizzare opportunamente la tensione pulsante in ingresso, è in grado di erogare correnti di tutto rispetto che, con opportuno dimensionamento del dissipatore, possono essere anche dell’ordine di un ampere.

Fra l’altro è estremamente economico poiché per la sua realizzazione sono sufficienti due BJT, due diodi e alcune resistenze. Caratteristica non secondaria: lo stadio è dotato di limitazione di corrente di tipo foldback. Il circuito Il principio di funzionamento del circuito è abbastanza semplice. Se si manifesta, per un qualsiasi motivo un incremento della tensione Vo di uscita, il BJT Q1 conduce meno ripristinando la tensione prefissata. Analogamente, se la Vo diminuisce lo stesso BJT conduce maggiormente e la sua minore caduta di tensione collettore-emettitore riporta la Vo al valore imposto.

La protezione in foldback è determinata dalla presenza dei diodi D1 e D2. La caduta di tensione su questi diodi fa sì che l’emettitore di Q2 sia sempre polarizzato ad una tensione minore di circa 1,3 V rispetto alla tensione di uscita. Se per un qualsiasi motivo quest’ultima dovesse tendere ad un incremento, ad un eguale incremento tenderà la tensione presente sull’emettitore di Q2. Ma poiché la base di questo è polarizzata dalla serie dei resistori P2, R4 l’incremento che subirà la tensione di base sarà soltanto di un valore pari al rapporto R4 / (P2 + R4).

Di conseguenza la tensione VBE del BJT Q2 si abbassa e ciò fa sì che lo stessoQ2 conduca meno assorbendo così, attraverso la resistenza R2, una minore corrente.

stadio_stabilizzatore_schema

La diminuita caduta di tensione sulla R2 determina una minore polarizzazione della giunzione base-emettitore del BJT Q1 che, conducendo meno, porterà ad una diminuzione della tensione di uscita. Viceversa se la tensione di uscita tende a diminuire, la tensione base-emettitore del BJT Q2 tende ad aumentare portando così lo stessoQ2 a condurre maggiormente. La più elevata conduzione di Q2 porta il BJT Q1 a condurre maggiormente riconducendo così la tensione di uscita al suo valore nominale. L’espressione che fornisce la tensione di uscita si ricava dall’essere:

stadio_stabilizzatore_formula1

dove 0,6 è la VBE del BJT Q2. Da questa, per la tensione di uscita, si ricava l’espressione:

stadio_stabilizzatore_formula2

Agendo quindi sul trimmer P2 si può variare la tensione Vo di uscita. La massima corrente erogabile sul carico è data dall’espressione:

stadio_stabilizzatore_formula3

dove hFE1 è il guadagno di corrente in continua del BJT Q1. Agendo quindi sul trimmer P1 si fissa la soglia di intervento della limitazione di corrente. Ricorrendo per Q1 al classico BJT BD242 la corrente erogata può essere regolata da poche decine di milliampere a 1 ampere dotando il BJT di adeguato radiatore. Comunque, utilizzando le espressioni su riportate sarà facile determinare sia la tensione di uscita che la massima corrente che si vuole eroghi lo stadio.

radiokit elettronica
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