調整されていないDC電源がすでにあります。あなたが言うように、橋といくつかのコンデンサーから造られました。どうやら、あなたもあなたの変圧器の二次側にセンタータップを持っています。だからあなたにも根拠がある±53V他の2つのレールについてメーターで測定。これはおそらくアンロードされていると思いますので、ロードされるとおそらくそれよりも少なくなります。負荷、トロイドの設計、コンデンサー、およびその他の要因に大きく依存するため、だれもが推測する量ははるかに少なくなります。しかし、確かに少ない。
自分でデザインする方法を学ぼうとしています ±15Vオペアンプで使用する電源。ですから、必ずしも良いサプライ品を購入したいだけではありません（最近は安いものです）。これは学習に関するものなので、スイッチャーではなく直線的なデザインになります。したがって、電力供給は一般的に非効率的で、電力面で効率が悪くなります。しかし、あなたはそれで大丈夫です。
おそらく私は投影しているのですが、これは最初から良い考えだと思います。それはあなたが成功するあらゆる理由があるほど十分に控えめです。しかし、それは苦労する価値があることについても学ぶのに十分です。私がいくつかのことを本当によく学んだ私の最初の学習経験は、このように私自身の電源を設計しようとすることであったと思います。当時、私にはほとんど選択肢がありませんでした。10代の若者にとっては、既存の実験用品は入手できませんでした。また、ICベースのファンシースイッチャー用の安価なebayサプライヤーのセットもありませんでした。だから私は自分でやらなくてはならなかった。そしてそれに直面して、人は学ぶか、またはなしで学びます。
あなたのアプローチは、オペアンプからオーディオアンプまですべてで使用されるシンク/ソース出力ドライバーに少し似ているかもしれません。あなたはあなたが取っているアプローチを取ることができますが、あなたはそれらのうちの2つを作る必要があります-1つは+15V そして1つ −15V。また、（+）レールからソースを供給し、（-）レールにシンクすることができるため、クラスABで実行する必要があるため、効率はさらに低下します。あなたは本当に（+）から調達する必要があるだけです+15V レールと（-）にシンクして −15V レール。
補足として、ブリッジの出力で既存のコンデンサバンクにブリーダー抵抗のペアを含めることをお勧めします。物事をオフにした場合、保存された電荷を取り除くための何か。いくつか12W、 10kΩ抵抗器？それだけを提示します5mA 実行時にロードします。
そのアイデアを検討している間、既存の規制されていない供給をロードダウンして、負荷がかかった場合の動作を測定することも検討してください。私はのようなものを試してみます≥5W、 1kΩ についてのアイデアを得る抵抗器 50mA負荷、その負荷が存在する状態で電圧を測定します。それから私はのようなものを試してみます≥10W、 270Ω 私が近づいたときに何が起こるかを確認するための抵抗 200mA負荷。これにより、規制されていないシステム全体がテストされ、その制限についてのアイデアが得られます。これらの値はランダムに選択されました。トロイドの制限をすでに知っている場合は、サポートすることが予想される最大負荷に達する2つの異なる抵抗値と、おそらく最大負荷の30％に達する別の抵抗値を試してください。そして、測定された電圧値に注意してください。それは少しロードされたときにあなたの無秩序なレールについてのアイデアを持っているのに役立ちます。
片側だけに焦点を当てることから始めることをお勧めします。 +15V規制されていない（+）レールからの規制された電源レール。現在の制限も必要かどうかも検討する必要があります。含めた方が安全だと思います。しかし、それはあなたの決定です。ただし、そのために何かを含めることは難しくありません。そして、個人的には、たぶん行きたいと思います+12Vも。では、出力電圧の適度な範囲で動作する可変出力電源はどうでしょうか。
ヘッドルームがたくさんあります！つまり、NPNエミッターフォロワー、ダーリントンフォロワー、またはほぼすべての構成を使用できます。物事はタイトではないので、制御構造のための余地があります。部屋がたくさん。もちろん、欠点は消費する必要があり、電圧レールはデータシートをチェックしてデバイスの安全な動作パラメータ内にとどまるのに十分であることです。
最後に、おそらく2つの電圧レール値を個別に個別に設定する必要があることを受け入れることができます。一部の電源はトラッキングを提供するように設計されているため、+V への供給 +15V その後、あなたの規制 −V 供給はそれを追跡し、提供します −15V。しかし、あなたはそれなしで生きることができる、今のところ、私は疑っています。
