Napajanje elektronskih vezij II., L200 (18)

Ko si priskrbimo vir enosmerne napetosti, ki jo še dodatno zgladimo s kondenzatorjem, imamo dobro osnovo za izdelavo stabiliziranega vira napetosti, ki nam bo napajal tudi najbolj zahtevne elektronske naprave. Čemu toliko prahu okrog napajanja? Vsako integrirano vezje ima v tehnični dokumentaciji podano najvišjo napetost, pri kateri še sme delovati. Če upoštevamo konice temenske napetosti pri polnovalno usmerjeni enosmerni napetosti, lahko rečemo, da bi bila četrtino časa napajalna napetost do tretjine višja, kot jo izmerimo z instrumentom.

Za večino občutljivih integriranih vezij bi bili takšni pogoji delovanja pogubni. Zato ne bo nikoli preveč razsipno, če bomo za napajalnik namenili kakšen cent več in s tem zagotovili dolgo življenjsko dobo in zanesljivo delovanje naše elektronske naprave. Za stabilizacijo napajalne napetosti uporabljamo dve vrsti napetostnih regulatorjev: linearne in stikalne. Tokrat je prostor in čas namenjen linearnim. Ti napetost regulirajo tako, kot bi nek izjemno hiter možakar spremljal izhodno napetost na merilnem instrumentu in jo ves čas z vrtenjem serijsko vezanega potenciometra vzdrževal na dogovorjenem nivoju. Pri tem bi mu povzročala preglavice nihanje vhodne napetosti in neprestano spreminjanje porabe na izhodu.

Linearni regulatorji na svojem vhodu potrebujejo vsaj kakšne tri volte višjo napetost, kot jo potem dajejo na svojem izhodu. To je delno povezano z lastnostmi polprevodnikov, da imajo nek prag prevajanja, do katerega ne prevajajo in padca napetosti na njih, kadar prevajajo, po drugi strani pa želimo, da se »doline« med posameznimi polvali ne bi pojavile tudi na izhodu regulatorja. Oglejmo si to na sliki 1!

Vidimo lahko, kako pomembno je, da imamo vhodno napetost zglajeno s primernim kondenzatorjem. Za konstantno napetost na izhodu skrbi bipolarni tranzistor. Vedeti je treba tudi to, da smo narisali neko idealno linijo enosmerne napetosti na izhodu, kajti če upoštevamo, kako delujejo polprevodniki, moramo priznati, da bo oblika izhodne napetosti veliko bolj valovita zaradi padcev napetosti in zaradi praga prevajanja tranzistorja. Prav zato smo na začetku omenili, da mora biti nivo vhodne napetosti dovolj visok, da dobimo na izhodu dovolj stabilno enosmerno napetost, kljub »muham« polprevodnikov. Pa poglejmo, kako bi se teoretično obnašal tranzistor, ki nam uravnava izhodno napetost!