Voeding met klein spanningsverschil
Bij de meeste gestabiliseerde voedingen is een spanningsverschil tussen de in- en uitgang van ongeveer drie volt nodig. Uit een spanning van vijf volt een regelbare voeding te maken van 1 tot 4 V is dan onmogelijk. Met de hier beschreven schakeling is dat echter wel mogelijk. De oplossing? Een PNP-transistor in plaats van een NPN-transistor.
Voeding met NPN
In afb. 1 is het principe te zien van een gestabiliseerde voeding met een NPN-regeltransistor (T2). De werking is als volgt. Via weerstand R3 zorgt een zenerdiode voor een stabiele referentiespanning en deze spanning wordt aangeboden aan de niet-inverterende ingang van een opamp. De uitgang van de opamp probeert nu de inverterende uitgang op gelijkspanningsniveau te brengen.
Afb. 1 Principe van een voeding met NPN-transistor.
Door middel van R1 en R2 wordt de uitgangsspanning op de inverterende ingang aangeboden. De verhouding tussen R1 en R2 bepaalt de hoogte van de uitgangsspanning. Staat de potmeter met de Loper in de bovenste stand, dan staat de voile uitgangsspanning op de inverterende ingang, waardoor de spanning nooit hoger wordt dan de referentiespanning. Mocht de uitgangsspanning zakken, omdat de belasting toeneemt, dan zal de uitgang van de opamp positiever worden en zal de sturing van T1 en daardoor ook van T2 toenemen, totdat het evenwicht weer is hersteld. De maximale uitgangsspanning wordt bepaald door de spanning die de opamp maximaal kan afgeven aan zijn uitgang minus de basis-emitterspanning van beide transistoren. Bij de nitgangsspanning moet dan circa 2,7 V worden opgeteld willen we de mini-male ingansspanning weten. Als we een ingangsspanning van 5 V hebben dan is de maxi-male uitgangsspanning 2,3 V.
Voeding met PNP
In afb. 2 is het schema te zien van een voeding met een PNP-transistor als regeltransistor (T2). De uitgangsspanning kan worden geregeld tussen 0,7 en 4,58 V, bij een ingangsspanning van 5 V. De werking komt overeen met de NPN-voeding, alleen is er nu veel minder spanning nodig tussen in-en uitgang (circa 0,5 V). Dit komt omdat de PNPtransistor Geen positieve, maar een "negatieve" sturing nodig heeft; die wordt geleverd door T1 en de opamp. Als opamp is de CA3140 gebruikt en deze mag een spanning hebben van 4 tot 44 V. De referentiespanning wordt geleverd door een gewone diode en is ongeveer 0,68 V. De uitgangsspanning kan met P1 worden ingesteld van 0,7 tot 4,58 V. Met RI wordt de maximale uitgangsspanning vastgelegd, inuners:
Afb. 2 Schema van een voeding met PNP-transistor, regelbaar tot 0,5 V onder de ingangsspanning.
De maximale uitgangsstroom wordt bepaald door transistor T2 en de collectorweerstand van T1. Met de hier gegeven waarden was het mogelijk om bij een uitgangsspanning van 4,58 V een stroom te leveren van 250 mA zonder dat de uitgangsspanning merkbaar veranderde.