別の質問を書くか、これをより明確にする場合、3つまたは4つの異なる個別（非IC）トポロジから始めて、独自の分析と構築を検討することができます。しかし、たとえば、現在どのようなコンプライアンスを実現したいのかはわかりません。そして、規制されていない電源がサポートしたい最大電流コンプライアンスまで負荷がかかったときに測定する電圧を知るのに役立ちます（高ワット数の抵抗器を使用してから、電圧計で電圧を測定するのに時間がかかるので、熱くなりすぎます。 ）そして、ある範囲（正確にはどの範囲）で可変電圧が必要か、そして固定電圧だけが必要な場合、初期精度はどのくらい必要かを知ることはさらに役立ちます。そして私' dこれが厳密にオペアンプ電源用であるか（低い電流コンプライアンスを示唆）、またはこれを使用して実際にさらに低い電圧でより高い電流を供給したいか、プロジェクトによっては知りたい。最後に、あなたが持っている、または手に入れたいと思っているBJTを知っておくとよいでしょう。
編集：そう。単純なもので、現在のコンプライアンスだけではあまりない5mA。まず（+）レール側に焦点を当てましょう...パストランジスタのNPNまたはPNPのどちらかを使用できます。それはあなたがそれをどのように制御したいかということの問題です。ソースから電流を吸い上げますか、それとも必要に応じて電流を引き出しますか？うーん。これを試してみましょう-シンプルに重点を置きます。
この回路のシミュレーション – CircuitLabを使用して作成された回路図
回路図にいくつかのデザインノートを書き留めました。抵抗値は標準的な値なので、実際の出力電圧は少しオフになります。しかし、それは近いはずです。これが論理です。
私は使い始めました Q1エミッターフォロワートポロジーとして。それはエミッターのターゲットです15V。そこで「15V @ 5mA」と書いてありました。私は最初に有用と推定しましたβQ1=50 そして計算された IBQ1=100μA 推定（メモリからのみ） VBEQ1=750mV。これから、欲しかった5× 規制されていない供給によるものなので、 R1=53V−15V−750mV500μA=74.5kΩ≈75kΩ。これは、私が引き離す必要があることを意味します400−500μA から R1 制御する Q1出力でのの動作。それは十分に小さい範囲です450μA±50μA、その単純な回路の変動はあまり敏感ではありません。あ、そして私はBC546を選びました。VCEO=65V。（2N5551を使用できますVCEO=150V。）
下にある別のNPNを使用し、そのベースを抵抗分割器に釘付けして、その電流を引き出すことにしました。 Q2のコレクターは電圧に固定されているため、初期効果はありません。いいよ での散逸Q2 下にある 10mW、問題ありません。（あなたはすでに問題があるかもしれないことを知っていますQ1。）比較的安定して給電されるため、ダイオードとコンデンサは準安定した電圧リファレンスを提供します。 450μA±50μA電流。私は推定したβQ2=50 （再び）そして計算された IBQ2=10μA 推定（メモリからのみ） VBEQ1=650mV。また、1N4148が約550mV 走っている 500μA電流。だからこれはディバイダーノードが推測されるべきだと私に言った1.2V。私もそれを書き留めました。
私は分圧器を少なくとも電流にすることを選びました 10× に必要な最大ベース電流 Q2。この回路の問題の1つは、周囲温度です。これらは、Q2 （そして D1も）これは私たちの分周器ポイントと他のほとんどすべてに影響します。しかし追加D2 そして D3仕切りでここに役立ちます。さらに2つの温度依存ジャンクションを提供します。残っている問題はR3 電流密度の違い。
D2 そして D3 約で実行されています 15 電流密度の D1 そして Q2。1N4148がΔV≈100mV 10年ごとに電流密度が変化するので、 ΔV=log10(100μA500μA)≈−70mVそれらの2つのダイオードごと。つまり、これは1.2V 仕切りで R3=1.2V−2⋅(550mV−70mV)87μA≈2.7kΩ （私が使用した 87μA 中間点の現在の値として）。 R3、推測で。
分割抵抗器の両端にスピードアップキャップを追加しました R2 そのため、短期的な負荷変動によりすぐに Q2。（もし15V 規制されたレールが突然上向きにジャンプし、 C3 のベースですぐに引き上げられます Q2 より多くの駆動電流を引き離します Q1、上昇に対抗。同様に、反対方向にも。）
（-）規制レールをポニーアップできるはずです。そして、あなたはこのことをあまりロードしたくないことを覚えておいてください！あなたは間違いなくその貧しい小さなTO-92深刻な問題を引き起こすでしょう。それは消散しています5mA⋅(53V−15V)≈200mW そしてパッケージには 200∘KW、だからこれはうまくいく +40∘Cすでに周囲より。あなたはそれをはるかに多くの電流を流すと、どれほど速くこのものが熱くなるかを見ることができます。あなたは逃げることができるかもしれません10mA、しかしそれ以上ではありません。
