Podręcznik

2. Opis podstawowych układów stabilizatorów napięcia

2.7. Stabilizator szeregowy z wtórnikiem emiterowym

Prosty stabilizator z diodą Zenera może zostać uzupełniony wtórnikiem emiterowym (rys. 7). Dzięki zastosowaniu wtórnika wyraźnie wzrasta obciążalność układu, czyli największy prąd IO, jaki można z niego pobrać. Wtórnik emiterowy niejako "odciąża" diodę Zenera, a prąd do wyjścia stabilizatora płynie, przez tranzystor, głównie ze źródła napięcia wejściowego.

W tym układzie:

I_{B1}=\frac{I_{E1}}{\beta_1+1}=\frac{I_O+I_{RE}}{\beta_1+1}\approx\frac{I_O+I_{RE}}{\beta_1}

oraz, jeśli zostaną zaniedbane ewentualne zmiany napięcia UWE:

I_{B1}+I_Z=I_{R2}\approx\ const.

a więc zwiększenie prądu obciążenia IO powoduje w przybliżeniu zmniejszenie prądu diody Zenera DZ1 o tyle, o ile wzrasta prąd bazy IB1 tranzystora T1. Jeśli więc założymy, że dysponowany prąd wyjściowy stabilizatora (IOMAX) ma być taki, jak dla układu z diodą Zenera, można użyć opornika R2 o większej rezystancji niż rezystancja opornika R1 w poprzednim układzie. Daje to potencjalny zysk w postaci poprawy współczynnika stabilizacji. Niestety dodanie wtórnika emiterowego może mieć niekorzystne skutki w postaci zwiększonej rezystancji wyjściowej stabilizatora w zakresie niewielkich prądów obciążenia.

Napięcie wyjściowe stabilizatora z wtórnikiem emiterowym jest niższe niż napięcie UZN diody Zenera i jest równe1 :

U_{WY}=U_{ZN}-U_{BEP1}

gdzie UBEP1 jest napięciem przewodzenia złącza emiterowego tranzystora T1.

[1] Warto tu przypomnieć, że napięcie UBEP, które w układach pracujących przy niewielkich prądach jest często przybliżane jako 0,7 V, w rzeczywistości nie ma ono stałej wartości i zmienia się wraz z prądem płynącym przez emiter tranzystora. W układach zasilających jest to o tyle istotne, że zmiany prądu emitera tranzystora użytego jako wtórnik emiterowy są nierzadko  ogromne – np. od 0 do kilku amperów. UBEP może się więc zmieniać od prawie zera do nawet pojedynczych woltów!