радиоликбез

Простое устройство, схема которого показана на рис. 1, позволяет трансформировать однополярный источник питания в двуполярный. Если значения тока нагрузки плеч равны, то напряжение на каждом из них равно половине входного.

Транзисторы Т1 и Т2 при этом закрыты, так как напряжение на их базе равно напряжению на их эмиттере. Если по каким-либо причинам изменяется ток нагрузки одного из плеч, то нарушается и равенство напряжений на выходе. Это приведет к тому, что один из транзисторов приоткроется и зашунтирует нагрузку того плеча, ток которой уменьшился. Напряжения плеч снова уравняются. Таким образом, оба транзистора работают в этом устройстве в качестве параллельных регуляторов напряжения, из которых всегда только одни может быть открытым.

Но, строго говоря, несимметричная нагрузка плеч вызывает ‹‹сдвиг напряжения›› на общем выводе устройства. Глубина этого сдвига зависит от выходного сопротивления r_вых, источника по выводу «Общ », которое приближенно можно рассчитать по формуле r_вых=R1/4h_21э. Для рассматриваемого устройства r_вых≈ 20 Ом. Тогда нессиметрия нагрузки в плечах, вызывающая приращение выходного тока одного из транзисторов на 10 мА, будет давать

Рис.1

Рис.2

«смещение нуля» на 200 мВ (разбаланс напряжения плеч 0,4 В). Уменьшить r_вых, а следовательно, и разбаланс напряжения можно уменьшением сопротивления R1 и выбором комплементарной пары транзисторов с более высоким значением коэффициенте h_21э. Номинал резистора R1 — есть компромисс между разбалансом напряжения плеч и расходуемым от источника питания током через резистор.

Если токовые возможности источника питания ограничены, то устройство можно дополнить ОУ А1, как показано на рис. 2. Здесь применение ОУ эквивалентно увеличению коэффициента h_21э в предыдущем устройстве. Тогда резистор R1 может быть высокоомным, так как ом нагружен только входным током покоя ОУ. Эти особенности необходимо учитывать при значительной несимметрии реальной динамической нагрузки.

Следует заметить, что, меняя положение движка резистора R1, можно изменять в некоторых пределах соотношение выходных напряжений плеч и, таким образом, при статической несимметрии на грузки подстраивать баланс. Для более глубокого изменения соотношения напряжений желательно в базовую цепь каждого из транзисторов ввести ограничивающие ток резисторы.

Описанный преобразователь желательно применять со стабилизатором напряжения, имеющим электронную зашиту от короткого замыкания, так как перегрузка по току одного из плеч может вывести из строя транзистор.

Ю. Мотинов

Смотрите также:
Преобразователь однополярного напряжения в двуполярное
Преобразователь напряжения-источник двухполярного питания