Vježbe 8
Stabilizatori napona
ZAD. 1 Za kolo sa slike 1 odrediti
Viz
. Poznato je:
1
2
3
4
10
R
R
R
R
K
=
=
=
=
Ω
,
5
Vz
V
=
R
R
3
R
1
Viz
Vul
+
-
R
2
R
4
Slika 1
Rješenje:
Za realizaciju stabilizatora sa slike 1 koriš ena je Zenner dioda. Funkcija stabilizatora napona je
obezbije ivanje konstantnog napona
Viz
bez obzira na promjene ulaznog napona
Vul
. Dakle, ulazni napon ne
smije uticati na izlazni. Stabilizator sa slike 1 se koristi za stabilizaciju napona za koje e Zenner dioda uvijek
biti inverzno polarisana tako da do e do Zenner-ovog proboja. Taj dio nije potrebno u zadacima prora unavati.
Smatra se da je došlo do Zenner-ovog proboja, i da se dioda može zamijeniti baterijom kao na slici 2.
R
R
3
R
1
Viz
Vul
+
-
R
2
R
4
Vz
V
+
=Vz
V
-
=Vz
Vz
I
1
2
Slika 2
Sa slike 2 se vidi da je napon sa diode (baterije
z
V
) doveden direktno na “+” ulaz OP, pa je:
V
Vz
+
=
Vezana je NPS pa e biti:
V
V
Vz
−
+
=
=
Ovaj napon se granom koja ide od “-“ ulaza OP prenosi, bez ikakvih promjena, u ta ku izme u otpornika
2
R
i
3
R
, slika 2. Zaklju ujemo da postoji razlika potencijala i da e prote i struja od
Vz
ka uzemljenju. Tako e
zaklju ujemo da ista struja proti e od
Viz
, jer kroz granu koja ide ka “-“ ulazu OP nema struje.
Sada, obilaze i konturu 1, možemo odrediti struju
I
:
(
)
3
4
3
4
3
4
3
4
0
Vz R I R I
Vz R I R I
Vz I R
R
Vz
I
R
R
−
−
=
=
+
=
+
=
+
U prethodnom izrazu za struju nam je sve poznato, dakle odredili smo struju, možete je odmah izra unati ili
dalje koristiti ovdje dobijeni izraz.
U zadatku se traži izlazni napon, pa kre emo od njega ka prvom poznatom naponu, ili ka nuli. Na oba
na ina se dobija isti rezultat jer je
3
4
Vz R I R I
=
+
. Obilazimo konturu 2 i pišemo:
(
)
(
)
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
0
5
40
20
10
Viz R I R I R I R I
Viz R I R I R I R I
Viz
R
R
R
R I
Vz
Viz
R
R
R
R
R
R
V
Viz
K
K
Viz
V
−
−
−
−
=
=
+
+
+
=
+
+
+
=
+
+
+
+
=
Ω
Ω
=
ZAD. 2 Za kolo sa slike 3 odrediti vrijednost
3
R
. Poznato je:
1
10
R
K
=
Ω
,
2
20
R
K
=
Ω
,
6
z
V
V
=
12
iz
V
V
=
.
R
R
3
R
1
Viz
Vul
+
-
R
2
Slika 3
Rješenje:
Zadatak je jako sli an prethodnom, sada nam je poznat izlazni napon, a traži se otpornost jednog od
otpornika.
Kao i u prethodnom zadatku, zaklju ujemo da je napon sa Zenner diode direktno prenešen na
V
+
, kao i
da je vezana NPS te su naponi na plus i minus ulazu OP jednaki, slika 4. Pa pišemo:
z
V
Vz
V
V
V
+
+
−
=
=
=
Ovaj napon se dalje, granom koja ide od „-„ ulaza OP, prenosi iznad otpornika
3
R
.
R
R
3
R
1
Viz
Vul
+
-
R
2
Vz
V
+
=Vz
V
-
=Vz
Vz
I
2
1
Slika 4
U prethodnom zadatku smo struju odre ivali kre u i od
z
V
ka uzemljenju. Sada ne emo i i tim putem,
jer ne znamo kolika je vrijednost otpornika
3
R
. S druge strane, znamo
iz
V
, kao i vrijednost napona u ta ki iznad
otpornika
3
R
, pa emo krenuti od izlaznog napona i stati iznad otpornika
3
R
, kontura 1, slika 4. Dakle:
