Ponieważ kolega larry98 prosił o wyjaśnienie zasady działanie i nie doczekał się, pozwolę sobie pomóc mu. Z pytania tego wynika, że wyjaśnienie to powinno być poglądowe.
Na początek - stan nieustalony, czyli trwający ułamek sek. proces "uruchomienia"sie stabilizatora.
W momencie włączenia napięcia sieci napięcie Uwe narasta od zera do wartości ok. kilkunastu V. Na wyjściu stabilizatora napięcie Uwy =0, więc UbT2=0, T2 jest zatkany (nie przewodzi)- stanowi "przerwę", baza T1 jest zasilana przez R1 całkowicie otwierając T1 - napięcie Uwy narasta praktycznie nadążając za Uwe. Do momentu gdy Uwy <2,5V nie dzieje sie nic, gdy Uwy=2,5V zaczyna przewodzić LM385 (dioda Zenera) stabilizując napięcie UeT2 na wartość 2,5V niezależnie od dalszego wzrostu Uwy.
Dla uproszczenia rozważań przyjmujemy, że dzielnik napięcia R5-P1-R4 ustala napięcie
UbT2 = 0,25Uwy.
W tym momencie UbT2=0,25x2,5=0,6V co oznacza, że baza T2 jest spolaryzowana ujemnie w stosunku do emitera (UeT2=2,5V) - T2 jest całkowicie zatkany, T1 - całkowicie otwarty, Uwy nadal narasta. Taki stan T2 utrzymuje się aż do chwili gdy Uwy osiągnie taką wartość, że T2 zacznie przewodzić, t.zn. gdy UbT2=Ue+0,6V=3,1V. Ponieważ Uwy=4UbT2 =12,4V - przy tym napięciu T2 zacznie przewodzić, jego prąd kolektora zacznie płynąć przez R1, co spowoduje obniżenie napięcia UbT1, a więc i UeT1=Uwy.
Jest to t.zw. pętla sprzężenia zwrotnego - sygnał sprzężenia pobierany z wyjścia (z P1), porównywany z napięciem wzorcowym (2,5V z LM385), zaś sygnał błędu podawany jest na element wykonawczy (T1) w celu skorygowania owego błędu.
Zauważ, że układ .ograniczenia prądu wyjściowego na T3 powoduje spadek napięcia Uwy o wartość Uogr=RsxIwy=ok.0,6V. Ponieważ jednak włączony on jest przed miejscem pobierania sygnału błędu (R4), to nie wpływa to na wartość Uwy - inaczej mówiąc T1 "poinformowany" o tym przez T2 "puszcza" więcej prądu aby ustalić UeT1 większe od Uwy o wartość Uogr.
Na tym kończy sie stan nieustalony i zaczyna stan liniowej regulacji - t.zw. równowagi dynamicznej.
Znając zasadę działania tranzystora i kierując się zależnościami opisanymi dla stanu nieustalonego możesz prześledzić jak zachowa się układ, gdy coś próbuje wytrącić go z równowagi (wzrost prądu obciążenia, spadek Uwe, czy Uwy).
Dla przykładu: jeśli z jakichś przyczyn Uwy obniży sie, obniży się również UbT2=0,25Uwy, co przy niezmiennym UeT2=2,5V spowoduje zmniejszenie wysterowania (przytkanie) T2 - zmniejszenie jego Ic, co spowoduje wzrost UbT1 a więc i Uwy. Układ dąży zawsze do Uwy=4(2,5+Ube), gdzie współczynnik 4 wynika ze stosunku rezystorów w dzielniku R4-P1-R5 ( P1 służy do dokładnego wyregulowania Uwy na pożądaną wartość - w naszym przypadku=12V).
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Działanie stabilizatora prądu (t.zw. źródła prądowego) zbudowanego na diodzie i tranzystorze bipolarnym zasadza sie na własnościach diody - jej charakterystyki napięciowo-prądowej dla kierunku przewodzenia. W zasadzie każda dioda, a zwłaszcza diody specjalnie do tego celu produkowane (np. BAP815) mają tę charakterystykę stromą, t.zn. że duże zmiany prądu powodują nieznaczne tylko zmiany jej napięcia przewodzenia. Dlatego w obwodzie takiej diody zasilanej przez opornik z niestabilizowanego napięcia (Uwe - u nas) może zmieniać się prąd diody nadążając za zmianami napięcia zasilającego, lecz napięcie na diodzie Ud będzie prawie niezmienne.
Tranzystor T4 pełni rolę wzmacniacza prądowego (wtórnik emiterowy). Napięcie na emiterze T4 jest stabilizowane: UeT4=UbT4-Ube=Ud-0,7V=1,3V-0,7V=0,6V (1,3V - napięcie stabilizacji BAP815; tak naprawdę są to dwie diody o Ud=0,65V połączone szeregowo w jednej obudowie).
IeT4=UeT4:Re=0,6V:100ohm=6mA.
Ponieważ Ic=Ie (z dokładnością do ok. 0,5-0,2%), więc Ic=6mA= const.- cbdu.
Jakakolwiek zmiana napięcia zasilającego ma znikomy wpływ na tą wartość prądu (gdyż Ud=1,3V i prawie nie zależy od Uzas), zmiana obciążenia również - układ reguluje napięcie na kolektorze T4 tak, aby zawsze Ic=6mA - nawet w zwarciu kolektora do masy (oczywiście w granicach możliwości, gdyż jeśli np. obciążenie będzie mieć za dużą rezystancję - lub będzie odłączone - prąd kolektora nie osiągnie zakładanej wartości).
Ten układ stabilizatora prądu zasadza sie tylko i wyłącznie na własnościach diody i w odróżnieniu od opisanego wyżej układu stabilizatora napięcia nie posiada obwodu sprzężenia zwrotnego.
W ramach wprawki proponuję analizę napięcia UceT4 przy zmieniającej się wartości rezystancji obciążenia (Rc), przy założeniu ze Uwe=Uzas=15V=const.
? Młodzież pozna dodatkowy element przy okazji omawiania działania prostego zasilacza ze stabilizacją napięcia wyjściowego.