概要注：1人のプロセスを確認できるようになったので（他の経験豊富なデザイナーは、私が適用したよりもさらに多くの知識を適用します）、これを遠くの視点から見てみましょう。
回路は次のように要約されます。
- パストランジスタ（Q1）スタンドオフすることになっている 40V 規制されていない（+）レールと目的のレールの間 15Vレール。このパストランジスタは、アクティブ領域に維持できるようにベース電流源を必要とします。また、エミッターフォロアー構成に配置されているため、ベース電圧を移動すると、エミッターが約1：1で移動します（ベースからエミッターへの電圧ゲインは≈1。）
- 上記の（1）のすべてのニーズは、単純な抵抗（R1）規制されていない（+）レールに。これにより、必要なベース電流を提供できるだけでなく、ベース電圧の制御も非常に簡単になります。Q1、それを介して多かれ少なかれ電流を引くことによって。設計上の理由から、Q1のベース電流は、私たちがベースの電圧を制御するためにも使用している電流ストリームに深刻な影響を与えます Q1。したがって、比較すると、この現在のストリームを大きくする必要があります。大きい方が良いです。おそらくデフォルトで、10×。しかし、これは5mA電源。だから、私たちは約あるものを使いたいかもしれません110の番目 5mAそれを控えめに保つために。これは10⋅100μA=1mA 片側について 5mA10=500μA反対側に。これは単純なレギュレーターであり、ベースのソースが少し硬いので受け入れることができるため、小さい方の値を使用することにしました。
- 引き込まれる電流を制御する何か R1、ある種の電圧比較に基づいています。BJTはこのようなものに問題がないことがわかりました。（オペアンプのように、より多くのBJTが良いでしょうが、ここでは1つで十分です。）コレクタ電流は、ベースとエミッタ間の電圧差に依存します。したがって、ベースとエミッタを比較し、それに基づいて電流を調整します！これのために実際に天国で作られましたね？そこで、新しいBJT（Q2）コレクターを R1 とのベース Q1。
- 基準電圧が必要です。ツェナーやより洗練されたICデバイスなどの実際のリファレンスを使用できますが、これはシンプルなデザインです。まあ、固定電流密度のダイオードは電圧リファレンスです。（温度を除く。）そして、何を推測しますか？たまたま使用できる電流は比較的安定しています。私たちが調整に使用している現在のQ1のベース電圧 R1。だから今、R1私たちに3つのサービスを提供します-それはに現在のベースを提供しますQ1、制御することができます Q1を通る電流を調整することによってのベース、そして今や非常に同じ電流を使用して電圧基準ダイオードの電圧を安定させることができます。私たちがすることは、そのダイオードをそのエミッタに差し込むことですQ2。そして、その両端に小さなコンデンサを追加して、高周波ノイズを殺します。物事があなたのために複数の仕事をするとき、それは素晴らしいです。
- 電流制御コレクター、エミッターの電圧リファレンスがあり、ここで提供する必要があるのは、出力電圧から導出された、 Q2。この比較が増加する（出力電圧が何らかの未知の理由で増加するように見える）場合、より多くの電流を引き込むことが重要です。R1 のベース電圧を強制する Q1この変更に反対することを拒否する。単純な分圧器がこの仕事をうまく行うことがわかります。私たちがする必要があるのは、分圧器を流れる電流が必要なベース電流よりもはるかに大きいことを確認することですQ2、それで Q2 コレクター電流を調整し、ベース電流の増減を必要とします。これにより、分圧器の電圧に影響を与えません（非常に）。
それは本当にそれの本質です。これら2つのダイオードを追加して、周囲温度に対して物事を安定させました。ただし、温度によって電圧レールがもう少しシフトすることを気にしないのであれば、これらは厳密には必要ありません。現状のままでは、彼らはまだおそらく漂流するかもしれません25mV∘C、推測作業の短いループアラウンドを実行するだけです。しかし、それが2倍悪いことを気にしない場合は、代わりに抵抗と2つのダイオードを単純な抵抗に置き換えることができます。
この回路をシミュレート
の実際の値 R3 必要なベース電流の量が実際にはわからないので、ここで少し調整する必要があるかもしれません（おそらく私が推測したよりもはるかに少ない-かなり少ない）。 12kΩ値？ただし、ポテンショメーターを使用して、これを調整可能にすることもできます。
