Рассмотрим работу схемы, представленной на рис. 1.12а. Стабилитрон обладает тем свойством, что его характеристика при закрытом диоде имеет участок пробоя, занимаюший интервал токов от Imin до Imax. При этом на стабилитроне напряжение остается постоянным. В схеме обозначено:
E — постоянное напряжение источника питания;
E — абсолютное изменение напряжения источника питания в течение суток;
А — точка решения задачи, для которой ток I0 является решением уравнения сотавленного по второму закону Кирхгофа;
Imin — минимальный ток стабилизации;
Imax — максимальный ток стабилизации.
По графику видно, что при изменении напряжения источника питания в пределах E, ток в стабилитроне тоже будет меняться относительно среднего значения тока I СТ, на величину I. Однако напряжение на стабилитроне остается постоянным. Если параллельно стабилитрону подключить нарузку, то и в ней напряжение будет неизменным. Сопротивлене Rб в рассматриваемой схеме является ограничительным (баластным). Сопротивление не позволяет, с ростом напряжения источника питания, току в стабилитроне достигнуть максимального значения, при котором произойдет пробой диода.
Вывод 1.14. Схема рис. 12 поддерживает напряжение на стадилитроне постоянным при изменение напряжения источника питания.
Вывод 1.15. Чтобы стабилизатор работал в номинальном режиме нужно правильно подобрать величину баластного сопротивления Rб. При малом сопротивлении диод выйдет из строя, а при очень большом сопротивлении рабочая точка может оказаться в начале вольтамперной характеристки диода и он не будет стабилизировать напряджение.
Для количественной оценки качества стабилизации такого параметрического стабилизатора принято вычислять коэффициент стабилизации. Этот коэффициент показывает, во сколько раз относительные изменения не стабилизированного входного напряжения больше относительного изменения стабилизированного выходного напряжения:
где — изменение напряжения на стабилитроне в интервале изменения тока стабилизации от Imin до Imax. Теоретически этот коэффициент достигает величины порядка 20.
На практике от реальных стабилитронов получают коэффициент не более 10. Такая велияина коэффициента стабилизации для ряда практических задач является явно недостаточным.
Баластное сопротивление Rб расчитать легко потому, что напряжение нагрузки, соединяемой параллельно стабилитрону, известо. Так если напряжение источника питания равно 15 В, в нагрузке напряжение известно и равно 6,3 В, то по справочнику легко найти стабилитрон, у которого напряжение стабилизации близко к этому напряжению. Одновременно нужно смотреть на ток нагрузки. Например, ток нагрузки равен 10 мА. Значит ток стабилитрона должен быть больше этого тока примерно в два раза. Выбираем по справочнику [9] стабилитрон 2C162Б-1 с напряжением стабилизации 6,2 B; Imin = 1 мА; Imax = 34 мА.
