6.21. Источники питания с малым уровнем помех и малым дрейфом

Стабилизированные источники питания, которые мы описали, до сих пор остаются одними из - они имеют обычно пульсацию и уровень помех ниже милливольта и температурный дрейф около . Это более чем достаточно для питания почти всего, что может когда-либо понадобиться. Однако возможно вам потребуются еще лучшие технические характеристики и вы не сможете обеспечить их с помощью выпускаемых ИС стабилизаторов. Тогда вам придется проектировать свои собственные схемы стабилизаторов, используя лучшие из доступных ИС опорных источников (в отношении стабильности и помех; см., например, в табл. 6.7). Такая стабильность намного лучше, чем ТКС обычных металлопленочных резисторов поэтому вы должны больше уделять внимания выбору операционных усилителей и пассивных компонентов, ошибки и дрейфы которых не ухудшают общих технических данных.

На рис. 6.56 показана полная схема необычного стабилизированного источника питания с низким уровнем помех и малым дрейфом. Схема начинается с превосходной ИС фирмы Burr-Brown, которая гарантирует ТКС лучше, чем и очень низкий уровень шумов размах, Гц). Более того, это достигается без применения термостатического управления, которое позволяет удерживать приповерхностный зенеровский шум на низком уровне. За источником опорного напряжения следует фильтр нижних частот для дальнейшего снижения уровня шумов. Большое значение емкости конденсатора необходимо для подавления токового шума операционного усилителя; указанное значение преобразует токовый шум на 10 Гц) в шум напряжения , сравнимый с шумом операционного усилителя. Используется полипропиленовый конденсатор, потому что утечка конденсатора (более точно, изменение утечки от времени и температуры) должна быть менее 0,1 нА для того, чтобы избежать микровольтовых дрейфов выходного напряжения. С помощью операционного усилителя, резисторы в обратной связи которого имеют сверхнизкий ТКС макс.), эталонное напряжение доводится до В; заметьте, что напряжение питания составляет В. Полученное опорное напряжение В поступает на делитель напряжения для формирования желаемого выходного напряжения, которое затем вторично фильтруется фильтром НЧ с использованием конденсатора с малой утечкой. Поскольку для деления опорного напряжения используется потенциометр, значение ТКС резистора здесь не столь критично - это логометрическое измерение.

Остальная часть схемы представляет собой простой повторитель, использующий прецизионный малошумящий усилитель ошибки для сравнения выходного напряжения от мощного последовательного проходного МОП-транзистора. В связи с тем что большой выходной конденсатор обеспечивает основной полюс для компенсации, использован декомпенсированный операционный усилитель. Обратите внимание на необычную токоограничивающую схему и обильное использование «диодов» стабилизации тока (на самом деле использование полевых транзисторов с ) для получения рабочего смещения. Обратите внимание также на применение проводников «считывания» напряжения на нагрузке. В прецизионной схеме типа этой большую роль играют пути земли, поскольку, например, нагрузочный ток , протекающий по одному дюйму провода калибра 20, дает падение напряжения , что составляет ошибку порядка на 1 В выхода! Представленная схема имеет превосходные технические шумы и дрейф, по крайней мере, в 100 раз меньше, чем приведенные ранее типовые.

По данным фирмы EVI, которая любезно предоставила нам эту схему, шумы и фон схемы лежат ниже , ТКС ниже , выходной импеданс ниже и дрейф менее за рабочий день.

В следующей главе мы побольше поговорим о таких прецизионных и малошумящих схемах.