Reduciendo la ondulación en el regulador Zener

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En el Art of Electronics (Horowitz & Hill), el siguiente circuito se ofrece como una solución para reducir la corriente de rizado causada por variaciones en el voltaje de entrada (pág. \ $ 69 \ $):

  

"Un método alternativo utiliza un filtro de paso bajo en el circuito de polarización Zener   (Fig. 2.13). \ $ R \ $ se elige para proporcionar suficiente corriente Zener. Entonces \ $ C \ $   se elige lo suficientemente grande para que \ $ RC > > \ dfrac {1} {f_ {ripple}} \ $. (En una variación de   este circuito, la resistencia superior se reemplaza por un diodo.) "

No entiendo la necesidad de la resistencia superior R. Para minimizar las variaciones en el voltaje de entrada, ¿no podríamos simplemente conectar el capacitor directamente de Vin a tierra? ¿Por qué necesitamos hacer un LPF con R en su lugar? Dado que se menciona que podríamos usar un diodo, ¿existe realmente un punto?

    
pregunta Ammar

2 respuestas

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nota: Esta respuesta también aborda algunos de los problemas mencionados en los comentarios de la pregunta, échale un vistazo también.

Volveré a dibujar el esquema para ti:

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Tenga en cuenta que he añadido \ $ R_S \ $ ('s' como en la fuente). Analicemos el circuito a partir de la salida.

Q1 está en una configuración de colector común, lo que significa que su ganancia de voltaje está cerca de la unidad, mientras que la ganancia de corriente es mucho más alta, dado que está en la región activa. El voltaje en \ $ R_ {load} \ $ es aproximadamente el voltaje base disminuido por un \ $ V_ {BE} \ approx0.7 \ text {V} \ $.

Suponiendo que DZ1 funciona correctamente, la tensión de base la establece. La R más a la derecha debe proporcionar suficiente corriente para el diodo y para el BJT sin embargo.

La corriente de polarización del diodo y del transistor se extrae de la salida del filtro LP. El filtro LP es un filtro RC clásico de primer orden, tenga en cuenta que su salida ve una carga aproximadamente igual a R (DZ1 es un cortocircuito para señales pequeñas).

El filtro LP está alimentado por la PSU, que también alimenta al coleccionista bjt a través de \ $ R_C \ $.

Ahora a tus preguntas:

¿Por qué se necesita la R más a la izquierda?
Eso es porque \ $ R_s \ $ es muy pequeño. Usar solo un condensador resultaría en un filtro LP pero su frecuencia de esquina sería demasiado alta. Una resistencia de salida de fuente no es algo en lo que quieras confiar, de todas formas, probablemente no esté bien caracterizada.

¿Podemos usar un diodo en lugar de la R más a la izquierda? Si es así, ¿por qué?
Puede usar un diodo en lugar de que R construya efectivamente un detector de picos .

¿Qué es mejor? ¿Diodo o resistencia?
Sinceramente, no estoy seguro. Supongo que la respuesta se encuentra principalmente en la especificación de la unidad de suministro de energía: tenga en cuenta que un diodo no limitaría la corriente que entra al capacitor, eso podría ser un problema. Un diodo sería más lento para seguir los picos descendentes de la PSU, pero eso no debería ser realmente un problema.

¿Por qué la caída de voltaje en \ $ R_c \ $ debería ser menor que la caída de voltaje en la derecha R?
Eso es para mantener el transistor en la región activa. Si el voltaje del colector es demasiado bajo (corrientes de colector altas - > caída alta en \ $ R_C \ $), el transistor puede saturarse y dejar de funcionar correctamente. Creo que el circuito puede funcionar sin \ $ R_C \ $.

    
respondido por el Vladimir Cravero
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Un paso bajo RC siempre consta de una conexión de la serie R-C (conexión a tierra C), y la salida está ENTRE ambas partes. Sin esta resistencia no tiene un divisor de voltaje dependiente de la frecuencia (porque se supone que la resistencia de la fuente interna es cero).

    
respondido por el LvW

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